机械自锁油缸性能测试装置及性能测试方法

技术领域

本申请涉及油缸测试技术领域，具体地，涉及一种机械自锁油缸性能测试装置及性能测试方法。

背景技术

在汽车起重机的整车调平系统中，为保证整车工作时的稳定性和安全性，因此垂直油缸的锁定十分重要。目前常用的油缸锁定有液压平衡阀锁定和油缸自身机械机构锁定两种。液压平衡阀锁定由于液压缸和平衡阀都不可避免的存在一定程度的泄露，以及油液的可压缩性，尤其是长时间工作时，液压缸的锁紧性能是不可靠的，对于一般系统来说影响不大，但对于重要的系统影响却是致命的，如调平系统或平台要求长时间保持调平精度，会由于锁紧的不可靠而失去调平精度，使系统失去基准，甚至在一些对锁紧安全性要求较高的场合，会因为锁紧控制元件的失效(如泄漏、卡滞等)而造成功能丧失甚至安全事故。而另外一种机械自锁油缸依靠自身机械结构锁定则较好的解决了上述问题与不足，但是由于机械自锁油缸本身制作工艺较为复杂，因此在装车前都必须做安全性测试以检测其自锁的可靠性。

请参阅图1，现有技术针对机械自锁油缸的安全性测试的方式如下：先展开油缸安装支腿1，机械自锁油缸2伸出，当整车达到离地要求后，机械自锁油缸2由油缸内部的机械结构对油缸进行锁止，此时安装在油缸与地面之间的测力传感器3测量出油缸受力的数值并由数据传输器4读取测试结果。由此可知，现有技术采用的安全性测试的方式存在如下缺点：

1.机械自锁油缸安全性测试时候必须安装在整车上，费时费力；

2.因不同底盘的汽车起重机其调平高度不一致，对机械自锁油缸的安装要求也不一样，所以每种型号的机械自锁油缸在测试时必须对应相应的车辆，因此对测试对象要求较高；

3.在对机械自锁油缸进行测试时，由于整车重量为定值，因此油缸受到的最大力也为定值，所以一次测试不能反映机械自锁油缸所能承受的最大值，测量结果具有局限性；

4.在对机械自锁油缸进行测试时，为测试油缸锁紧是否还可靠需长时间保持锁紧状态，并测量在此段时间内油缸的收缩量，但油缸装车测试却难以测量其收缩量。

发明内容

本申请的目的在于提供一种机械自锁油缸性能测试装置及性能测试方法，用以解决现有技术中存在的不足。

为达上述目的，第一方面，本申请提供了一种机械自锁油缸性能测试装置，包括：

测试台架，所述测试台架包括沿直线方向依次布置的第一安装工位、测试工位和第二安装工位；

力检测模组，设置于所述测试工位；和

力加载模组，设置于所述第一安装工位并与所述力检测模组的一端连接；

其中，所述第二安装工位用于设置待测试的机械自锁油缸，所述机械自锁油缸用于与所述力检测模组的另一端连接，所述力检测模组被配置为检测所述力加载模组和所述机械自锁油缸之间的作用力。

作为上述技术方案的进一步改进：

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述力检测模组包括第一支撑套座、第二支撑套座和测力传感器；

所述第一支撑套座和所述第二支撑套座均设置于所述测试台架上，所述第一支撑套座内可滑动地设有第一导向套，所述第一导向套与所述力加载模组连接；

所述第二支撑套座内可滑动地设有第二导向套，所述第二导向套用于连接所述机械自锁油缸；

所述测力传感器设置于所述第一导向套和所述第二导向套之间，所述测力传感器被配置为检测所述第一导向套和所述第二导向套之间的作用力。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述测力传感器可拆卸地设置于所述第一导向套，所述测力传感器远离所述第一导向套的一侧设有抵推头，所述抵推头与所述测力传感器螺纹配合，所述抵推头用于与所述第二导向套相抵接。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述力检测模组还包括与所述测力传感器电性连接的数据传输器。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述力检测模组还包括位移检测件，所述位移检测件设置于所述测试台架，用于检测所述机械自锁油缸的活塞杆的收缩行程。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第二安装工位设有可调支撑架，所述可调支撑架用于安装所述机械自锁油缸；

