本發(fā)明涉及一種液壓動態(tài)流量發(fā)生及接收液壓實驗系統(tǒng)及實驗方法，尤其涉及高壓動態(tài)流量測量的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在高壓液壓系統(tǒng)中，如何模擬高壓液壓系統(tǒng)的動態(tài)流量和如何測量高壓液壓系統(tǒng)的動態(tài)流量一直都是液壓界的有待解決的一個熱點難題。

針對以上這些情況，本發(fā)明設(shè)計了“一種液壓動態(tài)流量發(fā)生及接收液壓實驗系統(tǒng)及實驗方法”，可以克服以上缺陷，能夠完成不同換向頻率、不同系統(tǒng)壓力、不同介質(zhì)粘度下的動態(tài)流量模擬能實驗，能夠完成不同換向頻率、不同系統(tǒng)壓力、不同介質(zhì)粘度下的動態(tài)流量接收的性能實驗，

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明設(shè)計了一種液壓動態(tài)流量發(fā)生及接收液壓實驗系統(tǒng)及實驗方法，該發(fā)明的動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)能夠模擬不同換向頻率、不同壓力的動態(tài)流量信號，該動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)能根據(jù)實驗要求，提供1～100Hz的標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)流量信號；改變溢流閥(5)的閾值P，P的調(diào)定壓力為0～31.5MPa，溢流閥(5)能提供不同壓力下的標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)流量信號；

當(dāng)給本發(fā)明的動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)加載給定壓力P、給定頻率f的動態(tài)流量信號時，動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)通過安裝在活塞桿(9)上的速度傳感器(10)將動態(tài)流量信號轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣葌鞲衅?10)的速度信號，再通過高速采集卡(11)、數(shù)據(jù)采集軟件將動態(tài)流量信號顯示在電腦(12)上；當(dāng)用動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)測量實際的動態(tài)液壓信號時，被測的動態(tài)液壓信號流量波動的平衡點不是0時，通過安裝在動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)上的電磁換向閥(7)與行程開關(guān)(15)、行程開關(guān)(16)的配合，來完成動態(tài)流量的采集；當(dāng)被測的動態(tài)液壓信號流量波動的平衡點為0時，只要給電磁換向閥(7)兩端的任意一端加電，都可通過安裝在活塞桿(9)上的速度傳感器(10)來采集被測的動態(tài)流量信號；改變伺服閥(6)的換向頻率f，f的變化范圍為1～100Hz，該系統(tǒng)能做不同換向頻率下的動態(tài)流量采集及處理；改變溢流閥(5)的壓力P，P的變化范圍為0～31.5MPa，該系統(tǒng)完成做不同壓力下的動態(tài)流量采集及處理。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

該液壓實驗系統(tǒng)由動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)和動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)組成；動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)由油箱(1)、過濾器(2)、變量柱塞泵(3)、安全閥(4)、溢流閥(5)、伺服換向閥(6)、信號發(fā)生器(13)、液壓傳輸介質(zhì)(17)、24V直流電源(18)、鋼管1(51)、鋼管2(52)、鋼管3(53)、鋼管4(54)、鋼管7(57)、鋼管8(58)、鋼管9(59)、鋼管10(60)、鋼管11(61)、雙夾線(70)組成；動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)由電磁換向閥(7)、動態(tài)液壓缸(8)、活塞桿(9)、速度傳感器(10)、高速采集卡(11)、電腦(12)、行程開關(guān)1(14)、行程開關(guān)2(15)、實驗臺機(jī)座(16)、鋼管5(55)、鋼管6(56)、USB線1(71)、USB線2(72)組成。

當(dāng)動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)做動態(tài)液壓信號發(fā)生實驗時，先通過信號發(fā)生器(13)給伺服換向閥(6)加載±10V的頻率為f的方波信號，f的變化范圍為1～100Hz，使得伺服換向閥(6)每秒鐘換向f次，伺服換向閥(6)的A口和伺服換向閥(6)B口在1秒鐘內(nèi)交替獲得了f次高電平和低電平信號；動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)能根據(jù)實驗要求，提供1～100Hz的標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)流量信號；改變溢流閥(5)的閾值P，P的調(diào)定壓力為0～31.5MPa，溢流閥(5)能提供不同壓力下的標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)流量信號。

