專利名稱：一種疲勞壽命試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對裝載機、挖掘裝載機、挖掘機的工作裝置及與工作裝置直接連接件進行結(jié)構(gòu)和焊接疲勞壽命進行試驗驗證的疲勞壽命試驗裝置。
背景技術(shù)：
國內(nèi)沒有能對裝載機、挖掘裝載機、挖掘機的工作裝置和與工作裝置直接連接件的零部件進行疲勞壽命試驗的專用試驗裝置，也無相應(yīng)的試驗標準，導致生產(chǎn)企業(yè)無法對本實用新型涉及到的零部件進行室內(nèi)試驗。造成裝載機、挖掘裝載機和挖掘機的工作裝置及與工作裝置直接連接件的結(jié)構(gòu)和焊縫疲勞壽命的試驗的唯一方法是將零部件裝配成整機，使用整機進行實際作業(yè)完成相應(yīng)零部件的疲勞壽命試驗。零部件裝成整機試驗存在以下的問題I、整機實際作業(yè)受天氣、人員、工作量的限制，造成有效實際作業(yè)試驗時間短(經(jīng)對實際作業(yè)時間統(tǒng)計，以一天24小時計算的實際試驗時間也就8 12小時)，要完成行業(yè)標準規(guī)定的1000小時實際作業(yè)試驗，一般需要4 6個月，造成試驗周期長。2、實際作業(yè)試驗需要支付人員工資、燃油費、發(fā)動機油、液壓油、傳動油等其它油料費、配件費、樣機折舊費等費用，完成1000小時實際作業(yè)需要支付的費用在25萬元以上，造成試驗費用聞。3、工作裝置裝配成整機進行疲勞壽命試驗，須選擇重工況(如鐵礦、石料場)進行實際作業(yè)試驗，才可能達到預(yù)期載荷值，而重工況作業(yè)環(huán)境空氣粉塵大，增加了操作人員犯職業(yè)病(如吸肺病)風險。4、使用中受物料密度、物料顆粒大小、物料堆的大小、操作人員的熟練程度和操作方式等許多因素影響，造成實際作業(yè)載荷值只有80%到95%的比例能達到預(yù)期載荷值，可能導致試驗結(jié)果不夠準確、不夠全面。5、實際作業(yè)需要消耗大量的柴油(實際作業(yè)1000小時燃燒柴油在11000 32000kg之間，依機型不同而變化)、發(fā)動機油、液壓油、傳動油等其它油料，柴油燃燒過程中必會排出大量的有害氣體造成環(huán)境空氣被污染，同時整機運行必會產(chǎn)生噪聲對使用環(huán)境造成噪聲污染，整機試驗必然導致使用環(huán)境的空氣污染和噪聲污染。6、由于實際作業(yè)負荷不是全部達到預(yù)期值，生產(chǎn)企業(yè)對全新開發(fā)產(chǎn)品的實際作業(yè)時間遠大于1000小時，有的甚至達到4000小時，以充分試驗出結(jié)構(gòu)、焊縫的疲勞壽命。這樣既造成試驗費用的高額支付，造成有效經(jīng)費的比例大大降低，也造成了對環(huán)境的大量尾氣排放污染和噪聲污染，也造成了社會資源的嚴重浪費，大幅降低了社會效益。通過以上分析可以看出像裝載機、挖掘裝載機、挖掘機的工作裝置及與工作裝置直接連接件的疲勞壽命，現(xiàn)有條件必須裝成整機才能完成試驗，造成試驗周期長、試驗費巨大、試驗的準確性全面性受質(zhì)疑、對環(huán)境造成巨大的排放污染和噪聲污染、社會資源的巨大浪費。發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的問題是為克服上述技術(shù)缺陷，提供一種可完成裝載機、挖掘裝載機、挖掘機的工作裝置及與工作裝置直接連接件的結(jié)構(gòu)、焊縫疲勞壽命試驗，大幅縮短試驗周期、減少試驗費用開支、保證試驗載荷達到預(yù)期目標，提高試驗結(jié)果準確性、全面性，無污染的疲勞壽命試驗裝置。為了解決上述問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種疲勞壽命試驗裝置，包括用于固定樣件、防止樣件在實驗過程中移動或偏移的固定裝置，該試驗裝置還包括用于支撐實驗樣件的支撐裝置以及作為實驗樣件在實驗時的動力源的液壓系統(tǒng)。以下是本實用新型對上述方案的進一步優(yōu)化該試驗裝置還包括與液壓系統(tǒng)連接用于測量、控制液壓系統(tǒng)按設(shè)定參數(shù)實施循環(huán)加載動作的測量控制裝置。