CN216382091U - 一种带偏载双工位液压缸密封试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带偏载双工位液压缸密封试验系统，所述驱动液压回路包括一驱动缸、一控制驱动液压回路的系统流量的变量泵以及一控制驱动液压回路的系统压力的第一比例溢流阀，所述被试缸液压回路包括两个并列排布的被试缸和一控制被试缸内部压力的第二比例溢流阀，被试缸的活塞杆通过拉压力传感器与驱动缸的活塞杆相连接，偏载加载系统包括有一空气压缩机、一气动截止阀、一减压阀以及两个加载气缸，通过驱动缸的加载驱动力，以及输出流量和位移检测反馈的精确控制，便可以控制被试缸的速度，模拟液压缸在不同速度下的往复运动，考察不同速度下的密封件性能。

Description

一种带偏载双工位液压缸密封试验系统

技术领域

本专利申请涉及液压缸密封性能测试技术领域，特别是涉及一种带偏载双工位液压缸密封试验系统。

背景技术

如果缺乏对影响液压缸往复运动密封件安装和运行的关键变量的控制，液压缸密封性能的试验结果将具有不可预测性。为了获得液压缸密封性能的对比数据，为密封件的设计和选用提供依据，密封件的被试应严格控制这些关键变量，并严格要求被试条件。

液压缸密封性能测试方法及装备，主要通过专门设计的被试装置，以实现对被试液压缸密封件施加特定变化周期的压力载荷、较高的油温环境、高低速往复运动等控制，模拟密封件的实际工作工况进行被试，并对试验过程中密封件的摩擦特性和磨损、泄漏等关键性能指标进行测量和记录。试验结果为密封件综合性能评估和应用选型提供了科学依据。在液压缸实际工作中，偏载常有发生，容易损坏密封件，过去一般难以实现在偏载工况下的密封性能试验，且试验效率低，易产生较大的资源、能源消耗。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利申请的目的在于提供一种带偏载双工位液压缸密封试验系统，解决上述现有技术的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种带偏载双工位液压缸密封试验系统，包括测试台架以及安装在测试台架上的液压系统和偏载加载系统，所述液压系统包括驱动液压回路和被试缸液压回路，所述驱动液压回路包括一驱动缸、一控制驱动液压回路的系统流量的变量泵以及一控制驱动液压回路的系统压力的第一比例溢流阀，所述被试缸液压回路包括两个并列排布的被试缸和一控制被试缸内部压力的第二比例溢流阀，被试缸的活塞杆通过拉压力传感器与驱动缸的活塞杆相连接，偏载加载系统包括有一空气压缩机、一气动截止阀、一减压阀以及两个加载气缸，空气经空气压缩机压缩通过减压阀的压力控制后输入至两个加载气缸，分别对两个被试缸活塞杆施加偏载压力，气动截止阀控制加载气缸输出加载力的启闭。

进一步的，所述驱动液压回路还包括有与驱动缸的两个油口连接的电磁换向阀，电磁换向阀的A、B口分别通过第一截止阀与驱动缸的两个油口连接，变量泵的出油口通过第一单向阀与电磁换向阀的P口相连接，变量泵的出油口通过第一单向阀还与第一比例溢流阀的进油口相连接，第一比例溢流阀的出油口和变量泵的进油口分别连接有第一过滤器，第一过滤器连接第一油箱。

进一步的，所述驱动液压回路还包括有分别连接在电磁换向阀A、 B口处的两个第一测压接头，其中一个第一测压接头连接第一压力表，另一个第一测压接头连接压力传感器。

进一步的，所述被试缸液压回路还包括有定量泵，定量泵的出油口通过第二单向阀与自动式溢流阀的进油口和第二截止阀的进油口相连接，第二截止阀的出油口分别与两个被试缸的进油口连接，被试缸的出油口连接第三截止阀的进油口，两个第三截止阀的出油口连接至第二比例溢流阀的进油口，定量泵的进油口、自动式溢流阀的出油口和第二比例溢流阀的出油口分别通过第二过滤器连接至第二油箱。

