一种机床液压管路性能测试的振动试验装置的制作方法

本发明涉及实验测试，更具体的说是涉及一种机床液压管路性能测试的振动试验装置。

背景技术：

1、机床液压管路正常运行温度为-10～93℃，极限高温为135℃，极限低温为-40℃，进行极端工况测试的其中一项主要用意便是检验机床在极低气温以及巨大昼夜温差下的性能。

2、现有的管路振动实验台虽具有一定的液压系统加压、载荷模拟及数据采集能力，但均不具备完整复现多环境条件下机床液压管路系统在叠加载荷的条件，无法满足机床液压管路性能测试的实验研究要求。其中，专利“cn107575437a一种航空液压泵及液压管路性能测试实验台”其施加了多种复杂载荷叠加加载形式，但是其调温装置只有一个冷却器，未对机床液压管路在极低温度以及短时巨大温差下的性能进行相应的研究，其次仅仅通过油源系统添加温度载荷并不符合实际情况，油源系统产生的高压冲击载荷也会对管路振动产生影响。

3、针对上述问题，本发明提出一种机床液压管路性能测试的变温液压振动试验装置，设计对液压系统进行风水耦合联合调温的同时叠加多种复杂载荷的试验装置，使机床液压管路系统的振动试验更接近实际使用情况。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种机床液压管路性能测试的振动试验装置，通过工控机控制振动台和油源液压系统对待测机床液压管路施加内部和外部载荷，复现机床再极端工作条件下的真实工况。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种机床液压管路性能测试的振动试验装置，包括：油源液压系统、振动台系统、待测机床管路和工控机，所述油源液压系统与所述待测机床管路连通，所述待测机床管路固定在所述振动台系统上，所述油源液压系统和所述振动台系统均与所述工控机电连接；

4、所述油源液压系统用于提供高压液压油，在所述待测机床管路内部形成高压冲击载荷；所述油源液压系统包括冲击载荷加载装置和风水耦合联合调温装置，所述冲击载荷加载装置用于加载液压冲击载荷，所述风水耦合联合调温装置用于调节油源极端温度并模拟短时间温差变化；

5、所述振动台系统用于为所述待测机床管路提供外部载荷；

6、所述工控机用于负责待测机床振动数据的处理、显示以及控制所述油源液压系统、所述振动台系统进行加载载荷操作。

7、优选地，所述冲击载荷加载装置包括第一电机、增速箱、柱塞泵、电磁阀、吸油管、溢流阀和节流阀，所述第一电机连接所述增速箱，所述增速箱连接所述柱塞泵，所述柱塞泵进油端和出油端分别连接所述吸油管，用于通过吸油管吸油，并通过吸油管将油液依次流入电磁阀和溢流阀，节流阀位于电磁阀一侧，用于调节流入电磁阀的油流量。

8、优选地，所述风水耦合联合调温装置包括风水耦合联合调温结构和油箱，所述风水耦合联合调温结构包括第二电机、泵组、操作控制阀组、水冷冷却塔、风冷冷却塔和加热器，所述第二电机连接泵组，用于将电能转换为泵组的液压能，所述泵组通过液压能吸入油液，所述泵组通过管路依次连接有所述油箱、所述水冷冷却塔、所述风冷冷却塔和所述加热器，所述水冷冷却塔、所述风冷冷却塔和所述加热器用于调节油源极端温度并模拟短时间温差变化，所述操作控制阀组分别与泵组和风冷冷却器连接，用于控制泵组内油液的流量和压力，并通过风冷冷却器降温后回到泵组内。

9、优选地，所述振动台系统包括管路载荷加载装置和信号控制装置；

10、所述管路载荷加载装置包括拓展台、mo动圈和磁场发生器，所述拓展台连接在所述mo动圈上，所述mo动圈下端的运动线圈通电流，当通过的电流以交变信号产生激振力时产生振动运动，从而对管路加载相应的载荷，所述磁场发生器用于产生磁场，载流导体在磁场中受电磁力的作用而运动；

11、所述信号控制装置包括传感器和功率放大器，所述传感器固定在所述待测机床管路上，所述功率放大器与所述工控机电连。

12、优选地，所述传感器包括流量传感器、位移传感器、加速度传感器和温度传感器，所述温度传感器位于管路出油口，用于检测管外壁温度，所述加速度传感器和所述位移传感器位于远离管路夹具处，同时要根据不同温度修正其灵敏度，所述流量传感器位于管路出油口,用于检测油流量。

