一种低速重载低频振动的油缸实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种低速重载低频振动的油缸实验装置及方法，装置：实验油缸和加载油缸的活塞杆端同轴固定连接，高压油泵A通过电磁换向阀一与实验油缸连接，通过电磁换向阀三与油箱连接；高压油泵B通过电磁换向阀二与加载油缸连接，通过电磁换向阀四与油箱连接；方法：调定溢流阀A、溢流阀B和内控外泄顺序阀的压力；进行压力实验和拉力实验，采集振动工况下的压拉力信号、速度信号、加速度信号、位移信号和应变信号。该装置能够同时实现对重型装置中液压缸稳定性和可靠性的模拟实验，能够便于选择符合要求的液压缸；该方法能对液压缸进行可靠的模拟实验，能有效检测液压缸的可靠性和稳定性。

A low speed, heavy load and low frequency vibration oil cylinder experimental device and method

【技术实现步骤摘要】
一种低速重载低频振动的油缸实验装置及方法
本专利技术属于液压传动与控制
，具体涉及一种低速重载低频振动的油缸实验装置及方法。
技术介绍
在地铁、建筑和道路桥梁等建筑工程建设过程中，液压重型装备应用广泛。液压缸作为液压重型装置中的执行元件需要适应不同的工况，其稳定性和可靠性对液压重型装置有着非常重要的影响。而液压缸在作业过程中多以低速重载工况为主、并伴有低频振动的工况，这对液压缸的可靠性和寿命都着较大的影响。因此，在投入运行之前需要对液压缸进行模拟实验，以选用稳定可靠的液压缸。现阶段，尚没有一种实验装置和方法能够同时实现低速重载低频振动的工况。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种低速重载低频振动的油缸实验装置及方法，该装置能够同时实现对重型装置中液压缸稳定性和可靠性的模拟实验，能够便于选择符合要求的液压缸；该方法能对液压缸进行可靠的模拟实验，能有效检测液压缸的可靠性和稳定性。为了实现上述目的，本专利技术提供一种低速重载低频振动的油缸实验装置，包括油箱、高压油泵A、高压油泵B、实验油缸、加载油缸、电磁换向阀一、电磁换向阀二、电磁换向阀三、电磁换向阀四、直线振动电机和控制器；所述高压油泵A的进油口和出油口分别与油箱和单向阀A的进油口连接，单向阀A的出油口通过溢流阀A与油箱连接，溢流阀A的液控口与电磁换向阀三的A口连接，电磁换向阀三的B口与油箱连接，单向阀A的出油口还通过调速阀与电磁换向阀一的P口连接，电磁换向阀一的T口、A口和B口分别与油箱、液控单向阀A的进油口和液控单向阀B的进油口连接；液控单向阀A的液控口和液控单向阀B的液控口分别与电磁换向阀一的B口和A口连接；液控单向阀A的出油口和液控单向阀B的出油口分别与实验油缸的无杆腔和有杆腔连接；所述高压油泵B的进油口和出油口分别与油箱和单向阀B的进油口连接，单向阀B的出油口通过溢流阀B与油箱连接，溢流阀B的液控口与电磁换向阀四的A口连接，电磁换向阀三的B口与油箱连接，单向阀B的出油口还与电磁换向阀二的P口连接，电磁换向阀二的T口、A口和B口分别与油箱、液控单向阀C的进油口和液控单向阀D的进油口连接，液控单向阀D的进油口和出油口还分别与内控外泄顺序阀的出油口和进油口连接，液控单向阀C的液控口和液控单向阀D的液控口分别与电磁换向阀二的B口和A口连接，液控单向阀C的出油口和液控单向阀D的出油口分别与加载油缸的有杆腔和无杆腔连接；内控外泄顺序阀的外泄口油箱连接；实验油缸和加载油缸彼此相对地固定连接在同一平