1.本发明涉及液压缸技术领域，具体是一种支腿液压缸仿工况试验台的液压系统及试验方法。
背景技术：2.液压缸作为工程机械中的关键执行元件，根据安装位置和发挥的作用不同，有些液压缸需要承受较大的侧向载荷，常见的有轮式起重机、随车起重机、泵车、旋挖钻机等的支腿油缸。
3.支腿液压缸一般指在工程车辆作业时，为了保证机身的稳定性，在车辆底盘伸出的四个可伸缩的液压缸，其通过球绞连接垂直与地面，像四条腿一样支撑着主机车辆，故名支腿液压缸，也叫垂直液压缸。支腿液压缸主要用轮式起重机、随车起重机、泵车、旋挖钻机等工作时需要机身具有较高稳定性的工程机械。随着经济的发展，基础建设的方兴未艾，必将拉动工程机械行业的快速发展。作为轮式起重机、随车起重机、泵车、旋挖钻机等工程机械的关键零部件——支腿液压缸的可靠性受到越来越多主机客户的关注，尤其在其出厂装机前的仿工况试验是检验其性能的关键步骤。
4.支腿类液压缸在工作过程中受到侧向载荷的作用，易造成液压缸抖响、反弹、零部件弯曲、漏油、异常磨损、断裂等各种故障，给主机用户带来极大的损失。目前，大多支腿液压缸试验台都处于出厂试验阶段，仿工况试验台寥寥无几，而且存在控制精度不高，载荷施加不精准导致试验数据失真等缺点。
技术实现要素：5.为解决上述技术问题，本发明提供一种支腿液压缸仿工况试验台的液压系统及试验方法。本发明可以模拟支腿类液压缸的安装形式及整个工作周期内所受到的径向和侧向载荷，循环加载从而测试支腿液压缸的可靠性和使用寿命，同时可以测试其最低启动压力、內泄量等各项性能指标。
6.本发明通过以下技术方案实现：一种支腿液压缸仿工况试验台的液压系统，主泵从油箱吸油，主泵出油口连接有压力表ⅰ、溢流阀ⅰ和流量计；所述流量计连接有三位四通换向阀ⅰ；所述三位四通换向阀ⅰ连接有双单向阀ⅰ，双单向阀ⅰ连接有双单向节流阀ⅰ；所述双单向节流阀ⅰ一油口连接被试缸无杆腔，双单向节流阀ⅰ另一油口连接被试缸有杆腔；被试缸无杆腔连接有压力传感器ⅰ，被试缸有杆腔连接有压力传感器ⅱ；所述被试缸塞杆端安装有力传感器和位移传感器ⅰ；加载泵从油箱吸油，加载泵出油口分别连接有压力表ⅱ、溢流阀ⅱ、三位四通换向阀ⅳ、三位四通换向阀ⅱ和三位四通换向阀ⅲ；所述三位四通换向阀ⅳ连接有双单向节流阀ⅱ；所述双单向节流阀ⅱ一油口分别连接单向阀ⅲ、压力传感器ⅲ和轴向加载缸有杆腔，单向阀ⅲ连接至油箱；双单向节流阀ⅱ另一油口分别连接溢流阀ⅲ、压力传感器ⅳ和轴向加载缸无杆腔；
所述三位四通换向阀ⅱ连接有双单向阀ⅱ，双单向阀ⅱ连接有双单向节流阀ⅲ；所述双单向节流阀ⅲ一油口分别连接压力传感器
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和侧向加载缸有杆腔，双单向节流阀ⅲ另一油口分别连接压力传感器
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和侧向加载缸无杆腔；所述侧向加载缸活塞杆端安装有位移传感器ⅱ；所述三位四通换向阀ⅲ连接有双单向节流阀ⅳ；所述双单向节流阀ⅳ一油口连接被试缸有杆腔，双单向节流阀ⅳ另一油口分别连接压力传感器
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和被试缸无杆腔。
7.其进一步是：所述主泵由主电机带动，主泵吸油口至油箱的管路上安装有吸油过滤器ⅰ、手动蝶阀ⅰ，主泵出油口的管路上安装有单向阀ⅰ。
