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CN112610545B - 一种液压脉冲系统 - Google Patents

一种液压脉冲系统 Download PDF

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CN112610545B CN202011643318.3A CN202011643318A CN112610545B CN 112610545 B CN112610545 B CN 112610545B CN 202011643318 A CN202011643318 A CN 202011643318A CN 112610545 B CN112610545 B CN 112610545B
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Weichai Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及液压技术领域,尤其涉及一种液压脉冲系统,其包括油箱;变量供油组件,与所述油箱连通;换向控制阀,所述换向控制阀的进油口与所述变量供油组件连通,所述换向控制阀的出油口与所述油箱连通;第一被试元件与所述换向控制阀的第一控制口连通;第二被试元件与所述换向控制阀的第二控制口连通;换向驱动组件,所述换向驱动组件用于驱动所述换向控制阀以一定频率换向,使得所述第一控制口和所述第二控制口交替与所述换向控制阀的进油口和所述换向控制阀的出油口连通;进油油路刚性调节组件,与所述变量供油组件连通,用于调节进油油路的刚性;回油油路刚性调节组件。本发明能够提高压力脉冲频率和柔性。

Description

一种液压脉冲系统
技术领域
本发明涉及液压技术领域,尤其涉及一种液压脉冲系统。
背景技术
液压脉冲作为压力元件耐压寿命的重要考核手段,在液压、石油、化工、动力系统等工业领域被广泛使用。液压脉冲系统的能力水平往往决定了压力元件寿命考核的充分性和有效性。
目前行业现行的液压脉冲系统大都注重提升系统压力,通过增加脉冲压力峰值加速被试元件的耐久性考核过程,该类系统所输出的压力脉冲频率受限于增压器换向频率,以增压油缸脉冲系统为例,由于增压油缸需要在每个脉冲周期进行换向充液,输出的脉冲频率难以超过2Hz;此外,脉冲流量往往受限于增压油缸的增压腔排量,压力脉冲的建压时间和降压时间均无法调节,只可通过匹配被试元件的耐压型腔及泄漏量和增压油缸增压腔输出流量及排量来保证压力脉冲的建压时间和降压时间,柔性较差。
因此,需要一种液压脉冲系统来解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液压脉冲系统,能够提高压力脉冲频率和柔性。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种液压脉冲系统,包括:
油箱,其中存储有液压油;
变量供油组件,与所述油箱连通;
换向控制阀,所述换向控制阀的进油口与所述变量供油组件连通,所述换向控制阀的出油口与所述油箱连通;
第一被试元件能够与所述换向控制阀的第一控制口连通;
第二被试元件能够与所述换向控制阀的第二控制口连通;
换向驱动组件,所述换向驱动组件用于驱动所述换向控制阀以一定频率换向,使得所述第一控制口和所述第二控制口交替与所述换向控制阀的进油口和所述换向控制阀的出油口连通;
进油油路刚性调节组件,与所述变量供油组件连通,用于调节进油油路的刚性;
回油油路刚性调节组件,与所述换向控制阀的出油口和所述油箱连通,用于调节回油油路的刚性;所述变量供油组件包括变频电机和高压泵,所述变频电机与所述高压泵驱动连接,所述高压泵分别与所述油箱和所述换向控制阀连通;所述换向驱动组件包括减速电机和传动组件,所述减速电机的输出轴与所述传动组件传动连接,所述传动组件与所述换向控制阀连接。
进一步地,所述传动组件包括主动齿轮和从动齿轮,所述主动齿轮与所述减速电机传动连接,所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合,所述从动齿轮与所述换向控制阀连接。
进一步地,所述减速电机的输出端与减速器连接,所述减速器的输出端与所述主动齿轮连接。
进一步地,所述进油油路刚性调节组件包括第一节流阀组件、第一蓄能器和溢流阀,所述第一节流阀组件的进油口与所述高压泵的出油口连通,所述第一节流阀组件的出油口分别与所述第一蓄能器和所述溢流阀连通,所述溢流阀与所述油箱连通。
进一步地,所述第一节流阀组件包括第一节流阀和第一摆线马达,所述第一摆线马达与所述第一节流阀驱动连接,用于控制所述第一节流阀的开度,所述第一节流阀的进油口与所述高压泵的出油口连通,所述第一节流阀的出油口与所述第一蓄能器和所述溢流阀均连通。
