专利名称：一种液压油箱试验系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，特别是指一种液压油箱试验系统。
背景技术：
液压油箱是挖掘机、起重机等工程机械的重要组成部分，用于储存动力载体液压油。液压油箱在工作时会受到多个循环载荷，若其强度得不到保证，工作时频繁开裂漏油， 会严重影响工程机械的性能。因此，必须保证其强度满足工程机械工作时恶劣工况的要求。以挖掘机为例，挖掘机在工作时所受的载荷可以分解为以下三个方面，液压油箱在三个载荷的共同作用可能会开裂、漏油，以致失效。1、挖掘机左右回转时，由于离心力的作用，油箱有向外倾翻的倾向，倾翻力矩由底脚螺栓的约束力产生的反力矩平衡，从而使油箱的底脚和油箱地板受力，如果结构强度不够，反复作用的载荷有使油箱底板和焊缝开裂的可能性；2、挖掘机左右回转时，由于离心力的作用，油箱有向前后倾翻的倾向，倾翻力矩由底脚螺栓的约束力产生的反力矩平衡，从而使油箱的底脚和油箱地板受力，如果结构强度不够，反复作用的载荷有使油箱底板和焊缝开裂的可能性；3、油缸回收时，由于大小腔容积差异，会使油面短时迅速升高，导致油箱内部压力升高，从而引起油箱弹性变形，油箱的变形倾向由油箱的焊缝和母材约束，约束产生的载荷反复作用，有使焊缝或母材开裂失效的倾向。其中，载荷1每个工作循环出现两次，载荷2每个工作循环正反向各出现两次，载荷3每个工作循环出现一次。目前液压油箱从设计、选材、工艺基本上是首先依照经验公式设计，再利用仿真模拟分析，最后通过试装样机检验其强度。验证及反馈环节过长，从而造成了极大的浪费，并且效果也往往不理想。
发明内容
本发明提出一种液压油箱试验系统，通过模拟液压油箱在工作时所受的载荷而检测液压油箱的受力状况，能够真实的模拟液压油箱在施工过程中的受力状态。本发明的技术方案是这样实现的一种液压油箱试验系统，包括液压油箱，用于装载液压油；载荷模拟单元，用于模拟液压油箱在工作时所受的载荷；检测单元，用于检测所述液压油箱在受到载荷时的受力状况，并输出检测结果。优选的，所述载荷模拟单元包括第一阀门，通过输油管与所述液压油箱连通，用于在开通时将液压油注入至注满液压油的所述液压油箱中；第一控制单元，用于控制所述第一阀门的开通和关闭。优选的，所述载荷模拟单元还包括减压阀，与所述输油管连接，用于当所述液压油箱中的压力超过第一预设阈值时进行泄压。优选的，所述载荷模拟单元包括设置有弹簧的液压油缸，设置于所述液压油箱的侧面，用于在液压油未注入至所述液压油缸时对所述液压油箱施加第二预设阈值的载荷，在液压油注入至所述液压油缸时卸载施加在所述液压油箱上的载荷；第二阀门，与所述液压油缸连通，用于在开通时将液压油注入至所述液压油缸；第二控制单元，用于控制所述第二阀门的开通和关闭。优选的，所述液压油缸的数量为一个。优选的，所述液压油缸的数量为两个，分别设置于所述液压油箱相邻的两个侧面上。优选的，所述液压油缸的数量为三个，其中两个液压油缸分别设置于所述液压油箱相邻的两个侧面上。本发明技术方案通过模拟液压油箱在工作时所受的载荷而检测液压油箱的受力状况，能够真实的模拟液压油箱在施工过程中的受力状态，从而为液压油箱的设计、使用寿命的检测提供了很好的分析依据。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明一种液压油箱试验系统第一实施例的结构示意图；图2本发明一种液压油箱试验系统一个实例的原理结构图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明一种液压油箱试验系统的第一实施例中，所述液压油箱试验系统100包括液压油箱110、载荷模拟单元120、检测单元130。