其中，所述可调支撑架与所述测试台架可拆卸连接，并且所述可调支撑架与所述测试台架之间设有预设数量的垫板。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述测试台架在所述第二安装工位设有预设数量的安装孔，所述可调支撑架通过螺栓与对应的所述安装孔螺纹配合。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述力加载模组为加载油缸，所述加载油缸与设置于所述第二安装工位的所述机械自锁油缸的轴线在同一直线上。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述机械自锁油缸性能测试装置还包括液压控制油路，所述液压控制油路包括供油模组、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、双向液压锁和梭阀；

所述供油模组通过第一油路依次连接所述第一电磁换向阀、所述双向液压锁和所述加载油缸；所述供油模组还通过第二油路依次连接所述第二电磁换向阀和所述机械自锁油缸，并且所述第二电磁换向阀和所述机械自锁油缸之间的所述第二油路还通过支路连接所述梭阀和所述机械自锁油缸的自锁装置；

其中，所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀之间互锁配合。

为达上述目的，第二方面，本申请还提供了一种机械自锁油缸性能测试方法，应用了上述第一方面提供的机械自锁油缸性能测试装置，所述机械自锁油缸性能测试方法包括：

在所述第二安装工位安装待测试的所述机械自锁油缸；

通过所述力加载模组对所述力检测模组施加持续增大的推力，并通过所述力检测模组实时获取所述推力的大小；或者，通过所述力加载模组对所述力检测模组施加恒定的推力，并观察所述机械自锁油缸的活塞杆的收缩情况。

相比于现有技术，本申请的有益效果：

本申请提供了一种机械自锁油缸性能测试装置及性能测试方法，其中，机械自锁油缸性能测试装置通过将机械自锁油缸安装到测试台架，性能测试时通过力加载模组施加推力，施加的推力可以持续增大或者是恒定的推力，再通过力检测模组实时获取推力的大小，从而可模拟出机械自锁油缸多种受力工况，另外还可借助测量工具更直观的测得机械自锁油缸的活塞杆的收缩量。由此，通过机械自锁油缸性能测试装置即可满足机械自锁油缸的性能测试，例如测量机械自锁油缸的自锁极限值或自锁的可靠性等，无需再装车测试，更加方便快捷。根据不同型号的机械自锁油缸，可通过控制力加载模组

施加的推力大小，从而模拟不同的受力工况，打破原有装车测试的局限性，5测试精度更高，数据采集更方便。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与0下面的具体实施方式一起用于解释本申请，应当理解，以下附图仅示出了本

申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相

关的附图。在附图中：

图1示出了一种现有技术中针对机械自锁油缸的安全性测试的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的一种机械自锁油缸性能测试装置的主视图；

图3示出了图2中A处的局部放大示意图；

图4示出了图2中B处的局部放大示意图；

图5示出了图4中C向视图；

图6示出了本申请实施例提供的一种机械自锁油缸性能测试装置的俯视图并示意出来液压控制油路的液压油路图。

附图标记说明：

1、油缸安装支腿；2、机械自锁油缸；3、测力传感器；4、数据传输器；

100、测试台架；101、第一安装工位；102、测试工位；103、第二安装工位；110、固定支撑架；120、可调支撑架；121、U形缺口；130、垫板；140、安装孔；150、螺栓；

200、力检测模组；210、第一支撑套座；220、第一导向套；230、第二支撑套座；240、第二导向套；250、测力传感器；260、抵推头；270、数据传输器；280、位移检测件；

300、力加载模组；310、加载油缸；

400、机械自锁油缸；410、法兰部；

500、液压控制油路；510、供油模组；511、油箱；512、电动机；513、液压泵；520、第一电磁换向阀；530、第二电磁换向阀；540、双向液压锁；550、梭阀；560、溢流阀。

具体实施方式

以下结合附图对本申请实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例，并不用于限制本申请实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请实施例中，需要理解的，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等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申请和简化描述，而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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本申请。

实施例

请参阅图2及图3，本实施例提供了一种机械自锁油缸性能测试装置。其中，机械自锁油缸400依靠自身机械结构进行锁定，通过机械自锁油缸性能测试装置可对机械自锁油缸400自锁的可靠性进行测试。

在本实施例中，机械自锁油缸性能测试装置包括测试台架100、力检测模组200和力加载模组300。力检测模组200和力加载模组300均设置于测试台架100上。

其中，测试台架100包括沿直线方向依次布置的第一安装工位101、测试工位102和第二安装工位103，也即是说，测试工位102位于第一安装工位101与第二安装工位103之间。

