一种适用于液压缸及密封件的偏载测试实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于液压缸及密封件的偏载实验装置。包括底板以及布置在底板上的驱动模块、加载模块及实验测试部分；驱动模块通过推力传感器与实验测试部分的活塞杆端面相连，两个加载模块安装在实验测试部分上面，两个加载模块分布与实验测试部分的活塞杆两端的周面相连；驱动模块包括伺服电机、减速机、传动件、导轨滑块、活动连接件，加载模块包括手轮丝杠机构、力传感器、位移传感器及固定板，实验测试部分包括活塞、盖板及缸筒。本发明专利技术能够真实模拟活塞杆在缸体中的运动，不仅可以实现活塞杆不同偏载情况下的密封情况，还可以对不同偏心和压力状态时的摩擦力进行测定，具有结构简单、操作方便得优点。操作方便得优点。操作方便得优点。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于液压缸及密封件的偏载测试实验装置


[0001]本专利技术属于液压传动控制领域的一种针对液压缸及密封件密封可靠性及负载特性进行测试的实验装置，尤其是适用于液压缸及密封件在偏载工况下的密封可靠性及负载特性进行测试的实验装置。

技术介绍

[0002]液压系统的泄漏问题一直是液压传动控制领域的关键技术难题，其中液压元件的泄漏问题是引起系统泄漏的主要因素。在某些存在偏载问题的场合，如在超重力工况下，液压缸活塞杆或阀芯自重的影响会上百倍的增加，在液压缸或阀芯设计时的影响不可忽略，偏载问题使液压缸及阀等的相对运动部件之间产生了较大的侧向力，严重影响工作性能及寿命。目前超重力离心模拟装置的发展越来越快，超重力下对液压加载模块的需求也在急剧增加，对自重影响下液压缸或阀等的偏载问题的研究较少，亟需解决液压缸或阀关键部件在超重力偏载下的工作特性，为超重力液压作动元件的设计提供技术支撑。

