[發(fā)明專利]一種復(fù)合型多傳感器柱塞泵滑靴副承載特性模擬測試試驗(yàn)機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111177640.6
• 申請(qǐng)日: 2021-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN113847235B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張斌;趙春曉;洪昊岑;龔國芳;楊華勇;程國贊;賈連輝;許順海;孫志洪;任中永;王一博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): F04B51/00
• 分類號(hào): F04B51/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發(fā)明公開了一種復(fù)合型多傳感器柱塞泵滑靴副承載特性模擬測試試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，涉及液壓傳動(dòng)軸向柱塞泵測試技術(shù)領(lǐng)域。所述試驗(yàn)機(jī)構(gòu)主要包括實(shí)驗(yàn)裝置及嵌入式承載特性采集模塊兩部分。實(shí)驗(yàn)裝置主要包括壓力容腔、傳動(dòng)軸、斜盤、缸體、柱塞、斜盤止推桿和回位彈簧。嵌入式承載特性采集模塊包括柱塞、嵌入式壓力傳感器和嵌入式位移傳感器：其中嵌入式壓力傳感器均布于柱塞與斜盤的接觸面表面，呈十字分布；嵌入式位移傳感器均布于柱塞與斜盤的接觸面表面，與嵌入式壓力傳感器間隔安裝；通過嵌入式壓力傳感器和嵌入式位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)柱塞與斜盤間間隙支撐油膜的壓力特性和油膜尺度特征進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對(duì)油膜承載特性的工況模擬測試和分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液壓傳動(dòng)軸向柱塞泵測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合型多傳感器柱塞泵滑靴副承載特性模擬測試試驗(yàn)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

軸向柱塞泵是液壓系統(tǒng)中的動(dòng)力源，是液壓領(lǐng)域中核心動(dòng)力元件之一，其工作原理是通過柱塞在缸體中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使密封工作腔的容積發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)吸、排油的過程。由于其體積小、控制流量方便、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、交通運(yùn)輸、航空航天等領(lǐng)域。軸向柱塞泵的滑靴副油膜是影響軸向柱塞泵使用壽命的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，滑靴副結(jié)構(gòu)存在間隙油膜支撐，其承載特性的優(yōu)劣直接決定了柱塞泵滑靴結(jié)構(gòu)的可靠性，因此對(duì)柱塞泵滑靴副結(jié)構(gòu)承載特性的測量具有重要的研究意義。

目前針對(duì)于柱塞泵滑靴副的研究主要以仿真分析為主，實(shí)驗(yàn)研究主要以平面副泄漏作為應(yīng)用場景，研究分析其機(jī)理，尚不能有效的模擬柱塞泵的實(shí)際工況。由于在柱塞泵運(yùn)行過程中，柱塞本身存在著繞主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和在缸體內(nèi)部的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相對(duì)復(fù)雜，導(dǎo)致滑靴副間的支撐油膜成動(dòng)壓支撐平衡狀態(tài)，傳統(tǒng)的平面副支撐結(jié)構(gòu)測試方法測試過程并不準(zhǔn)確。因此，需要設(shè)計(jì)可以有效模擬柱塞泵實(shí)際工況滑靴副承載特性測量裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服高壓柱塞泵滑靴副承載特性檢測困難的現(xiàn)實(shí)問題，本發(fā)明提出了一種復(fù)合型多傳感器柱塞泵滑靴副承載特性模擬測試試驗(yàn)機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)高壓柱塞泵滑靴副的工況模擬及承載特性測量，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供了一種復(fù)合型多傳感器柱塞泵滑靴副承載特性模擬測試試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，其包括實(shí)驗(yàn)裝置和嵌入式承載特性采集模塊；所述的實(shí)驗(yàn)裝置包括壓力容腔、傳動(dòng)軸、斜盤、缸體、柱塞、斜盤止推桿和回位彈簧；其中傳動(dòng)軸末端通過聯(lián)軸器與動(dòng)力輸出裝置相連，球頭端與斜盤通過萬向聯(lián)軸節(jié)機(jī)構(gòu)連接；回位彈簧一端固定在壓力容腔的內(nèi)壁上，另一端與斜盤抵接；斜盤止推桿的調(diào)節(jié)端穿出壓力容腔，另一端與斜盤抵接；通過調(diào)整斜盤止推桿與回位彈簧可調(diào)整斜盤角度，用以模擬斜盤變量泵的變量過程；壓力容腔通過保壓壓力油源提供壓力環(huán)境，用以模擬柱塞泵泵殼內(nèi)油液壓力狀態(tài)；缸體固定在壓力容腔內(nèi)，柱塞分布放置于缸體內(nèi)；柱塞與缸體容腔間壓力通過脈動(dòng)模擬器進(jìn)行高低壓壓力變化的切換，模擬柱塞泵的真實(shí)工況；

嵌入式承載特性采集模塊包括嵌入式壓力傳感器和嵌入式位移傳感器，其中嵌入式壓力傳感器均布于柱塞與斜盤的接觸面表面，呈十字分布；嵌入式位移傳感器均布于柱塞與斜盤的接觸面表面，與嵌入式壓力傳感器間隔安裝；通過嵌入式壓力傳感器和嵌入式位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)柱塞與斜盤間間隙支撐油膜的壓力特性和油膜尺度特征進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對(duì)油膜承載特性的工況模擬測試和分析。

進(jìn)一步的，所述的回位彈簧為推力彈簧，回位彈簧與傳動(dòng)軸平行布置。

進(jìn)一步的，所述的斜盤止推桿與傳動(dòng)軸平行布置，其水平位置可通過壓力容腔外的調(diào)節(jié)端進(jìn)行調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，每個(gè)柱塞的入口均配置有一套壓力脈沖模擬裝置，壓力脈沖模擬裝置由電比例閥和脈動(dòng)模擬器組成，其中脈動(dòng)模擬器發(fā)出的脈動(dòng)信號(hào)作用于電比例閥中用于驅(qū)動(dòng)閥芯的電磁鐵，通過對(duì)電比例閥閥芯的控制實(shí)現(xiàn)柱塞內(nèi)油液壓力的控制；壓力脈沖模擬裝置用于模擬實(shí)際軸向柱塞泵柱塞腔的高低壓切換工況，電比例閥連接的進(jìn)油口油源的壓力與軸向柱塞泵的實(shí)際負(fù)載工況相同。

進(jìn)一步的，所述的壓力容腔為耐壓容腔，容腔壓力由保壓壓力油源控制。