一种凸轮柱塞式液压高频高压脉冲冲击试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种一种凸轮柱塞式液压高频高压脉冲冲击试验装置，尤其适用于多种液压元件系统或结构装置进行液压高频、高压脉冲冲击试验，以测试其耐受能力疲劳寿命。
背景技术
液压元件如：油缸及种密封、软管、硬管、及其各种接头等，为保证液压元件使用的可靠性，往往需要对其进行液压高频高压脉冲冲击试验。一些重要的结构件装置等也需要进行振动冲击载荷的耐压疲劳试验，如液压挖掘机的油缸，其工作用力变化极大，额定工作压力一般最高设定38MPa，但瞬时冲击压力可能达到70-100MPa，其密封及油缸内的零部件组合的可靠性就需要通过液压冲击试验来验证；液压软管、硬管，尤其是工程汽车、高铁、航空、军工等高端产品的油路和气路，包括弯曲管的耐压疲劳冲击、可靠性及寿命考核就显得十份重要。此外对一些重要的机架、平台结构，如飞机、高铁、车辆、汽车的大梁等结构件就需要进行施以振动冲击的抗压及疲劳试验。上述液压高压脉冲试验主要有两种形式，一种是完全在油压系统内实现的高低压切换的冲击试验，另一种需要将交变的压力油传递液压能，产生活塞的周期振动，并以振动冲击的方式输出。
目前液压脉冲冲击试验装置一般都是利用电磁换向阀或比阀、伺服阀施压于被测试件的切换来实现液压油的压力脉冲，但由于目前电磁铁最高换向频率为240次/分左右，压力油在试验压力0-Pmix间切换，受压力或方向阀口的转换响应时间等因素影响，能实现的脉冲冲击频率最多也就是120次/分左右，而此类试验装置多由液压泵、换向阀、流量阀、溢流安全阀等组成，在这种液压系统中，显然限制了脉冲的频率，系统由泵连续供油通过阀实现流动方向变化和高低压的切换压力的建立，压力冲击、脉冲的实现。该液压系统完全遵守液压传动的基本理论泵原理，即:
1)巴斯卡定律，2)液流变化尊循连续性方程，3)符合动能、压力能、位能(包括阻力损失)的广义佰努力定理，即
据此理论系统密闭容腔中的压力油在高低压转换中将通过节流负载或对外做功，负载消耗能量严重，如一较大的油缸，其密闭容腔较大，在冲击过程中将损耗较大功率，并造成系统严重发热。对于振动试验对外虽有做功损耗能量，但液压系统的切换仍有很大的比例的功率消耗。虽然现代液压振动技术在理论和实践上近代有了很大的发展，如各种类型的液态振动器，液压锤等，但均不适用于高频脉冲试验，因此急需一种即节能又能实现高频高压的脉冲冲击试验装置。
发明内容
技术问题：本实用新型的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、节能、试验效果好的凸轮柱塞式液压高频高压脉冲冲击试验装置。
技术方案：本实用新型的凸轮柱塞式液压高频高压脉冲冲击试验装置，包括动力装置、液压泵站、容积调节器、计算机、传感器和压力表，所述的动力装置包括变频电机、减速机、凸轮、惯性飞轮和脉冲柱塞泵，所述变频电机连接减速机，减速机的输出轴上依次设置凸轮和惯性飞轮，所述凸轮的顶部经滚轮与脉冲柱塞泵的柱塞相连，在减速机输出轴的作用下作往复运动，向脉冲柱塞泵内推送脉冲冲击压力；所述的脉冲柱塞泵的油液容腔经油路管线分别与对被测试件作功的油液容腔和容积调节器的油液容腔贯通密闭相连，相连的油路管线上设有压力表和与计算机相连的传感器；所述的液压泵站包括比例电磁阀、液压泵和溢流阀，比例电磁阀的两个出口与容积调节器有杆腔和无杆腔相连的管路上分别设有截止阀Z1、Z2。
所述的多种被测试件包括油压被试弯曲硬管及接头、被试软管及接头、被试硬管及接头和被试油缸与密封。