8.所述加载泵由副电机带动，加载泵吸油口至油箱的管路上安装有吸油过滤器ⅱ、手动蝶阀ⅱ，加载泵出油口的管路上安装有单向阀ⅱ。
9.所述油箱的回油管路上安装有冷却器和回油过滤器；油箱中安装有温度传感器、液位液温计ⅰ和液位液温计ⅱ，油箱低位安装有截止阀。
10.一种支腿液压缸仿工况试验台的试验方法，所有油缸处于缩回状态，1）轴向加载缸活塞杆伸出相应的长度，设定轴向加载缸的无杆腔压力：三位四通换向阀ⅳ的ya2.4端得电，根据被试缸的行程，轴向加载缸活塞杆伸出相应长度，根据被试缸的额定载荷，由溢流阀ⅱ设定轴向加载缸的无杆腔压力；2）被试缸空载伸出与轴向加载缸接触，模拟汽车起重机停在地面，汽车轮胎着地：三位四通换向阀ⅰ的ya2.1端得电，被试缸活塞杆伸出与轴向加载缸活塞杆接触，由中间力传感器测验力的大小；3）被试缸无杆腔压力逐步加压至额定压力，活塞杆在额定压力下全部伸出，被试缸受力由小自大，活塞杆行程100-200mm，相当于汽车起重机轮胎离地，整车由支腿油缸支撑，进行吊重工作：调节溢流阀ⅲ从而调节被试缸的无杆腔压力；4）三位四通换向阀ⅰ的ya2.2端得电使被试缸的活塞杆缩回；5）往复步骤2、3、4；测试参数包括：压力传感器ⅰ压力、压力传感器ⅱ压力、力传感器力、位移传感器ⅰ位移、压力传感器ⅳ压力。
11.6，一种支腿液压缸仿工况试验台的试验方法，1）轴向加载缸全缩回：副电机得电启动，溢流阀ⅱ得电，三位四通换向阀ⅳ的ya2.3端得电，使轴向加载缸活塞杆缩回；2）被试缸伸出与轴向加载缸接触，被试缸无杆腔加压至额定压力，两腔闭锁，步骤如下：主电机启动，三位四通换向阀ⅰ的ya2.1端得电，被试缸伸出，调节溢流阀ⅰ，使被试缸无杆腔加压至额定压力；3）侧向加载缸无杆腔加压，活塞杆伸出将试验台架上的横梁下压，步骤如下：三位四通换向阀ⅱ的ya2.6端得电，调节溢流阀ⅱ，控制侧向加载缸无杆腔压力，使侧向加载缸缸活塞杆伸出；4）控制三位四通换向阀ⅱya2.5端得电，使侧向加载缸无杆腔泄压；5）往复步骤3、4；测试参数包括：压力传感器ⅰ压力、压力传感器ⅱ压力、位移传感器ⅰ位移、位移传感器
13.1、双单向阀ⅱ13.2、双单向节流阀ⅰ14.1、双单向节流阀ⅱ14.2、双单向节流阀ⅲ14.3、双单向节流阀ⅳ14.4、压力传感器ⅰ15.1、压力传感器ⅱ15.2、压力传感器ⅲ15.3、压力传感器ⅳ15.4、压力传感器
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15.5、压力传感器
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15.6、压力传感器
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15.7、被试缸16、力传感器17、位移传感器ⅰ18.1、位移传感器ⅱ18.2、加载泵19、副电机20、三位四通换向阀ⅳ21、轴向加载缸22、侧向加载缸23、回油过滤器24、冷却器25、截止阀26。
具体实施方式
17.以下是本发明的具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
