[发明专利]一种曲柄连杆双缸液压高频高压脉冲冲击试验装置及方法

权利要求书

1.一种曲柄连杆双缸液压高频高压脉冲冲击试验装置的试验方法，包括采用动力装置、液压泵站(6)、容积调节器(10)、计算机、传感器和压力表，所述的动力装置包括变频电机(8)、减速机(9)、曲柄连杆双缸脉冲泵(5)和蓄能器(4)，所述变频电机(8)连接减速机(9)，减速机(9)的输出轴连接曲柄连杆双缸脉冲泵(5)，所述的曲柄连杆双缸脉冲泵(5)包括传动轴、连杆、活塞缸A和活塞缸B，所述的传动轴为间隔设置有两个开口方向相反呈凹槽状的曲轴，曲轴的两个凹槽内分别与连杆的一端相连，连杆的另一端分别与活塞缸A和活塞缸B内的活塞相连，传动轴带动活塞缸A和活塞缸B呈180°上下相对运动，活塞杆推动活塞向活塞缸A的油液容腔推送脉冲冲击压力，活塞缸B的油液容腔出口连接有储能和释放能量的蓄能器(4)；所述的活塞缸A的油液容腔V₄经油路管线与对被测试件作功的油液容腔、容积调节器(10)的有杆腔或无杆腔的油液容腔V₁ V₂贯通密闭相连，相连的油路管线上设有压力表和与计算机相连的传感器；所述的液压泵站(6)包括比例电磁阀、液压泵和溢流阀，比例电磁阀的两个出口与容积调节器(10)有杆腔和无杆腔相连的管路上分别设有截止阀(Z₁、Z₂)；其特征在于，试验方法包括如下步骤：

a.将曲柄连杆双缸脉冲泵(5)中的活塞缸A的油液容腔V₄通过油路管线分别与所有对被测试件作功的油液容腔和容积调节器(10)的油液容腔V₁或V₂贯通密闭相连，充油后实现完全密闭的液压油容腔总体积V，构成一个总液压油容腔，通过容积调节器(10)的有杆腔或无杆腔来调节液压油容腔总体积V的大小；

总液压油容腔在压力作用下，密闭容积中的液压油容腔总体积V变化压缩率用β表示，则油液体积的体积弹性模量K就是β倒数，由公式可知：

式中：p为冲击压力(MPa)；

试验所用油介质不同，所得的体积弹性模量K值也各不相同，石油型液压油的体积弹性模量K值平均为(1.2-2)×10³MPa，但由于液体混入气泡等原因，使体积弹性模量K的值减小，选用(0.7-1.4)×10³MPa；

b.设定实验所需冲击转速n，启动变频电机(8)带动减速机(9)实现无级转速，减速机(9)输出轴带动曲柄连杆双缸脉冲泵(5)的曲柄连杆双缸转动，活塞缸A和活塞缸B呈180°上下相对运动，曲柄连杆推动活塞缸A的活塞向完全密闭的总油液容腔推送脉动冲击压力，并推拉活塞缸B的活塞向蓄能器(4)压缩蓄能和回收能量，通过往复运动的曲柄连杆双缸脉冲泵(5)强制对完全密闭的液压油容腔总体积V推送脉动冲击压力，液压油容腔总体积的压缩量dv所形成的压力P升高，并遵守巴斯卡定律：

由于曲柄连杆双缸脉冲泵(5)对完全密闭的液压油容腔总体积V按设定转速n的脉冲频率转动上下往复运动，使液压油容腔总体积的压缩量dv不断交替变化，产生的密封容腔压力dp随之不断变化，从而实现高频高压脉冲冲击油压的脉冲冲击试验。

2.根据权利要求1所述的曲柄连杆双缸液压高频高压脉冲冲击试验装置的试验方法，其特征在于：所述完全密闭的液压油容腔总体积V的冲击频率的转速为10-500转/分，n≦500次/分钟。

3.根据权利要求1所述的曲柄连杆双缸液压高频高压脉冲冲击试验装置的试验方法，其特征在于：所述的液压油容腔总体积V推送脉动冲击压力p≦60MPa。

4.根据权利要求1所述的曲柄连杆双缸液压高频高压脉冲冲击试验装置的试验方法，其特征在于：所述的被测试件包括被试结构件(2)一种、或被试结构件(2)和被试油缸与密封(3)两种。

5.根据权利要求4所述的曲柄连杆双缸液压高频高压脉冲冲击试验装置的试验方法，其特征在于：所述的被测试件中的一种或两种为一个或多个。

6.根据权利要求1所述的曲柄连杆双缸液压高频高压脉冲冲击试验装置的试验方法，其特征在于：所述的曲柄连杆双缸脉冲泵(5)中的曲柄连杆双缸尺寸按照被测试件参数及所需脉冲的曲线确定。

7.根据权利要求1或4所述的曲柄连杆双缸液压高频高压脉冲冲击试验装置的试验方法，其特征在于：所述的被测试件的入口处均设有截止阀。