[发明专利]一种柱塞‑铜套副环形缝隙流动的测量装置和测量方法

说明书

技术领域

本发明属于液压设备检测技术领域，具体涉及一种环形缝隙流动的流量测量装置与测量方法。

背景技术

柱塞泵作为工程液压设备中常见的组成部件之一，其性能直接影响着各类机械装备工作的可靠性，而柱塞-铜套摩擦副的润滑性能和密封性能是影响柱塞泵工作品质的关键因素。在实际工作过程中，柱塞-铜套副既要保证足够的润滑性，又要保证良好的密封性，才能使柱塞泵正常稳定工作。近年来，非光滑表面特征的应用对于改善摩擦副之间的润滑性，影响摩擦副之间液压油的流动行为有着显著作用，许多现有研究将非光滑表面特征应用于柱塞-铜套副之间，从而提升其工作性能。

在此背景下，本发明提出一种测量柱塞-铜套副在不同供油压力下的环形缝隙流量的测量装置，以流量变化来表征柱塞-铜套副的密封性和润滑性，从而探讨不同的非光滑表面特征对于柱塞-铜套副密封、泄漏等特性的影响。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种用于检测柱塞-铜套副环形缝隙流动的测量装置和测量方法，以期通过该装置和方法，可以测量在不同条件下环形缝隙流动的平均流量，从而检验不同条件下柱塞-铜套副的密封、泄漏等特性。

为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明所提供的一种柱塞-铜套副环形缝隙流动的测量装置，包括主体部分，供油装置以及收集测量装置。所述主体部分包括油封、螺栓Ⅰ、锁紧螺母、螺栓Ⅱ、端盖、进油接口、缸体、压紧挡圈、螺栓Ⅲ、铜套试件、柱塞试件以及定位销；所述压紧挡圈配合螺栓Ⅲ将铜套试件固定在缸体的孔内，螺栓Ⅰ和锁紧螺母将柱塞试件与端盖连接，然后端盖通过螺栓Ⅱ和定位销连接在缸体上，从而使柱塞试件固定在铜套试件内。所述供油装置包括溢流阀、流量计、供油管、节流阀、液压泵、过滤器、油箱、温度指示计以及加热器；所述过滤器在油箱内部，所述油箱外连接着液压泵，所述溢流阀固定安装在液压泵的一侧，所述流量计和节流阀安装在从液压泵上导出的供油管上，所述加热器在油箱内部，所述温度指示计安装在油箱上部。所述收集测量装置包括收油管、集油箱和电子秤；所述收油管外挂在缸体右端出油口下方，所述集油箱设置在收油管下方、电子秤的上方。所述供油装置的供油管与所述主体部分的进油接口相连接，从而使液压油从柱塞-铜套副的缝隙中流出，进入收集测量装置。

本发明可进行以下三个实验项目：

1、缝隙特征-流量试验，检测不同缝隙高度和柱塞表面特征下柱塞-铜套副环形缝隙流动的流量；

2、温度-流量试验，检测不同油液温度下柱塞-铜套副环形缝隙流动的流量；

3、压差—流量试验，检测不同供油压力下柱塞-铜套副环形缝隙流动的流量。

具体方法如下：

1)首先用螺栓Ⅲ配合压紧挡圈将铜套试件固定在缸体的孔内，然后通过锁紧螺母和螺栓Ⅰ将柱塞试件和端盖连接，再通过螺栓Ⅱ和定位销将端盖连接在缸体上，从而将柱塞试件固定在铜套内。

2)缝隙表特征-流量试验中，通过更换所述铜套在0.01mm-0.05mm之间调节柱塞-铜套副之间的缝隙高度，柱塞试件表面加工成沟槽，凹坑等非光滑表面特征，从而探讨不同的缝隙特征对于柱塞-铜套副密封、泄漏等特性的影响。

3)温度-流量试验中，打开所述加热器，将液压油加热到试验所需温度，通过温度显示器观察，试验温度在20℃到70℃之间调节，具体数值应该根据所用液压油的不同而进行改变，从而探讨不同的油液温度对于柱塞-铜套副密封、泄漏等特性的影响。

4)压差—流量试验中，打开液压泵和节流阀，通过供油管供给到进油接口，供油压力通过溢流阀在1MP-10MP之间调节，从而探讨不同的供油压力对于柱塞-铜套副密封、泄漏等特性的影响。

5)用收油管收集液压油，等5min后，缝隙流动稳定，观察和记录电子秤的数据和时间，然后再等20min后，再观察和记录电子秤的数据和时间，根据两组数据的差值得到平均流量数据。反复试验，测得5组数据结果后，取合理平均值作为试验结果。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、是一种在静压条件下，对柱塞-铜套副的平均流量进行测量的装置以及使用该装置检验柱塞-铜套副密封性和泄漏特性的方法，为检测柱塞-铜套摩擦副的改善设计提供一个试验装置和方案；

2、该测量装置操作简单、控制方便；可以通过改变供油压力、液压油温度以及更换柱塞试件、铜套试件，从而探究不同供油压力、液压油温度、表面特征和缝隙高度对于柱塞-铜套副的密封性和润滑性的影响。