一种用于风洞液压设备保障的多功能移动油源系统的制作方法

本发明属于风洞液压设备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于风洞液压设备保障的多功能移动油源系统。

背景技术：

大型暂冲式风洞液压驱动的设备主要包括调压阀、快速阀、挠性喷管、弯刀机构、栅指机构、超扩段行走机构等。在上述设备中，调压阀、弯刀机构和栅指机构采用液压伺服控制，其它采用液压电磁阀开关控制。由于液压设备复杂、使用频率又高，故障率也相对较高。液压设备在运行过程中，一旦发生故障，将导致风洞运行停摆，严重影响风洞试验效率和武器装备研制进度。因此需研制一套移动油源作为应急备用，当液压设备发生故障时，移动油源能直接驱动执行机构动作；同时为保证执行机构运行的可靠性，需定期对油缸进行地面维护，并利用移动油源作为试验台，对维护后的油缸进行全程加载试验，达标后才能回装；此外在拆装某些小型特种设备如调压阀时需要可伸缩缸作为特殊工装，提供稳定推力和拉力，新研制的移动油源需实现以上功能。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于风洞液压设备保障的多功能移动油源保障系统，包括：

油箱；

并联有两个油泵的恒压式变量泵回路，其与所述油箱相连；

自动伺服控制与手动节流调速并联回路，其分别与所述恒压式变量泵回路相连；

被测油缸，其连接有加载油缸，所述被测油缸分别与自动伺服控制回路和手动节流调速回路相连；所述加载油缸连接有试验台加载回路，所述试验台加载回路与恒压式变量泵回路相连。

优选的是，其中，所述恒压式变量泵回路包括：

机泵组；

两级过滤装置和先导式溢流阀ⅰ，其分别与所述机泵组相连；

蓄能器，其与所述油泵输出端压力油路相连；

所述自动伺服控制回路包括：伺服比例阀和与伺服比例阀相连的两个液控单向阀ⅰ；另外在所述液控单向阀ⅰ的外控油路上设置电磁换向阀ⅰ，自动伺服控制回路输入端通过管路分别与油源系统的压力油路、回油路相连，输出端通过管路与被测油缸两腔油路连通；

所述手动节流调速并联回路包括：电液换向阀ⅰ，其连接有两个液控单向阀ⅱ，且液控单向阀ⅱ分别连接有回油节流阀；手动节流调速并联回路输入端通过管路分别与所述油源系统的压力油路、回油路相连，手动节流调速并联回路输出端通过管路与所述被测油缸的两腔油路连通，且手动节流调速并联回路与所述自动伺服控制回路形成并联连接；

所述试验台加载回路包括：先导式溢流阀ⅱ，其与所述加载油缸两腔连通；先导式减压阀，其与所述加载油缸相连，且先导式减压阀与加载油缸之间、先导式溢流阀ⅱ与加载油缸之间分别设置有单向阀组ⅰ和单向阀组ⅱ，所述先导式减压阀的入口管路上还设置有液控单向阀ⅳ；另外在液控单向阀ⅲ的外控油路上设置电磁换向阀ⅱ；所述试验台加载回路输入端通过管路分别与所述油源系统的压力油路、回油路相连。

优选的是，其中，所述试验台加载回路还包括手动控制回路，所述手动控制回路包括：电液换向阀ⅱ和液控单向阀ⅲ，另外在液控单向阀ⅲ的外控油路上设置电磁换向阀ⅱ，手动控制回路输入端通过管路分别与所述油源系统的压力油路、回油路相连，手动控制回路的输出端分别与所述加载油缸两腔油路相连。