面上的平台上，且实验油缸的活塞杆A的端部与加载油缸的活塞杆B端同轴心地固定连接；实验油缸无杆腔的端部和有杆腔的端部分别连接有压力传感器A和压力传感器B；活塞杆A的端部还连接有拉压力传感器A、速度传感器、加速度传感器、位移传感器和应变片；所述直线振动电机水平地安装在加载油缸的缸筒上；所述控制器分别与高压油泵A、高压油泵B、电磁换向阀一、电磁换向阀二、电磁换向阀三、电磁换向阀四、压力传感器A、压力传感器B、拉压力传感器A、速度传感器、加速度传感器、位移传感器和应变片连接。进一步，为了方便直观地观察压力，实验油缸的无杆腔和加载油缸的无杆腔的端部分别连接有压力表A和压力表B。作为一种优选，所述高压油泵A的出油口通过过滤器A与单向阀A的进油口连接；所述高压油泵B的出油口通过过滤器B与单向阀B的进油口连接。作为一种优选，所述加载油缸的外截面为方形，内截面为圆形，直线振动电机通过螺栓固定安装在加载油缸上，直线振动电机的振动方向为沿着加载油缸的轴向往复振动。作为一种优选，所述电磁换向阀一和电磁换向阀二均为三位四通换向阀，其左位得电时工作在左位，其P口和A口之间的油路连通，其T口和B口之间的油路连通，其不得电时工作在中位，其A口和B口均截止，其P口和T口之间的油路连通，其右位得电时工作在右位，其P口和B口之间的油路连通，其T口和A口之间的油路连通。作为一种优选，所述电磁换向阀三和电磁换向阀四均为两位两通换向阀，其得电后工作在右位，其A口和B口之间的油路断开，其失电后工作在左位，其A口和B口之间的油路连通。本专利技术可以有效实现对重型装置中液压缸稳定性和可靠性的模拟实验，实现了低速重载低频振动耦合的工况，可用于如旋挖钻机、破碎锤、挖掘机等装备上液压缸的实验。本专利技术还提供了一种低速重载低频振动的油缸实验方法，包括以下步骤：步骤1：依次调定溢流阀A、溢流阀B和内控外泄顺序阀的压力，并使内控外泄顺序阀的调定压力必须大于溢流阀B的调定压力；步骤2：压力实验；通过控制器启动高压油泵B，并控制电磁换向阀四得电，电磁换向阀四得电后工作在右位，其A口和B口之间的油路断开，同时，控制电磁换向阀二的右位得电，其P口和B口之间的油路连通，其T口和A口之间的油路连通，高压油泵B泵出的高压油液依次通过过滤器B和单向阀B进入电磁换向阀二的P口，再通过电磁换向阀二的B口流出，电磁换向阀二的B口流出的一部分油液通过液控单向阀D进入加载油缸的无杆腔，进而推动活塞B及活塞杆B向左移动，而电磁换向阀二B口流出的另一部分油液还作用于液控单向阀C的液控口，使液控单向阀C反向导通，加载油缸有杆腔内的油液通过液控单向阀C流入电磁换向阀二的A口，再通过电磁换向阀二的T口流回油箱；活塞杆B向外伸出的同时，会推动活塞杆A和活塞A同步向内回缩，同时，压力传感器A实时检测压力信号A并发送给控制器，当活塞杆B达到最大伸出状态时，压力传感器A检测到的压力信号A达到最大值，控制器在压力信号A超过设定值时控制器控制电磁换向阀四失电，电磁换向阀四失电后工作在左位，其A口和B口之间的油路连通，高压油泵B泵出的油液依次通过过滤器B.