CN102562567A - 柱塞泵中柱塞副泄漏量的测试装置 - Google Patents
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Abstract
柱塞泵中柱塞副泄漏量的测试装置,涉及柱塞副泄漏量的测试装置。本发明解决了柱塞泵工作时柱塞副的泄漏量不能被单独测量的问题。本发明所述的测试装置中,将主轴通过两个轴承座固定在直角U型支撑架上,主轴位于两个轴承座之间部分的中间固定设置偏心轴承,偏心轴承面向直角U型支撑架的U型开口侧通过隔垫与滑靴紧固,滑靴与柱塞的一端铰接,柱塞的另一端嵌入在缸套内,柱塞与缸套底部之间设置弹簧,缸套与阀块固定连接,柱塞的外环表面套接套筒,并且该套筒与缸套端口的端面固定连接,使柱塞与缸套之间的泄漏引入套筒的容腔,套筒的侧壁上设置导管,套筒的筒底与柱塞的接触面通过密封件密封。本发明应用于测试柱塞泵中柱塞副泄漏量。
Description
技术领域
本发明涉及一种柱塞泵中柱塞副泄漏量的测试装置,属于液压元件技术领域领域。
背景技术
液压泵是液压设备中不可或缺的能源元件,它的主要作用是将原动机的机械能转换为液压能,向液压***提供具有一定压力和流量的液体。随着液压传动技术的不断发展,液压泵也向着高速、重载及大功率的方向发展,到目前为止,在各种容积式液压泵中,唯有柱塞泵是较为理想的实现耐高压、高效率、转速范围宽、传输功率大、双向变量能力好和长寿命的泵,但是,其结构复杂程度和制造成本也处于各类液压泵之首。同时超高压、大流量的要求也给柱塞泵的设计带来了一系列的问题:一方面工作压力的增加使得柱塞泵的泄漏量急剧增大;另一方面随着对液压泵质量要求的不断提高,对柱塞泵的效率等方面提出了越来越高的要求。
柱塞泵的效率包括容积效率和机械效率,而决定容积效率的是关键因素就是泄漏量,柱塞泵的泄漏主要源自三个方面,分别是:
1.缸套和配流盘之间的泄漏(配流副);
2.滑靴和斜盘之间的泄漏(滑靴副);
3.柱塞和缸套孔之间的泄漏(柱塞副)。
只有准确的掌握上述三者的泄漏量,才能对症下药,从根本上采取措施减小泄漏,提高柱塞泵的容积效率。
由于柱塞泵工作时依靠配流副、滑靴副和柱塞副三者同时协作完成吸油和排油,而三者又具有耦合作用,因此很难将三者隔离,这样就很难判断三者的泄漏分别是多少,因此,需要采用专门的测试装置来分别测试柱塞泵的配流副、滑靴副和柱塞副的泄漏量。
发明内容
本发明是为了解决柱塞泵工作时柱塞副的泄漏量不能被单独测量的问题,提供一种柱塞泵中柱塞副泄漏量的测试装置。
本发明所述柱塞泵中柱塞副泄漏量的测试装置,它包括缸套、弹簧、柱塞和滑靴,它还包括直角U型支撑架、两个轴承座、主轴、偏心轴承、隔垫、套筒、阀块、三通接头、单向阀A和单向阀B,
主轴通过两个轴承座固定在直角U型支撑架上,所述两个轴承座分别固定在直角U型支撑架的两个竖直段的下半段上,主轴位于两个轴承座之间部分的中间固定设置偏心轴承,偏心轴承面向直角U型支撑架的U型开口侧与隔垫紧密接触,隔垫与滑靴紧固,滑靴与柱塞的一端铰接,柱塞的另一端嵌入在缸套内,柱塞与缸套底部之间设置弹簧,
缸套与阀块固定连接,缸套的柱塞口孔与阀块一端的油口相通,阀块另一端的油口与三通接头的主通路连通,三通接头的一端支路与单向阀A的出油口连通,三通接头的另一端支路与单向阀B的进油口连通,
柱塞的外环表面套接套筒,并且该套筒与缸套端口的端面固定连接,使柱塞与缸套之间的泄漏引入套筒的容腔,套筒的侧壁上设置导管,套筒的筒底与柱塞的接触面通过密封件密封。
所述缸套在直角U型支撑架两个竖直段之间的位置通过设置在所述竖直段上的定位螺栓确定。
所述隔垫与偏心轴承的接触面为与圆弧凹面。
