高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，该装置在箱体的左右两侧分别设有高压油腔及实验密闭腔，在箱体的左右两端分别装有箱体左端盖和箱体右端盖；在高压油腔中装有推力活塞，推力活塞的活塞杆端部设置在实验密闭腔内，推力活塞的活塞杆端部通过连接螺栓与测试用的滑靴连接；斜盘固定轴安装在箱体右端盖上，斜盘固定轴的一端设置在实验密闭腔内，并且测试用的斜盘通过螺栓连接在该端上，斜盘固定轴的另一端通过联轴器与由变频器控制的变频电机连接。本实用新型不仅能进行高压轴向柱塞泵滑靴副干摩擦性能测试，而且还能模拟不同工作状态进行测试。本实用新型具有结构简单、使用方便、测试准确、制作和使用成本都低等优点。
【专利说明】高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，属于轴向柱塞泵滑靴副部件摩擦性能测试【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，在常用的轴向柱塞泵中一般安装有有7个、9个或11个滑靴副，每个滑靴副都由滑靴和斜盘构成，每个滑靴副的详细结构如图2所示，在实际工作过程中，滑靴沿着斜盘的表面高速滑动，在滑靴的底面设计有内油室和辅助支撑油槽，轴向柱塞泵在工作时，泵中有高压油液通过滑靴上设置的油孔进入滑靴底面的内油室和辅助支撑油槽，从而在滑靴和斜盘之间形成一层油膜静压支撑；也就是说，实际泵在工作过程中，滑靴底面和斜盘表面之间有一层润滑油膜。整台泵的性能与这层油膜的性能息息相关，油膜的性能好，泵的寿命就长；油膜的性能不好，滑靴底面与斜盘表面就会出现金属接触金属的干摩擦现象，干摩擦时间一长，就会烧坏滑靴，从而导致整台泵坏掉。因而，为了提高泵的性能，很多学者的精力都集中研究滑靴与斜盘之间的那层油膜上，因而，现有技术中有很多关于滑靴副摩擦性能的测试技术方案都是针对滑靴副油膜的性能进行测试，是从油膜润滑的角度出发来进行测试的，并且在测试时都是直接将整个高压轴向柱塞泵模拟实际工况进行油膜润滑性能的测试，这种测试方法能揭示滑靴副油膜润滑性能，但却不能揭示滑靴副的干摩擦性能；而且还存在着测试成本高、测试装置结构复杂、测试操作麻烦、测试效率低等问题。因此，现有的高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能的测试方式还不能全面揭示滑靴副的工作性能，需要进一步进行补充测试。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于，提供一种结构简单、使用方便、测试准确、制作和使用成本较低、并且不仅能进行干摩擦性能测试、而且还能模拟不同工作状态进行测试的高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，以克服现有技术的不足。
[0004]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0005]本实用新型的一种高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置为，该装置包括箱体，在箱体的左右两侧分别设有高压油腔及实验密闭腔，在箱体的左右两端分别装有箱体左端盖和箱体右端盖，在箱体左端盖上设有用于与液压控制装置连接的进油连接口和回油连接口 ；在高压油腔中装有推力活塞，推力活塞的活塞杆端部设置在实验密闭腔内，推力活塞的活塞杆端部通过连接螺栓与测试用的组成滑靴副的滑靴连接；斜盘固定轴通过大轴承和小轴承安装在箱体右端盖上，斜盘固定轴的一端设置在实验密闭腔内，并且测试用的组成滑靴副的斜盘通过螺栓连接在该端上，斜盘固定轴的另一端通过联轴器与由变频器控制的变频电机连接。
[0006]上述的液压控制装置包括通过电动机带动的液压泵，液压泵输出的工作压力油通过油管经单向阀及箱体左端盖的进油连接口进入到高压油腔，高压油腔中的工作压力油经箱体左端盖的回油连接口并经电液比例溢流阀流回油箱。
