[发明专利]一种高压高速轴向柱塞泵柱塞副四轴力测试装置

摘要

本发明公开了一种高压高速轴向柱塞泵柱塞副四轴力测试装置，它主要由斜盘轴、轴承组件、被测柱塞副、辅助柱塞副、四轴力传感器、引油柱塞、柱塞底座、滑靴压板、预紧柱塞、压缩弹簧及弹簧座等组成。通过对预紧力可调节的预紧柱塞球头球铰连接处及轴承组件的巧妙润滑结构、动平衡配平结构的斜盘轴、对称配置的被测柱塞副和辅助柱塞副结构、两端尺寸相异的球头结构及球铰副连接形式的引油柱塞、具有中心通孔结构的四轴力传感器的设计，既排除了作用于被测柱塞副上的干扰因素，实现了对高压高速柱塞副三维方向的作用力及轴向方向的扭矩的测量，又使得装置整体结构简洁可靠，零部件更换方便，加工和检测成本低。

主权项

一种高压高速轴向柱塞泵柱塞副四轴力测试装置，其特征在于，它包括：传动部分、支撑部分、被测柱塞副部分、辅助柱塞副部分、壳体上盖(23)、压力传感器(28)、四通接头(30)、壳体(54)、液位开关(56)、温度传感器(57)、空气滤清器(58)、泄油截止阀(60)、泵站、数据采集卡和工控机；其中，传动部分安装在壳体(54)上；被测柱塞副部分与四通接头(30)的第一通位相连，辅助柱塞副部分与四通接头(30)的第二通位相连；压力传感器(28)与四通接头(30)的第三通位相连；四通接头(30)的第四通位与泵站相连；在壳体上盖(23)上安装温度传感器(57)、液位开关(56)和空气滤清器(58)，壳体上盖(23)与壳体(54)固定连接；壳体(54)的底部安装泄油截止阀(60)，泄油截止阀(60)与壳体(54)内腔相连；压力传感器(28)和温度传感器(57)均与数据采集卡相连，数据采集卡与工控机相连；液位开关(56)的输出信号线与泄油截止阀(60)的输入信号线相连；所述传动部分包括：液压马达(1)、马达底座(2)、联轴器(4)、斜盘轴(6)、轴承端盖(8)、单列角接触球轴承(12)、双列角接触球轴承(13)、大轴承套(50)、小轴承套(51)；其中，所述液压马达(1)安装在马达底座(2)上，马达底座(2)固定连接在壳体(54)上，液压马达(1)通过联轴器(4)将动力传递给斜盘轴(6)；斜盘轴(6)穿设在双列角接触球轴承(13)和单列角接触球轴承(12)上，双列角接触球轴承(13)和单列角接触球轴承(12)之间设置小轴承套(51)；双列角接触球轴承(13)和单列角接触球轴承(12)通过大轴承套(50)安装在壳体(54)上；轴承端盖(8)固定连接在壳体(54)上；所述支撑部分包括：滑靴压板(14)、被测滑靴(15)、弹簧座(41)、压缩弹簧(42)、预紧柱塞(43)、柱塞底座(45)、预紧柱塞压板(48)和辅助滑靴(49)；其中，预紧柱塞(43)的一端为球头，另一端为圆柱体，其中心轴线处开有通孔；预紧柱塞(43)安装在柱塞底座(45)的缸孔内，柱塞底座(45)固定连接在壳体(54)上；预紧柱塞(43)的球头一端穿过预紧柱塞压板(48)与滑靴压板(14)铰接；预紧柱塞压板(48)为分体式结构，由上压板及下压板组成，并依次与滑靴压板(14)固定连接，用于防止预紧柱塞(43)的球头脱离滑靴压板(14)；所述滑靴压板(14)两端开有两个腰型通孔，两孔分别套压在被测滑靴(15)和辅助滑靴(49)上；预紧柱塞(43)底部与弹簧座(41)之间设置压缩弹簧(42)；所述弹簧座(41)具有外螺纹，通过控制弹簧座拧入缸孔内深度实现对压缩弹簧(42)预紧力进行调节；所述被测柱塞副部分包括由被测柱塞(16)和被测柱塞铜套(17)构成的被测柱塞副、缸体(18)、引油柱塞(20)、引油柱塞O型圈(38)、四轴力传感器(21)、四轴力传感器螺钉(22)、进油端盖(31)、引油柱塞套(32)和引油柱塞压板(35)；其中，被测柱塞(16)安装在嵌套于缸体(18)缸孔内的被测柱塞铜套(17)内，被测柱塞(16)的球头一端则与被测滑靴(15)铰接；缸体(18)含有中心通孔，底部带有一圆形底盘，缸体(18)固定连接在四轴力传感器(21)上，四轴力传感器(21)固定连接在进油端盖(31)上，进油端盖(31)固定连接在壳体(54)上；引油柱塞套(32)和引油柱塞压板(35)依次嵌套在进油端盖(31)内，并均与进油端盖(31)固定连接；进油端盖(31)一端沿径向开有一引油孔，在相应位置壳体(54)处也开有一引油孔，通过引油孔将进油端盖(31)内腔与壳体(54)内腔相连通；引油柱塞(20)为空心管结构，其两端分别为一大一小的球头形状；引油柱塞(20)穿设在缸体(18)的缸孔、四轴力传感器(21)的中心通孔、引油柱塞套(32)和引油柱塞压板(35)上；引油柱塞(20)的小尺寸球头端安装在缸体(18)的缸孔内，引油柱塞(20)的大尺寸球头端安装在引油柱塞套(32)的球窝内；引油柱塞(20)的大尺寸球头端、引油柱塞压板(35)和引油柱塞套(32)的球窝构成一个球铰链；引油柱塞(20)小尺寸球头处安装有引油柱塞O型圈(38)；所述辅助柱塞副部分包括由辅助柱塞(46)和辅助柱塞铜套(44)构成的辅助柱塞副、外连接管(36)、内连接管(37)、柱塞底座(45)；其中，辅助柱塞(46)安装在嵌套于柱塞底座(45)孔内的辅助柱塞铜套(44)内，辅助柱塞(46)球头端与辅助滑靴(49)铰接；内连接管(37)的一端与柱塞底座(45)孔相连，另一端与壳体(54)进出油孔相连；外连接管(36)的一端与壳体(54)进出油孔相连，另一端与四通接头(30)的第二通位相连；四通接头(30)的第一通位与进油端盖(31)孔相连。