一种自动液压压力曲线测试系统的制作方法

文档序号:15487473发布日期:2018-09-21 20:00阅读:356来源:国知局

本实用新型属于液压压力曲线测试技术领域,尤其是涉及一种自动液压压力曲线测试系统。



背景技术:

随着科技的进步,社会的发展,在工业生产中对技术革新和安全操作以及对工业产品的技术要求越来越高,在产品出厂前需要进行产品安全性能测试,以使得产品满足使用需求,目前产品的安全性能测试采用的是液压系统,液压试验测控系统在国内几十年的发展,技术逐渐成熟,虽然部分关键元器件仍然需要进口,但是有些低压配件以及相应软件目前可实现国产,此外,由于价格因素,除具备一定经济实力的企业使用这种系统外,多数均采用老式液压测控系统。

大部分老式液压测控系统存在着如下问题:不能实现自动控制,需要手动控制;升压速率不能自动调节,针对不同规格产品均采用同一升压速率测试,不符合产品标准要求;3、体积大、噪音大、能耗高。



技术实现要素:

鉴于上述问题,本实用新型要解决的问题是提供一种自动液压压力曲线测试系统,包括独立的液压装置及工装操作控制测试台,适用于测试各种机械部件及产品的疲劳强度及结构最大抗冲击力。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种自动液压压力曲线测试系统,包括油箱、泵装置、曲线测试液压工装、液压控制系统、反馈单元、溢流系统和控制单元,油箱与泵装置的输入端输入管道连接,泵装置的输出端通过输出管路和溢流系统与曲线测试液压工装连接,溢流系统与液压控制系统连接,反馈单元设于曲线测试液压工装上,液压控制系统设于输出管道上,控制单元分别与液压控制系统和反馈单元电连接。

具体地,曲线测试液压工装包括曲线测试工装本体和工装卡具,工装卡具设于曲线测试工装本体上,工装卡具包括液压缸和卡具,卡具设于液压缸上,液压缸与泵装置通过输出管道连接。

具体的,反馈单元包括压力传感器、扭矩传感器和位移传感器,压力传感器、扭矩传感器与位移传感器分别设于曲线测试工装本体上,压力传感器、扭矩传感器与位移传感器分别与控制单元电连接。

具体的,泵装置包括液压泵单元和加压泵单元,液压泵单元与加压泵单元分别与液压缸连接。

进一步的,自动液压压力曲线测试系统还包括过滤装置,过滤装置两端分别与液压缸输出端和油箱连接。

进一步的,自动液压压力曲线测试系统还包括安全装置和警示装置,警示装置与安全装置均与控制单元电连接。

进一步的,液压控制系统包括多个液压阀,液压阀设于输出管路上,液压阀与控制单元电连接。

具体的,控制单元包括控制模块和可编程触摸屏,控制模块与可编程触摸屏电连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是:

1.由于采用上述技术方案,使得自动液压压力曲线测试系统结构更加紧凑,设备维修方便,生产成本低,且采用液压系统控制工装的动作对待测产品进行测试,实现待测产品的疲劳强度和最大冲击力等自动测试,节省人工成本,工作效率高;

2.曲线测试液压工装的设置,使得该自动液压压力曲线测试系统使用范围广,能够对各种类型的产品进行测试,不受产品类型和形状的限制,同时,曲线测试液压工装采用液压系统控制工装的动作,使得工装的动作得以控制,且能够实现自动测试,操作方便,测试结果准确;

3.采用高精度传感器测量产品的安全性能参数,测量快速准确,且操作方便,人工成本低,工作效率高,该系统安全制动上只提供了二级制动,是可变力矩制动,机械设备整体安全性能高;

4.液压系统和电气系统的配合,控制单元和反馈单元的应用,使得该自动液压压力曲线测试系统结构紧凑,自动化程度高,使用时安全可靠,制动可控,对接性强,状态可视化,维护成本低。

附图说明

图1是本实用新型的一实施例的结构示意图;

图2是本实用新型的一实施例的结构右视图;

图3是本实用新型的一实施例的结构俯视图;

图4是本实用新型的一实施例的曲线测试液压工装结构示意图。

图中:

1、设备本体 2、控制单元 3、可编程触摸屏

4、液压控制系统 5、过滤系统 6、加压泵单元

7、溢流系统 8、安全装置 9、警示系统

10、液压泵单元 20、曲线测试液压工装 21、液压缸

22、反馈单元

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

图1示出了本实用新型的一实施例的结构示意图,具体示出了本实施例的结构,本实施例涉及一种自动液压压力曲线测试系统,在液压系统和电气系统的控制下实现曲线测试液压工装的动作,实现对待测产品安全性能的各项测试,且该系统设置有控制单元和反馈单元,能够自动测试产品的各项安全性能参数,人工成本投入少,测量速度快,测量结果准确。

