專利名稱：一種液壓油箱試驗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，特別是指一種液壓油箱試驗系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
液壓油箱是挖掘機、起重機等工程機械的重要組成部分，用于儲存動力載體液壓油。液壓油箱在工作時會受到多個循環(huán)載荷，若其強度得不到保證，工作時頻繁開裂漏油， 會嚴重影響工程機械的性能。因此，必須保證其強度滿足工程機械工作時惡劣工況的要求。以挖掘機為例，挖掘機在工作時所受的載荷可以分解為以下三個方面，液壓油箱在三個載荷的共同作用可能會開裂、漏油，以致失效。1、挖掘機左右回轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用，油箱有向外傾翻的傾向，傾翻力矩由底腳螺栓的約束力產(chǎn)生的反力矩平衡，從而使油箱的底腳和油箱地板受力，如果結(jié)構(gòu)強度不夠，反復作用的載荷有使油箱底板和焊縫開裂的可能性；2、挖掘機左右回轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用，油箱有向前后傾翻的傾向，傾翻力矩由底腳螺栓的約束力產(chǎn)生的反力矩平衡，從而使油箱的底腳和油箱地板受力，如果結(jié)構(gòu)強度不夠，反復作用的載荷有使油箱底板和焊縫開裂的可能性；3、油缸回收時，由于大小腔容積差異，會使油面短時迅速升高，導致油箱內(nèi)部壓力升高，從而引起油箱彈性變形，油箱的變形傾向由油箱的焊縫和母材約束，約束產(chǎn)生的載荷反復作用，有使焊縫或母材開裂失效的傾向。其中，載荷1每個工作循環(huán)出現(xiàn)兩次，載荷2每個工作循環(huán)正反向各出現(xiàn)兩次，載荷3每個工作循環(huán)出現(xiàn)一次。目前液壓油箱從設計、選材、工藝基本上是首先依照經(jīng)驗公式設計，再利用仿真模擬分析，最后通過試裝樣機檢驗其強度。驗證及反饋環(huán)節(jié)過長，從而造成了極大的浪費，并且效果也往往不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種液壓油箱試驗系統(tǒng)，通過模擬液壓油箱在工作時所受的載荷而檢測液壓油箱的受力狀況，能夠真實的模擬液壓油箱在施工過程中的受力狀態(tài)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種液壓油箱試驗系統(tǒng)，包括液壓油箱，用于裝載液壓油；載荷模擬單元，用于模擬液壓油箱在工作時所受的載荷；檢測單元，用于檢測所述液壓油箱在受到載荷時的受力狀況，并輸出檢測結(jié)果。優(yōu)選的，所述載荷模擬單元包括第一閥門，通過輸油管與所述液壓油箱連通，用于在開通時將液壓油注入至注滿液壓油的所述液壓油箱中；第一控制單元，用于控制所述第一閥門的開通和關(guān)閉。優(yōu)選的，所述載荷模擬單元還包括減壓閥，與所述輸油管連接，用于當所述液壓油箱中的壓力超過第一預設閾值時進行泄壓。優(yōu)選的，所述載荷模擬單元包括設置有彈簧的液壓油缸，設置于所述液壓油箱的側(cè)面，用于在液壓油未注入至所述液壓油缸時對所述液壓油箱施加第二預設閾值的載荷，在液壓油注入至所述液壓油缸時卸載施加在所述液壓油箱上的載荷；第二閥門，與所述液壓油缸連通，用于在開通時將液壓油注入至所述液壓油缸；第二控制單元，用于控制所述第二閥門的開通和關(guān)閉。優(yōu)選的，所述液壓油缸的數(shù)量為一個。優(yōu)選的，所述液壓油缸的數(shù)量為兩個，分別設置于所述液壓油箱相鄰的兩個側(cè)面上。優(yōu)選的，所述液壓油缸的數(shù)量為三個，其中兩個液壓油缸分別設置于所述液壓油箱相鄰的兩個側(cè)面上。本發(fā)明技術(shù)方案通過模擬液壓油箱在工作時所受的載荷而檢測液壓油箱的受力狀況，能夠真實的模擬液壓油箱在施工過程中的受力狀態(tài)，從而為液壓油箱的設計、使用壽命的檢測提供了很好的分析依據(jù)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明一種液壓油箱試驗系統(tǒng)第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明一種液壓油箱試驗系統(tǒng)一個實例的原理結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。在本發(fā)明一種液壓油箱試驗系統(tǒng)的第一實施例中，所述液壓油箱試驗系統(tǒng)100包括液壓油箱110、載荷模擬單元120、檢測單元130。