當(dāng)做動態(tài)流量接收實驗時，若動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)接收壓力為P、換向頻率為f的動態(tài)流量信號，動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)通過安裝在活塞桿(9)上的速度傳感器(10)將動態(tài)流量信號轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣葌鞲衅?10)的速度信號，再通過高速采集卡(11)、數(shù)據(jù)采集軟件將動態(tài)流量信號顯示在電腦(12)上；當(dāng)用動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)測量實際的動態(tài)液壓信號時，被測的動態(tài)液壓信號流量波動的平衡點一般不為0時(如圖5)，通過安裝在動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)上的電磁換向閥(7)與行程開關(guān)(15)、行程開關(guān)(16)的配合，來完成動態(tài)流量的采集；當(dāng)被測的動態(tài)液壓信號流量波動的平衡點為0時(如圖4)，只要給電磁換向閥(7)兩端的任意一端加電，都可通過安裝在活塞桿(9)上的速度傳感器(10)來采集被測的動態(tài)流量信號；改變伺服閥(6)的換向頻率f，f的變化范圍為1～100Hz，該系統(tǒng)能做不同換向頻率下的動態(tài)流量采集及處理；改變溢流閥(5)的壓力P，P的變化范圍為0～31.5MPa，該系統(tǒng)完成做不同壓力下的動態(tài)流量采集及處理。

本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是：

本發(fā)明的液壓系統(tǒng)和實驗方法可以完成：(1)不同換向頻率、不同壓力、不同粘度的高壓動態(tài)流量的發(fā)生實驗，(2)不同換向頻率、不同壓力、不同粘度的動態(tài)流量接收實驗，為高壓液壓系統(tǒng)的動態(tài)流量的測量，提供了新的解決方案和設(shè)計依據(jù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的液壓原理圖。

圖2是本發(fā)明的動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)的液壓原理圖。

圖3是本發(fā)明的動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)的液壓原理圖。

圖4是本發(fā)明的動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)發(fā)出的在零點附近的動態(tài)流量波動圖

圖5是實際的動態(tài)流量波動圖

在圖1、圖2、圖3中，1.油箱、2.過濾器、3.變量柱塞泵、4.安全閥、5.溢流閥、6.伺服換向閥、7.電磁換向閥、8.動態(tài)液壓缸、9.活塞桿、10.速度傳感器、11.高速采集卡、12.電腦、13.信號發(fā)生器、14.行程開關(guān)1、15.行程開關(guān)2、16.實驗臺機(jī)座、17.液壓傳輸介質(zhì)、18.24V直流電源、51.鋼管1、52.鋼管2、53.鋼管3、54.鋼管4、55.鋼管5、56.鋼管6、57.鋼管7、58.鋼管8、59.鋼管9、60.鋼管10、61.鋼管11、70.雙夾線、71.USB線1、72.USB線2、101.動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)、102.動態(tài)流量接收系統(tǒng)。

具體實施方式

如圖1、2、3所示，一種液壓動態(tài)流量發(fā)生及接收液壓實驗系統(tǒng)，該液壓實驗系統(tǒng)由動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)和動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)組成；動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)由油箱(1)、過濾器(2)、變量柱塞泵(3)、安全閥(4)、溢流閥(5)、伺服換向閥(6)、信號發(fā)生器(13)、液壓傳輸介質(zhì)(17)、24V直流電源(18)、鋼管1(51)、鋼管2(52)、鋼管3(53)、鋼管4(54)、鋼管7(57)、鋼管8(58)、鋼管9(59)、鋼管10(60)、鋼管11(61)、雙夾線(70)組成；動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)由電磁換向閥(7)、動態(tài)液壓缸(8)、活塞桿(9)、速度傳感器(10)、高速采集卡(11)、電腦(12)、行程開關(guān)1(14)、行程開關(guān)2(15)、實驗臺機(jī)座(16)、鋼管5(55)、鋼管6(56)、USB線1(71)、USB線2(72)組成。

油箱(1)與過濾器(2)的a口通過鋼管1(51)相連通；過濾器(2)的b口與變量柱塞泵(3)的a口通過鋼管2(52)相連通；變量柱塞泵(3)的b口與伺服換向閥(6)的P口通過鋼管3(53)相連通；伺服換向閥(6)的A口與電磁換向閥(7)的P口通過鋼管4(54)相連通；電磁換向閥(7)的A口與動態(tài)液壓缸(8)的a口通過鋼管5(55)相連通；活塞桿(9)安裝在動態(tài)液壓缸(8)內(nèi)；動態(tài)液壓缸(8)的b口與電磁換向閥(7)的B口通過鋼管6(56)相連通；電磁換向閥(7)的T口與伺服換向閥(6)的B口通過鋼管7(57)相連通；伺服換向閥(6)的T口與溢流閥(5)的a口通過鋼管8(58)相連通；溢流閥(5)的b口與油箱(1)通過鋼管9(59)相連通；變量柱塞泵(3)的b口與安全閥(4)的a口通過鋼管10(60)相連通；安全閥(4)的b口與油箱(1)通過鋼管11(61)相連通。