進一步優(yōu)化所述實驗樣件固定裝置包括澆注在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的前地錨鎖扣、后地錨鎖扣；所述前地錨鎖扣的一端澆注在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)，另一端傳動連接有用于限制樣件前端移動的前限位機構(gòu)，所述后地錨鎖扣的一端澆注在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)，另一端傳動連接有用于限制實驗樣件后端移動的后限位機構(gòu)，所述前限位機構(gòu)與后限位機構(gòu)共同完成保持被測樣件始終處于設(shè)定的空間位置狀態(tài)。進一步優(yōu)化所述支撐裝置包括設(shè)在前限位機構(gòu)與后限位機構(gòu)之間設(shè)有前支撐、后支承，所述前支撐設(shè)在靠近前限位機構(gòu)的位置，后支承設(shè)在靠近后限位機構(gòu)的位置。進一步優(yōu)化所述前地錨鎖扣設(shè)置為多組，多組前地錨鎖扣上分別傳動連接有前限位機構(gòu)，方便給多種機型的試驗樣件加載偏心載荷。進一步優(yōu)化所述前限位機構(gòu)包括用于限制樣件位移的卡板、上定位銷軸，所述上定位銷軸穿過卡板與設(shè)有通孔的上連接螺栓轉(zhuǎn)動連接，上連接螺栓通過連接桿與下連接螺栓固定連接；所述下連接螺栓通過設(shè)在其內(nèi)部的下定位銷軸與前地錨鎖扣轉(zhuǎn)動連接；前限位機構(gòu)將實驗樣件產(chǎn)生的向上的力傳遞給前地錨鎖扣并保持實驗樣件的零部件始終處于設(shè)定的空間位置狀態(tài)。進一步優(yōu)化所述后限位機構(gòu)包括第二下連接螺栓，所述第二下連接螺栓的一端通過第二下定位銷軸與后地錨鎖扣轉(zhuǎn)動連接，另一端通過第二連接桿連接有第二上連接螺栓，所述第二上連接螺栓通過第二上定位銷軸連接有吊帶，所述吊帶通過牽引銷軸與實驗樣件固定連接。進一步優(yōu)化所述前支撐與設(shè)在混凝土基礎(chǔ)上的支承板固定連接、后支承設(shè)在支承板上，支承板可根據(jù)不同機型調(diào)節(jié)前后位置；進一步優(yōu)化所述液壓系統(tǒng)包括高壓油產(chǎn)生裝置、液壓油空調(diào)冷卻裝置和液壓油精濾裝置以及測量控制裝置；測量控制裝置依據(jù)需要完成循環(huán)加載次數(shù)、循環(huán)加載時間、緩慢卸載時間、液壓油正常工作溫度范圍的設(shè)定，實現(xiàn)循環(huán)加載次數(shù)、液壓油工作溫度、循環(huán)加載壓力的監(jiān)測、顯示與保存，實現(xiàn)到循環(huán)次數(shù)后聲光報警與自動停機；高壓油產(chǎn)生裝置和液壓油精濾裝置分別與測量控制裝置電連接；[0025]高壓油產(chǎn)生裝置按測量控制裝置的指令完成循環(huán)加載壓力的設(shè)定，實現(xiàn)按設(shè)定最高壓力以設(shè)定循環(huán)加載、緩慢卸載時間進行循環(huán)加載，實現(xiàn)裝載機狀態(tài)的調(diào)整，可完成實驗樣件的結(jié)構(gòu)、焊縫疲勞壽命的試驗；液壓油精濾裝置按測量控制裝置的指令實現(xiàn)液壓油的循環(huán)過濾，保證液壓油清潔含雜質(zhì)顆粒小于Ium;液壓油空調(diào)冷卻裝置與測量控制裝置電連接，可按照測量控制裝置的指令執(zhí)行自動控制液壓油溫在正常工作溫度范圍。進一步優(yōu)化所述液壓系統(tǒng)還包括液壓油箱，高壓油產(chǎn)生裝置、液壓油空調(diào)冷卻裝置和液壓油精濾裝置分別與液壓油箱通過油管連通以實現(xiàn)油液的循環(huán)冷卻、過濾與循環(huán)加載。所述高壓油產(chǎn)生裝置在試驗實施過程中，按一定循環(huán)周期為實驗樣件循環(huán)加載提供設(shè)定壓力的液壓油，實現(xiàn)對試驗樣件進行疲勞壽命試驗的目的。本實用新型采用上述方案具有以下優(yōu)點I、本實用新型可應(yīng)用機械、液壓、電子技術(shù)，使試驗過程操作既簡便快捷又易實施，使循環(huán)加載過程實現(xiàn)自動控制。