所述液壓油箱110，用于裝載液壓油，為本發(fā)明中被試驗的對象。所述載荷模擬單元120，用于模擬液壓油箱110在工作時所受的載荷。所述載荷模擬單元120可通過各種施力單元實現(xiàn)，如彈簧、液壓油缸等。所述檢測單元130，用于檢測所述液壓油箱110在受到載荷時的受力狀況，并輸出檢測結(jié)果。所述檢測單元130可以是各種壓力傳感器或其它的傳感器元件。所述檢測單元130可設置于所述液壓油箱110的各個位置，用于檢測每個位置的受力變化，并輸出檢測結(jié)果用于分析比較，從而能夠更好的設計液壓油箱110，以便更好的應用于工程機械中。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述載荷模擬單元120包括第一閥門，通過輸油管與所述液壓油箱110連通，用于在開通時將液壓油注入至注滿液壓油的所述液壓油箱110中。所述第一閥門的一端可以與裝載有液壓油的油箱連接，另一端與所述液壓油箱 110連接，用于在開通時將所述油箱中的液壓油注入所述液壓油箱110中，由于所述液壓油箱110已經(jīng)注滿液壓油，此時再注入液壓油即可模擬油缸回收的狀態(tài)，在油缸回收時，由于大小腔容積差異，會使液壓油箱110內(nèi)的油面短時迅速升高，導致油箱內(nèi)部壓力升高。第一控制單元，用于控制所述第一閥門的開通和關(guān)閉。所述第一控制單元不僅可以控制所述第一閥門的開通和關(guān)閉，當然也可以所述第一閥門的開通時間和關(guān)閉時間。所述第一控制單元可通過機械方式、電流方式或其它方式來控制所述第一閥門的開通和關(guān)閉。另外，所述載荷模擬單元120還可以進一步包括減壓閥，與所述輸油管連接，用于當所述液壓油箱110中的壓力超過第一預設閾值時進行泄壓。所述第一預設閾值根據(jù)所述液壓油箱110的實際參數(shù)設定，從而使液壓油箱110 所受壓力與正常工作時一致，當壓力超過第一預設閾，即通過所述減壓閥進行泄壓。所述減壓閥可通過溢流閥或其他的閥門結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，本發(fā)明對此不進行限定。在本發(fā)明的另一實施例中，所述載荷模擬單元120包括設置有彈簧的液壓油缸，設置于所述液壓油箱110的側(cè)面，用于在液壓油未注入至所述液壓油缸時對所述液壓油箱110施加第二預設閾值的載荷，在液壓油注入至所述液壓油缸時卸載施加在所述液壓油箱110上的載荷。第二閥門，與所述液壓油缸連通，用于在開通時將液壓油注入至所述液壓油缸。第二控制單元，用于控制所述第二閥門的開通和關(guān)閉。通過設置有彈簧的液壓油缸，可以模擬旋轉(zhuǎn)及反射旋轉(zhuǎn)過程中液壓油箱110所受的載荷。在本實施例中，載荷均通過與油缸相連的彈簧加載，當液壓油回流時，彈簧不受油缸的壓力，對液壓油箱110加載相應的載荷；當油缸進油時，彈簧受到油缸的壓力而壓縮， 從而卸載液壓油箱110所受的載荷。通過控制彈簧的長度，可以精確模擬液壓油箱110實際施工過程中所受的載荷。在本發(fā)明的實施例中，不對所述液壓油缸的數(shù)量進行限定，可以根據(jù)實際情況和實際需求設置所述液壓油缸的數(shù)量，如對于挖掘機的液壓油箱110來說，設置三個液壓油缸是最好的，能夠真實的模擬挖掘機的液壓油箱110在施工時所受到的載荷，其設置的具體位置可以參照圖2。在本發(fā)明的另一實施例中，所述載荷模擬單元120還可以同時包括第一閥門、第一控制單元和液壓油缸、第二閥門、第二控制單元，由于前面各實施例已經(jīng)對所述組成部分進行了詳細描述，為了篇幅考慮，在此不再贅述。需要說明的是，所述第一控制單元和所述第二控制單元在具體實現(xiàn)上可由一個物理結(jié)構(gòu)(如控制器)來實現(xiàn)所述第一控制單元和所述第二控制單元的功能，當然，也可以由兩個物理結(jié)構(gòu)來分別實現(xiàn)所述第一控制單元和所述第二控制單元的功能。下面結(jié)合圖2，以挖掘機的液壓油箱為例對本發(fā)明技術(shù)方案的工作過程和工作原理進行詳細描述。液壓油箱在初始狀態(tài)時注滿液壓油，液壓泵將油箱中的液壓油輸送至各閥門處， 初始時Vl閥處于關(guān)閉狀態(tài)，V2閥、V3閥和V4閥均處于開通狀態(tài)，此時液壓油箱不受載荷。開始后，控制器令開通Vl閥，液壓油注入實驗油箱，模擬降臂挖掘過程，當檢測到油箱內(nèi)壓力達到設定壓力時，控制器控制Vl閥關(guān)閉，控制V2閥和V3閥開通，此時Cl油缸和C2油缸內(nèi)的液壓油回流油箱，彈簧在χ向及y向?qū)σ簤河拖涫┘虞d荷，模擬旋轉(zhuǎn)過程中液壓油箱所受的載荷。