[发明专利]具有自归位及限位功能的液压加载装置

说明书

技术领域：本发明涉及一种具有自归位及限位功能的液压加载装置。

技术背景：轴承是多种发电机需要用到的关键部件，新结构的轴承投产前，应在试验台上确定其性能指标。传统轴承试验台加载装置使用液压元件直接加载，通常不使用轴向限位装置，卸载后加载元件依靠重力或被试元件变形的弹性力产生反向位移，不能完全回到起始位置。这种方式不适合对加载元件有最大位移量及自归位要求的轴承试验台，且油压存在波动时，会对被试元件产生一定振动冲击。

发明内容：本发明的目的是提供一种卸载后实现自归位、能对冲击力进行缓冲，起到平稳载荷作用的具有自归位及限位功能的液压加载装置。本发明的技术方案为：一种具有自归位及限位功能的液压加载装置，加载元件(1)两端各安装一个螺杆(2)，每个螺杆(2)均套装一组蝶形弹簧(4)，蝶形弹簧(4)上端紧靠在底座立柱(3)上，蝶形弹簧(4)下端通过螺帽(5)进行预紧，装置的加载力由活塞(7)输出并传递给加载元件(1)，活塞(7)位于油缸(8)内，油缸(8)安装固定在底座(6)上，各油缸(8)通过标准管接头(9)、连通管(10)和总管(11)相连，总管(11)通过标准管接头(12)及对应尺寸钢管连接至液压油动力源。

本发明的工作原理：

系统工作时，液压油动力源首先使油压上升(如开启高压油泵)，推动活塞(7)产生加载力，并传递给加载元件(1)继而使加载元件(1)产生位移，螺杆(2)、螺帽(5)相应运动，使蝶形弹簧(4)发生弹性形变，产生反向变形力。随着油压升高，加载力逐渐增大，当加载元件(1)运动到一定位置时，蝶形弹簧(4)达到变形极限，变为压平状态，此时螺杆(2)通过螺母(5)、蝶形弹簧(4)和机座立柱(3)进行轴向限位，继续增大的液压力最终传递给机座立柱(3)，加载元件(1)运动至行程极限。这种设计实现了加载装置的限位功能，适合对被加载元件有最大位移量要求的机构。

蝶形弹簧(4)存在预紧力，加载元件(1)工作时，弹簧上还会叠加随位移产生的反向变形力，当液压油动力源停止工作(如高压油泵停机)时，系统压力归零，并迅速卸载。此时蝶形弹簧(4)产生的反向力使加载元件(1)反向运动，实现自归位功能。

加载装置数量根据实际情况确定，主要采用但不限于图中所示的环形布置方式。

本发明的技术优点是：

1、系统采用多个装置共同加载，各装置间的油缸(8)通过连通管(10)、总管(12)连通，因此油压相同，载荷分布均匀，一致性好。

2、蝶形弹簧(4)变形产生的反向力能使加载元件(1)卸载后实现自归位功能。

3、实现了加载元件(1)的轴向限位功能。

4、加载过程中若载荷波动并产生冲击，由于蝶形弹簧力根据位移连续变化，能对冲击力进行缓冲，起到平稳载荷的作用。

5、蝶形弹簧(4)刚度大、所需轴向空间小，使装置整体结构非常紧凑。

附图说明

图1加载装置结构图

图2限位螺杆、蝶形弹簧等部件局部放大图

图3活塞局部放大图

图4油缸局部放大图

图5一种采用8个加载元件、环形布置的加载系统设计形式

具体实施方式

图1所示为一种具有自归位及限位功能的液压加载装置，加载元件1两端各安装一个螺杆2，每个螺杆2均套装一组蝶形弹簧4，如图2所示，蝶形弹簧4上端紧靠在底座立柱3上，蝶形弹簧4下端通过螺帽5进行预紧，装置的加载力由活塞7输出并传递给加载元件1，如图3所示，活塞7位于油缸8内，油缸8安装固定在底座6上，如图5所示，各油缸8通过标准管接头9、连通管10和总管11相连，总管11通过标准管接头12及对应尺寸钢管连接至液压油动力源，例如高压油泵等，根据实际情况确定油缸8的数量，构成一个完整的液压加载系统。

系统工作过程为：液压动力源(如高压油泵)产生的高压油依次通过标准管接头12、油总管11、标准管接头9和连通管10进入油缸8，并推动活塞7产生加载力，最终传递给加载元件1，进行加载，同时蝶形弹簧4产生反向变形力，起到了平稳载荷的功能。螺杆2通过螺母5、蝶形弹簧4和机座立柱3进行轴向限位，保证加载元件1位移不能超出设定极限。如图4所示，各油缸8通过连通管10、总管12连通，缸体中油压力相同，因此加载力在整个系统中分布的均匀性得到了有效保障。当液压油动力源停止工作(如高压油泵停机)时，油压归零并卸载，蝶形弹簧4产生的反向变形力使加载元件1产生反向位移，实现自归位功能。