一种液压油缸的性能测试平台的制作方法

1.本实用新型属于液压油缸的性能测试领域，具体涉及一种液压油缸的性能测试平台。


背景技术：

2.随着工业技术的不断变革与发展，液压传动技术在工业领域得到了广泛应用，如工程机械领域的液压挖掘机、装载机和推土机；建筑机械领域的泵车、打桩机等。液压传动设备主要由动力元件、控制元件、执行元件及附件等构成；常规液压油缸作为能够实现直线往复运动的执行器，是各种液压系统中广泛使用的液压执行元件。因此，液压油缸的质量和性能是保证液压系统可靠运行的重要因素。
3.液压油缸出厂性能检测主要包括行程检测、最小启动压力检测、耐压检测、缓冲性能检测。现有的常规出厂性能试验台采用异步电机+单个恒压变量泵对以上性能进行检测：用这种测试系统的试验台电机始终处于高能耗工况，同时高、低压频繁切换，试验精度得不到保证。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决传统测试技术中由于采用单个恒压变量泵做所有测试导致能耗高、精度低的缺陷，提供了一种采用3个不同类型液压泵的液压油缸性能测试平台，本实用新型针对不同的测试项目，选择最优的液压泵对液压油缸供油、进行测试，提高测试精度；避免高低压力频繁切换，优化系统的输出功率，降低测试系统能耗。
5.为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案如下：
6.本实用新型首先提供了一种液压油缸的性能测试平台，其包括油箱、三个电机-泵组、控制阀组、被测液压油缸台架和压力传感器；
7.所述三个电机-泵组分别为鼠笼式三相异步电机一-控制泵组、变频电机-主泵组、鼠笼式三相异步电机二-高压泵组；其中，各电机-泵组中的电机驱动对应的泵工作；
8.所述控制阀组包括若干溢流阀、比例溢流阀、电磁换向阀、液控单向阀；
9.其中油箱设置有吸油口和回油口，控制泵、主泵、高压泵分别通过一个吸油过滤器单独与油箱的一个吸油口连接；控制阀组中各阀的回油口与油箱回油口相连；
10.控制泵的出油口分别与溢流阀、比例减压阀、电磁换向阀一的进油口、电磁换向阀二的进油口相连；主泵的出油口分别连接比例溢流阀一、电磁换向阀三的进油口；高压泵的出油口通过一个出口单向阀后分别与比例溢流阀二、电磁换向阀四的进油口和比例减压阀出口单向阀的出口连接；其中，比例减压阀与比例减压阀出口单向阀的入口连接；溢流阀、比例溢流阀一、比例溢流阀二分别连接油箱回油口；
11.所述电磁换向阀三的两个工作油口各自分别通过液控单向阀一和液控单向阀二连接待测液压油缸的左右两侧；电磁换向阀四的两个工作油口各自分别连接待测液压油缸的左右两侧；电磁换向阀一与液控单向阀一的控制油路连接，电磁换向阀二与液控单向阀
二的控制油路连接；
12.所述待测液压油缸的左右两侧腔室中分别设有压力传感器，与所述待测液压油缸的左右两侧相连的油路上设置有压力传感器。
13.作为本实用新型的优选方案，所述的电磁换向阀一和电磁换向阀二为二位四通电磁换向阀，电磁换向阀一用于控制液控单向阀一，电磁换向阀二用于控制液控单向阀二。
14.作为本实用新型的优选方案，所述的电磁换向阀三、电磁换向阀四均为三位四通电磁换向阀。
15.作为本实用新型的优选方案，所述待测液压油缸伸出端设置有拉绳式位移传感器。
16.作为本实用新型的优选方案，所述的控制泵和主泵为齿轮泵，所述高压泵为柱塞泵。所述柱塞泵的最高输出压力为40mpa。
17.作为本实用新型的优选方案，所述的测试平台还包括控制器，所述控制器与压力传感器、位移传感器连接获取传感器信号，所述控制器与电机-泵相连，所述控制器分别与电磁换向阀一、电磁换向阀二、电磁换向阀三、电磁换向阀四相连。
