[發明專利]一種基于彈簧的力加載裝置

有效

• 申請號: 201610835498.2
• 申請日: 2016-09-20
• 公開（公告）號: CN106194902B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 王道臣;張利劍
• 申請（專利權）人: 北京機械設備研究所
• 主分類號: F15B19/00
• 分類號: F15B19/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙)11386
• 代理人: 王濤,龔頤雯

技術領域

本發明涉及液壓缸的負載模擬領域，尤其是一種結構簡單、可用于不同加載力的彈簧加載裝置。

背景技術

液壓缸的負載模擬一般采用電液伺服加載或溢流閥加載。電液伺服系統是一種由電信號處理裝置和液壓動力機構組成的反饋控制系統，包括指令電位器、比較器、放大器、電液伺服閥、反饋電位器和工作臺。溢流閥加載系統通常包含油箱、高壓油泵、雙筒濾油器、溢流閥、液動換向閥、加載油缸、蓄能器、油冷卻器、排渣泵及各油管路。兩種方案都比較復雜、成本高，所需設備占地面積大，且操作復雜。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于彈簧的力加載裝置，解決液壓缸的負載模擬系統結構復雜、成本高的問題。

具體的，本發明提供了一種基于彈簧的力加載裝置，包括底板、直線軸承、支座單元一、支座單元二、支座單元三、液壓缸、吊環螺釘、彈簧和螺桿；

所述直線軸承包括兩導軌、兩滑塊和兩擋塊，導軌用于承受、固定、引導滑塊，兩導軌平行置于所述底板上，并與所述底板螺釘連接，所述兩滑塊分別置于兩導軌上，可沿導軌直線運動，所述兩擋塊固定于直線軸承的導軌上，并通過螺釘和底板連接；

所述支座單元一固定于所述直線軸承的兩滑塊上；所述支座單元二和支座單元三固定于底板上；所述液壓缸穿過支座單元二，兩端分別與支座單元一和支座單元三相連接；所述吊環螺釘安裝于支座單元一和支座單元二；所述彈簧安裝于支座單元一和支座單元二的吊環螺釘之間。

進一步地，所述支座單元一包括支座A、支耳A和銷軸A；所述支座A為L型結構，包括底面板、側面板和支撐筋板，所述底面板橫跨直線軸承的兩滑軌，且置于所述直線軸承的滑塊上，并與所述直線軸承螺釘連接，支撐筋板數量為2，連接側面板和底面板；所述支耳A置于所述支座A的側面板上，并與所述支座A的側面板螺釘連接；所述銷軸A置于所述支耳A上，并通過緊定螺釘連接。

進一步地，所述支座單元二包括支座B和位移傳感器；所述支座B為L型結構，包括底面板、側面板和支撐筋板，所述底面板置于底板上，與所述支座A相對放置，并與所述底板螺釘連接，側面板上有圓孔，支撐筋板數量為2，連接側面板和底面板；所述位移傳感器本體置于所述支座B上，并與所述支座B螺釘連接。

進一步地，所述支座單元三包括支座C、力傳感器、支耳B、銷軸B；所述支座C為L型結構，包括底面板、側面板和支撐筋板，所述底面板置于所述底板上，與所述支座B同向放置，并與所述底板螺釘連接，支撐筋板數量為2，連接側面板和底面板；所述力傳感器置于所述支座C的側面板上，并與所述支座C的側面板螺紋連接；所述支耳B置于所述力傳感器上，并與所述力傳感器螺紋連接；所述銷軸B置于所述支耳B上，并通過緊定螺釘連接。

進一步地，所述液壓缸穿過所述支座B4側面板的圓孔，一端由所述液壓缸的活塞桿與所述銷軸A連接，另一端由所述液壓缸的缸筒與所述銷軸B連接。

進一步地，所述吊環螺釘螺紋連接在所述支座A的側面板和所述支座B的側面板上，所述彈簧為拉伸彈簧，所述彈簧一端的掛鉤掛在置于所述支座A側面板的吊環螺釘上，另一端的掛鉤掛在置于所述支座B側面板的吊環螺釘上。

進一步地，所述螺桿一端螺紋連接于所述支座A上，并螺母緊定防松，另一端與所述位移傳感器的拉線端螺紋連接，并通過螺母緊定防松。

進一步地，所述底板上開設兩排用于安裝所述直線軸承和四排用于安裝所述支座B和支座C的連接孔。

進一步地，所述支座A側面板和支座B側面板上吊環螺釘均為兩排，每排四個共八個，相應地，彈簧為1～8個，可改變彈簧的數量，實現不同加載力的模擬。

一種使用所述力加載裝置的液壓缸負載模擬方法，模擬過程為：液壓缸活塞桿伸出，通過銷軸A和支耳A推動支座A運動，支座A通過吊環螺釘將彈簧拉長，實現對液壓缸伸出阻力的加載，擋塊限制直線軸承滑塊的最大運動范圍，防止直線軸承滑塊滑出直線軸承的導軌；支座A通過螺桿拉動位移傳感器的拉線運動，實現位移傳感器的輸出；液壓缸的缸筒壓緊力傳感器，力傳感器測量并輸出壓緊力。

本發明的有益效果是：采用被動加載方式，系統組成簡單、成本低；彈簧為多個陣列安裝，改變彈簧的數量易于實現不同的加載力；支座A和底板之間通過直線軸承連接，降低摩擦力對加載力的影響，減小加載裝置的滯環；彈簧采用拉伸彈簧實現對液壓缸伸出阻力的加載，相比壓縮彈簧連接結構更加簡單。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本發明的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。