和溢流阀B流回油箱，使高压油泵B卸荷；在控制电磁换向阀四失电的同时，控制器还同时控制高压油泵A启动，控制电磁换向阀三得电，控制电磁换向阀一的左位得电，电磁换向阀三得电后工作在右位，其A和B口之间的油路断开，控制电磁换向阀一的左位得电，其P口和A口之间的油路连通，其T口和B口之间的油路连通，高压油泵A泵出的高压油液依次通过过滤器A和单向阀A和调速阀进入电磁换向阀一的P口，再通过电磁换向阀一的A口流出，电磁换向阀一的A口流出的一部分油液通过液控单向阀A进入实验油缸的无杆腔，与加载油缸无杆腔连接的内控外泄顺序阀提供背压，当实验油缸无杆腔的油液压力大于内控外泄顺序阀的调定压力后，活塞A及活塞杆A开始在油液的推动下向右移动，而电磁换向阀一A口流出的另一部分油液还作用于液控单向阀B的液控口，使液控单向阀B反向导通，这样，实验油缸有杆腔内的油液通过液控单向阀B流入电磁换向阀一的B口，再通过电磁换向阀一的T口流回油箱；在活塞A及活塞杆A向右移动的同时，活塞B及活塞杆B同步地向右移动，加载油缸无杆腔内的油液经过内控外泄顺序阀的外泄口流回油箱；同时，压力传感器B实时检测压力信号B并发送给控制器，当活塞杆A达到最大伸出状态时，压力传感器B检测到的压力信号B达到最大值，控制器在压力信号B超过设定值时控制器控制电磁换向阀三失本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低速重载低频振动的油缸实验装置，包括油箱(1)、高压油泵A(2)、高压油泵B(21)、实验油缸(11)和加载油缸(28)；其特征在于，还包括电磁换向阀一(8)、电磁换向阀二(24)、电磁换向阀三(7)、电磁换向阀四(23)、直线振动电机(30)和控制器；/n所述高压油泵A(2)的进油口和出油口分别与油箱(1)和单向阀A(4.1)的进油口连接，单向阀A(4.1)的出油口通过溢流阀A(6)与油箱(1)连接，溢流阀A(6)的液控口与电磁换向阀三(7)的A口连接，电磁换向阀三(7)的B口与油箱(1)连接，单向阀A(4.1)的出油口还通过调速阀(5)与电磁换向阀一(8)的P口连接，电磁换向阀一(8)的T口、A口和B口分别与油箱(1)、液控单向阀A(9)的进油口和液控单向阀B(10)的进油口连接；液控单向阀A(9)的液控口和液控单向阀B(10)的液控口分别与电磁换向阀一(8)的B口和A口连接；液控单向阀A(9)的出油口和液控单向阀B(10)的出油口分别与实验油缸(11)的无杆腔和有杆腔连接；/n所述高压油泵B(21)的进油口和出油口分别与油箱(1)和单向阀B(4.2)的进油口连接，单向阀B(4.2)的出油口通过溢流阀B(22)与油箱(1)连接，溢流阀B(22)的液控口与电磁换向阀四(23)的A口连接，电磁换向阀三(23)的B口与油箱(1)连接，单向阀B(4.2)的出油口还与电磁换向阀二(24)的P口连接，电磁换向阀二(24)的T口、A口和B口分别与油箱(1)、液控单向阀C(25)的进油口和液控单向阀D(26)的进油口连接，液控单向阀D(26)的进油口和出油口还分别与内控外泄顺序阀(27)的出油口和进油口连接，液控单向阀C(25)的液控口和液控单向阀D(26)的液控口分别与电磁换向阀二(24)的B口和A口连接，液控单向阀C(25)的出油口和液控单向阀D(26)的出油口分别与加载油缸(28)的有杆腔和无杆腔连接；内控外泄顺序阀(27)的外泄口油箱连接(1)；/n实验油缸(11)和加载油缸(28)彼此相对地固定连接在同一平面上的平台上，且实验油缸(11)的活塞杆A(14)的端部与加载油缸(28)的活塞杆B(32)端同轴心地固定连接；实验油缸(11)无杆腔的端部和有杆腔的端部分别连接有压力传感器A(15)和压力传感器B(33)；活塞杆A(14)的端部还连接有拉压力传感器A(16)、速度传感器(17)、加速度传感器(18)、位移传感器(19)和应变片(20)；/n所述直线振动电机(30)水平地安装在加载油缸(28)的缸筒上；/n所述控制器分别与高压油泵A(2)、高压油泵B(21)、电磁换向阀一(8)、电磁换向阀二(24)、电磁换向阀三(