进一步地,所述回油油路刚性调节组件包括第二节流阀组件和第二蓄能器,所述第二节流阀组件的进油口与所述换向控制阀的出油口和所述第二蓄能器连通,所述第二节流阀组件的出油口与所述油箱连通。
进一步地,所述第二节流阀组件包括第二节流阀和第二摆线马达,所述第二摆线马达与所述第二节流阀驱动连接,用于控制所述第二节流阀的开度,所述第二节流阀的进油口与所述换向控制阀的出油口和所述第二蓄能器连通,所述第二节流阀的出油口与所述油箱连通。
进一步地,所述换向控制阀为高速转阀。
本发明的有益效果:
本发明所提供的一种液压脉冲系统,变量供油组件与油箱和换向控制阀的进油口连通,第一被试元件与第一控制口连通,第二被试元件与第二控制口连通,换向控制阀的出油口与油箱连通,通过换向控制阀控制第一控制口或者第二控制口与换向控制阀的进油口连通,通过换向驱动组件驱动换向控制阀以一定频率换向,从而实现高频的压力脉冲,从而降低被试元件考核用时和能耗;通过变量供油组件对供油进行调节,通过设置进油油路刚性调节组件与变量供油组件连通,以调节进油油路的刚性,对增压用时进行调节;通过设置回油油路刚性调节组件,与出油口和油箱连通,用于调节回油油路的刚性,对降压用时进行调节。通过上述设置,能够提升本液压脉冲系统的柔性;而且实现两路独立的高压脉冲,大大提升输出量和利用率。
附图说明
图1是本发明一种液压脉冲系统的液路图。
图中:
1、油箱;2、变量供油组件;21、高压泵;22、变频电机;3、换向控制阀;4、第一被试元件;5、第二被试元件;6、换向驱动组件;61、减速电机;62、主动齿轮;63、从动齿轮;7、进油油路刚性调节组件;71、第一蓄能器;72、溢流阀;73、第一摆线马达;74、第一节流阀;8、回油油路刚性调节组件;81、第二蓄能器;82、第二摆线马达;83、第二节流阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
为了能够提高压力脉冲频率和柔性,如图1所示,本发明提供一种液压脉冲系统。本液压脉冲系统包括:油箱1、变量供油组件2、换向控制阀3、换向驱动组件6、进油油路刚性调节组件7和回油油路刚性调节组件8。
其中,油箱1中存储有液压油;变量供油组件2与油箱1连通;换向控制阀3的进油口与变量供油组件2连通,换向控制阀3的出油口与油箱1连通;第一被试元件4能够与换向控制阀3的第一控制口连通;第二被试元件5能够与换向控制阀3的第二控制口连通;换向驱动组件6用于驱动换向控制阀3以一定频率换向,使得第一控制口和第二控制口交替与换向控制阀3的进油口和换向控制阀3的出油口连通;进油油路刚性调节组件7与变量供油组件2连通,用于调节进油油路的刚性;回油油路刚性调节组件8与换向控制阀3的出油口和油箱1连通,用于调节回油油路的刚性。
通过换向控制阀3控制第一控制口或者第二控制口与换向控制阀3的进油口连通,通过换向驱动组件6驱动换向控制阀3以一定频率换向,从而实现高频的压力脉冲,从而降低被试元件考核用时和能耗;通过变量供油组件2对供油进行调节,通过设置进油油路刚性调节组件7与变量供油组件2连通,以调节进油油路的刚性,对增压用时进行调节;通过设置回油油路刚性调节组件8,与出油口和油箱1连通,用于调节回油油路的刚性,对降压用时进行调节。通过上述设置,能够提升本液压脉冲系统的柔性;而且实现两路独立的高压脉冲,大大提升输出量和利用率。
进一步地,变量供油组件2包括变频电机22和高压泵21,变频电机22与高压泵21驱动连接,高压泵21分别与油箱1和换向控制阀3的进油口连通。通过采用变频电机22,在需要改变高压泵21的排量时,只需要调节电流的频率即可,从而实现供油量的调节。
进一步地,换向驱动组件6包括减速电机61和传动组件,减速电机61的输出轴与传动组件传动连接,传动组件与换向控制阀3连接。在本实施例中,换向控制阀3为高速转阀。通过减速电机61驱动高速转阀,从而实现换向控制阀3的换向,实现两路独立的高压油液高频脉冲交替输出;通过控制减速电机61的转速实现高压脉冲的频率调节。
进一步地,传动组件包括主动齿轮62和从动齿轮63,主动齿轮62与减速电机61传动连接,从动齿轮63与主动齿轮62啮合,从动齿轮63与换向控制阀3连接。通过采用齿轮啮合传动,保证精准的传动比,而且保证传动的可靠性。在其他实施例中,也可以采用带传动、链传动等其他方式,在此不做过多限制。
进一步地,减速电机61的输出端与减速器连接,减速器的输出端与主动齿轮62连接。通过设置减速器,能够对减速电机61进行降速增矩,从而保证传动的刚性和稳定性。
进一步地,进油油路刚性调节组件7包括第一节流阀组件、第一蓄能器71和溢流阀72,第一节流阀组件的进油口与高压泵21的出油口连通,第一节流阀组件的出油口分别与第一蓄能器71和溢流阀72连通,溢流阀72与油箱1连通。其中,第一节流阀组件的节流开度可以调节。第一蓄能器71在高压泵21输出的油压较高时进行储能,在油压偏低时,释放储能。通过调节第一节流阀组件的开度,能够调节第一蓄能器71的储能,从而能够灵活地调节进油油路的刚性,提升进油油路的柔性和被试元件的适应性。通过设置溢流阀72调节液压脉冲系统的压力,保证本液压脉冲系统的稳定性。