本发明的优点是:本发明实现了对柱塞泵工作时柱塞副的泄漏量的单独测量,测量结果可进一步用于评价柱塞副的容积效率,基于此,可对柱塞泵的柱塞副性能进行比较与改进。
本发明可模拟柱塞泵的不同工况,即不同转速和负载的情况。本发明可直接利用实际泵中的柱塞、缸体、滑靴,仅需去除原实际泵中的配流装置,并且通过套筒实现对柱塞泄漏和滑靴泄漏的隔离,从而完成对柱塞泄漏的单独测量,完全符合实际泵中的滑靴的受力和运动状况。偏心轴承的偏心距就是柱塞的行程,可以根据需要通过更换不同的偏心轴承实现柱塞行程的改变。避免了其它柱塞泵耦合件的干扰,具有结构简单、控制元件少、更换柱塞和缸套容易、控制可靠、重量轻、占地面积小及安全可靠等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明在实际使用中的工作原理图;
图3为套筒与柱塞的连接关系的局部示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:下面结合图1至图3说明本实施方式,本实施方式所述柱塞泵中柱塞副泄漏量的测试装置,它包括缸套1、弹簧2、柱塞3和滑靴4,它还包括直角U型支撑架5、两个轴承座6、主轴7、偏心轴承8、隔垫9、套筒10、阀块11、三通接头12、单向阀A13和单向阀B14,
主轴7通过两个轴承座6固定在直角U型支撑架5上,所述两个轴承座6分别固定在直角U型支撑架5的两个竖直段的下半段上,主轴7位于两个轴承座6之间部分的中间固定设置偏心轴承8,偏心轴承8面向直角U型支撑架5的U型开口侧与隔垫9紧密接触,隔垫9与滑靴4紧固,滑靴4与柱塞3的一端铰接,柱塞3的另一端嵌入在缸套1内,柱塞3与缸套1底部之间设置弹簧2,
缸套1与阀块11固定连接,缸套1的柱塞口孔与阀块11一端的油口相通,阀块11另一端的油口与三通接头12的主通路连通,三通接头12的一端支路与单向阀A13的出油口连通,三通接头12的另一端支路与单向阀B14的进油口连通,
柱塞3的外环表面套接套筒10,并且该套筒10与缸套1端口的端面固定连接,使柱塞3与缸套1之间的泄漏引入套筒10的容腔,套筒10的侧壁上设置导管10-1,套筒10的筒底与柱塞3的接触面通过密封件密封。
本实施方式所述测试装置的使用状态如图2所示,将主轴7的输入端与变频电机16的转轴的输出端连接,变频电机16的转轴的输入端与变频器15的输出端连接,单向阀A13的进油口与油箱18的出油口连通,单向阀A13与油箱18之间的连接管路上设置滤油器17;
单向阀B14的出油口与溢流阀20的进油口连通,溢流阀20的溢油口连通油箱18的进油口,在单向阀B14与溢流阀20之间的连接管路上设置压力传感器19。
工作原理为:变频电机16带动主轴7旋转,主轴7进而带动偏心轴承8旋转,在偏心轴承8的旋转过程中,单向阀A13从油箱18中吸入油液,并且从油箱18中吸入单向阀A13的油液经过滤油器17过滤;当所述测试装置排油时由于单向阀A13的截止作用,排出的油液只能通过单向阀B14流经溢流阀20并最终溢流回油箱18;
压力传感器19可以实时测量油路的压力波动,通过调节溢流阀20的开启压力可以模拟柱塞泵在不同负载下的工况,通过变频器15可以调节变频电机16的转速以模拟柱塞泵在不同转速下的工况。
所述缸套1的位置可以通过若干定位螺栓确定,缸套1内弹簧2的弹簧力作用在柱塞3上,柱塞3和滑靴4铰接,隔垫9与滑靴4紧固,于是作用在柱塞3上的弹簧力最终将隔垫9压紧在偏心轴承8上,主轴7带动偏心轴承8旋转时,偏心轴承8产生偏心运动,并最终导致柱塞3做上下往复运动。当柱塞3做上下往复运动时从单向阀A13吸油,从单向阀B14排油,整个过程完成柱塞3的吸排油。