7)、电磁换向阀四(23)、压力传感器A(15)、压力传感器B(33)、拉压力传感器A(16)、速度传感器(17)、加速度传感器(18)、位移传感器(19)和应变片(20)连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种低速重载低频振动的油缸实验装置，包括油箱(1)、高压油泵A(2)、高压油泵B(21)、实验油缸(11)和加载油缸(28)；其特征在于，还包括电磁换向阀一(8)、电磁换向阀二(24)、电磁换向阀三(7)、电磁换向阀四(23)、直线振动电机(30)和控制器；
所述高压油泵A(2)的进油口和出油口分别与油箱(1)和单向阀A(4.1)的进油口连接，单向阀A(4.1)的出油口通过溢流阀A(6)与油箱(1)连接，溢流阀A(6)的液控口与电磁换向阀三(7)的A口连接，电磁换向阀三(7)的B口与油箱(1)连接，单向阀A(4.1)的出油口还通过调速阀(5)与电磁换向阀一(8)的P口连接，电磁换向阀一(8)的T口、A口和B口分别与油箱(1)、液控单向阀A(9)的进油口和液控单向阀B(10)的进油口连接；液控单向阀A(9)的液控口和液控单向阀B(10)的液控口分别与电磁换向阀一(8)的B口和A口连接；液控单向阀A(9)的出油口和液控单向阀B(10)的出油口分别与实验油缸(11)的无杆腔和有杆腔连接；
所述高压油泵B(21)的进油口和出油口分别与油箱(1)和单向阀B(4.2)的进油口连接，单向阀B(4.2)的出油口通过溢流阀B(22)与油箱(1)连接，溢流阀B(22)的液控口与电磁换向阀四(23)的A口连接，电磁换向阀三(23)的B口与油箱(1)连接，单向阀B(4.2)的出油口还与电磁换向阀二(24)的P口连接，电磁换向阀二(24)的T口、A口和B口分别与油箱(1)、液控单向阀C(25)的进油口和液控单向阀D(26)的进油口连接，液控单向阀D(26)的进油口和出油口还分别与内控外泄顺序阀(27)的出油口和进油口连接，液控单向阀C(25)的液控口和液控单向阀D(26)的液控口分别与电磁换向阀二(24)的B口和A口连接，液控单向阀C(25)的出油口和液控单向阀D(26)的出油口分别与加载油缸(28)的有杆腔和无杆腔连接；内控外泄顺序阀(27)的外泄口油箱连接(1)；
实验油缸(11)和加载油缸(28)彼此相对地固定连接在同一平面上的平台上，且实验油缸(11)的活塞杆A(14)的端部与加载油缸(28)的活塞杆B(32)端同轴心地固定连接；实验油缸(11)无杆腔的端部和有杆腔的端部分别连接有压力传感器A(15)和压力传感器B(33)；活塞杆A(14)的端部还连接有拉压力传感器A(16)、速度传感器(17)、加速度传感器(18)、位移传感器(19)和应变片(20)；
所述直线振动电机(30)水平地安装在加载油缸(28)的缸筒上；
所述控制器分别与高压油泵A(2)、高压油泵B(21)、电磁换向阀一(8)、电磁换向阀二(24)、电磁换向阀三(7)、电磁换向阀四(23)、压力传感器A(15)、压力传感器B(33)、拉压力传感器A(16)、速度传感器(17)、加速度传感器(18)、位移传感器(19)和应变片(20)连接。


2.根据权利要求1所述的一种低速重载低频振动的油缸实验装置，其特征在于，实验油缸(11)的无杆腔和加载油缸(28)的无杆腔的端部分别连接有压力表A(12)和压力表B(29)。


3.根据权利要求1或2所述的一种低速重载低频振动的油缸实验装置，其特征在于，所述高压油泵A(2)的出油口通过过滤器A(3.1)与单向阀A(4.1)的进油口连接；所述高压油泵B(21)的出油口通过过滤器B(3.2)与单向阀B(4.2)的进油口连接。


