恒温控制的液压软管脉冲试验台的制作方法

本发明涉及一种液压软管试验台，尤其是一种可进行温度控制的节能型液压软管脉冲试压台。

背景技术：

液压软管广泛应用于液压系统中。在液压系统工作过程中，由于液压脉冲或发热等原因，经常会导致液压软管的破坏或失效。因此，对液压软管进行试验，模拟实际工况中的各种液压脉冲以及高温现象，对于保证液压系统的安全运行有重要意义。

根据GB/T 7939-2008《液压软管总成试验方法》里的5.6节“耐久性（脉冲）试验”要求，软管总成进行脉冲试验时其压力和试验油温需满足：1）压力循环应在如图1所示的阴影区域内，并使之尽可能接近图示曲线。压力上升的实际速率应在100MPa/s ~ 350MPa/s 之间。2）压力为软管总成最高工作压力的100%、125%、133%， 试验油温度保持在100℃ ± 3℃。由此可得，为满足试验标准，液压软管脉冲试验必须对脉冲压力和油温进行精确的控制。

为满足试验标准对脉冲压力和油温的要求，目前液压软管脉冲试验台通常采用以下两种方法来实现。1）一种是如专利公开号CN101672747A所述的液压软管脉冲试验台采用环境模拟箱结合截止阀的方法。脉冲试验时，将被试液压软管放置在环境模拟箱内（其内设有加热器），截止阀关闭（起保压作用），通过控制环境模拟箱的温度从而期望保证对被试软管的温度控制要求。不足之处在于，此方法没有考虑到脉冲试验不间断地对液压油的冲击会造成被试软管内油温的升高，以致无法满足试验标准。2）另一种方法如专利公开号CN103016453B所述的液压软管脉冲试验台采用节流孔结合散热器的方式。利用油液流经节流小孔时所产生的热量（由冲击的压力能损失转换而来）来保持被试软管内油液温度的稳定。但应该看到，此方法下每次试验冲击都会产生大量的压力能损失，实际上节能效果不佳。因此，研制一种节能效果佳、可靠性高、能对压力和温度进行精确控制的液压软管脉冲试验台具有重要的理论和实践意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、能耗低、可靠性高的液压软管脉冲试验台。

为解决上述技术问题，本发明提供一种恒温控制的液压软管脉冲试验台，包括电控系统、脉冲加载系统、补油系统、被试液压软管连接阀块Ⅰ、被试液压软管连接阀块Ⅱ。其特征在于：被试液压软管连接阀块Ⅱ通过液控单向阀与补油系统的高温油箱连通，液压单向阀的控制口通过二位二通电磁阀与脉冲加载系统的主泵连接，被试液压软管连接阀块内设有测试油温的温度传感器，温度传感器与电控系统的输入端电连接，电控系统输出端与二位二通电磁阀以及脉冲加载系统的三位四通电磁阀的控制端电连接；脉冲加载系统增压缸的B口直接连通主油箱，三位四通电磁阀的B口堵死。

作为对本发明的液压软管脉冲试验台的改进：所述脉冲加载系统的主油箱与补油系统的高温油箱独立分开。

作为对本发明的液压软管脉冲试验台的改进：所述的高温油箱内设有电加热器和温度传感器，温度传感器与电控系统的输入端电连接，电加热器与电控系统的输出端电连接。

作为对本发明的液压软管脉冲试验台的改进：所述的脉冲加载系统的液压泵由变频电机驱动。

与现有技术相比，本发明的液压软管脉冲试验台有如下有益效果：

1）油液温度控制采用液控单向阀结合温度传感器的闭环控制方式，保证了脉冲试验时油液温度的稳定，且液控单向阀只有在多次脉冲冲击后油液温度升高超过试验要求时打开，降低了启闭频率，提高了其使用寿命。

2）三位四通电磁阀的B口堵死，增压缸的B口直接连通主油箱，脉冲压力卸荷时，依靠补油系统液压泵出口的油液压力使增压缸快速缩回，这种结构既保证了脉冲压力的快速卸荷，又保证蓄能器在卸荷时不会放油，降低了系统能耗。

3）脉冲加载系统的液压泵由变频电机驱动，通过改变变频电机的转速，即可调节液压泵出口的流量，方便控制脉冲波形。

附图说明

图1为液压软管脉冲试验标准规定的不同主泵排量脉冲压力波形

图2为本发明液压软管脉冲试验台的系统结构连接示意图。

图3为本发明电控系统连接示意图。

图中标记说明1—主油箱；2—变频电机；3—液压泵Ⅰ；4—单向阀Ⅰ；5—溢流阀Ⅰ；6—压力传感器Ⅰ；7—压力表Ⅰ；8—蓄能器；9—三位四通电磁阀；10—增压缸；11—二位二通电磁阀；12—压力传感器Ⅰ；13—被试液压软管连接阀块Ⅰ；14—被试软管；15—温度传感器Ⅰ；16—被试液压软管连接阀块Ⅱ；17—压力传感器Ⅲ；18—压力表Ⅱ；19—液控单向阀；20—溢流阀Ⅱ；21—单向阀Ⅱ；22—高温油箱；23—液压泵Ⅱ；24—温度传感器Ⅱ；25—电加热器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明中的一个实施例作进一步的描述：

