[发明专利]压路机橡胶减震块动态疲劳试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于汽车、公路机械及相关设备的悬挂弹性元件，以及铁道车辆，包括动车组、机车车辆和货车悬挂系统弹性元件的疲劳试验，也适合其它需要垂直加载的各种力、位置闭环控制的疲劳耐久试验的疲劳试验机，尤其涉及一种用于振动压路机减振器等弹性元件的计算机控制液压伺服动态疲劳试验机。

背景技术

橡胶减震块是振动压路机必不可少的部件，专利CN2223305Y、CN201321594Y等公开的压路机结构中，橡胶减震块对于驾驶室的舒适性具有突出的作用。通常振动式压路机的压辊中需安装24块橡胶减震块，本申请人对其结构和工艺已经在专利201020293916.8和201110041212.0中做出改进，使压路机减震块具备良好的阻尼性能。减震块在压路机工作时受到振动扭曲变形，由于其阻尼性能产生减震效果，但是扭曲变形不可避免的产生分子内摩擦生热，导致橡胶减震块的老化，影响减震块的使用寿命。因此，橡胶减震块疲劳试验机是研究提高减震块使用寿命的重要工具。

根据振动压路机的工作原理，压路机工作时橡胶减震块同时受到两种形式的振动：一是凹凸不平的路面产生的低频大振幅振动；二是由激振装置产生的高频小振幅振动。目前还没有人设计生产压路机减震块的疲劳试验装置，而现有的疲劳试验装置只存在单频率的振动加载方式，如专利200810234343.9公开了一种模组化计算机伺服液压控制高频动态疲劳试验机，无论是高频率还是低频率，或者是高频和低频交叉加载方式都不能真实反映出橡胶减震块的实际工况载荷特性，这样得到的疲劳试验数据与实际工作时的真实数据存在较大误差，也就失去了疲劳试验的意义。

因此寻求一种能够与实际工作状态相符、实验数据精确的橡胶减震块疲劳试验机成为目前研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于解决现有疲劳试验机在研究压路机减震块工作时存在的缺陷，设计一种用于振动压路机减振块的计算机控制液压伺服动态疲劳试验机，采用高频小振幅振动与低频大振幅振动相叠加的形式，模拟橡胶减震块疲劳试验与实际工作状态相符。

技术方案如下：一种用于振动压路机减振块的计算机控制液压伺服动态疲劳试验机，包括框架、试验机作动头和试验夹具，其中液压油缸安装在框架的上部横梁上，并与试验机作动头相连，试验机作动头下方设置试验夹具，试验夹具夹持压路机橡胶减震块，试验夹具侧板下块与试验机平台牢固连接，计算机控制液压伺服系统，液压伺服系统控制液压油缸通过试验机作动头向压路机橡胶减震块施加振动，所述的振动为高频小振幅振动与低频大振幅振动相叠加产生的振动。

更具体的情况，所述的试验夹具包括外侧板、压板和定位套，将两只压路机橡胶减震块分别固定在左右两侧的外侧板上，上下两个定位套分别与减震块的上部和下部连接定位，在压路机橡胶减震块之间装入压板，按实际需要的压缩间距拧紧螺栓使定位套与左右外侧板无间隙。试验机采用两只压路机橡胶减震块使作动头在施加震动时保持平衡，从而尽可能的实现与实际工作状态相符。

进一步，所述试验机作动头与试验夹具中的所述压板连接。

本发明的框架采用龙门框架式结构，加力系统用双液压缸叠加式设计来实现双波形的叠加，在此叠加过程中采用液压伺服系统来实现力、位移闭环控制，各闭环系统相互独立互不干涉。低频大振幅油缸可以在计算机控制下按照小频率大位移来实现标准要求的波形，高频小振幅的油缸在计算机控制下按照高频率小位移来实现标准要求的波形，可以单独加载高频波形，也可以单独加载低频波形，同时可以在任意时候进行各种规格波形的同时叠加试验，真正实现全液压双伺服自动控制系统。当需要进行预加负载及低频大振幅疲劳试验时，可通过变换夹具的方式，由计算机控制系统自动完成试验，试验时当力或位移达到设定的值后计算机自动反馈一信号给伺服阀，控制伺服阀的开闭大小及通断，并自动显示实时的力、位移、频率、测试时间等各种数值及曲线。

计算机控制系统可采取全数字化控制系统，包括控制波形、传感器的标定和极限设定，数字显示，数据采集并实时绘图。

参照标准：JG/T60-1999 振动压路机用橡胶减振器技术条件。

本发明的有益效果在于：

1．本机采用电机、伺服阀多群组合共同协作的方法克服泵、阀流量不足的问题，以达到瞬间大流量及频率的要求，采用变量叶片泵可以节约大量的能源。

2．采用15KW的大功率电机，拖动法国产泵，使系统的流量达到20L/MIN，满足系统大行程，高流量的需求。