4.根据权利要求3所述的一种低速重载低频振动的油缸实验装置，其特征在于，所述加载油缸(28)的外截面为方形，内截面为圆形，直线振动电机(30)通过螺栓固定安装在加载油缸(28)上，直线振动电机(30)的振动方向为沿着加载油缸(28)的轴向往复振动。


5.根据权利要求4所述的一种低速重载低频振动的油缸实验装置，其特征在于，所述电磁换向阀一(8)和电磁换向阀二(24)均为三位四通换向阀，其左位得电时工作在左位，其P口和A口之间的油路连通，其T口和B口之间的油路连通，其不得电时工作在中位，其A口和B口均截止，其P口和T口之间的油路连通，其右位得电时工作在右位，其P口和B口之间的油路连通，其T口和A口之间的油路连通。


6.根据权利要求5所述的一种低速重载低频振动的油缸实验装置，其特征在于，所述电磁换向阀三(7)和电磁换向阀四(23)均为两位两通换向阀，其得电后工作在右位，其A口和B口之间的油路断开，其失电后工作在左位，其A口和B口之间的油路连通。


7.一种低速重载低频振动的油缸实验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：依次调定溢流阀A(6)、溢流阀B(22)和内控外泄顺序阀(27)的压力，并使内控外泄顺序阀(27)的调定压力必须大于溢流阀B(22)的调定压力；
步骤2：压力实验；
通过控制器启动高压油泵B(21)，并控制电磁换向阀四(23)得电，电磁换向阀四(23)得电后工作在右位，其A口和B口之间的油路断开，同时，控制电磁换向阀二(24)的右位得电，其P口和B口之间的油路连通，其T口和A口之间的油路连通，高压油泵B(21)泵出的高压油液依次通过过滤器B(3.2)和单向阀B(4.2)进入电磁换向阀二(24)的P口，再通过电磁换向阀二(24)的B口流出，电磁换向阀二(24)的B口流出的一部分油液通过液控单向阀D(26)进入加载油缸(28)的无杆腔，进而推动活塞B(31)及活塞杆B(32)向左移动，而电磁换向阀二(24)B口流出的另一部分油液还作用于液控单向阀C(25)的液控口，使液控单向阀C(25)反向导通，加载油缸(28)有杆腔内的油液通过液控单向阀C(25)流入电磁换向阀二(24)的A口，再通过电磁换向阀二(24)的T口流回油箱(1)；
活塞杆B(31)向外伸出的同时，会推动活塞杆A(14)和活塞A(13)同步向内回缩，同时，压力传感器A(15)实时检测压力信号A并发送给控制器，当活塞杆B(31)达到最大伸出状态时，压力传感器A(15)检测到的压力信号A达到最大值，控制器在压力信号A超过设定值时控制器控制电磁换向阀四(23)失电，电磁换向阀四(23)失电后工作在左位，其A口和B口之间的油路连通，高压油泵B(21)泵出的油液依次通过过滤器B(3.2)和溢流阀B(22)流回油箱(1)，使高压油泵B(21)卸荷；
在控制电磁换向阀四(23)失电的同时，控制器还同时控制高压油泵A(2)启动，控制电磁换向阀三(7)得电，控制电磁换向阀一(8)的左位得电，电磁换向阀三(7)得电后工作在右位，其A和B口之间的油路断开，控制电磁换向阀一(8)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，黄传辉，于萍，刘成强，郭华锋，陆兴华，
申请(专利权)人：徐州工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32