活塞式蓄能器低温性能试验冷却循环系统技术方案

本实用新型专利技术公开的一种活塞式蓄能器低温性能试验冷却循环系统，旨在提供一种制冷迅速、能精确模拟指定温度冷油瞬间进入产品情况的低温性能试验台液压系统。本实用新型专利技术通过下述技术方案予以实现：在冲洗循环系统中，被测作动筒进出油口并联管路的第一两两并联无杆腔高压球阀、有杆腔高压球阀及其同路串联的第二两两并联无杆腔通油高压针阀、有杆腔通油高压针阀通过同路并联管连通试验用O型电磁换向阀，试验用O型电磁换向阀串联冷却用Y型中位电磁换向阀，冷却循环连通制冷系统，形成充分冷却有杆腔和无杆腔所在油路的自冷却循环回路，Y型中位电磁换向阀用于冷却循环时将、有杆腔高压球阀所在管路联通，充分冷却无杆腔通油高压针阀和有杆腔通油高压针阀所在油路。

Piston accumulator; low temperature performance test; cooling cycle system

A piston of the utility model discloses the accumulator temperature performance test of cooling water circulation system and aims to provide a rapid refrigeration, which can accurately simulate the low temperature performance of hydraulic system specified temperature cold oil products into the moment. The utility model is realized by the following technical scheme: in the flushing system, measured as the first 22 parallel cylinder oil outlet pipe parallel rodless cavity pressure ball valve, the 222 parallel rod chamber pressure ball valve and Tonglu series rodless cavity through high pressure valve, oil rod chamber oil with high pressure needle valve O type solenoid valve connected together through test tubes in parallel, solenoid valve with O type solenoid valve series cooling experiment with Y type, cooling cycle connected refrigeration system, sufficient cooling rod cavity and a non rod cavity where oil self cooling circulation loop, solenoid valve Y type for cooling the circular rod chamber, high pressure ball valve is communicated by pipelines, fully cooling non rod chamber oil through high pressure needle valve and a rod cavity oil pressure valve of oil.