18.结合图1所示，一种支腿液压缸仿工况试验台的液压系统，主泵6从油箱1吸油，油箱1的回油管路上安装有冷却器25和回油过滤器24；油箱1中安装有温度传感器2、液位液温计ⅰ3.1和液位液温计ⅱ3.2，油箱1低位安装有截止阀26。主泵6出油口连接有压力表ⅰ9.1、溢流阀ⅰ10.1和流量计11；流量计11连接有三位四通换向阀ⅰ12.1；三位四通换向阀ⅰ12.1连接有双单向阀ⅰ13.1，双单向阀ⅰ13.1连接有双单向节流阀ⅰ14.1；双单向节流阀ⅰ14.1一油口连接被试缸16无杆腔，双单向节流阀ⅰ14.1另一油口连接被试缸16有杆腔；被试缸16无杆腔连接有压力传感器ⅰ15.1，被试缸16有杆腔连接有压力传感器ⅱ15.2；被试缸16塞杆端安装有力传感器17和位移传感器ⅰ18.1。压力传感器ⅰ15.1、压力传感器ⅱ15.2分别用来检测被试缸16无杆腔和有杆腔的压力，力传感器17和位移传感器18.1分别用来检测被试缸16的活塞杆受力和运动位移。
19.主泵6作为被试油缸16的动力源,由主电机7提供动力，从油箱1中吸入并排出高压液压油，该液压油由溢流阀ⅰ10.1进行压力调节，经三位四通换向阀ⅰ12.1对被试液压缸16进行驱动，经冷却器25和回油过滤器24返回油箱1，构成一个内循环。
20.由主泵6排出的高压液压油，首先经过单向阀ⅰ8.1，防止系统压力突然升高而回流损坏油泵，再经过溢流阀ⅰ10.1进行压力调节，通过压力表ⅰ9.1和流量计11读取调压之后系统的压力和流量，以精确控制被试缸16的压力精度和运行速度。双单向阀ⅰ13.1在三位四通换向阀ⅰ12.1在中位时锁住被试缸16的两腔压力保持不变，模拟被试缸16工作时的保压工况。
21.加载泵19从油箱1吸油，加载泵19出油口分别连接有压力表ⅱ9.2、溢流阀ⅱ10.2、三位四通换向阀ⅳ21、三位四通换向阀ⅱ12.2和三位四通换向阀ⅲ12.3。三位四通换向阀ⅳ21连接有双单向节流阀ⅱ14.2；双单向节流阀ⅱ14.2一油口分别连接单向阀ⅲ8.3、压力传感器ⅲ15.3和轴向加载缸22有杆腔，单向阀ⅲ8.3连接至油箱1；双单向节流阀ⅱ14.2另一油口分别连接溢流阀ⅲ10.3、压力传感器ⅳ15.4和轴向加载缸22无杆腔。单向阀ⅲ8.3设置在轴向加载缸22的有杆腔油路，便于轴向加载缸22有杆腔进油时从油箱补油。溢流阀ⅲ10.3设置在轴向加载缸22的无杆腔油路，以对轴向加载缸22的无杆腔的进油和回油压力进行调节。压力传感器ⅲ15.3、压力传感器ⅳ15.4分别用来检测被试缸16有杆腔和无杆腔的压力。
22.三位四通换向阀ⅱ12.2连接有双单向阀ⅱ13.2，双单向阀ⅱ13.2连接有双单向节流阀ⅲ14.3；双单向节流阀ⅲ14.3一油口分别连接压力传感器
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15.5和侧向加载缸23有杆腔，双单向节流阀ⅲ14.3另一油口分别连接压力传感器
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15.6和侧向加载缸23无杆腔；侧向加载缸23活塞杆端安装有位移传感器ⅱ18.2。双单向阀ⅱ13.2在三位四通换向阀ⅱ12.2
在中位时锁住侧向加载缸23的两腔压力保持不变。压力传感器
ⅴ
15.5、压力传感器
ⅵ
15.6分别用来检测侧向加载缸23有杆腔和无杆腔的压力。位移传感器ⅱ18.2用来检测侧向加载缸23活塞杆的运动位移。
23.三位四通换向阀ⅲ12.3连接有双单向节流阀ⅳ14.4；双单向节流阀ⅳ14.4一油口连接被试缸16有杆腔，双单向节流阀ⅳ14.4另一油口分别连接压力传感器
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15.7和被试缸16无杆腔。压力传感器