技术实现思路

[0003]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种适用于液压缸及密封件的偏载测试实验装置，为解决超重力偏载工况时及相似工程实际中液压缸及密封件的偏载问题对密封性能及摩擦特性的影响及可靠性实验研究。
[0004]本专利技术采用如下方案：
[0005]本专利技术包括底板以及布置在底板上的驱动模块、加载模块及实验测试部分；驱动模块通过推力传感器与实验测试部分的活塞杆端面相连，两个加载模块安装在实验测试部分上面，两个加载模块分布与实验测试部分的活塞杆两端的周面相连。
[0006]所述的驱动模块包括伺服电机、减速器、曲轴、连杆、滑动板、调节螺母、可动直线轴承、连接件、转接件、转接轴和滑块导轨；伺服电机的输出轴经减速器和曲轴的一端连接，曲轴水平布置且另一端交接支撑于底板上，曲轴和连杆的一端交接，连杆另一端和滑动板的一端以第一轴铰接，滑动板可滑动地连接装在固定于底板的滑块导轨上；滑动板另一端通过可动直线轴承和调节螺母与连接件的一端以第二轴铰接，连接件另一端和转接件一端以第三轴铰接，转接件另一端安装有转接轴。
[0007]所述的转接轴一端装在转接件上，另一端用于经推力传感器与实验测试部分的活塞杆一端端面接触顶接。
[0008]所述的第一轴和第三轴的轴向相互平行，第二轴的轴向均和第一轴、第三轴垂直。
[0009]所述连接件和滑动板之间通过可动直线轴承连接，使得连接件一端及滑动板另一端之间允许存在沿第二轴轴向上的相对运动，之间相对运动的位置通过调节螺母限制调节。
[0010]所述的加载模块主要由T型支撑板、手轮丝杠机构、滑块导轨机构、转接组件及滚轮组件组成，T型支撑板固定安装在实验测试部分之上，手轮丝杠机构、滑块导轨机构均竖
直固定于T型支撑板上，手轮丝杠机构和滑块导轨机构之间通过转接组件连接，转接组件通过加载力传感器与滚轮组件相连，滚轮组件用于连接到实验测试部分的活塞杆周面上，实验测试部分的活塞杆侧方设置有位移传感器。
[0011]所述手轮丝杠机构包括丝杠螺母组件和手轮，丝杠螺母组件包括通过螺纹相互套装的丝杠和螺母，丝杠竖直布置且两端铰接安装于T型支撑板，手轮和丝杠上端固定同轴连接，
[0012]所述的滑块导轨机构包括滑块和导轨，导轨竖直固定于T型支撑板，滑块滑动安装在导轨上；
[0013]所述的转接组件包括转接板、导向直线轴承和竖直轴，手轮丝杠机构的螺母和滑块导轨机构的滑块之间通过转接板，转接板底面经加载力传感器和竖直轴上端固定连接，竖直轴下端通过导向直线轴承穿过T型支撑板后和滚轮组件连接。
[0014]所述的滚轮组件包括加载轴、侧板、销轴、滚轮；加载轴上端和竖直轴同轴固定连接，下端的两侧分别固定设有侧板，两侧的侧板之间连接有水平的销轴，滚轮活动套装在销轴上。
[0015]所述的实验测试部分主要由缸体、活塞杆和端盖组成，活塞杆水平可轴向移动地装在缸体中，且缸体两端设置端盖；
[0016]所述的活塞杆的两端设置有平行于轴向的切平面，加载模块的滚轮组件的滚轮与所述切平面接触以施加液压缸工作时的偏心荷载。
[0017]所述的密封件可以为密封圈。
[0018]首先是通过调节加载模块中手轮丝杠机构的手轮，使得丝杠螺母带动转接板下降移动，从而使得滚轮组件中的滚轮与活塞杆接触，使得活塞杆产生偏心，两个加载模块通过各自的手轮调整控制以实现被测试的活塞杆两端同等的偏心或不同的偏心量以模拟液压缸的偏心工况；
[0019]手轮调整完成后，通过调节螺母调节可动直线轴承在第二轴上的位置，使得转接轴轴向和活塞杆的运动方向保持一致；
[0020]驱动模块工作带动转接轴轴向往复移动进而带动活塞杆同步移动进行偏载实验；
[0021]在试验过程中，通过调节实验测试部分的缸体内部的油压以满足不同压力下的密封测试需求，且通过监测多个加载力传感器和推力传感器的压力检测数据进而获得偏载实验结果。
[0022]本专利技术中，两个加载模块的手轮丝杠机构可以单独控制，通过旋转手轮丝杠可实现活塞杆偏心量的控制，伺服电机通过减速器及曲柄滑块机构驱动活塞杆往复运动以模拟活塞杆在缸体中的运动。通过上述控制方式不仅可以实现活塞杆不同偏载情况下的密封情况，还可以对不同偏心和压力状态时的摩擦力进行测定。
[0023]由上述实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0024]本专利技术通过调节伺服电机的控制转速，可实现活塞杆工作速度的模拟；采用手轮加载施加的外力或位移参数，可实现超重力下活塞杆自重引起偏载力时的密封圈偏载下的密封性能模拟，或通过密封圈偏移量的控制实现偏心状态下密封性能的测试。