套筒10与缸套1通过小螺栓固结,套筒10的筒底与柱塞3的接触面通过密封件密封,这样柱塞3和缸套1之间的泄漏被引入套筒10,套筒10内的油液通过导管10-1引出。
柱塞3在工作过程中作用到偏心轴承8的力,最终通过两个轴承座6传递给直角U型支撑架5来承担。
单向阀A13通过滤油器17与油箱18相连,当柱塞3在弹簧力的作用下下移时,柱塞腔的体积增大,真空作用会使得单向阀A13打开,实现吸油。单向阀B14排油时与油箱18的回油口之间的连通管路上依次设置有压力传感器19和溢流阀20,溢流阀20可以模拟负载,而压力传感器19可以检测压力波动。
具体实施方式二:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式为对实施方式一的进一步说明,所述缸套1在直角U型支撑架5两个竖直段之间的位置通过设置在所述竖直段上的定位螺栓确定。
所述定位螺栓用来确定缸套1和偏心轴承8的相对位置。
具体实施方式三:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式为对实施方式一或二的进一步说明,所述隔垫9与偏心轴承8的接触面为与圆弧凹面。
隔垫9与滑靴4接触的端面为平面,与偏心轴承8接触的端面为凹面,能够保证与偏心轴承8为吻合的面接触。
采用本发明装置对不同型号的缸套1和柱塞3进行测试时,仅需调整液压缸套和柱塞的尺寸,以及更换相应的套筒10即可,而通过偏心轴承8的偏心距可以得到柱塞3的行程,通过相应的公式转换可以得到偏心轴承的偏心距所对应的柱塞泵的变量角度。
本发明中还可采用温度传感器测量套筒10的导管10-1内油液的温度,从而找出柱塞和缸孔之间的泄漏油液的油温与外界工况,例如负载、转速和柱塞行程的规律。
Claims (3)
1.柱塞泵中柱塞副泄漏量的测试装置,它包括缸套(1)、弹簧(2)、柱塞(3)和滑靴(4),其特征在于:它还包括直角U型支撑架(5)、两个轴承座(6)、主轴(7)、偏心轴承(8)、隔垫(9)、套筒(10)、阀块(11)、三通接头(12)、单向阀A(13)和单向阀B(14),
主轴(7)通过两个轴承座(6)固定在直角U型支撑架(5)上,所述两个轴承座(6)分别固定在直角U型支撑架(5)的两个竖直段的下半段上,主轴(7)位于两个轴承座(6)之间部分的中间固定设置偏心轴承(8),偏心轴承(8)面向直角U型支撑架(5)的U型开口侧与隔垫(9)紧密接触,隔垫(9)与滑靴(4)紧固,滑靴(4)与柱塞(3)的一端铰接,柱塞(3)的另一端嵌入在缸套(1)内,柱塞(3)与缸套(1)底部之间设置弹簧(2),
缸套(1)与阀块(11)固定连接,缸套(1)的柱塞孔与阀块(11)一端的油口相通,阀块(11)另一端的油口与三通接头(12)的主通路连通,三通接头(12)的一端支路与单向阀A(13)的出油口连通,三通接头(12)的另一端支路与单向阀B(14)的进油口连通,
柱塞(3)的外环表面套接套筒(10),并且该套筒(10)与缸套(1)端口的端面固定连接,套筒(10)的侧壁上设置导管(10-1),套筒(10)的筒底与柱塞(3)的接触面通过密封件密封。
2.根据权利要求1所述的柱塞泵中柱塞副泄漏量的测试装置,其特征在于:所述缸套(1)在直角U型支撑架(5)两个竖直段之间的位置通过设置在所述竖直段上的定位螺栓确定。
3.根据权利要求1或2所述的柱塞泵中柱塞副泄漏量的测试装置,其特征在于:所述隔垫(9)与偏心轴承(8)的接触面为与圆弧凹面。
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