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15.7用来检测被试缸16无杆腔的压力。液压系统安装好，多种测试工况，被试缸16的安装位置根据测试项目来确定，测试最低启动压力时被试缸安装在三位四通换向阀ⅲ12.3油路上，其他测试项目安装在三位四通换向阀12.1ⅰ油路上。
24.加载泵19作为轴向加载缸22、侧向加载缸23和被试缸16的动力源，由副电机20提供动力，从油箱1中吸入并排出中低压液压油，该液压油由溢流阀ⅱ8.2进行压力调节，之后，液压油分为并联的三路油路，经三位四通换向阀ⅱ21对轴向加载缸22进行驱动；经三位四通换向阀ⅱ12.2对侧向加载缸23进行驱动；经三位四通换向阀ⅲ12.3，双单向节流阀ⅳ14.4，对被试缸16进行驱动，最终经冷却器25和回油过滤器24返回油箱1，构成一个内循环。
25.由加载泵19排出的液压油，首先经过单向阀ⅱ8.2，防止系统压力突然升高而回流损坏油泵，再经过溢流阀ⅱ10.2进行压力调节，通过压力表ⅱ9.2读取调压之后系统的压力，以分别精确控制轴向加载缸22、侧向加载缸23和被试缸16的压力精度。双单向节流阀ⅱ14.2、双单向节流阀ⅲ14.3、双单向节流阀ⅳ14.4以分别控制轴向加载缸22、侧向加载缸23和被试缸16的运动速度。
26.三位四通换向阀ⅰ12.1、三位四通换向阀ⅱ12.2和三位四通换向阀ⅲ12.3在中位时，被试缸16、侧向负载液压缸23的有杆腔和无杆腔连通油箱1，直接泄压，以便试验结束被试缸16和侧向加载缸23回到零行程状态后排净油缸内的液压油。三位四通换向阀ⅳ21在中位时，轴向加载缸22的有杆腔和无杆腔均与油箱1断开，以便锁住轴向加载缸22的两腔压力保持不变。
27.实施例二一种支腿液压缸仿工况试验台的试验方法，在上述实施例一的基础上，支腿缸支车过程模拟试验：所有油缸处于缩回状态，1、轴向加载缸22活塞杆伸出相应的长度，设定轴向加载缸22的无杆腔压力：三位四通换向阀ⅳ21的ya2.4端得电，根据被试缸16的行程，轴向加载缸22活塞杆伸出相应长度，根据被试缸16的额定载荷，由溢流阀ⅱ10.2设定轴向加载缸22的无杆腔压力；2、被试缸16空载伸出与轴向加载缸22接触，模拟汽车起重机停在地面，汽车轮胎着地：三位四通换向阀ⅰ12.1的ya2.1端得电，被试缸16活塞杆伸出与轴向加载缸22活塞杆接触，由中间力传感器17测验力的大小；3、被试缸16无杆腔压力逐步加压至额定压力，活塞杆在额定压力下全部伸出，被试缸16受力由小自大，活塞杆行程100-200mm，相当于汽车起重机轮胎离地，整车由支腿油缸支撑，进行吊重工作：调节溢流阀ⅲ10.3从而调节被试缸16的无杆腔压力；4、三位四通换向阀ⅰ12.1的ya2.2端得电使被试缸16的活塞杆缩回；5、往复步骤2、3、4；测试参数包括：压力传感器ⅰ15.1压力（被试缸16无杆腔压力）、压力传感器ⅱ15.2压力
（被试缸16有杆腔压力）、力传感器17力（被试缸16活塞受力）、位移传感器ⅰ18.1位移（被试缸16活塞杆位移）、压力传感器ⅳ15.4压力（轴向加载缸22无杆腔压力）。