所述液压油箱110，用于装载液压油，为本发明中被试验的对象。所述载荷模拟单元120，用于模拟液压油箱110在工作时所受的载荷。所述载荷模拟单元120可通过各种施力单元实现，如弹簧、液压油缸等。所述检测单元130，用于检测所述液压油箱110在受到载荷时的受力状况，并输出检测结果。所述检测单元130可以是各种压力传感器或其它的传感器元件。所述检测单元130可设置于所述液压油箱110的各个位置，用于检测每个位置的受力变化，并输出检测结果用于分析比较，从而能够更好的设计液压油箱110，以便更好的应用于工程机械中。在本发明的一个优选实施例中，所述载荷模拟单元120包括第一阀门，通过输油管与所述液压油箱110连通，用于在开通时将液压油注入至注满液压油的所述液压油箱110中。所述第一阀门的一端可以与装载有液压油的油箱连接，另一端与所述液压油箱 110连接，用于在开通时将所述油箱中的液压油注入所述液压油箱110中，由于所述液压油箱110已经注满液压油，此时再注入液压油即可模拟油缸回收的状态，在油缸回收时，由于大小腔容积差异，会使液压油箱110内的油面短时迅速升高，导致油箱内部压力升高。第一控制单元，用于控制所述第一阀门的开通和关闭。所述第一控制单元不仅可以控制所述第一阀门的开通和关闭，当然也可以所述第一阀门的开通时间和关闭时间。所述第一控制单元可通过机械方式、电流方式或其它方式来控制所述第一阀门的开通和关闭。另外，所述载荷模拟单元120还可以进一步包括减压阀，与所述输油管连接，用于当所述液压油箱110中的压力超过第一预设阈值时进行泄压。所述第一预设阈值根据所述液压油箱110的实际参数设定，从而使液压油箱110 所受压力与正常工作时一致，当压力超过第一预设阈，即通过所述减压阀进行泄压。所述减压阀可通过溢流阀或其他的阀门结构实现，本发明对此不进行限定。在本发明的另一实施例中，所述载荷模拟单元120包括设置有弹簧的液压油缸，设置于所述液压油箱110的侧面，用于在液压油未注入至所述液压油缸时对所述液压油箱110施加第二预设阈值的载荷，在液压油注入至所述液压油缸时卸载施加在所述液压油箱110上的载荷。第二阀门，与所述液压油缸连通，用于在开通时将液压油注入至所述液压油缸。第二控制单元，用于控制所述第二阀门的开通和关闭。通过设置有弹簧的液压油缸，可以模拟旋转及反射旋转过程中液压油箱110所受的载荷。在本实施例中，载荷均通过与油缸相连的弹簧加载，当液压油回流时，弹簧不受油缸的压力，对液压油箱110加载相应的载荷；当油缸进油时，弹簧受到油缸的压力而压缩， 从而卸载液压油箱110所受的载荷。通过控制弹簧的长度，可以精确模拟液压油箱110实际施工过程中所受的载荷。在本发明的实施例中，不对所述液压油缸的数量进行限定，可以根据实际情况和实际需求设置所述液压油缸的数量，如对于挖掘机的液压油箱110来说，设置三个液压油缸是最好的，能够真实的模拟挖掘机的液压油箱110在施工时所受到的载荷，其设置的具体位置可以参照图2。在本发明的另一实施例中，所述载荷模拟单元120还可以同时包括第一阀门、第一控制单元和液压油缸、第二阀门、第二控制单元，由于前面各实施例已经对所述组成部分进行了详细描述，为了篇幅考虑，在此不再赘述。需要说明的是，所述第一控制单元和所述第二控制单元在具体实现上可由一个物理结构(如控制器)来实现所述第一控制单元和所述第二控制单元的功能，当然，也可以由两个物理结构来分别实现所述第一控制单元和所述第二控制单元的功能。下面结合图2，以挖掘机的液压油箱为例对本发明技术方案的工作过程和工作原理进行详细描述。