[0025]本专利技术的缸筒上开设有油液入口，通过控制工作压力可实现不同工作压力密封性能的测试；驱动模块内设计有直线轴承结构及销轴连接方式，消除了驱动部分对实验件的
影响；活塞杆与驱动模块之间通过力传感器相连，可对摩擦力进行测试。
[0026]综合而言，本专利技术具有结构简单、操作方便的优点，为偏载液压缸的性能研究提供了技术基础和支撑。
附图说明
[0027]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0028]图1是一种适用于液压缸及密封件的偏载测试实验装置总图；
[0029]图2是加载模块及试验组件装配结构示意图；
[0030]图3是滚轮组件结构示意图；
[0031]图4是驱动模块结构示意图；
[0032]图5是实验组件结构示意图；
[0033]图6是缸筒结构示意图；
[0034]图中的附图标记有：
[0035]1‑
加载模块；1
‑
1丝杠螺母组件；1
‑
2丝杠固定安装板；1
‑
3滑块；1
‑
4转接板；1
‑
5加载力传感器；1
‑
6导向直线轴承；1
‑
7滚轮组件；1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于液压缸及密封件的偏载测试实验装置，其特征在于：包括底板(4)以及布置在底板(4)上的驱动模块(2)、加载模块(1)及实验测试部分(3)；驱动模块(2)通过推力传感器(5)与实验测试部分(3)的活塞杆(3
‑
3)端面相连，两个加载模块(1)安装在实验测试部分(3)上面，两个加载模块(1)分布与实验测试部分(3)的活塞杆(3
‑
3)两端的周面相连。2.根据权利要求1所述的一种适用于液压缸及密封件的偏载实验装置，其特征在于：所述的驱动模块(2)包括伺服电机(2
‑
1)、减速器(2
‑
2)、曲轴(2
‑
3)、连杆(2
‑
4)、滑动板(2
‑
5)、调节螺母(2
‑
6)、可动直线轴承(2
‑
7)、连接件(2
‑
8)、转接件(2
‑
9)、转接轴(2
‑
10)和滑块导轨(2
‑
11)；伺服电机(2
‑
1)的输出轴经减速器(2
‑
2)和曲轴(2
‑
3)的一端连接，曲轴(2
‑
3)水平布置且另一端交接支撑于底板(4)上，曲轴(2
‑
3)和连杆(2
‑
4)的一端交接，连杆(2
‑
4)另一端和滑动板(2
‑
5)的一端以第一轴铰接，滑动板(2
‑
5)可滑动地连接装在固定于底板(4)的滑块导轨(2
‑
11)上；滑动板(2
‑
5)另一端通过可动直线轴承(2
‑
7)和调节螺母(2
‑
6)与连接件(2
‑
8)的一端以第二轴铰接，连接件(2
‑
8)另一端和转接件(2
‑
9)一端以第三轴铰接，转接件(2
‑
9)另一端安装有转接轴(2
‑
10)。3.根据权利要求2所述的一种适用于液压缸及密封件的偏载实验装置，其特征在于：所述的转接轴(2
‑
10)一端装在转接件(2
‑
9)上，另一端用于经推力传感器(5)与实验测试部分(3)的活塞杆(3
‑
3)一端端面接触顶接。4.根据权利要求2所述的一种适用于液压缸及密封件的偏载实验装置，其特征在于：所述的第一轴和第三轴的轴向相互平行，第二轴的轴向均和第一轴、第三轴垂直。5.根据权利要求2所述的一种适用于液压缸及密封件的偏载实验装置，其特征在于：所述连接件(2
‑
8)和滑动板(2
‑
5)之间通过可动直线轴承(2
‑
7)连接，使得连接件(2
‑
8)一端及滑动板(2
‑
5)另一端之间允许存在沿第二轴轴向上的相对运动，之间相对运动的位置通过调节螺母(2
‑
6)限制调节。6.根据权利要求1所述的一种适用于液压缸及密封件的偏载实验装置，其特征在于：所述的加载模块(1)主要由T型支撑板(1
‑
8)、手轮丝杠机构、滑块导轨机构、转接组件及滚轮组件(1
‑
7)组成，T型支撑板(1
‑
8)固定安装在实验测试部分(3)之上，手轮丝杠机构、滑块导轨机构均竖直固定于T型支撑板(1
‑
8)上，手轮丝杠机构和滑块导轨机构之间通过转接组件连接，转接组件通过加载力传感器(1
‑
5)与滚轮组件(1
‑
7)相连，滚轮组件(1
‑
7)用于连接到实验测试部分(3)的活塞杆(3
‑
3)周面上，实验测试部分(3)的活塞杆(3
‑
3)侧方设置有位移传感器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱冰静，洪帅，雷勇，刘代峰，闫子壮，付浩然，凌道盛，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：