2、本實用新型的使用不但可減少80%以上的試驗時間，還可減少90%以上的試驗費用支出，還可保證試驗負荷100%達到預(yù)期目標值且波動范圍(可依據(jù)需要對載荷波動幅度進行調(diào)整)可控，從而使試驗周期大幅縮短、試驗經(jīng)費大幅降低、試驗負荷更符合設(shè)計預(yù)期值，試驗結(jié)果更準確。3、本實用新型對樣件進行試驗，不需要裝配駕駛室、柴油機、傳動部件、液壓油箱、傳動油箱、散熱器等許多價值不菲的零部件，從而消除了這些零部件的無效消耗，使制造這些零部件的所有資源得到最有效的利用，消除了社會資源的浪費。4、鑒于本實用新型使用市電作動力源，不需消耗柴油等油料，使這些油料可用于其它用途，從而提高油料的使用效率。使得使用疲勞壽命試驗裝置更加地減少社會資源的浪費，提高社會效益，更加節(jié)能。5、本實用新型利用市電作為動力源，消除了柴油機工作產(chǎn)生的尾氣污染物的排放，使試驗更有利于環(huán)境保護；同時消除了整機運行產(chǎn)生的噪聲對使用環(huán)境的噪聲污染，使試驗更加環(huán)保。使用疲勞壽命試驗裝置對工作裝置及與工作裝置直接連接件的疲勞壽命試驗更環(huán)保。6、本實用新型用市電作為動力源，沒有整機的柴油燃燒消耗、機油、液壓油等其它油料的消耗，不會有發(fā)動機的尾氣排放和油污的產(chǎn)生。沒有整機的運行，不會有相應(yīng)的噪聲產(chǎn)生。同一零部件裝成整機試驗需要功率是疲勞壽命試驗裝置使用的功率的幾倍。使零部件的疲勞壽命試驗沒有尾氣排放污染和運動的噪聲污染，試驗更環(huán)保和更節(jié)能。7、本實用新型的使用，解決了行業(yè)內(nèi)裝載機、挖掘裝載機和挖掘機的工作裝置及與工作裝置直接連接件的結(jié)構(gòu)、焊縫疲勞壽命無試驗裝置的問題。從而使裝載機、挖掘裝載機和挖掘機的工作裝置及與工作裝置直接連接件的結(jié)構(gòu)、焊縫疲勞壽命的試驗變得簡便、快捷和更準確，為試驗樣件的結(jié)構(gòu)和焊縫的疲勞壽命優(yōu)化提升提供更真實、準確的數(shù)據(jù)依據(jù)。8、通過本實用新型對試驗樣件的試驗，可以在保證整機使用疲勞壽命的前提下，使零部件結(jié)構(gòu)更優(yōu)化、制造成本更低廉，為社會提供高性價比產(chǎn)品提供了更加可靠、有效的保障，為社會資源充分利用奠定了最為堅實的基礎(chǔ)。9、本實用新型的長期使用，為裝載機、挖掘裝載機、挖掘裝載機的工作裝置及與工作裝置直接連接件的疲勞壽命試驗標準提供依據(jù)，為解決無行業(yè)標準的問題奠定基礎(chǔ)，最終提高整個行業(yè)的設(shè)計水平和制造水平，降低行業(yè)的研發(fā)成本。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

附圖I為本實用新型實施例的固定裝置固定裝載機的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為附圖I中混凝土基礎(chǔ)A-A的剖視圖；附圖3為前限位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為本實用新型實施例中液壓系統(tǒng)與測量控制裝置的連接關(guān)系圖。圖中I-混凝土基礎(chǔ)；2_前地錨鎖扣；3_前限位機構(gòu)；301_卡板；302_上定位銷軸；303-上連接螺栓；304-連接桿；305-下連接螺栓；306-下定位銷軸；4-鏟斗；5_鏟斗拉桿；6-鏟斗搖臂；7-鏟斗油缸活塞桿；8-鏟斗油缸；9-動臂焊合；10-動臂油缸；11-前支承；12_前車架；13_后車架；14_后支承；15_后限位機構(gòu)；151-牽引銷軸；152_吊帶；153_第二上定位銷軸；154_第二上連接螺栓；155_第二連接桿；156_第二下連接螺栓；157-第二下定位銷軸；16-液壓油箱；17_高壓油產(chǎn)生裝置；18-液壓油空調(diào)冷卻裝置；19-測量控制裝置；20_液壓油精濾裝置；21-后地錨鎖扣；22_后驅(qū)動橋；23_前驅(qū)動橋；24-支承板；25_動臂油缸活塞桿。
具體實施方式
