CN110160718B - 一种液压缸抗侧向力性能测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种液压缸侧向力性能测试装置，其安装底座水平放置并固定，安装支架固定在安装底座一侧用以支撑和固定待测液压缸；安装底座的另一侧固定加载作动器，加载作动器的活塞杆末端连接载荷传感器，载荷传感器背离加载作动器的活塞杆的一端与转轮支架连接；加载转轮通过其旋转轴架设固定在转轮支架上，加载转轮抵紧待测液压缸的活塞杆。其对液压缸进行侧向力加载，并利用转轮的方式释放被测液压缸活塞杆轴向的自由度，实现液压缸全行程任意位置侧向力承受性能测试。

Description

一种液压缸抗侧向力性能测试装置
技术领域
本发明涉及一种液压缸侧向力性能测试装置，属于液压缸测试领域。
背景技术
液压缸是液压传动***中的执行元件，能把液压能转换成机械能，常用于工业领域或试验领域的动态加载或静态加载等工况。液压缸的使用工况中，部分使用工况需要液压缸承受较大的侧向力或倾覆力矩，这就要求液压缸具有较强的抗侧向力性能。
目前，现有液压缸的抗侧向力性能仅靠理论计算来估算，并没有进行实际测量，市场上也没有成熟的抗侧向力测量装置，这在对侧向力要求较高的使用场合下会造成一定的危险性。理论计算值一旦失误，造成估算值比实际可承受的侧向力大，而使用时又按照估算值进行加载，则可能出现承受的侧向力比其实际可承受的侧向力高的情况，导致加载的失败以及液压缸的损伤，更严重的可能造成操作人员的危险事故。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有技术中的上述不足和需求，本发明提出一种液压缸侧向力性能测试装置，其对液压缸进行侧向力加载，并利用转轮的方式释放被测液压缸活塞杆轴向的自由度，实现液压缸全行程任意位置侧向力承受性能测试。
(二)技术方案
一种液压缸抗侧向力性能测试装置，包括安装底座、安装支架、加载转轮、转轮支架、载荷传感器、加载作动器、伺服阀、控制***、油源；安装底座水平放置并固定，安装支架固定在安装底座一侧用以支撑和固定待测液压缸；安装底座的另一侧固定加载作动器，加载作动器的活塞杆末端连接载荷传感器，载荷传感器背离加载作动器的活塞杆的一端与转轮支架连接；加载转轮通过其旋转轴架设固定在转轮支架上，加载转轮抵紧待测液压缸的活塞杆。
伺服阀安装在加载作动器上背离待测液压缸一侧的侧壁上。
伺服阀的第一油口与加载作动器的下腔连通，伺服阀的第二油口与加载作动器的上腔连通。
伺服阀通过管路与油源连接。
油源的高压油液出口与伺服阀的进油口连接，油源的回油口与伺服阀的回油口连接。
控制***通过电缆分别与加载作动器上的伺服阀和载荷传感器连接。
加载转轮的外壁附有一层柔性材料。
一种液压缸抗侧向力性能测试装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤1、将待测液压缸通过安装支架固定在安装底座上，将待测液压缸的活塞杆调整到测试位置；
步骤2、调整加载作动器在安装底座上的安装位置，使加载转轮与待测液压缸的活塞杆抵紧，所述抵紧的位置即为待测位置；
步骤3、将伺服阀分别和油源、控制***连接到位，将加载作动器的位移传感器、载荷传感器分别与控制***连接到位；
步骤4、开启油源，油液通过伺服阀的进油口进入到加载作动器内，驱动加载作动器的活塞杆运动，给被测液压缸施加侧向力；
步骤5、载荷传感器将加载的侧向力信号反馈给控制***，与控制***的指令信号进行对比，控制***通过比对结果调整输出给伺服阀的指令信号的大小，控制伺服阀的阀芯开口大小以控制加载作动器的两油腔压差和活塞杆位移；
步骤6、当加载作动器的加载值达到预定值时，驱动待测液压缸的活塞杆在行程范围内缓慢运动，检查判断待测液压缸是否存在加载侧向力过大的情况；
步骤7、完成此位置测试后，断开油源，驱动待测液压缸的活塞杆更换到下一位置进行测试，重复步骤4-6，直至完成整个待测液压缸的抗侧向力性能测试。
所述油液为高压油液。
(三)有益效果
本发明的一种液压缸侧向力性能测试装置，其利用常规元部件，实现液压缸全行程任意位置侧向力承受性能测试，侧向力的施加精度高，加工简单，设计成本低，操作简单，使用范围大；整个测试过程中，控制形成闭环，测试可靠度高。本发明还可广泛应用于其他部件或结构的侧向力测试或载荷测量中。
附图说明
图1本发明的一种液压缸抗侧向力性能测试装置的结构示意图。
图2本发明的一种液压缸抗侧向力性能测试装置的控制原理图。
图中，1-安装底座，2-安装支架，3-加载转轮，4-转轮支架，5-载荷传感器，6-加载作动器，7-伺服阀，8-控制***，9-油源。
具体实施方式
参见图1，本发明的一种液压缸抗侧向力性能测试装置，包括安装底座1、安装支架2、加载转轮3、转轮支架4、载荷传感器5、加载作动器6、伺服阀7、控制***8、油源9；安装底座1水平放置并固定，安装支架2固定在安装底座1一侧用以支撑和固定待测液压缸；安装底座1的另一侧固定加载作动器6，加载作动器6的活塞杆末端连接载荷传感器5，载荷传感器5背离加载作动器6的活塞杆的一端与转轮支架4连接；加载转轮3通过其旋转轴架设固定在转轮支架4上，加载转轮3抵紧待测液压缸的活塞杆。
伺服阀7安装在加载作动器6上背离待测液压缸一侧的侧壁上，伺服阀7的第一油口与加载作动器6的下腔连通，伺服阀7的第二油口与加载作动器6的上腔连通。
伺服阀7通过管路与油源9连接，油源9的高压油液出口与伺服阀7的进油口连接，油源9的回油口与伺服阀7的回油口连接。
控制***8通过电缆分别与加载作动器6上的伺服阀7和载荷传感器5连接。
加载转轮3的外壁附有一层柔性材料。保证加载转轮3与被测液压缸活塞杆接触时，不会损伤活塞杆表面，同时使加载作动器6施加的侧向力更均匀的分布在被测液压缸活塞杆上。
控制***8包括人机交互***和显示***。
参见图1-2，本发明的一种液压缸抗侧向力性能测试装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤1、将待测液压缸通过安装支架2固定在安装底座1上，将待测液压缸的活塞杆调整到测试位置；
步骤2、调整加载作动器6在安装底座1上的安装位置，使加载转轮3与待测液压缸的活塞杆抵紧，所述抵紧的位置即为待测位置；
步骤3、将伺服阀7分别和油源9、控制***8连接到位，将加载作动器6的位移传感器、载荷传感器5分别与控制***8连接到位；
步骤4、开启油源9，高压油液通过伺服阀7的进油口进入到加载作动器6内，驱动加载作动器6的活塞杆运动，给被测液压缸施加侧向力；
步骤5、载荷传感器5将加载的侧向力信号反馈给控制***8，与控制***8的指令信号进行对比，控制***8通过比对结果调整输出给伺服阀7的指令信号的大小，控制伺服阀7的阀芯开口大小以控制加载作动器6的两油腔压差和活塞杆位移；
步骤6、当加载作动器6的加载值达到预定值时，驱动待测液压缸的活塞杆在行程范围内缓慢运动，检查判断待测液压缸是否存在加载侧向力过大的情况；
步骤7、完成此位置测试后，断开油源9，驱动待测液压缸的活塞杆更换到下一位置进行测试，重复步骤4-6，直至完成整个待测液压缸的抗侧向力性能测试。