进一步的，所述定量泵的出油口通过第二单向阀还连接有第二测压接头，第二测压接头上连接有第二压力表，被试缸的出油口还连接有第三测压接头，第三测压接头上连接有第三压力表。

进一步的，所述被试缸的两端设有漏油接收杯。

进一步的，所述测试台架包括基础平台，基础平台上端一侧安装有两组用于固定被试缸的被试缸固定架，基础平台上端的另一侧安装有两组导轨，导轨上滑动连接有数量不少于一个的滑块，同一导轨上的多个滑块的上端连接有同一滑块连接板，两个滑块连接板的上端连接有同一连接端座，被试缸的活塞杆向外的一端通过第一连接耳环、第一杆头连接工装和第一连接销轴与拉压力传感器连接杆的一端相连，拉压力传感器安装在拉压力传感器连接杆上，拉压力传感器连接杆的另一端连接有安装在滑块连接板上的连接杆支座，驱动缸的活塞杆向外的一端通过第二连接耳环、第二杆头连接工装和第二连接销轴与连接座连接，连接座连接在连接端座的侧壁上。

进一步的，两个所述滑块连接板的上端连接有同一加载气缸固定架，加载气缸固定架内安装有位于被试缸正上方的加载气缸。

进一步的，所述基础平台的侧壁固定连接有位移传感器，位移传感器上的传感磁环感应端通过支架固定在滑块连接板上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.通过驱动缸的加载驱动力，以及输出流量和位移检测反馈的精确控制，便可以控制被试缸的速度，模拟液压缸在不同速度下的往复运动，考察不同速度下的密封件性能；

2.通过加载气缸的加载，调节加载力变化可以控制偏载，模拟液压缸的偏载工况，同时根据不同的偏载压力需要调整偏载力；

3.通过设置的双工位，实现一根驱动缸驱动两根被试缸的往复运行，从而实现多组密封件的试验，提升了试验效率；

4.通过控制被试缸液压回路中比例溢流阀压力，既可以设置压力为恒压形式，也可以是动态的脉冲压力形式，满足各类试验需求。

附图说明

图1为本实用新型液压原理示意图；

图2为本实用新型驱动液压回路原理示意图；

图3为本实用新型被试缸液压回路原理示意图；

图4为本实用新型偏载加载系统原理示意图；

图5为本实用新型测试台架立体结构示意图；

图6为本实用新型测试台架另一视角立体结构示意图；

图7为本实用新型图5的侧视结构示意图。

附图标号说明：驱动液压回路1、第一过滤器11、变量泵12、第一单向阀13、第一比例溢流阀14、电磁换向阀15、第一截止阀16、驱动缸17、第一测压接头18、压力传感器19、被试缸液压回路2、第二过滤器21、定量泵22、第二单向阀23、自动式溢流阀24、第二比例溢流阀25、漏油接收杯26、第二截止阀27、被试缸28、第三截止阀29、第二测压接头210、第三测压接头211、偏载加载系统3、空气压缩机31、气动截止阀32、减压阀33、加载气缸34、测试台架4、基础平台41、被试缸固定架42、驱动缸固定座43、加载气缸固定架44、拉压力传感器连接杆45、连接杆支座46、第一杆头连接工装47、第一连接耳环48、第一连接销轴49、连接端座410、连接座411、导轨412、滑块413、滑块连接板414、位移传感器415、支架416、拉压力传感器5。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本专利申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利申请的其他优点与功效。本专利申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1-7，本实用新型提供一种技术方案：

一种带偏载双工位液压缸密封试验系统，如图1和图5所示，包括测试台架4以及安装在测试台架4上的液压系统和偏载加载系统3，液压系统包括驱动液压回路1和被试缸液压回路2。