[0007]在上述电液比例溢流阀的控制端连接有用于控制压力油压力的嵌入式控制系统，并且高压油腔中压力油的压力由连接在箱体左端盖进油连接口上的压力传感器实时测量，测量值传输到嵌入式控制系统中进行处理和显示。
[0008]在上述箱体左端盖的进油连接口处还连接有一个蓄能器。
[0009]在上述液压泵的输出油管上还连接有卸荷回路，该卸荷回路由先导式溢流阀和二位二通电磁换向阀构成，先导式溢流阀的进油口端通过油管与液压泵的输出油管连通，先导式溢流阀的控制口端与二位二通电磁换向阀的常开位的一个端口连接，先导式溢流阀的出油口和二位二通电磁换向阀的常开位的另一个端口都通过油管与油箱连接，并且二位二通电磁换向阀的电磁铁控制端通过导线与嵌入式控制系统连接。
[0010]上述先导式溢流阀的工作压力高于液压泵输出的工作压力油的压力20%-30%。
[0011]在上述液压泵的输出口端还设有一个压力表，液压泵的进油口端通过过滤器与油箱连通。
[0012]上述蓄能器的连接口端通过截止阀与箱体左端盖的进油连接口连接。
[0013]在上述箱体的上部设有进油口堵塞，在箱体的下部设有出油口堵塞。
[0014]在上述大轴承与小轴承之间设有用于轴向定位的推力套筒，并且推力套筒套在斜盘固定轴上；在斜盘固定轴上还套有作为定位和密封用的推力密封盖，并且推力密封盖通过螺栓连接在箱体右端盖上。
[0015]由于采用了上述技术方案，本实用新型不仅能进行高压轴向柱塞泵滑靴副干摩擦性能测试，而且还能模拟不同工作状态进行测试。本实用新型的发明人从摩擦的角度出发所设计出的高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，是基于如下考虑:众所周知，轴向柱塞泵因是高性能的高压泵，其工况千变万化，无论泵的滑靴副设计得多好，出现油膜失效的现象是不可避免的。正因如此，本实用新型的发明人就专门针对出现油膜失效后的现象进行研究，想方设法提高油膜失效后滑靴副的“忍耐力”，即提高金属接触金属高速摩擦的抵抗力。因为，毕竟一般情况下油膜失效是偶尔的、短暂的，一旦工况一变，油膜能够自行修复，如果提高了那个短暂的油膜失效期滑靴副的抵抗能力，那么，偶尔的、短暂的油膜失效就不是非常严重的问题。所以，本实用新型的发明人针对金属接触金属的滑靴副干摩擦现象设计了这一套实验装置，采用本实用新型装置能直接考察滑靴副干摩擦的摩擦磨损性能，当然，此摩擦磨损性能的确定还要借助于现有技术中专门的、标准的摩擦磨损仪器和设备进行检测，针对检测结果再运用摩擦学的知识改善滑靴副的材料和结构等，尽力提高滑靴和斜盘的干摩擦性能。本实用新型为了达到这种目的，专门设计的这一套实验装置，为高压轴向柱塞泵滑靴副干摩擦的产生创造了条件。
[0016]本实用新型与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0017](I)、本实用新型将实际高压轴向柱塞泵滑靴副中的斜盘结构改为直立结构，大为简化了实验装置，同时，也不影响其摩擦性能的检测。
[0018](2)、本实用新型将高压轴向柱塞泵滑靴副中的滑靴和斜盘均设计成可拆装式的，为测试不同工况下的滑靴副摩擦磨损性能提供了强有力的硬件支撑；
[0019](3)、本实用新型的高压轴向柱塞泵滑靴副的压力和转速可调、可控，能模拟实际泵的各种工况；
[0020](4)、本实用新型能对高压轴向柱塞泵滑靴副进行专门的干摩擦性能测试。
[0021]此外，本实用新型还具有结构简单、使用方便、测试准确、制作和使用成本较低等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的结构示意图；
[0023]图2是现有技术中高压轴向柱塞泵滑靴副的结构示意图。