力检测模组200设置于测试工位102；力加载模组300设置于第一安装工位101并与力检测模组200的一端连接。第二安装工位103用于设置待测试的机械自锁油缸400，机械自锁油缸400用于与力检测模组200的另一端连接。在本实施例中，力加载模组300用于向力检测模组200施加推力，该推力用于模拟机械自锁油缸400不同工况下的受力情况，并且力检测模组200被配置为检测力加载模组300和机械自锁油缸400之间的作用力。

由此，在测试时，应先将待测试的机械自锁油缸400安装在第二安装工位103，并将机械自锁油缸400的活塞杆与力检测模组200的另一端连接。然后启动力加载模组300对力检测模组200施加推力，由于力的相互作用，该推力会通过力检测模组200传递给机械自锁油缸400，从而模拟出机械自锁油缸400在当前工况的受力情况，力检测模组200可将该推力转化为可直观的数据，后续通过对数据的分析，从而便于对机械自锁油缸400的性能进行评价。

请参阅图3，具体的，力检测模组200包括第一支撑套座210、第二支撑套座230和测力传感器250。其中，第一支撑套座210和第二支撑套座230均设置于测试台架100上，第一支撑套座210内可滑动地设有第一导向套220，第一导向套220与力加载模组300连接。第二支撑套座230内可滑动地设有第二导向套240，第二导向套240用于连接机械自锁油缸400。

测力传感器250设置于第一导向套220和第二导向套240之间，测力传感器250被配置为检测第一导向套220和第二导向套240之间的作用力。

进一步的，在本实施例中，测力传感器250可拆卸地设置于第一导向套220，测力传感器250远离第一导向套220的一侧设有抵推头260，抵推头260与测力传感器250螺纹配合，抵推头260用于与第二导向套240相抵接。由此，可通过拧动抵推头260可时抵推头260与第二导向套240保持抵接，从而使得第一导向套220与第二导向套240保持对侧力传感器的夹持，以便于后续测试时，侧力传感器始终能够检测到推力。

力检测模组200还包括与测力传感器250电性连接的数据传输器270。数据传输器270可读取测力传感器250检测到的推力，并将该推力数据上传至控制系统中进行统计和处理。

请一并参阅图6，在一些实施例中，力检测模组200还包括位移检测件280，位移检测件280设置于测试台架100，位移检测件280用于检测机械自锁油缸400的活塞杆的收缩行程。

可选地，位移检测件280为刻度标尺，当机械自锁油缸400的活塞杆出现收缩时，可通过刻度标尺读取机械自锁油缸400的活塞杆的收缩行程大小。由此，将读取的收缩行程与预设范围值进行比较，若读取的收缩行程在预设范围值内则可判断机械自锁油缸400的可靠性符合要求，否则不符合要求。

请参阅图2、图4及图5，在本实施中，第一安装工位101设有固定支撑架110，力加载模组300安装在固定支撑架110上。第二安装工位103设有可调支撑架120，可调支撑架120用于安装机械自锁油缸400。

进一步的，可调支撑架120中部设有收容机械自锁油缸400的U形缺口121U，机械自锁油缸400的缸体上设有法兰部410，法兰部410与可调支撑架120靠近侧力传感器的一侧相抵接。并且法兰部410与可调支撑架120之间设有垫板130。由此，通过在法兰部410与可调支撑架120增减垫板130可进行小间距的调节。

可调支撑架120与测试台架100可拆卸连接，并且可调支撑架120与测试台架100之间设有预设数量的垫板130。由此，可通过增减垫板130的数量调节机械自锁油缸400安装时的高度。

请一并参阅图6，进一步的，测试台架100在第二安装工位103设有预设数量的安装孔140，可调支撑架120通过螺栓150与对应的安装孔140螺纹配合。由此，当更换不同型号的机械自锁油缸400进行测试时，可将可调支撑架120装入在对应的安装孔140进行适配调节，还可以通过增减可调支撑架120与测试台架100之间的垫板130进行高度调节。可调支撑架120的设置，使得机械自锁油缸性能测试装置可以适配不同型号的机械自锁油缸400的测试，从而提升了机械自锁油缸性能测试装置的兼容性。