實施例,如圖I、圖2、圖4所不,一種疲勞壽命試驗裝置,包括用于固定樣件、防止樣件在實驗過程中移動或偏移的固定裝置，該試驗裝置還包括用于支撐實驗樣件的支撐裝置以及作為實驗樣件在實驗時的動力源的液壓系統(tǒng)。該試驗裝置還包括與液壓系統(tǒng)連接用于測量、控制液壓系統(tǒng)按設(shè)定參數(shù)實施循環(huán)加載動作的測量控制裝置19。所述實驗樣件固定裝置包括澆注在混凝土基礎(chǔ)I內(nèi)的前地錨鎖扣2、后地錨鎖扣21 ;所述前地錨鎖扣2的一端澆注在混凝土基礎(chǔ)I內(nèi)，另一端傳動連接有用于限制樣件前端移動的前限位機構(gòu)3，所述后地錨鎖扣21的一端澆注在混凝土基礎(chǔ)I內(nèi)，另一端傳動連接有用于限制實驗樣件后端移動的后限位機構(gòu)15。所述前限位機構(gòu)3與后限位機構(gòu)15共同完成保持被測樣件始終處于設(shè)定的空間位置狀態(tài)。所述支撐裝置包括設(shè)在前限位機構(gòu)3與后限位機構(gòu)15之間設(shè)有前支撐11、后支承14，所述前支撐11設(shè)在靠近前限位機構(gòu)3的位置，后支承14設(shè)在靠近后限位機構(gòu)15的位置。所述前地錨鎖扣2設(shè)置為多組，多組前地錨鎖扣2上可分別傳動連接有前限位機構(gòu)3，方便給多種機型的驗樣件加載偏心載荷。所述后地錨鎖扣21設(shè)置為多組，多組后地錨鎖扣21上可分別傳動連接有后限位機構(gòu)15，方便多種機型的使用。如圖3所示，所述前限位機構(gòu)3包括用于限制樣件位移的卡板301、上定位銷軸302，所述上定位銷軸302穿過卡板301與設(shè)有通孔的上連接螺栓303轉(zhuǎn)動連接，上連接螺栓303通過連接桿304與下連接螺栓305固定連接，所述下連接螺栓305通過下定位銷軸306與前地錨鎖扣2轉(zhuǎn)動連接；限位機構(gòu)3將實驗樣件產(chǎn)生的向上的力傳遞給前地錨鎖扣2并保持實驗樣件的零部件始終處于設(shè)定的空間位置狀態(tài)。如圖I所示，所述后限位機構(gòu)15包括第二下連接螺栓156，所述第二下連接螺栓156的一端通過第二下定位銷軸157與后地錨鎖扣21轉(zhuǎn)動連接，另一端通過第二連接桿155連接有第二上連接螺栓154，所述第二上連接螺栓154通過第二上定位銷軸153連接有吊帶152，所述吊帶152通過牽引銷軸151與實驗樣件固定連接。所述前支撐11與設(shè)在混凝土基礎(chǔ)I上的支承板24固定連接、后支承14設(shè)在支承板24上，支承板24可根據(jù)不同機型調(diào)節(jié)前后位置；所述前支承11在實驗過程中與試驗樣件前驅(qū)動橋用螺栓固定連接，用于保證試驗樣件在試驗過程中的空間位置不變化、不產(chǎn)生任何滑動；所述后支承14在實驗過程中與試驗樣件后驅(qū)動橋用螺栓固定連接，用于保證試驗樣件在試驗過程中的空間位置不變化。所述液壓系統(tǒng)包括高壓油產(chǎn)生裝置17、液壓油空調(diào)冷卻裝置18和液壓油精濾裝置20以及測量控制裝置19 ；測量控制裝置19依據(jù)需要完成循環(huán)加載次數(shù)、循環(huán)加載時間、緩慢卸載時間、液壓油正常工作溫度范圍的設(shè)定，實現(xiàn)循環(huán)加載次數(shù)、液壓油工作溫度、循環(huán)加載壓力的監(jiān)測、顯示與保存，實現(xiàn)按設(shè)定循環(huán)周期發(fā)出指令控制循環(huán)加載、緩慢卸載，實現(xiàn)對高壓產(chǎn)生裝置17、液壓油空調(diào)冷卻裝置18、液壓油精濾裝置20的啟動或停機的控制，實現(xiàn)到循環(huán)次數(shù)后聲光報警與自動停機；高壓油產(chǎn)生裝置17和液壓油精濾裝置20分別與測量控制裝置19電連接；高壓油產(chǎn)生裝置17按測量控制裝置19的指令完成循環(huán)加載壓力的設(shè)定，實現(xiàn)按設(shè)定最高壓力以設(shè)定循環(huán)加載、緩慢卸載時間進行固定周期性的循環(huán)加載，實現(xiàn)裝載機狀態(tài)的調(diào)整，可完成實驗樣件的結(jié)構(gòu)、焊縫疲勞壽命的試驗；液壓油精濾裝置20按測量控制裝置19的指令完成液壓油的循環(huán)過濾，保證液壓油清潔含雜質(zhì)顆粒小于Ium;液壓油空調(diào)冷卻裝置18與測量控制裝置19電連接，可按照測量控制裝置19的指令執(zhí)行自動控制液壓油溫在正常工作溫度范圍。