一種變載荷工況液壓缸彈流潤滑實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測量彈流潤滑油膜膜厚及其形狀技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變載荷工況液壓缸彈流潤滑實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]利用光干涉法測量滾子摩擦副接觸區(qū)的油膜，可以同時獲得油膜厚度和油膜形狀，經(jīng)過不斷的改進，它已廣泛的應(yīng)用于點接觸和線接觸、光滑表面和粗糙表面、潤滑油膜和潤滑脂膜、穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)等不同彈流潤滑問題的研究。光干涉法必須要滿足兩接觸體之一是透明材料制成，會與實際工況形成差別。
[0003]液壓缸缸體密閉，很難窺視其內(nèi)部狀況，直接對液壓缸內(nèi)摩擦副接觸區(qū)的油膜厚度和形狀進行實時測量非常困難。傳統(tǒng)方法一般是將缸筒和活塞這一對做直線往復(fù)運動的摩擦副等效成一個當(dāng)量圓柱和平面的模型，利用一旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和透明平面材料形成彈流潤滑模型，再運用光干涉法對轉(zhuǎn)子和平面之間的彈流潤滑油膜厚度及其形狀進行測量。由于設(shè)計方法的原因，傳統(tǒng)實驗裝置利用簡化了的液壓缸中缸筒與活塞摩擦模型，這種裝置不能真實的模擬液壓缸的工作環(huán)境。
[0004]實際情況中的液壓缸經(jīng)常在工作載荷變動，活塞偏載等情況下工作，還有摩擦副的兩個接觸體均為弧形曲面情況的存在。采用軸向載荷和徑向載荷均可變的實驗裝置，能更加真實地模擬液壓缸的實際工作環(huán)境，同時也便于實驗的測量；運用透明玻璃缸筒進行試驗不僅真實模擬液壓缸的摩擦副模型而且還可以滿足實驗測量的要求，實現(xiàn)對液壓缸彈流潤滑狀況的動態(tài)實時測量。這種動態(tài)測量直線往復(fù)運動液壓缸彈流潤滑油膜膜厚和形狀的裝置很少見，可以幫助今后對液壓缸彈流潤滑問題的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的主要為了解決上述問題，而提供一種變載荷工況液壓缸彈流潤滑實驗裝置。
[0006]本發(fā)明包括基座、缸體組件、驅(qū)動裝置、測量裝置和潤滑裝置，所述缸體組件包括彈簧組件、活塞桿、卡鍵、活塞、外缸筒、玻璃襯套、端蓋和導(dǎo)向套，塞桿左端穿過左側(cè)的直線軸承與固定在基座上的彈簧組件相連接，另一端穿過直線軸承在彈簧組件的作用下始終與凸輪相接觸，彈簧一端固定在機架上的彈簧座上，另一端穿過活塞桿左端上的導(dǎo)柱，活塞通過卡鍵與活塞桿連接，活塞桿穿過導(dǎo)向套，導(dǎo)向套固定在端蓋上，玻璃襯套裝在外缸筒內(nèi)，缸體兩側(cè)的端蓋通過四根拉桿將液壓缸緊固起來，即采用拉桿式液壓缸；
[0007]所述驅(qū)動裝置包括電動機、凸輪和直線軸承，其中直線軸承對稱的安裝在缸體組件的兩側(cè)，電動機安裝在基座上，凸輪與電動機的動力軸傳動相連，活塞桿抵在凸輪的凸輪曲面上；
[0008]所述測量裝置包括托臺、數(shù)據(jù)處理模塊、微型攝像機、光源組件和直線導(dǎo)軌滑臺，數(shù)據(jù)處理模塊、微型攝像機、光源組件和直線導(dǎo)軌滑臺分別安裝在托臺上，光源安裝在托臺左側(cè)，微型攝像機安裝在直線導(dǎo)軌滑臺的頂部，數(shù)據(jù)處理裝置安裝在托臺右側(cè)，托臺固定在液壓缸部分正下方的基座上；
[0009]所述潤滑裝置包括給油箱和集油箱，給油箱安裝在端蓋正上方，端蓋內(nèi)設(shè)有用于將給油箱內(nèi)的油液輸送到缸體內(nèi)部的油路，外缸筒一端底部開有一卸油口，并用油管將卸油口和集油箱相連，形成流動油路。
[0010]所述彈簧組件由四根并聯(lián)的高強度彈簧構(gòu)成，彈簧固定在基座上的彈簧座上，活塞桿左端有四根導(dǎo)柱與之相配合，在活塞往復(fù)運動過程中，保證活塞桿右端始終與凸輪相接觸，同時使得活塞桿在往復(fù)運動過程中軸向載荷是變動的，提供交變的軸向載荷。
[0011]所述直線軸承通過緊固塊固定在基座上的階梯孔內(nèi)，在緊固塊內(nèi)孔和基座上的階梯孔端面之間給擋塊留有微動空間，直線軸承下部的擋塊被平衡彈簧緊壓在緊固塊的內(nèi)孔底部。
[0012]所述直線軸承上方設(shè)有砝碼增減裝置，砝碼增減裝置由砝碼盤和砝碼組成，所述砝碼盤安裝在直線軸承頂部，砝碼放置在砝碼盤上，擋塊連接在直線軸承底部。
[0013]拉桿式液壓缸用螺栓固定在基座上；活塞桿左端與彈簧組件相連，右端與凸輪接觸。
[0014]所述外缸筒采用HT200高強度鑄鐵；玻璃襯套采用曲面鋼化玻璃。
