[发明专利]一种自动调节的被动液压加载寿命试验系统

说明书

本发明属于液压传动与控制技术，公开了一种自动调节的被动液压加载寿命试验系统，包括加载液压缸、铰接块、气液转换装置组和泵系统，加载液压缸左右两侧的油箱分别与泵系统和气液转换装置组连接，加载液压缸的伸出杆通过铰接块连接被试产品；加载液压缸在气液转换装置组的控制下其伸出杆往复运动；泵系统用于调节气液转换装置组的加载刚度。本发明使用气液转换装置实现液压被动加载，加载液压缸的油液被压入蓄压器，压缩蓄压器内的空气改变蓄压器内的压力值，从而改变加载力的大小。这种被动加载方式不需要额外的能量输入，具有显著的节能效应，本发明适合于大功率作动器的加载寿命试验，特别是寿命试验过程中需要对加载刚度进行调节的应用场合。

技术领域

本发明属于液压传动与控制技术，涉及一种采用被动液压加载的寿命试验系统，具体涉及一种自动调节的被动液压加载寿命试验系统。

背景技术

大型液压加载寿命试验系统是国民生产中的一种重要设备，广泛用于航空作动器的寿命试验，在航空作动器的寿命试验过程中，需要施加一个与作动器位置成比例的加载力，用于模拟航空作动器在工作过程中受到的气动力；同时在试验的不同阶段需要改变加载力与被试产品位置之间的比例系数，即加载刚度，用于模拟不同飞行阶段的情况。

目前，几乎所有的大型加载寿命试验系统均通过液压加载实现，而液压加载主要有以下两种方式：主动加载与被动加载。其中，主动加载通过伺服阀控制加载液压缸两腔的压力，进而控制加载液压缸的输出力，主动加载可以实现任意加载曲线的加载，主动加载寿命试验系统的缺点主要为：

1、系统价格较高且维护复杂，主动加载系统采用伺服阀进行加载力控制，一台大流量伺服成本可达几十万元甚至一百万元，同时伺服阀对加载系统油液清洁度要求很高，油液污染后容易出现故障及异常情况，出现异常后往往需要经过特殊培训的工程师才能维修，维护比较复杂。

2、系统运行时需要消耗大量电能，目前一套主动加载试验系统功率一般为十多千瓦，而寿命试验往往需要持续数月时间，试验过程中会消耗大量的能源；同时，随着加载功率越来越大，寿命试验系统往往还需要配置专门的冷却系统避免系统温度过高，这些辅助设施进一步增加了系统的能耗。

介于上述问题，目前的加载寿命试验系统往往采用被动形式的加载方法，应用较多的被动加载方法有弹簧加载与液压阻尼加载。弹簧加载使用弹簧产生加载力，一般只用于所需加载力较小的情况；液压阻尼加载利用液压节流效应加载，即将加载液压缸两腔通过节流阀连接，当加载液压缸被试验产品带动运动时，油液从加载液压缸一腔通过节流阀流向另一腔，由于节流阀的节流效应，在加载液压缸两腔产生压差，形成加载力。这种加载方法通过节流效应进行加载，产生的加载力与加载液压缸速度相关，并非与位置相关，不符合被试产品的实际情况；同时这种加载方法难以满足加载试验过程中需要对加载刚度进行调节的要求。

发明内容

为了解决上述问题，克服上述提到的现有液压主动加载寿命试验系统使用及维护成本高、使用过程中能耗大以及被动加载寿命试验系统加载力与位置不关联、难以在试验过程中对加载刚度进行调节的缺点，本发明的目的在于提供一种自动调节的被动液压加载寿命试验系统，它采用被动加载的原理，系统成本低、维护性好，试验过程中能耗低，同时能够实现与加载位置成比例的加载力输出并在试验过程中自动调节加载刚度。

本发明所采用的技术方案是：

一种自动调节的被动液压加载寿命试验系统，包括加载液压缸、铰接块、气液转换装置组和泵系统，加载液压缸左右两侧的油箱分别与泵系统和气液转换装置组连接，加载液压缸的伸出杆通过铰接块连接被试产品；加载液压缸在气液转换装置组的控制下其伸出杆往复运动；泵系统用于调节气液转换装置组的加载刚度。

进一步的，气液转换装置组包括至少两个气液转换装置，至少一个气液转换装置连接加载液压缸的左油腔，至少一个气液转换装置连接加载液压缸的右油腔。