【技术实现步骤摘要】
活塞式蓄能器低温性能试验冷却循环系统
本技术是关于液压机械领域中，模拟超低温油液瞬间进入作动器筒体油腔情况的活塞式蓄能器低温性能试验冷却循环系统，作动筒类低温性能试验台是依据作动筒类液压油流量/压力/伺服阀等主要技术指标、工作介质温度和试验环境温度等要求而设计的专用低温性能检测设备。其特点是操作方便，可以极大缩短油液冷却时间，精确。
技术介绍
液压作动筒是飞机液压系统的关键件，由盖、外筒、活塞杆、橡胶密封圈等零件组成，组件的组装是将盖和外筒组合在一起的。液压作动筒作为一种动力执行机构，正在获得广泛的应用。液压作动筒负载特性在振动、疲劳等动强度试验领域中，由于作动的频率高、行程长、负载大等原因，液压作动筒的负载特性受油的可压缩性的影响程度及负载曲线的图形特点会有不同表现。蓄压器即活塞式蓄能器。液压测试技术要对液压系统和液压元件进行充分的测试，必然需要对大量的数据进行采集及处理，液压测试技术和信息技术紧密结合才能符合现代液压测试技术的需要。液压系统的自动化控制与液压测试密不可分，液压系统闭环反馈控制必然要求对液压系统参数进行测量和反馈，液压测试中，需要多种物理量的检测。在现有技术中，活塞式蓄能器低温性能试验冷却循环系统主要由常温液压能源、低温制冷装置以及工作状态控制单元等部分组成。在现有技术中，液压系统在低温、高压、大流量工作条件下工作会使许多问题变得比较复杂，系统的设计也需要不断的改进，以提高系统的性能和使用寿命。在设计试验台时由于系统比较大，压力也很高，还有许多问题需要仔细的考虑。目前，国内现有的模拟超低温油液瞬间进入作动器筒体油腔情况的低温试验台都是依靠产品的工作循环带动油液反复经过制冷系统，达到降低油温的目的，油液未被冷却至指定温度时产品的工作循环必须提前进行，存在着降温速度慢，系统控制复杂，模拟环境与设想不一致等问题，效率很低，对人力资源、能源及时间消耗大。作动筒类和蓄压器类产品出厂前需要做极限温度试验，低温工作循环寿命实验。作动筒的寿命实验过程主要由静压实验、循环实验、应急实验三部分组成。作动筒一个工作循环包括作动筒伸出、伸出保压、缩回、缩回保压四个工步。按现行工艺的要求，低温工作循环需要液压油以指定的低温(一般在-55℃左右)，瞬间进入产品，进行工作循环。根据被试作动筒的工作情况和寿命试验台主要液元件的使用要求，可以将寿命试验台划分成常温往复可调液压、低温泵组、油温制冷机组、低温油箱(含溢流阀、辅助油箱等)、低温阀组、被试作动筒等各部分组成，其简要的工作原理是以常温液压源作为低温试验台的驱动源，电控制常温驱动缸作往复运动，低温液压系统控制被试作动筒作往复运。由于功率损失、运动时产生的摩擦热、系统与外界热交换等引起的试验台系统油液温度升高由复叠式制冷机组冷却。被作动筒的每个工作循环中，要求在缩回和伸出位置上保压一定时间(3至5s)，压力为21Mpa或28Mpa，而系统又工作在低温环境下，由于热胀冷缩，系统的管路长度和工作行程都会有变化，尤其试验台油路比较长，热效应会更加突出。试验台的一个关键性指标就是要保证产品在规定的温度范围内进行实验，而系统的工作压力较高，工作温度较低(-55℃)，在如此低的温度下液压油将变得十分稠，又在高压下往复运动，摩擦将十分严重，再加上由于功率损失、系统与外界热交换等引起的系统油液温度升高，使得温度问题更加突出。有关实验可以看出工作一小时后的温升至少在l0以上，为此必须通过制冷措施将每个循环的多余热量吸走，为保证实验在规定温度下完成，制冷系统的蒸发室的被冷环境温度必须低-60℃，参考已有的复叠式制冷系统的制冷能力，定此温度为-65℃，为留有比较大的余地。制冷油温机组的具体实现是将蒸发器作成具有特殊性质的中间冷却介质的容器，制冷剂汽化制冷中间介质，热交换器管路中为被冷却的液压油，它浸在容器内，中间介质通过热传递使液压油冷却。在实际使用中制冷机组的体积是有现实条件限制的，系统在设计时为了让制冷机组充分冷却液压油，又要使制冷机组内的油管长度不要太长，通常是将制冷机组中的油管设计成串联形式，这样做会增加摩擦热的产生，管路串联还会增加系统的压力损失。系统速度的调节产品实验时对速度有较高要求，因此需要对系统的速度进行调节。被试作动筒的速度控制一旦放在低温侧，低温侧就变成了一个阀控节流调速回路，溢流损失加上节流损失将会使工作介质温度急剧上升，若这两部分损失也考虑在内的话将不得不进一步增加制冷机组的制冷功率，这样是很不经济的，而且制冷功率的上升也是有限的。低温侧比例阀的元件也非常难选，且供货途径有困难。这样做可能会因内泄漏等原因而使产品控速精度受到影响。目前，传统产品温度试验台低温液压系统可以实现作动筒类产品和蓄压器类产品的工作循环或静压试验等。油液循环起来才能产生持续的热交换以达到我们的试验要求，因此原低温液压系统实现产品低温工作循环的方式有两种：1、外接球阀、管路等试验工装，使油液在小范围内从油箱到制冷系统再到油箱形成冲洗循环，期间关闭相应产品前和静压试验的高压针阀。当油液被冷却到指定温度后，再打开相应产品的高压针阀将油液送至产品中。由于高压针阀实际位置在试验台操作面板上，产品在低温箱中，高压针阀和低温箱之间还有较长的液压管路，这些管路和管路中的余油没有参与小范围冲洗循环，不会被冷却。打开针阀后，油液与这些未被冷却过的管路和余油温差很大，会产生二次热交换。首次注入产品的油液实际上并非指定温度的油液。2、选择一个同类型产品作为工装与试验产品并联，通过工装作动筒或蓄压器的工作循环，带动油液经过制冷系统，实现热交换。作动筒或蓄压器进出油口需增加一种截止阀工装，工装作动筒或蓄压器工作时，此种截止阀工装关闭；当油液被冷却至指定温度后，此种截止阀工装打开，使冷油液瞬间进入作动筒，开始产品低温工作循环。这种方式可以精确地模拟超低温油液瞬间进入作动筒类或蓄压器类产品的情况，但却有两个明显的缺点：一是由于工装作动筒并没有实现油液的连续冲洗，只是通过工作换向带动油液进油回油，因此油液单次通过制冷系统的流量很低，需要很长的时间才能将油液冷却至指定温度；二是需要增加很复杂的工装，占用各种人力物力资源，增加了前期准备和后期拆卸的工作量。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有温度试验台低温液压系统存在的不足之处，提供一种制冷迅速、操作方便，能精确模拟指定温度冷油瞬间进入产品情况的活塞式蓄能器低温性能试验冷却循环系统。本技术解决技术问题采用的技术方案是：一种活塞式蓄能器低温性能试验冷却循环系统，包括低温泵组、油温制冷机组、低温油箱、低温阀组、被试作动筒和加载作动筒构成的循环制冷系统20，以及从油箱17到制冷系统20再到油箱17形成的冲洗循环系统，其特征在于：在冲洗循环系统中，在被测作动筒进出油口并联管路的第一两两并联无杆腔高压球阀25、有杆腔高压球阀26及其同路串联的第二两两并联无杆腔通油高压针阀11、有杆腔通油高压针阀12，通过同路并联管连通试验用O型电磁换向阀，试验用O型电磁换向阀串联冷却用Y型中位电磁换向阀30，冷却循环连通制冷系统20，形成充分冷却有杆腔和无杆腔所在油路的自冷却循环回路，在第一两两并联无杆腔高压球阀25、有杆腔高压球阀26与第二两两并联无杆腔通油高压针阀11、有杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活塞式蓄能器低温性能试验冷却循环系统，包括从油箱（17）到制冷系统（20）再到油箱（17）形成的冲洗循环系统，其特征在于：在冲洗循环系统中，在被测作动筒进出油口并联管路的第一两两并联无杆腔高压球阀（25）、有杆腔高压球阀（26）及其同路串联的第二两两并联无杆腔通油高压针阀（11）中，有杆腔通油高压针阀（12）通过同路并联管连通试验用O型电磁换向阀，试验用O型电磁换向阀串联冷却用Y型中位电磁换向阀（30），冷却循环连通制冷系统（20），形成充分冷却有杆腔和无杆腔所在油路的自冷却循环回路，在第一两两并联无杆腔高压球阀（25）、有杆腔高压球阀（26）与第二两两并联无杆腔通油高压针阀（11）、有杆腔通油高压针阀（12）的并联管路之间分别并联有联通系统温度传感器（15）的并联管路的第三两两并联有杆腔冷却高压针阀（27）、无杆腔冷却高压针阀（28），第一两两并联无杆腔高压球阀（25）、有杆腔高压球阀（26）通过三通阀连通第三两两并联有杆腔高压针阀（27）、无杆腔冷却高压针阀（28）组成油液冷却循环的通道；有杆腔高压针阀（27）、无杆腔冷却高压针阀（28）产生的液压信号通过系统温度传感器（15）送入于操作面板； Y型中位电磁换向阀（30）用于冷却循环时，将无杆腔高压球阀（25）、有杆腔高压球阀（26）所在管路联通，充分冷却无杆腔通油高压针阀（11）和有杆腔通油高压针阀（12）所在油路。...