18.与现有技术相比，本实用新型针对不同的试验项目，可以通过合理使用不同类型的液压泵，达到优化系统的输出功率、降低测试系统能耗的目标：在进行“行程检测”和“缓冲性能检测”时，使用变频电机+齿轮泵组，可以快速、灵活调整输出流量；在进行“最小启动压力检测”时，使用鼠笼式三相异步电机+齿轮泵组，通过减压阀控制输出压力，精确测试液压油缸的最小启动压力；在进行“耐压试验”时，先用变频电机+定量齿轮泵组，使液压油缸运动到位，然后切换成高压泵对液压油缸进行耐压测试，达到快速、节能的效果。
19.本实用新型通过输出泵的切换，既能快速完成测试，又能降低测试的能耗；通过选用合适的泵和控制回路，能精确检测液压油缸的最小启动压力。本实用新型使用液控单向阀进行液压回路的切换，简单可靠。本实用新型简单便捷，可以通过控制器自动完成检测，操作方便。
附图说明
20.图1为本实用新型测试平台的液压原理图；
21.图2为本实用新型液压系统的三个电机-泵组示意图。
具体实施方式
22.下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
23.如图1和2所示，液压油缸的性能测试平台，其包括油箱、三个电机-泵组、控制阀组、被测液压油缸台架和压力传感器；油箱上设置有温度传感器2和液位计4用于分别监视温度和液位。
24.所述三个电机-泵组分别为鼠笼式三相异步电机一8-控制泵11组、变频电机9-主泵12组、鼠笼式三相异步电机二10-高压泵13组；其中，各电机-泵组中的电机驱动对应的泵工作；所述的控制泵11和主泵12为齿轮泵，所述高压泵13为柱塞泵。
25.所述控制阀组包括若干溢流阀、比例溢流阀、电磁换向阀、液控单向阀；
26.其中油箱设置有吸油口和回油口，控制泵、主泵、高压泵分别通过一个吸油过滤器单独与油箱的一个吸油口连接；控制阀组中各阀的回油口与油箱回油口相连；控制泵11的出油口分别与溢流阀14、比例减压阀15、电磁换向阀一19的进油口、电磁换向阀二20的进油口相连；主泵12的出油口分别连接比例溢流阀一16、电磁换向阀三21的进油口；高压泵13的出油口通过一个出口单向阀后分别与比例溢流阀二18、电磁换向阀四22的进油口和比例减压阀出口单向阀17的出口连接；其中，比例减压阀15与比例减压阀出口单向阀17的入口连接；溢流阀14、比例溢流阀一16、比例溢流阀二18分别连接油箱回油口；
27.所述电磁换向阀三21的两个工作油口各自分别通过液控单向阀一24和液控单向阀二23连接待测液压油缸的左右两侧；电磁换向阀四22的两个工作油口各自分别连接待测液压油缸的左右两侧；电磁换向阀一19与液控单向阀一24的控制油路连接，电磁换向阀二20与液控单向阀二23的控制油路连接；所述待测液压油缸的左右两侧腔室中分别设有压力传感器，与所述待测液压油缸的左右两侧相连的油路上设置有压力传感器。
28.在本实用新型的一个具体实施例中，所述的电磁换向阀一19和电磁换向阀二20为二位四通电磁换向阀，电磁换向阀一19用于控制液控单向阀一24，电磁换向阀二20用于控制液控单向阀二23。作为本实用新型的优选方案，所述的电磁换向阀三21、电磁换向阀四22均为三位四通电磁换向阀。
29.本实用新型所述待测液压油缸伸出端设置有拉绳式位移传感器。所述柱塞泵的最高输出压力为40mpa。
30.作为本实用新型的优选方案，所述的测试平台还包括控制器，所述控制器与压力传感器、位移传感器连接获取传感器信号，所述控制器与电机-泵相连，所述控制器分别与电磁换向阀一19、电磁换向阀二20、电磁换向阀三21、电磁换向阀四22相连。