所述的多种被测试件中的每一种为一个或多个。
所述的多种被测试件的入口处均设有截止阀。
所述的凸轮的轮廓形状按照被测试件所需脉冲曲线确定。
有益效果：本实用新型的液压泵站为试验系统闭锁和完成试验后油的回收；系统设置容积调节器用以调节冲击闭锁容积的总体积，用以和柱塞直径和行程所决定ΔV的值，从而可以起到调整最高压力的作用。本试验装置与被测试件是组成密闭试验系统不可分的一部份，通过脉冲器柱塞对完全密闭的容腔总体积按冲击频率转速n转动上下往复运动，形成液压油容腔总体积的压缩量dv交替变化，产生密封容腔压力dp的变化，实现高频高压脉冲冲击油压的脉冲冲击试验，通过凸轮作功，惯性飞轮储能实现工率回收，冲击压力可达60MPa。其结构简单，操作方便，测试效果好，节能，系统发热量小。在本技术领域内具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：1-被试弯曲硬管及接头；2-被试软管及接头；3-被试硬管及接头；4-被试油缸与密封；5-惯性飞轮；6-凸轮；7-减速机；8-变频电机；9-柱塞杆；10-滚轮；11-脉冲柱塞泵；Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10-截止阀；12-容积调节器；13-液压泵站。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的描述：
本实用新型的一种凸轮柱塞式液压高频高压脉冲冲击试验装置，主要由动力装置、液压泵站13、容积调节器12、计算机、传感器和压力表构成，所述的动力装置包括变频电机8、减速机7、凸轮6、惯性飞轮5和脉冲柱塞泵11，所述变频电机8连接减速机7，减速机7的输出轴上依次设置凸轮6和惯性飞轮5，所述凸轮6的顶部经滚轮10与脉冲柱塞泵11的柱塞9相连，凸轮6的轮廓形状按照被测试件所需脉冲曲线确定。凸轮6在减速机7输出轴的作用下作往复运动，向脉冲柱塞泵11内推送脉冲冲击压力；所述的脉冲柱塞泵11的油液容腔经油路管线与对被测试件作功的油液容腔、容积调节器12的有杆腔或无杆腔的油液容腔贯通密闭相连，相连的油路管线上设有压力表和与计算机相连的传感器；所述的被测试件包括油压被试弯曲硬管及接头1、被试软管及接头2、被试硬管及接头3和被试油缸与密封4中的任意一种或多种；所述的被测试件中的任意一种为一个或多个，所述的被测试件的入口处均设有截止阀。所述的液压泵站13包括比例电磁阀、液压泵和溢流阀，比例电磁阀的两个出口与容积调节器12有杆腔和无杆腔相连的管路上分别设有截止阀Z1、Z2，容积调节器12有杆腔和无杆腔的两个出口和相连的管路上分别设有截止阀Z9、Z10、Z8。
如图1所示，对于功率大小相近的不同被测试件，能同时进行高频高压脉冲冲击试验，只需将各被测试件的油液容腔通过油路管线与脉冲柱塞泵11的油液容腔V3和容积调节器12的油液容腔V1或V2贯通密闭相连，容积调节器12为伺服油缸。工作时，打开被测试件的入口管处的截止阀，使所有油液容腔构成一个总的液压油容腔。或者对任一种的多个被测试件同时测试，如图1中所示，可同时对3个被试弯曲硬管及接头1进行测试，每个被试弯曲硬管及接头的油液容腔的入口管处分别设有截止阀Z3、Z4、Z5，根据实验需要，增加或减少被测试件的数量。被试软管及接头2的油液容腔入口处设有截止阀Z7、被试硬管及接头3的油液容腔入口处设有截止阀Z6，被试油缸与密封4的油液容腔V4出口管处设有截止阀Z11。