【技术特征摘要】
1.一种活塞式蓄能器低温性能试验冷却循环系统，包括从油箱（17）到制冷系统（20）再到油箱（17）形成的冲洗循环系统，其特征在于：在冲洗循环系统中，在被测作动筒进出油口并联管路的第一两两并联无杆腔高压球阀（25）、有杆腔高压球阀（26）及其同路串联的第二两两并联无杆腔通油高压针阀（11）中，有杆腔通油高压针阀（12）通过同路并联管连通试验用O型电磁换向阀，试验用O型电磁换向阀串联冷却用Y型中位电磁换向阀（30），冷却循环连通制冷系统（20），形成充分冷却有杆腔和无杆腔所在油路的自冷却循环回路，在第一两两并联无杆腔高压球阀（25）、有杆腔高压球阀（26）与第二两两并联无杆腔通油高压针阀（11）、有杆腔通油高压针阀（12）的并联管路之间分别并联有联通系统温度传感器（15）的并联管路的第三两两并联有杆腔冷却高压针阀（27）、无杆腔冷却高压针阀（28），第一两两并联无杆腔高压球阀（25）、有杆腔高压球阀（26）通过三通阀连通第三两两并联有杆腔高压针阀（27）、无杆腔冷却高压针阀（28）组成油液冷却循环的通道；有杆腔高压针阀（27）、无杆腔冷却高压针阀（28）产生的液压信号通过系统温度传感器（15）送入于操作面板；Y型中位电磁换向阀（30）用于冷却循环时，将无杆腔高压球阀（25）、有杆腔高压球阀（26）所在管路联通，充分冷却无杆腔通油高压针阀（11）和有杆腔通油高压针阀（12）所在油路。2.如权利要求1所述的活塞式蓄能器低温性能试验冷却循环系统，其特征在于：压力油口经过制冷系统（20）流经制冷系统的油液与制冷系统产生热交换。3.如权利要求1所述的活塞式蓄能器低温性能试验冷却循环系统，其特征在于：试验用O型电磁换向阀（10）一路通过冷却用的Y型中位电磁换阀（30）连通制冷系统（20），另一路通过管道连接换热器（24）和静压卸压高压针阀（18）。4.如权利要求3所述的活塞式蓄能器低温性能试验冷却循环系统，其特征在于：换热器（24）通过管道上的旁路管道连接溢流阀（21），溢流阀（21）并联在单向阀（14）与蓄压器低压电磁球阀（22）之间，蓄压器低压电磁球阀（22）通过单向阀（14）并联蓄压器低压电磁球阀（22），组成通过蓄压器通油高压针阀（13）和蓄压器高压球阀通向被测蓄压器（9）的并联回路。5.如权利要求1所述的活塞式蓄能器低温性能试验冷却循环系统，其特征在于：试验用O型电磁换向阀（10）分别通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：王麟，谭久强，
申请(专利权)人：四川凌峰航空液压机械有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51