用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置及试验方法与流程

文档序号:15549342发布日期:2018-09-28 23:40阅读:107来源:国知局

本发明属于拖拉机试验设备领域,涉及一种拖拉机试验装置及试验方法,尤其涉及一种用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置及试验方法。



背景技术:

众所周知,液压系统为拖拉机重要的工作装置系统,工作中通过提升装置操纵农具的升降,可以实现农具的运输转场,亦可以实现农具耕深的控制及调节,通过液压输出还可以实现农具的辅助动作,如反转犁的翻转,打药机的伸展及折叠等。

目前,拖拉机液压系统可靠性试验存在以下问题:1.传统液压元件可靠性试验仅针对单一元件试验,如泵的可靠性试验、提升器30万次可靠性试验、多路阀可靠性试验、液压管路可靠性试验等,在所有的液压元件均能满足可靠性试验要求的前提下,将这些元件组成拖拉机整机的液压系统,其可靠性明显降低,液压系统故障频发。因此,需要对所有液压元件进行同步可靠性试验。2.液压系统的可靠性一般随拖拉机整机进行田间可靠性试验,需要的周期长,费用高,耗用大量的人力物力。3.拖拉机主机厂或液压元件制造厂,在进行可靠性台架试验时一般用人工操纵,劳动强度较高。

鉴于以上原因,对拖拉机液压系统可靠性的试验研究,必须提供切实可行的试验装置及试验方法,现有技术中对拖拉机液压系统可靠性的试验装置及试验方法的研究也不乏其例。

国家知识产权局2015.09.09授权公布的实用新型专利“一种轮式拖拉机同步提升强压入土液压系统”,申请号:201520230254.2,该实用新型专利所述内容,属于拖拉机液压系统的设计:多路阀的管道一与分流限位阀的进油口连接,分流限位阀的出油口一与油缸二的进油口之间设置管道,分流限位阀的出油口二与油缸一的进油口之间设置管道,分流限位阀的回油口一与油缸二的出油口之间设置管道,分流限位阀的回油口二与油缸一的出油口之间设置管道,分流限位阀的回油口三与多路阀的管道二连接,所述的分流限位阀与限位调整装置对应设置;该实用新型从结构及功能都与我们研究的内容不同。

国家知识产权局2013.07.10授权的实用新型专利“轮式拖拉机同步提升强压入土液压系统”,申请号:201320000985.9,这是本专利权人申请的专利,其内容与本申请比较接近。轮式拖拉机同步提升强压入土液压系统,包括:液压油箱、吸油管、提升油泵、高压油管、多路阀、右提升油缸、左提升油缸、上连接油管、下连接油管、油缸截止阀;在拖拉机底盘的右侧,液压油箱通过吸油管与提升油泵连接;在拖拉机底盘的上侧,提升油泵通过高压油管与多路阀连接;在拖拉机底盘的右侧,多路阀安装在右提升油缸上;左提升油缸布置在拖拉机底盘的左侧;右提升油缸无杆腔和左提升油缸无杆腔之间通过上连接油管连接;右提升油缸有杆腔和左提升油缸有杆腔之间通过下连接油管连接;油缸截止阀装在右提升油缸中。该专利主要目的是满足拖拉机同步提升及下降的使用要求。

四川大学邓德强等人的论文《液压助力转向器可靠性试验系统的设计》(机床与液压,卷(期):2009,9)介绍了一种综合利用机、电、液技术的液压转向器可靠性试验系统,该系统能进行转向器各项可靠性试验,阐述了液压转向器试验系统的国内研究现状,介绍了系统的设计目标,分析了系统的总体设计、电气设计、机械设计、液压设计、软件实现、结果的处理等方面的内容。为概述性的内容,论文内容与我们研究的内容所涉及的领域不同、技术方案也不同。

燕山大学赵静一等人的论文《液压系统的可靠性研究进展》(液压气动,2006,3)对近年来液压系统的常规可靠性研究进行了简要的论述,主要有可靠性设计、可靠性分析和可靠性试验等,指出了常规可靠性理论的局限性,阐述了模糊可靠性理论的三个分支,只是对模糊故障树分析、模糊可靠性评价的研究进展进行了评述,对液压系统模糊可靠性技术的发展前景进行了展望。

鉴于以上情况,发明一种可实现自动控制及自动计数,降低人工劳动强度,省时省力高效,方法简单,安全可靠,易于实施的拖拉机液压系统可靠性装置及试验方法很有必要。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置及试验方法,试验时对系统的温度、压力、流量参数进行监控,通过往复试验找到液压系统的薄弱环节,为液压系统的改进提供基础试验依据。

本发明采用以下技术方案达到上述目的:

用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置,包括:油箱及附件组件、动力机构组件、温度表、压力表、流量计、多路阀、多路阀控制机构、提升器、安装平台组件、悬挂机构、提升试验标准框架、负载机构组件;油箱及附件组件与多路阀控制机构安装在地面上;动力机构组件安装在油箱及附件组件上;多路阀安装在多路阀控制机构上;多路阀通过管路与动力机构组件连接;温度表、压力表、流量计依次安装在多路阀与动力机构组件之间的管路上;安装平台组件通过地脚螺栓安装在地面上;提升器连接在安装平台组件上;悬挂机构连接在提升器和安装平台组件上;提升试验标准框架连接在悬挂机构上;负载机构组件安装在提升试验标准框架上。