如图2所示，驱动液压回路1包括一驱动缸17、一控制驱动液压回路1的系统流量的变量泵12以及一控制驱动液压回路1的系统压力的第一比例溢流阀14，驱动液压回路1还包括有与驱动缸17的两个油口连接的电磁换向阀15，电磁换向阀15的A、B口分别通过第一截止阀16与驱动缸17的两个油口连接，变量泵12的出油口通过第一单向阀13与电磁换向阀15的P口相连接，变量泵12的出油口通过第一单向阀13还与第一比例溢流阀14的进油口和第四测压接头相连接，第四测压接头与压力仪表连接，用于系统压力检测，第一比例溢流阀14的出油口和变量泵12的进油口分别连接有第一过滤器11，电磁换向阀 15的T口还连接有一第三过滤器，第三过滤器所起的效果为回油过滤作用，两个第一过滤器11和第三过滤器连接第一油箱，驱动液压回路 1还包括有分别连接在电磁换向阀15A、B口处的两个第一测压接头18，其中一个第一测压接头18连接第一压力表，另一个第一测压接头18 连接压力传感器19，用于测试驱动缸17两个油口的压力。

电磁换向阀15为两位四通型换向阀，其中A、B口为连接驱动缸 17的工作油口，P口为进油口，接到变量泵12方向来油，T口为回油口，接至回油方向。

如图3所示，被试缸液压回路2包括两个并列排布的被试缸28和一控制被试缸28内部压力的第二比例溢流阀25，被试缸28的活塞杆通过拉压力传感器5与驱动缸17的活塞杆相连接，被试缸液压回路2 还包括有定量泵22，定量泵22的出油口通过第二单向阀23与自动式溢流阀24的进油口和第二截止阀27的进油口相连接，第二截止阀27 的出油口分别与两个被试缸28的进油口连接，被试缸28的出油口连接第三截止阀29的进油口，两个第三截止阀29的出油口连接至第二比例溢流阀25的进油口，定量泵22的进油口、自动式溢流阀24的出油口和第二比例溢流阀25的出油口分别通过第二过滤器21连接至第二油箱，定量泵22的出油口通过第二单向阀23还连接有第二测压接头210，第二测压接头210上连接有第二压力表，用于检测系统压力，被试缸28的出油口还连接有第三测压接头211，第三测压接头211上连接有第三压力表，用于检测被试缸28的油口压力，被试缸28的两端设有漏油接收杯212，用于接收试验产生的泄漏。

如图4所示，偏载加载系统3包括有一空气压缩机31、一气动截止阀32、一减压阀33以及两个加载气缸34，空气经空气压缩机31压缩通过减压阀33的压力控制后输入至两个加载气缸34，分别对两个被试缸28活塞杆施加偏载压力，气动截止阀32控制加载气缸34输出加载力的启闭。

如图5和图6所示，测试台架4包括基础平台41，基础平台41 上端一侧安装有两组用于固定被试缸28的被试缸固定架42，基础平台 41上端的另一侧安装有两组导轨412，导轨412上滑动连接有数量不少于一个的滑块413，同一导轨412上的多个滑块413的上端连接有同一滑块连接板414，两个滑块连接板414的上端连接有同一连接端座 410，被试缸28的活塞杆向外的一端通过第一连接耳环48、第一杆头连接工装47和第一连接销轴49与拉压力传感器连接杆45的一端相连，拉压力传感器5安装在拉压力传感器连接杆45上，拉压力传感器连接杆45的另一端连接有安装在滑块连接板414上的连接杆支座46，驱动缸17的活塞杆向外的一端通过第二连接耳环、第二杆头连接工装和第二连接销轴与连接座411连接，连接座411连接在连接端座410的侧壁上，两个滑块连接板414的上端连接有同一加载气缸固定架44，加载气缸固定架44内安装有位于被试缸28正上方的加载气缸34，如图 7所示，基础平台41的侧壁固定连接有位移传感器415，位移传感器 415上的传感磁环感应端通过支架416固定在滑块连接板414上。