上述的自动液压压力曲线测试系统,如图2和3所示,包括油箱、泵装置、曲线测试液压工装20、液压控制系统4、反馈单元22、溢流系统7和控制单元2,油箱、泵装置、曲线测试液压工装20、液压控制系统4、反馈单元22和溢流系统7均安装在设备本体1上,油箱与泵装置的输入端输入管道连接,泵装置的输出端通过输出管路和溢流系统7与曲线测试液压工装20连接,溢流系统7与液压控制系统4连接,反馈单元设于曲线测试液压工装20上,液压控制系统设于输出管道上,控制单元2分别与液压控制系统4和反馈单元22电连接。曲线测试液压工装20对待测产品施加压力,液压控制系统4和溢流系统7控制曲线测试液压工装20的动作,油箱、泵装置、液压控制系统4和曲线测试液压工装20实现液压系统的闭合回路,实现液压油的循环,控制曲线测试液压工装20的动作,反馈单元22时时监测产品的变形量,测试产品的疲劳强度和结构最大冲击力等参数,控制单元2内预先设有编好的程序,控制溢流系统7的动作,进而控制液压控制系统4的动作,进而控制曲线测试液压工装20的动作,进而完成产品的测量,使得产品安全性能参数的测量自动化,测量结果准确,使用方便。

具体的,如图4所示,上述的曲线测试液压工装20包括曲线测试工装本体和工装卡具,工装卡具设于曲线测试工装本体上,曲线测试工装本体为支撑架,起到支撑的作用,用于工装卡具的安装,该曲线测试工装本体的形状根据实际需求进行选择。上述的工装卡具包括液压缸21和卡具,卡具设于液压缸21上,液压缸21与泵装置通过输出管道连接,卡具安装在液压缸上,由液压缸21带动卡具的运动,卡具的形状根据待测产品的形状相适应,卡具种类有多种,根据待测产品的形状进行选择,可以为板状结构,也可以是圆柱状结构,还可以是其他形状。液压缸21与液压控制系统4连接,由液压控制系统4控制其运动,液压缸21为市售产品,根据待测产品所需要的最大的压力来进行选择。

液压缸21的数量为多个,根据待测产品的尺寸和待测产品受力方向设置,待测产品的体积较大时,曲线测试工装本体的体积与待测产品的体积相适应,能够将待测产品放置在曲线测试工装本体上,同时,液压缸21的数量较多;当待测产品的体积较小时,液压缸21的数量较少;液压缸21在安装在曲线测试工装本体上时,对称设置,在水平方向和竖直方向上对称设置,并且设置在曲线测试工装本体的四周,使得水平方向和竖直方向上的液压缸21构成的空间内可以放置待测产品,水平方向和竖直方向上的液压缸21在液压控制系统4和溢流系统7控制下对待测产品施加水平方向和竖直方向上的压力,满足产品在竖直方向和水平方向上压力的测量;进一步的,也可以对称设置与水平方向有一定夹角的液压缸21,可以测量待测产品与水平方向具有一定角度的压力。液压缸可拆卸安装在曲线测试工装本体上,可以根据待测产品的形状而进行改变,使得该曲线测试液压工装20能够满足不同类型的待测产品安全性能的测试,同时能够测量待测产品的不同方向上的压力,以便全面的测试待测产品的安全性能参数。

优选的,本实施例中,曲线测试工装本体为方形板状结构,在该曲线测试工装本体的上表面和下表面分别对称设有液压缸21,液压缸21的数量为四个,在曲线测试工装本体的上表面对称设有有两个,在曲线测试工装本体的下表面对称设有两个,可以对待测产品在水平方向和竖直方向上施加压力,测量待测产品的屈服强度和冲击力。

在曲线测试工装20上安装有反馈单元22,该反馈单元22安装在曲线测试工装本体上,反馈单元22包括压力传感器、扭矩传感器和位移传感器,压力传感器、扭矩传感器和位移传感器分别与控制单元2电连接,压力传感器用于测量液压缸21对产品施加的压力,进而测试产品的疲劳强度,扭矩传感器用于测量产品的受到的剪力,位移传感器用于测量产品的变形量,且位移传感器为精密位移传感器,能够测量产品的微小变形量,本实施例中,压力传感器、扭矩传感器和位移传感器均为市售产品,根据需要测量的精度进行种类的选择。液压缸动作对待测产品施加压力的时候,待测产品由于受力会产生变形,同时随着压力的增大会产生扭转,可以通过压力传感器和扭矩传感器进行压力和剪力的测量,同时可以根据位移传感器进行待测产品受力变形的测量,并通过控制单元将受力与屈服强度和冲击力等进行计算转换,显示出相关对应关系,以此得到产品的安全性能的参数,判断产品是否满足使用需求。

控制单元2包括控制模块和可编程触摸屏3,控制模块与可编程触摸屏3电连接,控制模块为PLC控制系统,该PLC控制系统中预设有编好的程序,能够对压力传感器、扭矩传感器和位移传感器测量的数据进行存储和处理,同时能够将测得数据转化成需要的疲劳强度和冲击力等参数数值,并将传感器时时测得的数据曲线在可编程触摸屏3上显示出来,可编程触摸屏3能够对PLC控制系统进行编程,同时能够外部输入控制泵装置上的电机的电压的数据,通过电机的转速的改变控制泵装置的动作,改变泵装置的出口压力或流量,进而控制液压控制系统4,以使得液压控制系统4控制液压缸21的动作。

