液壓鉗制器可靠性能試驗裝置

關(guān)景開

(廣東高新凱特精密機(jī)械股份有限公司,廣東 江門 529100)

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液壓鉗制器可靠性能試驗裝置

關(guān)景開

(廣東高新凱特精密機(jī)械股份有限公司,廣東 江門 529100)

針對滾動直線導(dǎo)軌副用液壓鉗制器試驗要求，設(shè)計一種經(jīng)濟(jì)型液壓控制系統(tǒng)，利用時間繼電器、電磁換向閥、溢流閥、壓力指示表及儲能器等較低成本的控制元件對液壓泵的控制，實現(xiàn)對鉗制器的供壓及卸壓動作，從而達(dá)到測試鉗制器重復(fù)夾緊及松開動作次數(shù)，密封性能、保持力的可靠性試驗。

滾動直線導(dǎo)軌副；鉗制器；時間繼電器；電磁換向閥；可靠性能；液壓系統(tǒng)

滾柱型滾動直線導(dǎo)軌副以其高精度，高剛性，高速度等性能特點，不但在機(jī)床行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)的不斷發(fā)展的大背景下，用戶對于滾動直線導(dǎo)軌副性能的要求也越來越高，作為滾柱型滾動直線導(dǎo)軌副的高性能功能部件之一，液壓鉗制器在增加導(dǎo)軌副的軸向剛性，減小機(jī)床振動，提高加工精度及延長刀具壽命，保護(hù)機(jī)床安全防止碰撞等方面起著重要作用。隨著本公司導(dǎo)軌副鉗制器研制工作的不斷推進(jìn)，對其性能的研究也越來越深入，液壓鉗制器的可靠性對于用戶的正常使用至關(guān)重要，目前還沒相應(yīng)的液壓控制系統(tǒng)來對鉗制器進(jìn)行相應(yīng)的壽命試驗，因此，在筆者公司自主研發(fā)的鉗制器保持力測試儀的基礎(chǔ)上，增加相應(yīng)的液壓控制系統(tǒng)，從而以較低的成本研制一套試驗裝置，達(dá)到對液壓鉗器的可靠性能試驗。

1　試驗裝置結(jié)構(gòu)簡介

本試驗裝置主要由鉗制器保持力測試儀、液壓控制系統(tǒng)等兩部份組成。

(1)鉗制器保持力測試儀如圖1所示，其主要是用于鉗制器的安裝及在鉗制器進(jìn)行可靠性能試驗的過程中對鉗制器的保持力進(jìn)行測試，從而實現(xiàn)對鉗制器保持力性能的監(jiān)測。

(2)液壓控制系統(tǒng)簡圖如圖2所示，通過溢流閥及壓力指示表來調(diào)節(jié)液壓泵，使液壓系統(tǒng)的壓力達(dá)到鉗制器的正常工作壓力范圍內(nèi)；通過儲能器的保壓作用保證在液壓泵停止工作的情況下，鉗制器依然處于正常的工作壓力范圍內(nèi)，從而達(dá)到節(jié)能的效果；通過控制電柜的時間繼電器控制電路對電動機(jī)的啟停及電磁換向閥的換向控制來實現(xiàn)鉗制器的重復(fù)夾緊及松開動作試驗。

2　試驗原理及流程簡介

液壓控制系統(tǒng)原理圖如圖3所示?？刂七壿媹D如圖4所示。

鉗制器實際使用時與滾動直線導(dǎo)軌副滑塊共面安裝在工作臺底面。試驗時用連接板模擬工作臺，使用螺釘將鉗制器和滾動直線導(dǎo)軌副滑塊固定安裝在連接板上(如圖5所示)，鉗制器的一端進(jìn)油口通過液壓接頭及液壓管與液壓系統(tǒng)的電磁換向閥出油口相接，保證各部份連接口連接可靠。啟動液壓泵，調(diào)節(jié)手動調(diào)壓閥，使系統(tǒng)壓力達(dá)到指定的使用壓力，關(guān)閉液壓泵，然后接上控制電路(見圖4)，通過時間繼電器1實現(xiàn)對液壓泵電動機(jī)的啟停控制從而使液壓系統(tǒng)的壓力在相同的時間段內(nèi)處于鉗制器的正常工作壓力范圍之內(nèi)，再通過時間繼電器2實現(xiàn)對電磁換向閥的換向控制，從而使鉗制器在相同的時間段內(nèi)重復(fù)夾緊及松開的動作，通過對時間計算的轉(zhuǎn)換得出鉗制器的實際動作次數(shù)，達(dá)到一定的次數(shù)后再通過保持力測試儀測試鉗制器的保持力性能，并檢查鉗制器是否出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，最后達(dá)到鉗制器可靠性能試驗的目的。