28.实施例三一种支腿液压缸仿工况试验台的试验方法，在上述实施例一的基础上，支腿缸承受侧载的吊重过程模拟试验：1、轴向加载缸22全缩回：副电机20得电启动，溢流阀ⅱ10.2得电，三位四通换向阀ⅳ21的ya2.3端得电，使轴向加载缸22活塞杆缩回；2、被试缸16伸出与轴向加载缸22接触，被试缸16无杆腔加压至额定压力，两腔闭锁，步骤如下：主电机7启动，三位四通换向阀ⅰ12.1的ya2.1端得电，被试缸16伸出，调节溢流阀ⅰ10.1，使被试缸16无杆腔加压至额定压力；3、侧向加载缸23无杆腔加压，活塞杆伸出将试验台架上的横梁下压，步骤如下：三位四通换向阀ⅱ12.2的ya2.6端得电，调节溢流阀ⅱ10.2，控制侧向加载缸23无杆腔压力，使侧向加载缸23缸活塞杆伸出；4、控制三位四通换向阀ⅱ12.2ya2.5端得电，使侧向加载缸23无杆腔泄压；5、往复步骤3、4；测试参数包括：压力传感器ⅰ15.1压力（被试缸16无杆腔压力）、压力传感器ⅱ15.2压力（被试缸16有杆腔压力）、位移传感器ⅰ18.1位移（被试缸16活塞杆位移）、位移传感器ⅱ18.2位移（侧向加载缸23活塞杆位移）、压力传感器
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15.6压力（侧向加载缸23无杆腔压力）。
29.实施例四一种支腿液压缸仿工况试验台的试验方法，在上述实施例一的基础上，起动压力特性试验：1、被试缸16平放在起动压力试验台上，无任何负载；2、调节加载泵19和溢流阀ⅱ10.2的压力值到0mpa；3、副电机20得电启动，溢流阀ⅱ10.2得电，三位四通换向阀ⅲ12.3的ya2.8端得电，逐渐调节加载泵19和溢流阀ⅱ10.2的压力值，使系统压力从0mpa开始逐渐升高，直到被试缸起动；测试参数：压力传感器
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15.7压力（被试缸16无杆腔压力）、测试时间。
30.实施例五一种支腿液压缸仿工况试验台的试验方法，在上述实施例一的基础上，支腿缸耐压/保压试验1、设定被试缸16的耐压/保压压力值；2、主电机7启动，三位四通换向阀ⅰ12.1的ya2.1端得电，被试缸16活塞杆全部伸出；3、副电机20得电启动，溢流阀ⅱ10.2得电，三位四通换向阀21的ya2.4端得电，使轴向加载缸22活塞杆伸出对顶被试缸16，被试缸16无杆腔加压至1.5倍公称压力，型式试验保压2min，出厂试验保压10s；4、三位四通换向阀ⅰ12.1的ya2.2端得电，被试缸16活塞杆全部缩回；5、往复步骤2、3、4；测试参数包括：压力传感器ⅰ15.1（被试缸16无杆腔压力）、压力传感器ⅱ15.2压力（被试缸16有杆腔压力）。
31.实施例六一种支腿液压缸仿工况试验台的试验方法，在上述实施例一的基础上，支腿缸低压下的泄露试验：1、根据被试缸16的缸径调节溢流阀ⅱ10.2的溢流压力：当被试缸16缸径大于32mm时，溢流阀ⅰ10.1的溢流压力设置在0.5mpa下；当被试缸16缸径小于等于32mm时，溢流阀ⅰ10.1的溢流压力设置在1mpa下；2、主电机7得电启动，溢流阀ⅰ10.1得电，三位四通换向阀ⅰ12.1的ya2.1端得电，使被试缸16活塞杆全伸出，在行程端部停留至少10s；3、三位四通换向阀ⅰ12.1的ya2.2端得电，使被试缸16活塞杆全缩回，在行程端部停留至少10s；4、往复步骤2、3，使被试缸16全行程往复运动3次以上，每次在行程端部停留至少10s。
32.在试验过程进行下列检测：a）检查运动过程中被试缸16是否振动或爬行；b)观察被试缸16活塞杆密封处是否有油液泄漏（当试验结束时，出现在活塞杆上的油膜应不足以形成油滴或油环）；c）检查被试缸16所有静密封处是否有油液泄漏；d）如果被试缸16是焊接结构，检查焊缝处是否有油液泄漏。