13、优选地，所述冲击载荷加载装置满足在10s内完成0-4200r/min加速要求，最大工作压力为31.5mpa，最大流量为92l/min。

14、优选地，所述冲击载荷加载装置还包括压力表，所述压力表设置在吸油管上，用于检测吸油管内油源压力。

15、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种机床液压管路性能测试的振动试验装置，对液压系统进行风水耦合联合调温的同时叠加多种复杂载荷的试验装置，使机床液压管路系统的振动试验更接近实际使用情况。

技术特征：

1.一种机床液压管路性能测试的振动试验装置，其特征在于，包括：油源液压系统、振动台系统、待测机床管路和工控机，所述油源液压系统与所述待测机床管路连通，所述待测机床管路固定在所述振动台系统上，所述油源液压系统和所述振动台系统均与所述工控机电连接；

2.根据权利要求1所述的一种机床液压管路性能测试的振动试验装置，其特征在于，所述冲击载荷加载装置包括第一电机、增速箱、柱塞泵、电磁阀、吸油管、溢流阀和节流阀，所述第一电机连接所述增速箱，所述增速箱连接所述柱塞泵，所述柱塞泵进油端和出油端分别连接所述吸油管，用于通过吸油管吸油，并通过吸油管将油液依次流入电磁阀和溢流阀，节流阀位于电磁阀一侧，用于调节流入电磁阀的油流量。

3.根据权利要求1或2所述的一种机床液压管路性能测试的振动试验装置，其特征在于，所述风水耦合联合调温装置包括风水耦合联合调温结构和油箱，所述风水耦合联合调温结构包括第二电机、泵组、操作控制阀组、水冷冷却塔、风冷冷却塔和加热器，所述第二电机连接泵组，用于将电能转换为泵组的液压能，所述泵组通过液压能吸入油液，所述泵组通过管路依次连接有所述油箱、所述水冷冷却塔、所述风冷冷却塔和所述加热器，所述水冷冷却塔、所述风冷冷却塔和所述加热器用于调节油源极端温度并模拟短时间温差变化，所述操作控制阀组分别与泵组和风冷冷却器连接，用于控制泵组内油液的流量和压力，并通过风冷冷却器降温后回到泵组内。

4.根据权利要求3所述的一种机床液压管路性能测试的振动试验装置，其特征在于，所述振动台系统包括管路载荷加载装置和信号控制装置；

5.根据权利要求4所述的一种机床液压管路性能测试的振动试验装置，其特征在于，所述传感器包括流量传感器、位移传感器、加速度传感器和温度传感器，所述温度传感器位于管路出油口，用于检测管外壁温度，所述加速度传感器和所述位移传感器位于远离夹具处，同时根据不同温度修正其灵敏度，所述流量传感器位于管路出油口,用于检测油流量。

6.根据权利要求1所述的一种机床液压管路性能测试的振动试验装置，其特征在于，所述冲击载荷加载装置满足在10s内完成0-4200r/min加速要求，最大工作压力为31.5mpa，最大流量为92l/min。

7.根据权利要求2所述的一种机床液压管路性能测试的振动试验装置，其特征在于，所述冲击载荷加载装置还包括压力表，所述压力表设置在吸油管上，用于检测吸油管内油源压力。

技术总结
本发明公开了一种机床液压管路性能测试的振动试验装置，包括：油源液压系统、振动台系统、工控机和待测机床管路，油源液压系统用于提供高压液压油，通过管路在待测机床管路内部形成高压冲击载荷；油源液压系统包括冲击载荷加载装置和风水耦合联合调温装置，冲击载荷加载装置用于加载液压冲击载荷，风水耦合联合调温装置用于调节油源极端温度并模拟短时间温差变化；振动台系统用于为待测机床管路提供外部载荷；工控机用于负责待测机床振动数据的处理、显示以及控制油源液压系统、振动台系统进行加载载荷操作。本发明通过工控机控制振动台和油源液压系统对待测机床液压管路施加内部和外部载荷，复现机床再极端工作条件下的真实工况。

技术研发人员：宁方伟,蔡茂林,贾锐斌,李进涛,石鹏,李子瑞,曲虹全,刘青华,牛帅
受保护的技术使用者：深圳蚂蚁工场科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6