上述的液压控制系统4包括多个液压回路管道,液压回路管道的一端与泵装置的输出端连接,另一端与液压缸21的输入端连接,液压缸21的输出端通过液压管道与油箱连接,实现液压系统的回路循环。在液压控制系统4的液压管路上安装有溢流系统7,该溢流系统7包括多个液压阀组合,该液压阀组合包括方向阀、流量阀、溢流阀、比例阀和调压阀,在任一条液压回路管道上依次设置方向阀、流量阀、溢流阀、比例阀和调压阀,通过方向阀来控制液压回路液压油的流动方向,进而控制液压缸21的伸缩动作,调压阀用于调节泵装置出口的压力,使得液压缸能够输出不同的压力,流量阀用于控制液压回路管道上的液压油的流量,进而改变液压缸的动作的速度,比例阀和溢流阀对液压回路管道进行保护,当压力平衡时进行溢流,保证液压回路管道运行的安全。液压阀的数量和种类的设置根据该液压回路上的液压缸的动作决定,根据实际需求进行选择。液压油通过液压阀实现了方向、压力、流量调节后经外接液压回路管路连接至液压机械的液压缸,从而控制液动机方向的变换、力量的大小及速度的快慢,推动各种液压机械做功,通过TP\PLC将设定好的压力输出到曲线测试液压工装20上,将各数据通过传感器反馈到控制单元2,测试其产品最大屈服值,对待测产品安全性能进行测量。

上述的泵装置包括加压泵单元6和液压泵单元10,液压泵单元10为主,加压泵单元6为辅,液压泵单元10和加压泵单元6与油箱并联,同时,液压泵单元10和加压泵单元6并联构成液压输入油路的总支路,对液压缸21进行供油,当液压泵单元10供油不能满足液压缸输出的压力时,加压泵单元6开始供油,使得液压缸21输出压力满足要求。同时,液压泵单元10和加压泵单元6均包括多台油泵,根据自动液压压力曲线测试系统需要最大的输出压力决定,且液压泵单元10中的油泵与加压泵单元6中的油泵的类型可以相同,也可以不同,根据实际需求进行选择。此外,液压泵单元10设有安全过压、过流、及压力保护功能确保设备安全稳定运行。

该自动液压压力曲线测试系统还包括警示单元9和安全装置8,警示单元9和安全装置8分别与控制单元2电连接,警示单元9为三色灯,用于显示该测试系统是否是正常工作,当系统出现安全事故时,三色灯亮起,起到警示的作用,用来提醒操作者及时对测试系统出现为问题进行处理。安全装置8为压力保护装置,对测试系统进行压力保护,防止测试系统因压力过大造成安全事故。此外,在液压回路与油箱的连接处设有过滤系统5,对经过循环的液压油进行过滤,延长液压泵单元10和加压泵单元6的使用寿命。

本实施例的工作过程:将液压泵单元10和加压泵单元6中的油泵通过液压控制系统4中的管道分别与油箱和曲线测试液压工装20中的液压缸21连接,同时,将液压缸21的出口与油箱连通,并将溢流系统7安装在液压控制系统4上,启动该系统,在可编程触摸屏3上输入电机的控制电压,电机带动液压泵单元中的油泵转动,油泵从油箱中吸油供油,液压油通过溢流系统7实现了方向、压力、流量调节后经外接管路并至曲线测试液压工装20的液压缸21,从而控制工装夹具方向的变换、力量的大小及速度的快慢,推动各种液压机械做功,通过TP\PLC将设定好的压力输出到曲线测试液压工装20上,将各数据通过传感器反馈到控制单元2,测试其产品最大屈服值。

本实用新型具有的优点和积极效果是:由于采用上述技术方案,使得自动液压压力曲线测试系统结构更加紧凑,设备维修方便,生产成本低,且采用液压系统控制工装的动作对待测产品进行测试,实现待测产品的疲劳强度和最大冲击力等自动测试,节省人工成本,工作效率高;曲线测试液压工装的设置,使得该自动液压压力曲线测试系统使用范围广,能够对各种类型的产品进行测试,不受产品类型和形状的限制,同时,曲线测试液压工装采用液压系统控制工装的动作,使得工装的动作得以控制,且能够实现自动测试,操作方便,测试结果准确;采用高精度传感器测量产品的安全性能参数,测量快速准确,且操作方便,人工成本低,工作效率高,该系统安全制动上只提供了二级制动,是可变力矩制动,机械设备整体安全性能高;液压系统和电气系统的配合,控制单元和反馈单元的应用,使得该自动液压压力曲线测试系统结构紧凑,自动化程度高,使用时安全可靠,制动可控,对接性强,状态可视化,维护成本低。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

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