所述液壓系統(tǒng)還包括液壓油箱16，高壓油產(chǎn)生裝置17、液壓油空調(diào)冷卻裝置18和液壓油精濾裝置20分別與液壓油箱16通過油管連通以實現(xiàn)油液的循環(huán)冷卻?？刂聘邏河彤a(chǎn)生裝置17、液壓油空調(diào)冷卻裝置18、液壓油精濾裝置20的啟動與停止，自動控制按設(shè)定加載循環(huán)周期進行循環(huán)加載，自動控制液壓油溫度在設(shè)定的正常工作溫度范圍內(nèi)。下面結(jié)合裝載機工作裝置對上述疲勞壽命實驗裝置的工作原理進行介紹裝載機工作裝置包括鏟斗4、鏟斗拉桿5、鏟斗搖臂6、鏟斗油缸活塞桿7、鏟斗油缸8、動臂9、動臂油缸10、動臂油缸活塞桿25 ;與工作裝置直接連接的部件前車架12，通過前車架12間接連接后車架13。[0066]測試時，鏟斗4的主刃板插入前限位機構(gòu)3的卡板301中，前限位機構(gòu)3將鏟斗4上翻的力傳遞給前地錨鎖扣2并保持鏟斗4始終處于設(shè)定的空間位置狀態(tài)，前地錨鎖扣2的拔出力遠大于試驗時作用在前限位機構(gòu)3上的向上的力。后限位機構(gòu)15中牽引銷軸151插入裝載機的后車架13中的牽引孔中，通過吊帶152將力傳遞給后地錨鎖扣21克服后限位機構(gòu)15傳遞的力從而保證裝載機的空間位置狀態(tài)不變。裝載機的前驅(qū)動橋23與前支承11固定連接，保證裝載機的前車架12在試驗過程中的空間位置不變化不產(chǎn)生任何滑動。裝載機的后驅(qū)動橋22與后支承14固定連接，保證裝載機的后車架13在試驗過程中的空間位置不變化不產(chǎn)生任何滑動。所述高壓油產(chǎn)生裝置17在試驗實施過程中，按一定循環(huán)周期為實驗樣件循環(huán)加載提供設(shè)定壓力的液壓油，實現(xiàn)對試驗樣件進行疲勞壽命試驗的目的。安裝時，先將高壓油輸出口 I接到裝載機鏟斗油缸8的大腔、高壓油輸出口 II接到裝載機鏟斗油缸8的小腔、高壓油輸出口III接到動臂油缸10的大腔、高壓油輸出口IV接到動臂油缸10的小腔，調(diào)整裝載機鏟斗4的空間位置到要求位置，利用電腦測控軟件界面設(shè)定循環(huán)加載時間和緩慢卸載時間，設(shè)定循環(huán)加載周期次數(shù)，設(shè)定液壓油正常工作溫度范圍，這些參數(shù)調(diào)定后，在電腦測控軟件界面上點擊油泵開始工作，液壓油從接入油箱的油泵進油口流入，經(jīng)過電磁閥I —調(diào)壓閥I —電磁閥II、電磁閥III、電磁閥IV、電磁閥V—調(diào)壓閥II、調(diào)壓閥III、調(diào)壓閥IV、調(diào)壓閥V，利用調(diào)壓閥II、調(diào)壓閥III、調(diào)壓閥IV、調(diào)壓閥V分別用來調(diào)整高壓油輸出口 I、高壓油輸出口 II、高壓油輸出口III、高壓油輸出口IV的壓力到預(yù)定值，而調(diào)壓閥I調(diào)定壓力為各輸出口壓力最高的壓力值，當壓力達到預(yù)定值后液壓油從調(diào)壓閥處流回液壓油箱16。當電磁閥I吸合時，電磁閥II、電磁閥III、電磁閥IV、電磁閥V都不吸合時液壓油經(jīng)調(diào)壓閥I流回液壓油箱，而高壓油輸出口 I、高壓油輸出口 II、高壓油輸出口III、高壓油輸出口IV連接的各油缸的液壓油被保持原狀態(tài)不變。在電腦測控軟件界面上點擊開始循環(huán)加載，此時循環(huán)加載時間控制器工作，電磁閥II、電磁閥IV吸合則電磁閥III、電磁閥V則不吸合時，液壓油經(jīng)高壓油輸出口 I、高壓油輸出口III分別進入鏟斗油缸8的大腔、動臂油缸10的大腔，直到壓力達到預(yù)定值后液壓油經(jīng)調(diào)壓閥流入液壓油箱16，同時高壓油輸出口II、IV連接的鏟斗油缸8的小腔、動臂油缸10小腔的油經(jīng)電磁閥流回液壓油箱16，這一過程完成加載動作，加載大小由調(diào)定的壓力決定，加載時間由調(diào)定的循環(huán)加載時長決定，使鏟斗4產(chǎn)生向上運動的趨勢，但在前限位機構(gòu)3和后限位機構(gòu)15的作用下不能向上運動，在此狀態(tài)下就使鏟斗4、動臂焊合9及前車架12受到類似于實際作業(yè)中的帶載掘料的力的作用。