31.以下利用本实用新型的性能测试平台对液压油缸进行测试的具体试验步骤进行详细说明，所述测试主要包括行程检测、最小启动压力检测、耐压检测、缓冲性能检测。
32.1)“行程检测”时，在控制器中开启控制齿轮泵11的鼠笼式三相异步电机一8、关闭柱塞泵的鼠笼式三相异步电机二10、设置变频电机9的转速、设置溢流阀14的压力、设置比例溢流阀一16的压力、设置比例溢流阀二18的压力、控制电磁换向阀一19开启液控单向阀一24、控制电磁换向阀二20开启液控单向阀二23、压力传感器一25、压力传感器二26及位移传感器将测得的物理量转化为电信号传输给控制器、控制电磁换向阀四22使其在中位、控制电磁换向阀三21使液压油缸往复运动，记录液压油缸的行程；
33.2)“最小启动压力检测”时，在控制器中开启控制齿轮泵11的鼠笼式三相异步电机一8、关闭柱塞泵的鼠笼式三相异步电机二10、设置变频电机9的转速为0、设置溢流阀14的压力、设置比例溢流阀一16的压力、设置比例溢流阀二18的压力、控制电磁换向阀一19关闭液控单向阀一24、控制电磁换向阀二20关闭液控单向阀二23、控制电磁换向阀三21使其在中位、设置比例减压阀15为最小设置压力、控制电磁换向阀四22使其在右位；压力传感器一25将测得的物理量转化为电信号传输给控制器，同时，通过控制器增加比例减压阀15的设定，使其压力为设定的压力变化速度，直到液压油缸可以正常运动，记录压力传感器一25的电信号；
34.3)“耐压检测”时，在控制器中开启控制齿轮泵11的鼠笼式三相异步电机一8、关闭柱塞泵的鼠笼式三相异步电机二10、设置变频电机9的转速、设置溢流阀14的压力、设置比
例溢流阀一16的压力、设置比例溢流阀二18的压力、控制电磁换向阀一19开启液控单向阀一24、控制电磁换向阀二20开启液控单向阀二23，压力传感器,25、压力传感器二26及位移传感器将测得的物理量转化为电信号传输给控制器、控制电磁换向阀四22使其在中位；控制电磁换向阀三21使液压油缸伸出或缩回到位，控制电磁换向阀一19关闭液控单向阀一24、控制电磁换向阀二20关闭液控单向阀二23、控制电磁换向阀三21使其在中位、打开鼠笼式三相异步电机二10、设置比例溢流阀一16的压力，控制电磁换向阀四22使柱塞泵13和液压油缸的耐压腔相连；通过控制器设定耐压时间，查看液压油缸的耐压情况；
35.4)“缓冲性能检测”时，在控制器中开启控制齿轮泵11的鼠笼式三相异步电机一8、关闭柱塞泵的鼠笼式三相异步电机二10、根据缓冲速度设置变频电机9的转速、设置溢流阀14的压力、设置比例溢流阀一16的压力、设置比例溢流阀二18的压力、控制电磁换向阀一19开启液控单向阀一24、控制电磁换向阀二20开启液控单向阀二24、压力传感器一25、压力传感器二26、压力传感器三27、压力传感器四28及位移传感器将测得的物理量转化为电信号传输给控制器、控制电磁换向阀四22使其在中位、控制电磁换向阀三23使液压油缸伸出或者缩回，记录压力传感器和位移传感器的值，根据压力传感器的值判定液压油缸进入缓冲区的时刻，据此计算出液压油缸的缓冲长度和缓冲效果。
36.本实用新型针对不同的试验项目，合理使用不同类型的液压泵，达到优化系统的输出功率、降低测试系统能耗的目标：在进行“行程检测”和“缓冲性能检测”时，使用变频电机+齿轮泵组，可以快速、灵活调整输出流量；在进行“最小启动压力检测”时，使用鼠笼式三相异步电机一+齿轮泵组，通过减压阀控制输出压力，精确测试液压油缸的最小启动压力；在进行“耐压试验”时，先用变频电机+齿轮泵组，使液压油缸运动到位，然后切换成高压柱塞泵对液压油缸进行耐压测试，达到快速、节能的效果。
37.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。