如附图所示，本发明液压软管脉冲试验台包括电控系统、脉冲加载系统、补油系统、被试液压软管连接阀块Ⅰ13和被试液压软管连接阀块Ⅱ16。

脉冲加载系统包括主油箱1、液压泵Ⅰ3、单向阀Ⅰ4、溢流阀Ⅰ5、蓄能器8、三位四通电磁阀9、增压缸10；主油箱1分别与液压泵Ⅰ3的进油口和溢流阀Ⅰ5的出油口相连接；液压泵Ⅰ3由变频电机2驱动，液压泵Ⅰ3的出油口与单向阀Ⅰ4的进油口相连接；单向阀Ⅰ4的出油口处设有压力传感器Ⅰ6和压力表Ⅰ7，单向阀Ⅰ4的出油口分别与溢流阀Ⅰ5的进油口、三位四通电磁阀9的P口和蓄能器8的油口相连接；三位四通电磁阀9的T口与主油箱1连通，三位四通电磁阀9的A口与增压缸10的A口相连接，三位四通电磁阀9的B口堵死；增压缸10的B口与主油箱1连通，增压缸10的C口与单向阀Ⅱ21的出油口相连接，增压缸10的D口与被试液压软管连接阀块Ⅰ13的油口相连接，在增压缸10与被试液压软管连接阀块Ⅰ13之间设有压力传感器12。

补油系统包括高温油箱22、液压泵Ⅱ23、溢流阀Ⅱ20、单向阀Ⅱ21、液控单向阀19和二位二通电磁阀11；高温油箱22内设有温度传感器Ⅱ24和电加热器25，温度传感器Ⅱ24与电控系统的输入端电连接，电加热器与电控系统的输出端电连接；高温油箱22分别与液压泵Ⅱ23的进油口和溢流阀Ⅱ20的出油口相连接；液压泵Ⅱ23的出油口单向阀Ⅱ21的进油口相连接；单向阀Ⅱ21的出油口分别与溢流阀Ⅱ20的进油口、增压缸10的C口相连接，单向阀Ⅱ21的出油口处设有压力传感器Ⅲ17和压力表18；液控单向阀19的进油口与高温油箱22连通，液压单向阀19的控制口与二位二通电磁阀11的A口相连接，液压单向阀19的出油口与被试液压软管连接阀块Ⅱ16的油口相连接；二位二通电磁阀11的P口与单向阀Ⅰ4的出油口相连接；被试液压软管连接阀块Ⅱ16上设有温度传感器Ⅰ15，温度传感器Ⅰ15与电控系统的输入端电连接，电控系统的输出端与二位二通电磁阀11和三位四通电磁阀9的控制端电连接。

工作过程：

实验前先将被试软管14连接在被试液压软管连接阀块Ⅰ和被试液压软管连接阀块Ⅱ之间，按照附图所示连接好液压系统，二位二通电磁阀11和三位四通电磁阀9断电，同时根据需要调整好溢流阀Ⅰ5和溢流阀Ⅱ20的调定压力。通过电控系统使加热器25工作，高温油箱22内的油液温度升高，当温度传感器Ⅱ24检测到油液温度满足试验要求时，加热器停止工作。通过电控系统使与液压泵Ⅰ3和液压泵Ⅱ23相连的电机起动，驱动液压泵Ⅰ3和液压泵Ⅱ23工作，液压泵Ⅰ3输出的液压油使蓄能器8充满油液，液压泵Ⅱ23输出的高温油液充满被试软管14及其相应的管路和增压缸10的的右腔。

当三位四通电磁阀9左位得电，三位四通电磁阀9的P口与A口两通，液压泵Ⅰ3和蓄能器8输出的液压油迅速充满增压缸10的左腔，进而推动增压缸10的活塞向右运动，此时被试液压软管14内的油液被压缩，压力升高，压力传感器12记录压力的变化过程。当三位四通电磁阀9右位得电，三位四通电磁阀9的A口与主油箱1连通，此时液压泵Ⅱ23输出的压力油进入增压缸10的右腔，使增压缸10的活塞快速缩回，压力降低，压力传感器12记录压力的变化过程。由此，通过电控系统设定的频率，使三位四通电磁不断地得电和失电，则可对被试软管14进行脉冲冲击试验。

液压软管脉冲试验的油液温度控制：

高温油箱的油液温度控制：当温度传感器Ⅱ24检测到高温油箱22内的油液温度不满足试验要求时，通过电控系统使加热器25工作，油液温度升高，当温度传感器Ⅱ24检测到油液温度满足试验要求时，则加热器停止工作。

被试液压软管油液温度的控制：当设置在液压软管连接阀块Ⅱ16上的温度传感器Ⅰ15 检测到油液温度满足试验要求时，二位二通电磁阀11断电，液控单向阀19关闭；多次脉冲冲击后，由于油液的不断压缩，被试液压软管内的油液温度升高，以致温度传感器Ⅰ15 检测到油液温度不满足试验要求时，通过电控系统使二位二通电磁阀11得电，则液压泵Ⅰ3输出的液压油使液控单向阀19打开，液压泵Ⅱ23将高温油箱内的油液补充入被试软管，相当于高温油箱里的油液在被试液压软管内循环流动，使其满足试验要求。由此，被试软管油液温度控制采用液控单向阀结合温度传感器的闭环控制方式，保证了油液温度的稳定。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。