由于動臂油缸10的大腔充滿液壓油，造成動臂焊合9無法將動臂油缸10內(nèi)的活塞桿壓入繞動臂焊合9與前車架12之鉸接點轉(zhuǎn)動，導致前車架12繞前驅(qū)動橋23轉(zhuǎn)動，使得與前車架12相連接成整體的后車架13向上翻動。由于后車架牽引銷軸處與后限位機構(gòu)15、后地錨鎖扣21連接成整體而后車架無法向上翻動。象這樣作用在工作裝置及前車架上的力就與實際鏟裝作業(yè)中的掘料所受力一致。當循環(huán)加載時間結(jié)束時，進入緩慢卸載時間，此時電磁閥II、電磁閥IV不吸合而電磁閥III、電磁閥V吸合時，液壓油經(jīng)高壓油輸出口 II、高壓油輸出口 IV接通的鏟斗油缸8小腔、動臂油缸10小腔，直到緩慢卸載時間周期結(jié)束，而通過高壓油輸出口 I、高壓油輸出口III連通的鏟斗油缸8大腔、動臂油缸10大腔的液壓油經(jīng)電磁閥回流液壓油箱16，這一過程即為緩慢卸載周期，在此過程中，鏟斗4、動臂焊合9和前車架12所受力將逐漸減小，此卸載時間足夠的話力減小到零。緩慢卸載周期結(jié)束后，立即進入第二循環(huán)加載周期再到緩慢卸載周期。如此循環(huán)，即可實現(xiàn)對鏟斗4、動臂焊合9及前車架12受力從調(diào)定值到最大值、再從最大值逐漸減小或到零的變化，從而對試驗樣件完成了特定交變力的循環(huán)作用，實現(xiàn)了疲勞壽命的試驗。所述疲勞試驗裝置中，調(diào)整不同的加載時間、緩慢卸載時間，可實現(xiàn)工作裝置受力從0到設(shè)定的最大值之間進行不間斷的循環(huán)加載。也可以增設(shè)閥門封閉動臂大腔內(nèi)的液壓油不泄漏，就能保持所試裝載機的工作裝置在不受力作用時空間位置不變，就能實現(xiàn)只對鏟斗油缸大腔實施循環(huán)加載，達到交變作用力的作用，實現(xiàn)對工作裝置及與工作裝置直接連接件結(jié)構(gòu)、焊縫疲勞壽命的試驗驗證。這樣試驗?zāi)軐崿F(xiàn)液壓油減少發(fā)熱，減小功率消耗而更節(jié)能。所述液壓油空調(diào)冷卻裝置18保證在循環(huán)加載過程中循環(huán)液壓油的溫度變化在正常工作溫度范圍內(nèi)。工作時，啟動液壓油空調(diào)冷卻裝置18，開關(guān)繼電器I通電冷卻風扇開始工作，冷卻循環(huán)泵電機、空調(diào)壓縮機等待工作，當液壓油溫隨循環(huán)加載的進行而升高到超過設(shè)定正常工作溫度上限時，冷卻溫控器輸出指令使開關(guān)繼電器II通電冷卻循環(huán)油泵啟動工作，高溫液壓油經(jīng)接入液壓油箱16的液壓油經(jīng)液壓油進油泵接口吸入經(jīng)冷卻水箱到冷卻油散熱器經(jīng)液壓油流回油箱接口流回液壓油箱16，液壓油在這流動路徑中散失熱量降溫，使得液壓油溫度降低而逐漸低于上限溫度。當僅憑液壓油的冷卻循環(huán)不能將持續(xù)循環(huán)加載產(chǎn)生的熱量散失而液壓油溫再次上升超過上限溫度時，開關(guān)繼電器III通電，空調(diào)冷卻循環(huán)裝置18中的空調(diào)壓縮機開始工作，加大液壓油的循環(huán)冷卻降溫，保證液壓溫處于設(shè)定的正常工作溫度范圍內(nèi)，空調(diào)壓縮機開始工作制冷，空調(diào)散熱器大量帶走散失熱量而降低冷卻油散熱器的溫度，促使液壓油散失更多的熱量，使液壓油逐漸降低溫度，當液壓油溫降低到正常工作油溫下限值時，冷卻溫控器給出信號使開關(guān)繼電器II、開關(guān)繼電器III斷電，空調(diào)壓縮機和冷卻循環(huán)油泵電機均停止工作。由于循環(huán)加載持續(xù)產(chǎn)生的熱量使液壓油溫再次上升超過正常工作溫度范圍上限時，再次執(zhí)行上述的冷卻降溫循環(huán)，這樣實現(xiàn)液壓油溫始終保持在正常工作溫度范圍內(nèi)。所述測量控制裝置19的功能是設(shè)定、控制疲勞壽命試驗裝置相關(guān)參數(shù)按預(yù)定要求完成對試驗樣件的疲勞壽命試驗。