假設設定旋轉(zhuǎn)時間為tl秒，控制器在tl秒后，控制V2閥和V3閥關(guān)閉，卸載液壓油箱上的載荷?？刂芕2閥和V4閥開通，彈簧在χ向及y反方向?qū)σ簤河拖涫┘虞d荷，模擬反向旋轉(zhuǎn)時液壓油箱所受載荷。假設設定反向旋轉(zhuǎn)時間t2秒，t2秒后，控制 V2閥和V4閥關(guān)閉，從而完成一個循環(huán)周期的模擬。載荷的大小可以根據(jù)實際工況和實際需求計算獲得，并據(jù)此可以調(diào)整彈簧的長度，從而相應調(diào)整彈簧施加給液壓油箱的載荷。在本實例中，可以分別評價兩個方向的慣性力和油箱內(nèi)部壓力變化對油箱壽命的影響，還可以單獨采用對C1、C2、C3或者油箱內(nèi)部分別加壓的方式進行實驗，從而可以判斷三個影響因素各自對油箱受力及壽命的影響。本發(fā)明技術(shù)方案通過模擬液壓油箱在工作時所受的載荷而檢測液壓油箱的受力狀況，能夠真實的模擬液壓油箱在施工過程中的受力狀態(tài)，從而為液壓油箱的設計、使用壽命的檢測提供了很好的分析依據(jù)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液壓油箱試驗系統(tǒng)，其特征在于，包括 液壓油箱，用于裝載液壓油；載荷模擬單元，用于模擬液壓油箱在工作時所受的載荷；檢測單元，用于檢測所述液壓油箱在受到載荷時的受力狀況，并輸出檢測結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓油箱試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述載荷模擬單元包括 第一閥門，通過輸油管與所述液壓油箱連通，用于在開通時將液壓油注入至注滿液壓油的所述液壓油箱中；第一控制單元，用于控制所述第一閥門的開通和關(guān)閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓油箱試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述載荷模擬單元還包括 減壓閥，與所述輸油管連接，用于當所述液壓油箱中的壓力超過第一預設閾值時進行泄壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的液壓油箱試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述載荷模擬單元包括設置有彈簧的液壓油缸，設置于所述液壓油箱的側(cè)面，用于在液壓油未注入至所述液壓油缸時對所述液壓油箱施加第二預設閾值的載荷，在液壓油注入至所述液壓油缸時卸載施加在所述液壓油箱上的載荷；第二閥門，與所述液壓油缸連通，用于在開通時將液壓油注入至所述液壓油缸； 第二控制單元，用于控制所述第二閥門的開通和關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓油箱試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓油缸的數(shù)量為一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓油箱試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓油缸的數(shù)量為兩個，分別設置于所述液壓油箱相鄰的兩個側(cè)面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓油箱試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓油缸的數(shù)量為三個，其中兩個液壓油缸分別設置于所述液壓油箱相鄰的兩個側(cè)面上。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種液壓油箱試驗系統(tǒng)，包括液壓油箱，用于裝載液壓油；載荷模擬單元，用于模擬液壓油箱在工作時所受的載荷；檢測單元，用于檢測所述液壓油箱在受到載荷時的受力狀況，并輸出檢測結(jié)果。本發(fā)明通過模擬液壓油箱在工作時所受的載荷而檢測液壓油箱的受力狀況，能夠真實的模擬液壓油箱在施工過程中的受力狀態(tài)。
文檔編號F15B19/00GK102287421SQ20111023144
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者楊德軍, 田作智 申請人:三一重機有限公司