[0024]图中的标记为:1_过滤器，2-液压泵，3-电动机，4-先导式溢流阀，5-二位二通电磁换向阀，6-压力表，7-单向阀，8-蓄能器，9-截止阀，10-压力传感器，11-嵌入式控制系统，12-电液比例溢流阀，13-箱体左端盖，14-箱体，15-进油口堵塞，16-推力活塞，17-滑靴，18-斜盘，19-箱体右端盖，20-推力密封盖，21-连接螺栓，22-高压油腔，23-出油口堵塞，24-实验密闭腔，25-斜盘固定轴，26-大轴承，27-推力套筒，28-小轴承，29-联轴器，30-变频电机，31-变频器。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的任何限制。
[0026]本实用新型的实施例:本实用新型的一种高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置的结构示意图如图1所示，该装置包括箱体14，制作时，在箱体14的左右两侧分别制作出高压油腔22及实验密闭腔24，然后在箱体14的左右两端分别装上箱体左端盖13和箱体右端盖19，在箱体左端盖13上制作出用于与液压控制装置连接的进油连接口和回油连接口 ；在高压油腔22中装有推力活塞16，使推力活塞16的活塞杆端部设置在实验密闭腔24内，推力活塞16的活塞杆端部通过连接螺栓21与测试用的组成滑靴副的滑靴17连接；将斜盘固定轴25通过大轴承26和小轴承28安装在箱体右端盖19上，使斜盘固定轴25的一端设置在实验密闭腔24内，并且使测试用的组成滑靴副的斜盘18能通过螺栓连接在该端上，将斜盘固定轴25的另一端通过联轴器29与由变频器31控制的变频电机30连接；其液压控制装置包括通过电动机3带动的液压泵2，将液压泵2输出的工作压力油通过油管经单向阀7及箱体左端盖13的进油连接口进入到高压油腔22，使高压油腔22中的工作压力油经箱体左端盖13的回油连接口并经电液比例溢流阀12流回油箱；为了实现自动控制，可在电液比例溢流阀12的控制端连接有用于控制工作压力油压力的嵌入式控制系统11，嵌入式控制系统11较为简单，可直接采用现有的成品进行安装，将高压油腔22中压力油的压力通过连接在箱体左端盖13进油连接口上的压力传感器10进行实时测量，并将测量值传输到嵌入式控制系统11中进行处理和显示；为了减小高压油腔22中油液压力的波动，可在箱体左端盖13的进油连接口处连接一个蓄能器8 ;在液压泵2的输出油管上还连接有卸荷回路，该卸荷回路由先导式溢流阀4和二位二通电磁换向阀5构成，先导式溢流阀4的进油口端通过油管与液压泵2的输出油管连通，先导式溢流阀4的控制口端与二位二通电磁换向阀5的常开位的一个端口连接，先导式溢流阀4的出油口和二位二通电磁换向阀5常开位的另一个端口都通过油管与油箱连接，并且二位二通电磁换向阀5的电磁铁控制端通过导线与嵌入式控制系统11连接；使用时，将先导式溢流阀4的工作压力设置高于液压泵2输出的工作压力油的压力20%-30% ;在液压泵2的输出口端还设有一个压力表6，将液压泵2的进油口端通过过滤器I与油箱连通；为了拆装和使用方便，可将蓄能器8的连接口端通过截止阀9与箱体左端盖13的进油连接口连接，同时在箱体14的上部安装一个进油口堵塞15，在箱体14的下部安装一个出油口堵塞23 ;为了使工作性能更加稳定，可在大轴承26与小轴承28之间设置用于轴向定位的推力套筒27，并使推力套筒27套在斜盘固定轴25上；在斜盘固定轴25上还套有作为定位和密封用的推力密封盖20，并且将推力密封盖20通过螺栓连接在箱体右端盖19上即成。
【权利要求】
1.一种高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，包括箱体(14)，其特征在于:在箱体(14)的左右两侧分别设有高压油腔(22)及实验密闭腔(24)，在箱体(14)的左右两端分别装有箱体左端盖(13)和箱体右端盖(19)，在箱体左端盖(13)上设有用于与液压控制装置连接的进油连接口和回油连接口 ；在高压油腔(22)中装有推力活塞(16)，推力活塞(16)的活塞杆端部设置在实验密闭腔(24)内，推力活塞(16)的活塞杆端部通过连接螺栓(21)与测试用的组成滑靴副的滑靴(17)连接；斜盘固定轴(25)通过大轴承(26)和小轴承(28)安装在箱体右端盖(19)上，斜盘固定轴(25)的一端设置在实验密闭腔(24)内，并且测试用的组成滑靴副的斜盘(18)通过螺栓连接在该端上，斜盘固定轴(25)的另一端通过联轴器(29)与由变频器(31)控制的变频电机(30)连接。