请参阅图2及图6，在本实施例中，力加载模组300选择为加载油缸310，加载油缸310与设置于第二安装工位103的机械自锁油缸400的轴线在同一直线上。

机械自锁油缸性能测试装置还包括液压控制油路500，液压控制油路500包括供油模组510、第一电磁换向阀520、第二电磁换向阀530、双向液压锁540和梭阀550。其中，供油模组510通过第一油路依次连接第一电磁换向阀520、双向液压锁540和加载油缸310；供油模组510还通过第二油路依次连接第二电磁换向阀530和机械自锁油缸400，并且第二电磁换向阀530和机械自锁油缸400之间的第二油路还通过支路连接梭阀550和机械自锁油缸400的自锁装置。

本实施例提供的机械自锁油缸性能测试装置进行测试时，供油模组510中的电动机512通电带动液压泵513转动从而将油箱511中的液压油输入到液压控制油路500中；当第二电磁换向阀530得电时，液压油经过第二电磁换向阀530后分为两路，一路通过梭阀550将机械自锁油缸400的自锁装置打开，此时机械自锁油缸400进入可自由活动状态；一路液压油进入机械自锁油缸400无杠腔推动油缸活塞杆伸出将第二导向套240移动到测试位置。当第一电磁换向阀520得电时，液压油经过第一电磁换向阀520打开双向液压锁540进入到加载油缸310的无杠腔，以推动加载油缸310的活塞杆伸出将第二导向套240移动到测试位置。左右两侧的第一导向套220和第二导向套240将测力传感器250夹在中间。

进一步的，为了防止机械自锁油缸400和加载油缸310在测试过程中出现乱动，提高安全性能。在本实施例中，第一电磁换向阀520和第二电磁换向阀530之间通过电控程序实现互锁配合。即第一电磁阀得电，第二电磁阀不能得电，反之亦然。

请参阅图2至图6，本实施例还一并提供了一种机械自锁油缸性能测试方法，应用了上述提供的机械自锁油缸性能测试装置。其中，机械自锁油缸性能测试方法包括：

S100：在第二安装工位103安装待测试的机械自锁油缸400。

S200：通过力加载模组300对力检测模组200施加持续增大的推力，并通过力检测模组200实时获取推力的大小。

具体的，供油模组510中的电动机512启动，第一电磁换向阀520的Y1位得电，第二电磁换向阀530失电时，液压油进入加载油缸310的无杠腔推动活塞杆伸出，以带动第一导向套220往机械自锁油缸400的方向施加推力，夹在中的测试传感器能测量推动的大小并由数据传输器270读出。进一步的，液压控制油路500中设置有溢流阀560，通过溢流阀560设定最高压力从而防止加载油缸310推力超过限定值。由此，通过上述步骤S200，可对机械自锁油缸400自锁极限值进行测量。

在一些实施例中，上述步骤S200也可执行：通过力加载模组300对力检测模组200施加恒定的推力，并观察机械自锁油缸400的活塞杆的收缩情况。

具体的，供油模组510中的电动机512断电，第一电磁换向阀520的Y1、Y2位失电，第二电磁换向阀530失电时，双向液压锁540能使加载油缸310无杠腔保持压力不变，即加载油缸310推力不变。测试台架100上设置刻度标尺，如果机械自锁油缸400的活塞杆有回缩现象，即可通过刻度标尺读出。这样能测试长时间工作时，机械自锁油缸400的锁紧性能是否可靠。

相比于现有技术，本实施例提供的机械自锁油缸性能测试装置，具有如下优点：

1、简化了机械自锁油缸400的测试流程，不再需要装车测试，测试更加方便快捷。由此，机械自锁油缸400在测试台架100上测试合格后再装车试用，提高安全性，并且测试台架100通过加载油缸310能模拟机械自锁油缸400的多种受力工况。

2、可调支撑架120的可调性设计能兼容不同缸径和安装距的机械自锁油缸400。

3、液压控制回路可通过程序控制自动加压(即调节机械自锁油缸400的受力大小)，实现测试过程的自动化。并且测试数据能导出，方便保存和分析。

4、结构紧凑，占用地方较小，方便安装。

以上结合附图详细描述了本申请实施例的可选实施方式，但是，本申请实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请实施例的技术构思范围内，可以对本申请实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请实施例的思想，其同样应当视为本申请实施例所公开的内容。