优选的是，其中，所述两级过滤器包括过滤器ⅰ和过滤器ⅱ；

所述蓄能器连接有并联设置的电磁球阀、截止阀和直动式溢流阀；

所述油泵的管路上设置有板式单向阀；所述两级过滤器的管路上设置有管式单向阀。

优选的是，其中，所述被测油缸一端通过可调支座固定于加载台上，被测油缸的活塞杆端部通过对接法兰与所述加载油缸相连。

优选的是，其中，所述恒压式变量泵回路还连接有挠性接管、双压式中线蝶阀和低压球阀；

所述被测油缸、加载油缸的进油路和出油路均设置有高压球阀。

优选的是，其中，所述多功能油源系统还包括：

所述油箱上设置有液位液温计、放油排污口和取样口；

所述油箱内部设置有温度传感器、液位传感器、空气滤清器和除湿滤清器。

优选的是，其中，所述自动伺服控制回路、手动节流调速并联回路和试验台加载回路中分别设置有压力传感器和压力表。

优选的是，其中，所述油箱还连接有油冷机和回油过滤器ⅰ；所述油源系统的回油路的出油口设置有回油过滤器ⅱ。

优选的是，其中，所述油源系统安装在带脚轮的框架上，所述带脚轮的框架上还设置有电控柜、电缆箱和软管箱；

所述加载油缸和被测油缸安装在台架上，所述台架的结构包括：

底座，其上设置有分别用于支撑加载油缸和被测油缸的支撑座；

加载油缸安装座和被测油缸安装座，其分别固定设置在所述底座上，且所述加载油缸安装座上安装有加载油缸，所述被测油缸安装座用于安装被测油缸；

所述加载油缸安装座和被测油缸安装座上穿设有四根导向柱，所述导向柱通过锁紧螺母与加载油缸安装座和被测油缸安装座锁紧固定；

连接板，其活动穿设在所述导向柱上，且所述连接板位于加载油缸安装座与被测油缸安装座之间，所述连接板与加载油缸的活塞杆固定相接。

本发明至少包括以下有益效果：本发明提供的用于风洞液压设备保障的多功能移动油源系统功能较多，具有风洞液压设备应急备用、油缸加载试验、提供稳定推拉力等多种功能；

本多功能油源系统操作方便，可以将系统移动到所需的位置，作为应急油源时能与现有结构、电气接口快速对接；本发明用作加载试验时，可以通过高度集成的电控柜和试验台回路便捷开展油缸全程模拟加载试验；

本多功能油源系统采用双泵并联、调速回路与伺服回路并联组合配置，根据需要灵活切换，发热少、效率高，工作可靠，在风洞液压设备运行保障中发挥关键作用。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明：

图1为本发明提供的用于风洞液压设备保障的多功能移动油源系统原理示意图；

图2为本发明提供的用于风洞液压设备保障的多功能油源系统结构示意图；

图3为本发明提供的用于风洞液压设备保障的多功能油源系统侧面结构示意图；

图4为本发明提供的用于风洞液压设备保障的多功能油源系统正面结构示意图；

图5为本发明提供的用于风洞液压设备保障的多功能油源系统俯视结构示意图；

图6为本发明提供的用于风洞液压设备保障的多功能油源系统安装被测油缸和加载油缸的抬价结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-6所示：本发明的一种用于风洞液压设备保障的多功能移动油源系统，包括：

油箱1；

并联有两个油泵121的恒压式变量泵回路，其与所述油箱1相连；

自动伺服控制与手动节流调速并联回路，其分别与所述恒压式变量泵回路相连；

被测油缸43，其连接有加载油缸44，所述被测油缸43分别与自动伺服控制回路和手动节流调速回路相连；所述加载油缸44连接有试验台加载回路，所述试验台加载回路与恒压式变量泵回路相连。

在上述技术方案中，所述恒压式变量泵回路包括：

机泵组12；

两级过滤装置和先导式溢流阀ⅰ201，其分别与所述机泵组12相连；

蓄能器24，其与所述油泵121输出端压力油路相连；

所述自动伺服控制回路包括：伺服比例阀28和与伺服比例阀28相连的两个液控单向阀ⅰ301；另外在所述液控单向阀ⅰ301的外控油路上设置电磁换向阀ⅰ261，自动伺服控制回路输入端通过管路分别与油源系统的压力油路、回油路相连，输出端通过管路与被测油缸两腔油路连通；

所述手动节流调速并联回路包括：电液换向阀ⅰ311，其连接有两个液控单向阀ⅱ302，且液控单向阀ⅱ302分别连接有回油节流阀33；手动节流调速并联回路输入端通过管路分别与所述油源系统的压力油路、回油路相连，手动节流调速并联回路输出端通过管路与所述被测油缸43的两腔油路连通，且手动节流调速并联回路与所述自动伺服控制回路形成并联连接；