在動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)中，信號發(fā)生器探頭雙夾線(70)紐扣接頭接在信號發(fā)生器(13)的通道1的輸出口，信號發(fā)生器探頭雙夾線(70)另一頭的紅導(dǎo)線(“+”級)與伺服換向閥(6)的信號線“+”極相連接，黑導(dǎo)線(“—”極)與伺服換向閥(6)的信號線“—”極相連接；24V直流電源(18)通過電源線與伺服換向閥(6)的24V供電極相連。

在動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)中，速度傳感器(10)的信號線“+”端和“—”端通過USB線1(71)分別與高速采集卡(11)的“0+”、“0—”相連接，高速采集卡(11)過USB線2(72)與電腦(12)的USB口通相連接；動態(tài)液壓缸(8)的缸體、行程開關(guān)1(14)、行程開關(guān)2(15)均固定在實驗臺機(jī)座(16)上。

所述的一種液壓動態(tài)流量發(fā)生及接收液壓實驗系統(tǒng)，其特征在于：液壓傳輸介質(zhì)(17)為粘度系數(shù)不同的液壓油、柴油、乳化液和水。

一種液壓動態(tài)流量發(fā)生及接收的液壓實驗方法，該實驗方法的液壓實驗系統(tǒng)由動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)和動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)組成；動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)由油箱(1)、過濾器(2)、變量柱塞泵(3)、安全閥(4)、溢流閥(5)、伺服換向閥(6)、信號發(fā)生器(13)、液壓傳輸介質(zhì)(17)、24V直流電源(18)、鋼管1(51)、鋼管2(52)、鋼管3(53)、鋼管4(54)、鋼管7(57)、鋼管8(58)、鋼管9(59)、鋼管10(60)、鋼管11(61)、雙夾線(70)組成；動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)由電磁換向閥(7)、動態(tài)液壓缸(8)、活塞桿(9)、速度傳感器(10)、高速采集卡(11)、電腦(12)、行程開關(guān)1(14)、行程開關(guān)2(15)、實驗臺機(jī)座(16)、鋼管5(55)、鋼管6(56)、USB線1(71)、USB線2(72)組成。

油箱(1)與過濾器(2)的a口通過鋼管1(51)相連通；過濾器(2)的b口與變量柱塞泵(3)的a口通過鋼管2(52)相連通；變量柱塞泵(3)的b口與伺服換向閥(6)的P口通過鋼管3(53)相連通；伺服換向閥(6)的A口與電磁換向閥(7)的P口通過鋼管4(54)相連通；電磁換向閥(7)的A口與動態(tài)液壓缸(8)的a口通過鋼管5(55)相連通；活塞桿(9)安裝在動態(tài)液壓缸(8)內(nèi)；動態(tài)液壓缸(8)的b口與電磁換向閥(7)的B口通過鋼管6(56)相連通；電磁換向閥(7)的T口與伺服換向閥(6)的B口通過鋼管7(57)相連通；伺服換向閥(6)的T口與溢流閥(5)的a口通過鋼管8(58)相連通；溢流閥(5)的b口與油箱(1)通過鋼管9(59)相連通；變量柱塞泵(3)的b口與安全閥(4)的a口通過鋼管10(60)相連通；安全閥(4)的b口與油箱(1)通過鋼管11(61)相連通。

在動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)中，信號發(fā)生器探頭雙夾線(70)紐扣接頭接在信號發(fā)生器(13)的通道1的輸出口，信號發(fā)生器探頭雙夾線(70)另一頭的紅導(dǎo)線“+”級與伺服換向閥(6)的信號線“+”極相連接，黑導(dǎo)線“—”極與伺服換向閥(6)的信號線“—”極相連接；24V直流電源(18)通過電源線與伺服換向閥(6)的24V供電極相連。

在動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)中，速度傳感器(10)的信號線“+”端和“—”端通過USB線1(71)分別與高速采集卡(11)的“0+”、“0—”相連接，高速采集卡(11)過USB線2(72)與電腦(12)的USB口通相連接。動態(tài)液壓缸(8)的缸體、行程開關(guān)1(14)、行程開關(guān)2(15)均固定在實驗臺機(jī)座(16)上。