油箱及附件组件包括:液压油箱、冷却器、加热器、油滤器;液压油箱通过地脚螺栓固定在地面上;冷却器、加热器安装在吸油管路上;滤油器安装在回油管路上。

动力机构组件包括:调频电机、联轴器、齿轮泵;调频电机连接电源,并固定在油箱及附件组件上;齿轮泵通过连接法兰盘固定在油箱及附件组件上;联轴器连接调频电机与齿轮泵。

提升器包括:油缸、提升器壳体、提臂组件、上拉杆支座;提升器壳体通过螺栓连接在安装平台组件上;油缸上下腔油口与多路阀的两个输出油口连接,油缸一端固定在提升器壳体上,另一端与提臂组件连接;提臂组件安装在提升器壳体上。

安装平台组件包括:安装平台、悬挂连接板两件、提升器连接板;安装平台用地脚螺栓固定在地面;提升器连接板螺栓安装在平台的顶面上;两件悬挂连接板分别安装在安装平台的两侧。

悬挂机构包括:下拉杆两件、中央拉杆、提升杆两件;两件下拉杆一端铰接在悬挂连接板上,另一端铰接在提升试验标准框架上;中央拉杆一端铰接在上拉杆支座上,另一端铰接在提升试验标准框架上;两件提升杆一端铰接在提臂组件上,另一端铰接在下拉杆上。

用于拖拉机液压系统可靠性的试验方法,采用的步骤如下:

【1】、安装:齿轮泵安装在齿轮泵安装法兰上,用联轴器将齿轮泵与调频电机连接;将多路阀安装在多路阀控制机构上;将提升器用提升器连接板固定在安装平台上;将悬挂机构的两件下拉杆一端铰接在悬挂连接板上,另一端铰接在提升试验标准框架上;中央拉杆一端铰接在上拉杆支座上,另一端铰接在提升试验标准框架上;两件提升杆一端铰接在提臂组件上,另一端铰接在下拉杆上;将试验框架与悬挂机构连接;将试验用配重按需装配在试验框架上;

【2】、启动调频电机,调节调频电机转速使流量计达到标定流量;通过加热器和冷却器将液压油箱内液压油温控制在试验要求温度;

【3】、将显示器计数清零,开始试验。通过温度表示数,冷却器、加热器的启闭控制试验温度参数;监测流量计的示数,通过调整调频电机的转速的方式对试验系统的流量参数进行控制;监测压力表,通过调整多路阀安全阀的方式对试验系统的压力参数进行控制;

【4】、液压系统按30万次运动周期考核其可靠性,分别在试验开始前、5万次、10万次、15万次、20万次、25万次、30万次,6个时间点用静沉降试验方法来试验液压系统性能;

【5】、完成试验,对试验过程中出现的问题进行汇总,对试验数据进行分析。

由于采用以上所述的技术方案,本发明可达到以下有益效果:

1)本发明所述的用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置,达到了对液压系统所有元件,包括齿轮泵、多路阀、提升器、管路可靠性进行同步试验的目的,可以对系统匹配性进行验证。

2)本发明所述的用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置,采用台架试验,针对性的对液压系统试验,提高了试验效率,缩短了试验时间,降低了能量的消耗,解决了周期长的问题。

3)本发明所述的用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置,可以实现自动工作,自动计数,极大程度的降低了劳动强度。

4)本发明所述的用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置,可以通过调频调速电机、更换多路阀连接板、更换提升器连接板、更换悬挂及连接板、增减配重的方法实现多种机型的液压系统试验。

5)本发明所述的用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置及试验方法,试验时对系统的温度、压力、流量参数进行实时监控,为液压系统的改进提供基础试验依据。简单易行,易于实施,具有很好的使用价值。

附图说明

图1为用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置的液压原理示意图;

图2为用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置的提升试验负载机构示意图;

图3为用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置的油箱及附件组件示意图;

图4为用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置的动力机构示意图;

图5为用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置的提升器结构图;

图6为用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置的安装平台组件示意图;

图7为用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置的悬挂机构图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明作进一步的说明:如图1-7所示,用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置,包括:油箱及附件组件1、动力机构组件2、温度计3、压力表4、流量计5、多路阀6、多路阀控制机构7、提升器8、安装平台组件9、悬挂机构10、提升框架11、负载配重12。