Claims (1)

1.一种液压缸抗侧向力性能测试装置的使用方法，其特征在于，所述液压缸抗侧向力性能测试装置包括安装底座、安装支架、加载转轮、转轮支架、载荷传感器、加载作动器、伺服阀、控制***、油源；安装底座水平放置并固定，安装支架固定在安装底座一侧用以支撑和固定待测液压缸；安装底座的另一侧固定加载作动器，加载作动器的活塞杆末端连接载荷传感器，载荷传感器背离加载作动器的活塞杆的一端与转轮支架连接；加载转轮通过其旋转轴架设固定在转轮支架上，加载转轮抵紧待测液压缸的活塞杆；
伺服阀安装在加载作动器上背离待测液压缸一侧的侧壁上；伺服阀的第一油口与加载作动器的下腔连通，伺服阀的第二油口与加载作动器的上腔连通；伺服阀通过管路与油源连接；油源的高压油液出口与伺服阀的进油口连接，油源的回油口与伺服阀的回油口连接；控制***通过电缆分别与加载作动器上的伺服阀和载荷传感器连接；加载转轮的外壁附有一层柔性材料；控制***包括人机交互***和显示***；所述使用方法包括以下步骤：
步骤1、将待测液压缸通过安装支架固定在安装底座上，将待测液压缸的活塞杆调整到测试位置；
步骤2、调整加载作动器在安装底座上的安装位置，使加载转轮与待测液压缸的活塞杆抵紧，所述抵紧的位置即为待测位置；
步骤3、将伺服阀分别和油源、控制***连接到位，将加载作动器位移传感器、载荷传感器分别与控制***连接到位；
步骤4、开启油源，油液通过伺服阀的进油口进入到加载作动器内，驱动加载作动器的活塞杆运动，给被测液压缸施加侧向力；
步骤5、载荷传感器将加载的侧向力信号反馈给控制***，与控制***的指令信号进行对比，控制***通过比对结果调整输出给伺服阀的指令信号的大小，控制伺服阀的阀芯开口大小以控制加载作动器的两油腔压差和活塞杆位移；
步骤6、当加载作动器的加载值达到预定值时，驱动待测液压缸的活塞杆在行程范围内缓慢运动，检查判断待测液压缸是否存在加载侧向力过大的情况；
步骤7、完成此位置测试后，断开油源，驱动待测液压缸的活塞杆更换到下一位置进行测试，重复步骤4-6，直至完成整个待测液压缸的抗侧向力性能测试；
所述油液为高压油液。
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