測量控制裝置19的功能包括①利用專用測試軟件，在計算機界面設(shè)定循環(huán)周期(包括加載時間和緩慢卸載時間)、設(shè)定加載循環(huán)次數(shù)，點擊液壓油泵啟動或停止功能按扭控制液壓油泵電機工作或停機、點擊液壓油空調(diào)冷卻裝置啟動或停止功能按扭控制液壓油空調(diào)冷卻裝置工作或停機、點擊液壓油精濾裝置啟動或停止功能按扭控制液壓油精濾泵電機工作或停機、點擊循環(huán)加載啟動或停止功能按扭控制疲勞壽命試驗裝置循環(huán)加載的開始或停止。②利用專用測試軟件察看、保存液壓油壓力、溫度變化曲線。③設(shè)定高壓油產(chǎn)生裝置17工作的最低液壓油溫度及超低溫時鎖定系統(tǒng)不工作。④設(shè)定高壓油產(chǎn)生裝置17工作的最高壓力，超過此限值即停止工作。⑤利用專用測試軟件統(tǒng)計、保存循環(huán)加載次數(shù)和到預(yù)定循環(huán)次數(shù)聲光報警和自動停機。⑥通斷疲勞壽命試驗裝置的電源和試驗裝置所屬各用電器的電源。⑦防止油路漏油工作污染環(huán)境，控制油壓快速降低后報警和自動停機。⑧出現(xiàn)異常情況時，對整疲勞壽命試驗裝置進行緊急停機。⑨電源總開關(guān)前端與市電接通，總開關(guān)后端連通試驗裝置各用電器開關(guān)。當閉合電源總開關(guān)后為試驗裝置所屬用電器提供電源即可正常使用，當電源總開關(guān)斷開后斷開試驗裝置所有用電器的電源各用電設(shè)備不能工作。PLC可編程模塊與測控用電腦(工控機)的電連接，在工控機界面上設(shè)定加載壓力、循環(huán)時間、循環(huán)次數(shù)、液壓油最高溫度、最高加載壓力，測量控制裝置19與油泵電機、液壓油空調(diào)冷卻裝置18、電磁閥、壓力變送器、溫度傳感器、過濾泵電機電連接。當在工控機的測試軟件界面上點擊液壓泵啟動按扭、液壓油空調(diào)冷卻裝置啟動按扭、液壓油過濾啟動按扭、鏟斗加載循環(huán)啟動按扭后自動控制按設(shè)定循環(huán)周期實施循環(huán)加載，自動控制按設(shè)定循環(huán)液壓油工作溫度范圍工作(溫度超高時開始降溫，溫度超低時停止降溫)，自動進入液壓油壓力、油溫、循環(huán)次數(shù)的監(jiān)測顯示和數(shù)據(jù)保存。要結(jié)束循環(huán)加載試驗在工控機的測試軟件界面上分別點擊液壓泵停止按扭、液壓油空調(diào)冷卻裝置18停止按扭、液壓油精濾停止按鈕、鏟斗4加載循環(huán)停止按扭后，即刻停止各相關(guān)工作。工作時，380V電源總開關(guān)閉合時，為220V電源分開關(guān)提供電能，當斷開時則不為220V電源分開關(guān)的提供電能。220V電源分開關(guān)閉合為測控裝置中的開關(guān)繼電器、24V電源、測控用電腦、手動控制器、聲光報警器、PLC可編程模塊、儀表提供電能，當斷開時則不為用電器提供電能。在測控軟件界面上點擊高壓油產(chǎn)生裝置開始工作按鈕時，PLC給開關(guān)繼電器III指令閉合使接觸器I、電磁閥I吸合，高壓油產(chǎn)生裝置中的油泵電機通電開始工作，從液壓油箱16中吸入液壓油流經(jīng)電磁閥I —調(diào)壓閥II —電磁閥II、電磁閥III、電磁閥IV、電磁閥V。在測控軟件的界面上點擊循環(huán)加載開始按扭，通過循環(huán)加載時間控制器輸出信號使高壓油產(chǎn)生裝置中的電磁閥II、電磁閥IV吸合為鏟斗油缸8的大腔、動臂油缸10的大腔加載壓力，油路壓力由零逐漸增大，直到壓力達到設(shè)定最高值時液壓油經(jīng)調(diào)壓閥流回到油箱16，受到的作用力不再增加，當加載時長達到設(shè)定時長時，在PLC的指令下循環(huán)緩慢卸載時間控制器輸出信號使高壓油產(chǎn)生裝置中的電磁閥III、電磁閥V吸合液壓油緩慢進入鏟斗油缸8的小腔、動臂油缸10的小腔，同時大腔的油液開始通過電磁閥流回液壓油箱，使試驗樣件受力逐漸減小，減小到設(shè)定的最小值止，當緩慢卸載時長達到設(shè)定值時，PLC發(fā)出指令進行第二次加載，此時PLC給循環(huán)次數(shù)監(jiān)測顯示保存儀表發(fā)出指令記錄循環(huán)次數(shù)為1，當完成第二個加載、緩慢卸載后記錄顯示次數(shù)為2，即次數(shù)進行累加。