打開變量柱塞泵(3)，當(dāng)伺服換向閥(6)處于中位時，液壓傳輸介質(zhì)(17)經(jīng)油箱(1)、過濾器(2)、變量柱塞泵(3)進(jìn)入伺服換向閥(6)的P口、伺服換向閥(6)的T口、溢流閥(5)回到油箱(1)；當(dāng)伺服換向閥(6)處于左位時，液壓傳輸介質(zhì)(17)經(jīng)油箱(1)、過濾器(2)、變量柱塞泵(3)進(jìn)入伺服換向閥(6)的P口到達(dá)伺服換向閥(6)的A口，來自伺服換向閥(6)B口的液壓傳輸介質(zhì)(17)經(jīng)伺服換向閥(6)的T口、溢流閥(5)回到油箱(1)；當(dāng)伺服換向閥(6)處于右位時，液壓傳輸介質(zhì)(17)經(jīng)油箱(1)、過濾器(2)、變量柱塞泵(3)進(jìn)入伺服換向閥(6)的P口到達(dá)伺服換向閥(6)的B口，來自伺服換向閥(6)A口的液壓傳輸介質(zhì)(17)經(jīng)伺服換向閥(6)的T口、溢流閥(5)回到油箱(1)。

當(dāng)動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)做動態(tài)液壓信號發(fā)生實驗時，先通過信號發(fā)生器(13)給伺服換向閥(6)加載±10V的1Hz的方波信號，使得伺服換向閥(6)每秒鐘換向1次，伺服換向閥(6)的A口和伺服換向閥(6)B口在1秒鐘內(nèi)交替獲得了1次高壓和低壓信號；改變信號發(fā)生器(13)加載方波的頻率f，f的變化范圍為1～100Hz，則伺服換向閥(6)每秒鐘換向f次，伺服換向閥(6)的A口和伺服換向閥(6)B口在1秒鐘內(nèi)交替獲得了f次高電平和低電平信號，動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)能根據(jù)實驗要求，提供1～100Hz的標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)流量信號；改變溢流閥(5)的閾值P，P的調(diào)定壓力為0～31.5MPa，溢流閥(5)能提供不同壓力下的標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)流量信號。

電磁換向閥(7)的P口與伺服換向閥(6)的A口相連通，電磁換向閥(7)的T口與伺服換向閥(6)的B口相連通，當(dāng)電磁換向閥(7)的P口進(jìn)液、T口回液時，若電磁換向閥(7)的右端電磁閥帶電，活塞桿(9)向右運(yùn)動；當(dāng)活塞桿(9)向右運(yùn)動觸碰到行程開關(guān)(16)時，電磁換向閥(7)的左端電磁閥帶電，電磁換向閥(7)自動換向，活塞桿(9)向左運(yùn)動；當(dāng)活塞桿(9)向左運(yùn)動觸碰到行程開關(guān)2(15)時，電磁換向閥(7)的右端電磁閥帶電，電磁換向閥(7)自動換向，活塞桿(9)向右運(yùn)動，如此反復(fù)；行程開關(guān)2(15)、行程開關(guān)(16)與電磁換向閥(7)配合，保證動態(tài)液壓缸(8)的活塞桿(9)活動到缸體的一端時，能自動換向，不被卡死。

當(dāng)來自動態(tài)液壓信號發(fā)生系統(tǒng)(101)給動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)加載給定壓力P、給定頻率f的動態(tài)流量信號時，動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)通過安裝在活塞桿(9)上的速度傳感器(10)將動態(tài)流量信號轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣葌鞲衅?10)的速度信號，再通過高速采集卡(11)、數(shù)據(jù)采集軟件將動態(tài)流量信號顯示在電腦(12)上；當(dāng)用動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)測量實際的動態(tài)液壓信號時，被測的動態(tài)液壓信號流量波動的平衡點不是0時，通過安裝在動態(tài)流量接收系統(tǒng)(102)上的電磁換向閥(7)與行程開關(guān)2(15)、行程開關(guān)(16)的配合，來完成動態(tài)流量的采集；當(dāng)被測的動態(tài)液壓信號流量波動的平衡點為0時，只要給電磁換向閥(7)兩端的任意一端加電，都可通過安裝在活塞桿(9)上的速度傳感器(10)來采集被測的動態(tài)流量信號；改變伺服閥(6)的換向頻率f，f的變化范圍為1～100Hz，該系統(tǒng)能做不同換向頻率下的動態(tài)流量采集及處理；改變溢流閥(5)的壓力P，P的變化范圍為0～31.5MPa，該系統(tǒng)完成做不同壓力下的動態(tài)流量采集及處理。

所述的一種液壓動態(tài)流量發(fā)生及接收的液壓實驗方法，其特征在于：該實驗方法的液壓傳輸介質(zhì)(17)為粘度系數(shù)不同的液壓油、柴油、乳化液和水。

所述的一種液壓動態(tài)流量發(fā)生及接收的液壓實驗方法，其特征在于：根據(jù)液壓傳輸介質(zhì)(17)的介質(zhì)的不同，該實驗方法能完成不同介質(zhì)粘度動態(tài)流量發(fā)生及動態(tài)流量采集及處理。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。