液压油箱在初始状态时注满液压油，液压泵将油箱中的液压油输送至各阀门处， 初始时Vl阀处于关闭状态，V2阀、V3阀和V4阀均处于开通状态，此时液压油箱不受载荷。开始后，控制器令开通Vl阀，液压油注入实验油箱，模拟降臂挖掘过程，当检测到油箱内压力达到设定压力时，控制器控制Vl阀关闭，控制V2阀和V3阀开通，此时Cl油缸和C2油缸内的液压油回流油箱，弹簧在χ向及y向对液压油箱施加载荷，模拟旋转过程中液压油箱所受的载荷。假设设定旋转时间为tl秒，控制器在tl秒后，控制V2阀和V3阀关闭，卸载液压油箱上的载荷。控制V2阀和V4阀开通，弹簧在χ向及y反方向对液压油箱施加载荷，模拟反向旋转时液压油箱所受载荷。假设设定反向旋转时间t2秒，t2秒后，控制 V2阀和V4阀关闭，从而完成一个循环周期的模拟。载荷的大小可以根据实际工况和实际需求计算获得，并据此可以调整弹簧的长度，从而相应调整弹簧施加给液压油箱的载荷。在本实例中，可以分别评价两个方向的惯性力和油箱内部压力变化对油箱寿命的影响，还可以单独采用对C1、C2、C3或者油箱内部分别加压的方式进行实验，从而可以判断三个影响因素各自对油箱受力及寿命的影响。本发明技术方案通过模拟液压油箱在工作时所受的载荷而检测液压油箱的受力状况，能够真实的模拟液压油箱在施工过程中的受力状态，从而为液压油箱的设计、使用寿命的检测提供了很好的分析依据。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种液压油箱试验系统，其特征在于，包括 液压油箱，用于装载液压油；载荷模拟单元，用于模拟液压油箱在工作时所受的载荷；检测单元，用于检测所述液压油箱在受到载荷时的受力状况，并输出检测结果。
2.根据权利要求1所述的液压油箱试验系统，其特征在于，所述载荷模拟单元包括 第一阀门，通过输油管与所述液压油箱连通，用于在开通时将液压油注入至注满液压油的所述液压油箱中；第一控制单元，用于控制所述第一阀门的开通和关闭。
3.根据权利要求2所述的液压油箱试验系统，其特征在于，所述载荷模拟单元还包括 减压阀，与所述输油管连接，用于当所述液压油箱中的压力超过第一预设阈值时进行泄压。
4.根据权利要求1至3任一项所述的液压油箱试验系统，其特征在于，所述载荷模拟单元包括设置有弹簧的液压油缸，设置于所述液压油箱的侧面，用于在液压油未注入至所述液压油缸时对所述液压油箱施加第二预设阈值的载荷，在液压油注入至所述液压油缸时卸载施加在所述液压油箱上的载荷；第二阀门，与所述液压油缸连通，用于在开通时将液压油注入至所述液压油缸； 第二控制单元，用于控制所述第二阀门的开通和关闭。
5.根据权利要求4所述的液压油箱试验系统，其特征在于，所述液压油缸的数量为一个。
6.根据权利要求4所述的液压油箱试验系统，其特征在于，所述液压油缸的数量为两个，分别设置于所述液压油箱相邻的两个侧面上。
7.根据权利要求4所述的液压油箱试验系统，其特征在于，所述液压油缸的数量为三个，其中两个液压油缸分别设置于所述液压油箱相邻的两个侧面上。
全文摘要
本发明提出了一种液压油箱试验系统，包括液压油箱，用于装载液压油；载荷模拟单元，用于模拟液压油箱在工作时所受的载荷；检测单元，用于检测所述液压油箱在受到载荷时的受力状况，并输出检测结果。本发明通过模拟液压油箱在工作时所受的载荷而检测液压油箱的受力状况，能够真实的模拟液压油箱在施工过程中的受力状态。
文档编号F15B19/00GK102287421SQ20111023144
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者杨德军, 田作智 申请人:三一重机有限公司