所述试验台加载回路包括：先导式溢流阀ⅱ202，其与所述加载油缸44两腔连通；先导式减压阀38，其与所述加载油缸44两腔相连，且先导式减压阀38与加载油缸44之间、先导式溢流阀ⅱ202与加载油缸44之间分别设置有单向阀组ⅰ371和单向阀组ⅱ372，所述先导式减压阀38的入口管路上还设置有液控单向阀ⅳ；另外在液控单向阀ⅲ的外控油路上设置电磁换向阀ⅱ；所述试验台加载回路输入端通过管路分别与所述油源系统的压力油路、回油路相连。

工作原理：鉴于移动油源功率较大(37kw)、在不同工况下作为应急油源流量输出差异较大，弯刀机构所需流量比调压阀高近170l/min，移动油源采用双泵并联，根据需要可灵活切换双泵和单泵工作模式。油泵选用恒压变量式，当系统压力低于设定压力时，油泵以最大流量供油；当系统压力达到设定压力时，油泵进入恒压工况，根据负载的需要改变供往系统的流量，进而保持系统压力基本不变。油泵的恒压点可在本地灵活设定，联动/单动可在本地控制中便捷切换。系统压力通过先导式溢流阀ⅰ201手动调整，减少对电气控制依赖程度。双泵并联的恒压式变量泵与伺服比例阀28组成的调速回路，在位置伺服控制时，发热小、效率高，有效避免了由油泵和伺服比例阀28组成的节流调速回路效率低、发热大、功率消耗严重与容积调速回路负载特性软、低速时泄漏比严重等问题。

自动伺服控制与手动节流调速并联回路：自动伺服控制回路由伺服比例阀28、液控单向阀ⅰ301组成，液控单向阀ⅰ301控制油为外控，有效规避位置伺服时流量不稳可能导致的机构抖动问题。手动节流调速由电液换向阀ⅰ311、液控单向阀ⅱ302和回油节流阀33组成，液控单向阀ⅱ302控制油为内控，与y型中位机能电液换向阀配合，控制油接通油箱可实现可靠锁紧。回油节流阀33可以粗调流量，以调整油缸在手动控制模式下的运行速度。伺服比例阀28、电磁换向阀ⅰ261、电液换向阀ⅰ311电气接口与现有设备一致。当风洞液压伺服系统出现故障时，移动油源可作为应急油源使用。风洞液压位置伺服调节机构普遍要求在遇到动力突然断电等异常情况时，油缸应保持当前位置，自动控制权限交付给操作人员，各调节机构基本回位动作由操作人员通过控制电液换向阀ⅰ261实现。在硬件支撑方面，系统均配置有容量、压力足够的蓄能器24，24v用电由ups保证。当作为应急油源使用时，首先利用软管将移动油源与机构油缸连接，将原故障油源的伺服比例阀、换向阀电器插头分别切换为伺服比例阀28、电磁换向阀ⅰ261、电液换向阀ⅰ311。通过移动油源控制柜本地控制启动机泵组12，实现双泵供油(作为引射管路调压阀机构应急油源时，单泵工作即可)，系统压力通过先导式溢流阀ⅰ201进行调整。高压油经单向阀17供给伺服比例阀28。电磁换向阀ⅰ261接收到机构控制程序的解锁信号，伺服比例阀28接收控制信号后，驱动伺服油缸运行，实现对调节机构位置伺服控制。在运行中遇到突然断电等异常情况时，机泵组12停机，电磁换向阀ⅰ261联锁断电实现液控单向阀ⅰ301控制油卸荷，油缸被锁紧在当前位置。此时自动控制权限交付给操作人员，通过电液换向阀ⅰ311控制各调节机构基本回位，高压油由蓄能器24，调节机构回位速度通过回油节流阀33预置设定。

手动节流调速回路也可作为试验台的控制回路，负责对维护后的油缸进行地面测试等工作。当试验台加载回路采用被动加载式，被测油缸43一端通过可调支座固定于加载台上，活塞杆端通过对。机泵组12单泵工作，通过本地控制柜控制电液换向阀ⅰ311驱动被测油缸43活塞杆伸出、缩回，进行动作平稳性检测、内外泄漏检测与耐压试验等。其负载由先导式溢流阀ⅱ202灵活设定。在加载油缸44被动运行中，一腔会形成一定的真空度，压力油会经过先导式减压阀38、单向阀组ⅰ371或单向阀组ⅱ372为加载油缸44补油。