2.根据权利要求1所述的高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，其特征在于:所述的液压控制装置包括通过电动机(3)带动的液压泵(2)，液压泵(2)输出的工作压力油通过油管经单向阀(7)及箱体左端盖(13)的进油连接口进入到高压油腔(22)，高压油腔(22)中的工作压力油经箱体左端盖(13)的回油连接口并经电液比例溢流阀(12)流回油箱。
3.根据权利要求2所述的高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，其特征在于:在电液比例溢流阀(12)的控制端连接有用于控制工作压力油压力的嵌入式控制系统(11)，并且高压油腔(22)中压力油的压力由连接在箱体左端盖(13)进油连接口上的压力传感器(10)实时测量，其测量值传输到嵌入式控制系统(11)中进行处理和显示。
4.根据权利要求3所述的高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，其特征在于:在箱体左端盖(13)的进油连接口处还连接有一个蓄能器(8)。
5.根据权利要求3所述的高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，其特征在于:在液压泵(2)的输出油管上还连接有卸荷回路，该卸荷回路由先导式溢流阀(4)和二位二通电磁换向阀(5)构成，先导式溢流阀(4)的进油口端通过油管与液压泵(2)的输出油管连通，先导式溢流阀(4)的控制口端与二位二通电磁换向阀(5)的常开位的一个端口连接，先导式溢流阀(4)的出油口和二位二通电磁换向阀(5)的常开位的另一个端口都通过油管与油箱连接，并且二位二通电磁换向阀(5)的电磁铁控制端通过导线与嵌入式控制系统(11)连接。
6.根据权利要求5所述的高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，其特征在于:先导式溢流阀(4)的工作压力高于液压泵(2)输出的工作压力油的压力20%-30%。
7.根据权利要求2所述的高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，其特征在于:在液压泵(2 )的输出口端还设有一个压力表(6 )，液压泵(2 )的进油口端通过过滤器(I)与油箱连通。
8.根据权利要求4所述的高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，其特征在于:蓄能器(8)的连接口端通过截止阀(9)与箱体左端盖(13)的进油连接口连接。
9.根据权利要求1所述的高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，其特征在于:在箱体(14)的上部设有进油口堵塞(15)，在箱体(14)的下部设有出油口堵塞(23)。
10.根据权利要求1所述的高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦性能测试装置，其特征在于:在大轴承(26)与小轴承(28)之间设有用于轴向定位的推力套筒(27)，并且推力套筒(27)套在斜盘固定轴(25)上；在斜盘固定轴(25)上还套有作为定位和密封用的推力密封盖(20)，并且推力密封盖(20)通过螺栓连接在箱体右端盖(19)上。
【文档编号】G01N3/56GK204177693SQ201420625778
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】吴怀超, 王章俊, 罗虎 申请人:贵州大学