另，试验过程中通过计算机控制试验系统的运行，同时配置了温度控制系统，用于控制试验系统的温度，主要包括对变量泵12、第一单向阀13、第一比例溢流阀14、电磁换向阀15、第一截止阀16、压力传感器19、定量泵22、第二单向阀23、自动式溢流阀24、第二比例溢流阀25、第二截止阀27、第三截止阀29、空气压缩机31、气动截止阀32、减压阀33等电气元件进行控制，计算机控制以及温度控制属于本领域技术人员所熟知的，属于公知常识，在此不再一一赘述，

密封试验系统的试验方法包括如下步骤：

S1、按照试验要求装配被试缸28，通过计算机控制启动驱动液压回路1和被试缸液压回路2；

S2、调节变量泵12控制驱动液压回路1的系统流量，调节第一比例溢流阀14控制驱动液压回路1的系统压力，通过计算机控制电磁换向阀15的换向，从而实现驱动缸17上活塞杆的往复运动，驱动液压系统流量的变化可以控制驱动缸17的往复运行的速度，通过位移传感器415反馈的位移变化，调节变量泵12的输出流量，可以实现往复运行速度的精确控制，从而满足不同驱动往复运行速度下的试验需求；

S3、当根据S2中的步骤控制驱动液压回路进行试验时，由于被试缸28活塞杆向外的一端通过拉压力传感器5与驱动缸17连接，驱动缸17活塞杆通过第二连接耳环和连接端座410、连接座411连接，随着驱动缸17活塞杆的往复运行，滑块连接板414上所有连接结构件(包括被试缸28的活塞杆)沿着导轨412一起往复运行，拉压力传感器5 实时检测驱动缸17输出的往复驱动力，驱动力的变化，可以直接反映被试缸28中密封件与活塞杆之间的摩擦力变化，从而以摩擦力的变化判断密封件性能的变化；

S4、当驱动缸17带动被试缸28活塞杆往复运行时，调节被试缸液压回路2中的直动式溢流阀24，设置系统最大压力，作为系统安全控制压力；调节被试缸液压回路2中的第二比例溢流阀25，控制被试缸28的内部压力，既可以设置压力为恒压形式，也可以是动态的脉冲压力形式，满足各类试验需求，此时，即可实现驱动缸17带着双工位的被试缸28，在特定的试验压力(被试缸28内部压力)下，进行液压缸密封试验；

S5、通过气动截止阀32的开启和关闭可以控制加载气缸34输出加载力的开启和关闭，调节减压阀33的压力，改变对被试缸28上活塞杆的施加偏载压力，偏载力的变化，以满足各类不同偏载力的需求；当气动截止阀32开启时，来自于加载气缸34的偏载作用力即施加于被试缸28活塞杆上，从而实现了带偏载双工位液压缸密封试验；

S6、在试验过程中，驱动缸17提供的驱动力检测反映被试缸28 的密封件摩擦力变化，同时也在被试缸28两端接收漏油，测试泄漏量。

上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利申请的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种带偏载双工位液压缸密封试验系统，包括测试台架(4)以及安装在测试台架(4)上的液压系统和偏载加载系统(3)，其特征在于：所述液压系统包括驱动液压回路(1)和被试缸液压回路(2)，所述驱动液压回路(1)包括一驱动缸(17)、一控制驱动液压回路(1)的系统流量的变量泵(12)以及一控制驱动液压回路(1)的系统压力的第一比例溢流阀(14)，所述被试缸液压回路(2)包括两个并列排布的被试缸(28)和一控制被试缸(28)内部压力的第二比例溢流阀(25)，被试缸(28)的活塞杆通过拉压力传感器(5)与驱动缸(17)的活塞杆相连接，偏载加载系统(3)包括有一空气压缩机(31)、一气动截止阀(32)、一减压阀(33)以及两个加载气缸(34)，空气经空气压缩机(31)压缩通过减压阀(33)的压力控制后输入至两个加载气缸(34)，分别对两个被试缸(28)活塞杆施加偏载压力，气动截止阀(32)控制加载气缸(34)输出加载力的启闭。