试验台加载回路；试验台加载回路采用被动加载式，加载油缸44通过对接接法兰与被测油缸43连接加载回路为被测油缸43全程运动提供载荷，载荷大小可以根据需要通过调整与加载油缸44两腔连通的先导式溢流阀ⅱ202加以设定。加载油缸44被动运动时，一腔会形成一定的真空度，回路采用先导式减压阀38为加载油缸44补油。先导式减压阀38入口与系统压力油路连通，出口减至15bar(可调)后供往出现真空一侧油缸腔体，先导式减压阀38与加载油缸44之间设置液控单向阀ⅳ304防止油液回流。加载油缸44采用双出杆对称缸，保证加载回路不工作时加载油缸44位置不会漂移。此外，所述试验台加载回路还包括手动控制回路，所述手动控制回路包括：电液换向阀ⅱ312和两个液控单向阀ⅲ303，另外在液控单向阀ⅲ303的外控油路上设置电磁换向阀ⅱ262，手动控制回路输入端通过管路分别与所述油源系统的压力油路、回油路相连，手动控制回路的输出端分别与所述加载油缸44两腔油路相连。手动控制回路的电液换向阀ⅱ312后设置液控单向阀ⅲ303，防止加载试验时油液经电液换向阀ⅱ312回流微漏，增加加载回路可靠性。电液换向阀ⅱ312可以主动驱动加载油缸44活塞杆运行，一方面可以满足不同行程的被测油缸43连接需求，另一方面可以功能拓展，在某些小型特种设备拆装过程中可以作为特殊工装，为其提供相对稳定的液压推力和拉力。当为特殊工装提供稳定推力和拉力时，机泵组12单泵工作即可，通过本地控制电液换向阀ⅱ312、电磁换向阀ⅱ262驱动加载油缸44动作，加载油缸44根据需求主动运行，此时先导式溢流阀ⅱ202作为安全阀。

在上述技术方案中，所述两级过滤器包括过滤器ⅰ15和过滤器ⅱ16，高压油经过过滤器ⅰ15和过滤器ⅱ16两级过滤后，经单向阀17供给伺服比例阀28；

所述蓄能器24连接有并联设置的电磁球阀21、截止阀22和直动式溢流阀23；

所述油泵121的管路上设置有板式单向阀13；所述两级过滤器的管路上设置有管式单向阀17。

在上述技术方案中，所述被测油缸43一端通过可调支座固定于加载台上，被测油缸43的活塞杆端部通过对接法兰与所述加载油缸44相连，利用移动油源作为实验台，对维护后的被测油缸43进行全程加载试验，被测油缸43达标后才能回装。

在上述技术方案中，所述恒压式变量泵回路还连接有挠性接管11、双压式中线蝶阀9和低压球阀10；

所述被测油缸43、加载油缸44的进油路和出油路均设置有高压球阀35。

在上述技术方案中，所述多功能油源系统还包括：

所述油箱1上设置有液位液温计3、放油排污口2和取样口8；

所述油箱内部设置有温度传感器4、液位传感器5、空气滤清器6和除湿滤清器7。

在上述技术方案中，所述自动伺服控制回路、手动节流调速并联回路和试验台加载回路中分别设置有压力传感器34和压力表19，压力传感器34和压力表19用于实时检测和显示管路中的油压。

在上述技术方案中，所述油箱还连接有油冷机40和回油过滤器ⅰ41；所述油源系统的回油路的出油口设置有回油过滤器ⅱ39。油冷机40用于对油箱内的油液进行冷却，经油冷机40冷却后的油液被回油过滤器ⅰ41过滤后再流入油箱中。

在上述技术方案中，如图2-5所示，所述油源系统安装在带脚轮的框架50上，所述带脚轮的框架50上还设置有电控柜52、电缆箱51和软管箱53；

如图6所示，所述加载油缸44和被测油缸43安装在台架上，所述台架的结构包括：

底座60，其上设置有分别用于支撑加载油缸44和被测油缸43的支撑座61；

加载油缸安装座62和被测油缸安装座63，其分别固定设置在所述底座60上，且所述加载油缸安装座62上安装有加载油缸44，所述被测油缸安装座63用于安装被测油缸；

所述加载油缸安装座62和被测油缸安装座63上穿设有四根导向柱64，所述导向柱64通过锁紧螺母66与加载油缸安装座62和被测油缸安装座63锁紧固定；

连接板65，其活动穿设在所述导向柱64上，且所述连接板65位于加载油缸安装座62与被测油缸安装座63之间，所述连接板65与加载油缸44的活塞杆固定相接。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。