3　試驗設(shè)置、試驗數(shù)據(jù)與分析

利用本文所述試驗裝置對本公司生產(chǎn)的45型液壓常閉鉗制器進(jìn)行試驗，通過測試確定時間繼電器1對電動機(jī)耦合繼電器的控制變換時間為每斷開5 min后電動機(jī)運行5 s能使液壓系統(tǒng)處于鉗制器的正常工作壓力范圍內(nèi)，另時間繼電器2對電磁換向閥繼電器的控制變換時間為每10 s對鉗制器實施供壓及卸壓動作，結(jié)合人工固定周期地觀察鉗制器的密封部份是否有泄漏現(xiàn)象，鉗制部件是否有損壞，保持力是否達(dá)到要求，從而快速簡便地達(dá)到鉗制器可靠性能試驗的目的。

試驗?zāi)繕?biāo)30萬次，保持力變化與初始值對比在10%以內(nèi)，試驗數(shù)據(jù)及結(jié)果如表1所示。

表1CHBS45R液壓常閉型鉗制器試驗數(shù)據(jù)

試驗型號理論保持力/N初始實測保持力/N試驗次數(shù)對應(yīng)實測保持力/N是否漏油CHBS45R液壓常閉型鉗制器9000122001295012260否5184012315否10800012300否21600012286否31104012341否

對于鉗制器實測保持力與理論值存在差異的主要原因是接觸面之間的摩擦系數(shù)存在變化引起的，理論設(shè)計時是根據(jù)最小值設(shè)計計算的；試驗后保持力較之前發(fā)生變化是因為接觸面之間發(fā)生摩擦磨合，導(dǎo)致摩擦系數(shù)產(chǎn)生一定的變化而引起的。通過本試驗可確定

4　結(jié)語

針對本公司鉗制器產(chǎn)品性能研究開發(fā)的鉗制器可靠性能試驗裝置，試驗過程可靠，解決了本公司液壓系列鉗制器產(chǎn)品的可靠性能試驗，為本公司繼續(xù)研發(fā)及完善液壓系列鉗制器產(chǎn)品提供更多的性能參數(shù)，并為鉗制器在客戶的實際使用中提供可靠依據(jù)。

本裝置也可用于類似液壓夾緊裝置、液壓缸等相關(guān)產(chǎn)品的可靠性能試驗，針對本試驗裝置未來可增加相應(yīng)的電控模塊，以實現(xiàn)更加快速及智能地進(jìn)行可靠性能試驗。

[1]葉飛原.鉗制器保持力檢測儀的研制[J].金屬加工：冷加工，2016(7)：46-47.

[2]劉國華，花蓉，現(xiàn)代液壓控制技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展[J].淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2006,6(1):40-43.

[3]齊占慶，王振臣，電氣控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[4]張利平，劉青社，現(xiàn)代液壓機(jī)研發(fā)中的液壓系統(tǒng)設(shè)計[J].Cmet:鍛壓裝備與制造技術(shù).2002,37(6):7-8.

(編輯陳鋼)

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Hydraulic clamping device reliability test

GUAN Jingkai

(Guang Dong Gao Xin Height Precision Machinery Co.,Ltd.,Jiangmen 529100,CHN)

In view of the rolling linear guide rail pair hydraulic clamping device reliability test requirements, design a kind of economic type hydraulic control system, the use of lower cost control components such as time relay, electromagnetic valve, relief valve, a pressure indicator and a storage device to control the hydraulic pump, to achieve on the clamp for pressure and pressure relief action, so as to achieve the test clamps repeatedly clamping and loosening action times, sealing performance and keep the reliability test.

linear rolling guide; clamping device; time relay; electromagnetic valve; reliability; hydraulic system

TB492

B

10.19287/j.cnki.1005-2402.2016.10.012

2016-07-19)

161016