[0015]所述外缸筒正下方開有若干等距的通孔，外缸筒與玻璃襯套采用間隙配合。
[0016]給油箱安裝在左端蓋上，給油箱上有用于控制油液流量的開關(guān)，集油箱放置在基座下方的水平地面上。
[0017]所述直線導(dǎo)軌滑臺組件是電動滑臺。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的主要的優(yōu)點:
[0019]1.液壓缸軸向載荷變動，能較為真實的模擬生產(chǎn)過程中液壓缸的工作載荷。
[0020]2.可以通過增減砝碼來控制液壓缸的徑向載荷，模擬液壓缸在工作中偏載的現(xiàn)象。
[0021]3.直接用液壓缸作為彈流潤滑的模型，可以得到液壓缸在工作時更加精確的彈流潤滑特性參數(shù)。
[0022]4.采用外缸筒和玻璃襯套相配合的結(jié)構(gòu)作為缸筒，不僅可以增強玻璃襯套的強度，而且還可以實現(xiàn)用光干涉法對彈流潤滑油膜進行測量。
[0023]5.測量裝置中的微型攝像機可以在平面內(nèi)沿X-Y方向移動，測量過程中可以調(diào)整其位置，找到最佳的測量位置。
[0024]6.克服了不能對液壓缸進行實時在線測量的難題，本裝置可以實現(xiàn)對工作中的液壓缸內(nèi)部進行摩擦副間彈流潤滑油膜進行測量。
[0025]7.本裝置可以在液壓缸連續(xù)工作的情況下，對缸體內(nèi)部不同位置進行測量，由于不同位置的工作載荷不同，可以得到液壓缸在不同工作載荷情況下的彈流潤滑的油膜特性。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明提供的變載荷工況液壓缸彈流潤滑實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(剖視圖)。
[0027]圖2是圖1的局部放大圖。
[0028]圖3是直線軸承組件主視圖。
[0029]圖4是直線軸承組件側(cè)視圖(局部剖視圖)。
[0030]圖5是彈簧座主視圖。
[0031]圖6是定位組件主視圖。
[0032]圖7是定位組件俯視圖。
[0033]圖8是定位組件仰視圖。
[0034]圖9是直線導(dǎo)軌剖視圖。
[0035]圖10是缸體組件主視圖(剖視圖)。
[0036]圖11是端蓋的主視圖(剖視圖)。
[0037]圖12是端蓋的側(cè)視圖。
[0038]圖中:1.彈簧組件；2.活塞桿；3.直線軸承；4.平衡彈簧；5.緊固塊；6.給油箱；7.卡鍵；8.活塞；9.外缸筒；10.玻璃襯套；11.端蓋；12.導(dǎo)向套；13.砝碼；14.擋塊；15.凸輪；16.電動機；17.基座；18.集油箱；19.數(shù)據(jù)處理裝置；20.支架；21.直線導(dǎo)軌；22.梯形絲杠；23.移動滑臺；24.滾輪；25.微型攝像機；26.托臺；27.光源。
【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0040]如圖1-12所示，本發(fā)明包括基座17、缸體組件、驅(qū)動裝置、測量裝置和潤滑裝置，所述缸體組件包括彈簧組件1、活塞桿2、卡鍵7、活塞8、外缸筒9、玻璃襯套10、端蓋11和導(dǎo)向套12，塞桿2左端穿過左側(cè)的直線軸承3與固定在基座17上的彈簧組件1相連接，另一端穿過直線軸承3在彈簧組件1的作用下始終與凸輪15相接觸，彈簧組件1 一端固定在機架上的彈簧座上，另一端穿過活塞桿2左端上的導(dǎo)柱，活塞8通過卡鍵7與活塞桿2連接，活塞桿2穿過導(dǎo)向套12，導(dǎo)向套12固定在端蓋11上，玻璃襯套10裝在外缸筒9內(nèi)，缸體兩側(cè)的端蓋11通過四根拉桿將液壓缸緊固起來，即采用拉桿式液壓缸；
[0041]所述驅(qū)動裝置包括電動機16、凸輪15和直線軸承3，其中直線軸承3對稱的安裝在缸體組件的兩側(cè)，電動機16安裝在基座17上，凸輪15與電動機16的動力軸傳動相連，活塞桿2抵在凸輪15的凸輪曲面上；
[0042]所述測量裝置包括托臺26、數(shù)據(jù)處理模塊19、微型攝像機25、光源組件27和直線導(dǎo)軌滑臺，托臺26固定安裝在基座17底部，數(shù)據(jù)處理模塊19、微型攝像機25、光源組件27和直線導(dǎo)軌滑臺分別安裝在托臺26上，光源27安裝在托臺26左側(cè)，微型攝像機25安裝在直線導(dǎo)軌滑臺的頂部，數(shù)據(jù)處理裝置19安裝在托臺26右側(cè)，托臺固定在液壓缸部分正下方的基座17上；
[0043]所述潤滑裝置包括給油箱6和集油箱18，給油箱6安裝在端蓋11正上方，端蓋11內(nèi)設(shè)有用于將給油箱6內(nèi)的油液輸送到缸體內(nèi)部的油路，外缸筒9 一端底部開有一卸油口，并用油管將卸油口和集油箱18相連，形成流動油路。
[0044]所述彈簧組件1由四根并聯(lián)的高強度彈簧構(gòu)成，彈簧固定在基座17上的彈簧座上，活塞桿2