进一步地,第一节流阀组件包括第一节流阀74和第一摆线马达73,第一摆线马达73与第一节流阀74驱动连接,用于控制第一节流阀74的开度,第一节流阀74的进油口与高压泵21的出油口连通,第一节流阀74的出油口与第一蓄能器71和溢流阀72均连通。通过调节第一摆线马达73能够调节第一节流阀74的开度,从而调节第一蓄能器71的储能。
同样地,回油油路刚性调节组件8包括第二节流阀组件和第二蓄能器81,第二节流阀组件的进油口与换向控制阀3的出油口和第二蓄能器81连通,第二节流阀组件的出油口与油箱1连通。第二蓄能器81在换向控制阀3的出油口输出的油压较高时进行储能,在油压偏低时,释放储能。通过调节第二节流阀组件的开度,能够调节第二蓄能器81的储能,从而能够灵活地调节回油油路的刚性,提升回油油路的柔性和被试元件的适应性。
进一步地,第二节流阀组件包括第二节流阀83和第二摆线马达82,第二摆线马达82与第二节流阀83驱动连接,用于控制第二节流阀83的开度,第二节流阀83的进油口与换向控制阀3的出油口和第二蓄能器81连通,第二节流阀83的出油口与油箱1连通。通过调节第二摆线马达82能够调节第二节流阀83的开度,从而调节第二蓄能器81的储能。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种液压脉冲系统,其特征在于,包括:
油箱(1),其中存储有液压油;
变量供油组件(2),与所述油箱(1)连通;
换向控制阀(3),所述换向控制阀(3)的进油口与所述变量供油组件(2)连通,所述换向控制阀(3)的出油口与所述油箱(1)连通;
第一被试元件(4)与所述换向控制阀(3)的第一控制口连通;
第二被试元件(5)与所述换向控制阀(3)的第二控制口连通;
换向驱动组件(6),所述换向驱动组件(6)用于驱动所述换向控制阀(3)以一定频率换向,使得所述第一控制口和所述第二控制口交替与所述换向控制阀(3)的进油口和所述换向控制阀(3)的出油口连通;
进油油路刚性调节组件(7),与所述变量供油组件(2)连通,用于调节进油油路的刚性;
回油油路刚性调节组件(8),与所述换向控制阀(3)的出油口和所述油箱(1)连通,用于调节回油油路的刚性;
所述变量供油组件(2)包括变频电机(22)和高压泵(21),所述变频电机(22)与所述高压泵(21)驱动连接,所述高压泵(21)分别与所述油箱(1)和所述换向控制阀(3)连通;
所述换向驱动组件(6)包括减速电机(61)和传动组件,所述减速电机(61)的输出轴与所述传动组件传动连接,所述传动组件与所述换向控制阀(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种液压脉冲系统,其特征在于,所述传动组件包括主动齿轮(62)和从动齿轮(63),所述主动齿轮(62)与所述减速电机(61)传动连接,所述从动齿轮(63)与所述主动齿轮(62)啮合,所述从动齿轮(63)与所述换向控制阀(3)连接。
3.根据权利要求2所述的一种液压脉冲系统,其特征在于,所述减速电机(61)的输出端与减速器连接,所述减速器的输出端与所述主动齿轮(62)连接。
4.根据权利要求1所述的一种液压脉冲系统,其特征在于,所述进油油路刚性调节组件(7)包括第一节流阀组件、第一蓄能器(71)和溢流阀(72),所述第一节流阀组件的进油口与所述高压泵(21)的出油口连通,所述第一节流阀组件的出油口分别与所述第一蓄能器(71)和所述溢流阀(72)连通,所述溢流阀(72)与所述油箱(1)连通。
5.根据权利要求4所述的一种液压脉冲系统,其特征在于,所述第一节流阀组件包括第一摆线马达(73)和第一节流阀(74),所述第一摆线马达(73)与所述第一节流阀(74)驱动连接,用于控制所述第一节流阀(74)的开度,所述第一节流阀(74)的进油口与所述高压泵(21)的出油口连通,所述第一节流阀(74)的出油口与所述第一蓄能器(71)和所述溢流阀(72)均连通。
6.根据权利要求1所述的一种液压脉冲系统,其特征在于,所述回油油路刚性调节组件(8)包括第二节流阀组件和第二蓄能器(81),所述第二节流阀组件的进油口与所述换向控制阀(3)的出油口和所述第二蓄能器(81)连通,所述第二节流阀组件的出油口与所述油箱(1)连通。
7.根据权利要求6所述的一种液压脉冲系统,其特征在于,所述第二节流阀组件包括第二摆线马达(82)和第二节流阀(83),所述第二摆线马达(82)与所述第二节流阀(83)驱动连接,用于控制所述第二节流阀(83)的开度,所述第二节流阀(83)的进油口与所述换向控制阀(3)的出油口和所述第二蓄能器(81)连通,所述第二节流阀(83)的出油口与所述油箱(1)连通。
8.根据权利要求1所述的一种液压脉冲系统,其特征在于,所述换向控制阀(3)为高速转阀。
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