2.根据权利要求1所述的一种带偏载双工位液压缸密封试验系统，其特征在于：所述驱动液压回路(1)还包括有与驱动缸(17)的两个油口连接的电磁换向阀(15)，电磁换向阀(15)的A、B口分别通过第一截止阀(16)与驱动缸(17)的两个油口连接，变量泵(12)的出油口通过第一单向阀(13)与电磁换向阀(15)的P口相连接，变量泵(12)的出油口通过第一单向阀(13)还与第一比例溢流阀(14)的进油口相连接，第一比例溢流阀(14)的出油口和变量泵(12)的进油口分别连接有第一过滤器(11)，第一过滤器(11)连接第一油箱。

3.根据权利要求2所述的一种带偏载双工位液压缸密封试验系统，其特征在于：所述驱动液压回路(1)还包括有分别连接在电磁换向阀(15)A、B口处的两个第一测压接头(18)，其中一个第一测压接头(18)连接第一压力表，另一个第一测压接头(18)连接压力传感器(19)。

4.根据权利要求1所述的一种带偏载双工位液压缸密封试验系统，其特征在于：所述被试缸液压回路(2)还包括有定量泵(22)，定量泵(22)的出油口通过第二单向阀(23)与自动式溢流阀(24)的进油口和第二截止阀(27)的进油口相连接，第二截止阀(27)的出油口分别与两个被试缸(28)的进油口连接，被试缸(28)的出油口连接第三截止阀(29)的进油口，两个第三截止阀(29)的出油口连接至第二比例溢流阀(25)的进油口，定量泵(22)的进油口、自动式溢流阀(24)的出油口和第二比例溢流阀(25)的出油口分别通过第二过滤器(21)连接至第二油箱。

5.根据权利要求4所述的一种带偏载双工位液压缸密封试验系统，其特征在于：所述定量泵(22)的出油口通过第二单向阀(23)还连接有第二测压接头(210)，第二测压接头(210)上连接有第二压力表，被试缸(28)的出油口还连接有第三测压接头(211)，第三测压接头(211)上连接有第三压力表。

6.根据权利要求4所述的一种带偏载双工位液压缸密封试验系统，其特征在于：所述被试缸(28)的两端设有漏油接收杯(212)。

7.根据权利要求1所述的一种带偏载双工位液压缸密封试验系统，其特征在于：所述测试台架(4)包括基础平台(41)，基础平台(41)上端一侧安装有两组用于固定被试缸(28)的被试缸固定架(42)，基础平台(41)上端的另一侧安装有两组导轨(412)，导轨(412)上滑动连接有数量不少于一个的滑块(413)，同一导轨(412)上的多个滑块(413)的上端连接有同一滑块连接板(414)，两个滑块连接板(414)的上端连接有同一连接端座(410)，被试缸(28)的活塞杆向外的一端通过第一连接耳环(48)、第一杆头连接工装(47)和第一连接销轴(49)与拉压力传感器连接杆(45)的一端相连，拉压力传感器(5)安装在拉压力传感器连接杆(45)上，拉压力传感器连接杆(45)的另一端连接有安装在滑块连接板(414)上的连接杆支座(46)，驱动缸(17)的活塞杆向外的一端通过第二连接耳环、第二杆头连接工装和第二连接销轴与连接座(411)连接，连接座(411)连接在连接端座(410)的侧壁上。

8.根据权利要求7所述的一种带偏载双工位液压缸密封试验系统，其特征在于：两个所述滑块连接板(414)的上端连接有同一加载气缸固定架(44)，加载气缸固定架(44)内安装有位于被试缸(28)正上方的加载气缸(34)。

9.根据权利要求7所述的一种带偏载双工位液压缸密封试验系统，其特征在于：所述基础平台(41)的侧壁固定连接有位移传感器(415)，位移传感器(415)上的传感磁环感应端通过支架(416)固定在滑块连接板(414)上。

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