油箱及附件组件1主要作用为储存液压油、冷却液压油、加热液压油、对试验产生的杂质进行过滤,包括:油箱1.1、冷却器1.2、加热器1.3、滤油器1.4;油箱1.1固定与地面,用管路将油箱1.1、动力机构组件2中的齿轮泵2.3连接起来组成吸油管路,用管路将油箱1.1与多路阀6的回油口连接起来组成回油管路b,油箱1.1主要作用为储存液压油。同时,为动力机构组件2提供了安装支撑。冷却器1.2安装在油箱1.1与齿轮泵2.3之间的吸油管路a上,试验装置中的液压油高于试验温度时,启动冷却器1.2对系统温度进行冷却。加热器1.3安装在油箱1.1与齿轮泵2.3之间的吸油管路a上,试验装置中的液压油低于试验温度时,启动加热器1.3对系统温度进行加热。滤油器1.4安装在多路阀6与油箱1.1之间的回油管路b上,对系统中的液压油进行过滤,保证系统中的清洁度。

动力机构组件2安装在油箱1.1上,动力机构组件2包括:调频电机2.1、联轴器2.2、齿轮泵2.3;调频电机2.1连接电源,转速可以调节,为齿轮泵2.3提供动力;齿轮泵2.3通过连接法兰盘固定在油箱及附件组件1上,齿轮泵2.3为被试泵元件,同时齿轮泵2.3为试验系统提供高压油源;联轴器2.2连接调频电机2.1与齿轮泵2.3。通过调整调频电机2.1的转速使齿轮泵2.3达到试验要求的转速。

齿轮泵2.3与多路阀6的连接管路为输出高压管路c。温度计3、压力表4、流量计5依次安装在齿轮泵2.3与多路阀6之间的高压管路c上。温度计3监控试验系统液压油温度;压力表4监控试验系统压力;流量计5监控试验系统流量。

多路阀6系被试阀元件,多路阀6安装在多路阀控制机构7上,多路阀6的两输出口分别与油缸8.1的上下腔连接。在多路阀控制机构7的作用下对高压液压油的流向进行换向,从而控制油缸8.1的伸缩运动。

多路阀控制机构7固定在地面上,可以操纵多路阀6的阀芯在提升、中立、下降位置运动,多路阀控制机构7可以实现自动计数和自动多路阀6阀芯的往复运动,可以实现整个试验实现系统的自动控制。

提升器8安装在安装平台9.1上,提升器8在多路阀控制下输出提升力,提升器8包括:油缸8.1、提升器壳体8.2、提臂组件8.3、上拉杆支座8.4;提升器壳体8.2用螺栓连接在安装平台组件9上,为油缸8.1、提臂组件8.3、上拉杆支座8.4提供支撑;油缸8.1上下腔油口与多路阀6的两油口连接,油缸8.1一端固定在提升器壳体8.2上,另一端与提臂组件8.3连接;提臂组件8.3安装在提升器壳体8.2上,并与悬挂机构10中的提升杆10.3铰接;油缸8.1在多路阀的控制下实现伸缩运动,提臂组件8.3将油缸8.1的伸缩运动转华为悬挂机构10的提升下降运动。

安装平台组件9,包括安装平台9.1,提升器连接板9.3、悬挂连接板9.2两件;为提升器8、悬挂机构10、提升试验标准框架11、负载机构组件12提供支撑。

悬挂机构10,包括下拉杆10.1两件、中央拉杆10.2、提升杆10.3两件;两件下拉杆10.1一端铰接在悬挂连接板9.2上,另一端铰接在提升试验标准框架11上;中央拉杆10.2一端铰接在上拉杆支座8.4,另一端铰接在提升试验标准框架11上;两件提升杆10.3一端铰接在提臂组件8.3上,另一端铰接在下拉杆10.1上。悬挂机构10将提升器8的提升力传递给提升试验标准框架11。

提升试验标准框架11为提升试验的标准框架,在悬挂点后610mm(国家标准要求)设置横梁,可以安装配重。

负载机构组件12由配重块组成,安装在提升试验标准框架11的横梁上。配重块可以预制成不同质量的规格,配重块的数量可以增减以满足不同规格的提升试验。

用于拖拉机液压系统可靠性的试验装置,其工作原理下:

启动系统,通过流量计5的示数调节调频电机2.1,将齿轮泵2.3调节至标定工作状态;通过温度计3示数调节冷却器1.2、加热器1.3工作,将系统问题调整到试验温度,通过压力表4的示数调整多路阀6的安全阀,将系统压力调整到标定压力;调整悬挂连接板9.2将悬挂连接点调整与拖拉机整机一致;调整悬挂机构10,将悬挂机构的各杆件调整至设计值;增减负载配重12将负载调整至试验要求的负载;启动动力机构组件2、启动阀控制机构7,在阀控制机构7作用下控制多路阀6在中立、提升、下降三个位置往复运动,通过多路阀6的作用,提升器8实现提升、下降往复运动,在悬挂机构10、提升试验标准框架11作用下,克服负载配重12及提升试验标准框架11的重力做功。多路阀控制机构7每往复运动一次,多路阀6实现一次中立、提升、下降三个位置往复运动循环,则提升器8实现一次提升、下降运动循环;拖拉机液压系统可靠性的试验装置每一个工作循环一次,阀控制机构7的计数器会增加一次计数,同时显示在显示器上,一直到液压系统完成30万次循环完成可靠性试验。

最后应当说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明的全部内容,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行形式

上的修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的思路启示之内所作出的形式修改、等同替换等,均应包含在本发明的权利保护范围之内。

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