如此，按照設(shè)定時長不間斷地從加載、緩慢卸載進行交變循環(huán)，直到記錄循環(huán)次數(shù)達到設(shè)定次數(shù)時PLC發(fā)出指令開關(guān)繼電器IV接通聲光報警器報警，同時PLC給循環(huán)加載時間控制器和循環(huán)緩慢卸載時間控制器停止工作。測量控制裝置19中的開關(guān)繼電器I通電接觸器I吸合，使液壓油精濾裝置20中的過濾循環(huán)油泵電機一開始工作，液壓油被從液壓油箱中通過油泵進口吸入通過永久磁性過濾器再到精細過濾器回到液壓油箱16中，完成對液壓油的精密過濾。所述液壓油精濾裝置20，它功能是將循環(huán)加載用液壓油在循環(huán)加載中產(chǎn)生的污染物過濾去除，保證循環(huán)液壓油的清潔度達到循環(huán)加載所需要求。當啟動液壓油精濾裝置工作時，循環(huán)油泵電機帶動過濾循環(huán)泵工作，帶有污染物、雜質(zhì)的液壓油經(jīng)過濾循環(huán)泵的進口被吸入，液壓油流經(jīng)永久磁性過濾器時鐵屑、較粗的顆粒雜質(zhì)被過濾掉，液壓油再流經(jīng)精細過濾器(通過顆粒< I U m)將永久磁性過濾器未去除的雜質(zhì)微粒過濾掉，過濾后的油液通過油管流回到液壓油箱16內(nèi)，完成液壓油的清潔，保證液壓油的清潔滿足使用要求，保證液壓系統(tǒng)各元件的正常使用壽命。
權(quán)利要求1.一種疲勞壽命試驗裝置，包括用于固定樣件、防止樣件在實驗過程中移動或偏移的固定裝置，其特征在于該試驗裝置還包括用于支撐實驗樣件的支撐裝置以及作為實驗樣件在實驗時的動力源的液壓系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種疲勞壽命試驗裝置，其特征在于該試驗裝置還包括與液壓系統(tǒng)連接用于測量、控制液壓系統(tǒng)按設(shè)定參數(shù)實施循環(huán)加載動作的測量控制裝置(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種疲勞壽命試驗裝置，其特征在于 所述實驗樣件固定裝置包括澆注在混凝土基礎(chǔ)(1)內(nèi)的前地錨鎖扣(2)、后地錨鎖扣(21);所述前地錨鎖扣(2)的一端澆注在混凝土基礎(chǔ)(1)內(nèi)，另一端傳動連接有用于限制樣件前端移動的前限位機構(gòu)(3 )，所述后地錨鎖扣(21)的一端澆注在混凝土基礎(chǔ)(1)內(nèi)，另一端傳動連接有用于限制實驗樣件后端移動的后限位機構(gòu)(15)，所述前限位機構(gòu)(3)與后限位機構(gòu)(15)共同完成保持被測樣件始終處于設(shè)定的空間位置狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種疲勞壽命試驗裝置，其特征在于 所述支撐裝置包括設(shè)在前限位機構(gòu)(3)與后限位機構(gòu)(15)之間設(shè)有前支撐(11)、后支承(14)，所述前支撐(11)設(shè)在靠近前限位機構(gòu)(3)的位置，后支承(14)設(shè)在靠近后限位機構(gòu)(15)的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種疲勞壽命試驗裝置，其特征在于 所述前地錨鎖扣(2)設(shè)置為多組，多組前地錨鎖扣(2)上分別傳動連接有前限位機構(gòu)(3)，方便給多種機型的驗樣件加載偏心載荷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種疲勞壽命試驗裝置，其特征在于 所述前限位機構(gòu)(3)包括用于限制樣件位移的卡板(301)、上定位銷軸(302)，所述上定位銷軸(302)穿過卡板(301)與設(shè)有通孔的上連接螺栓(303)轉(zhuǎn)動連接，上連接螺栓(303)通過連接桿(304)與下連接螺栓(305)固定連接； 所述下連接螺栓(305)通過下定位銷軸(306)與前地錨鎖扣(2)轉(zhuǎn)動連接；限位機構(gòu)(3)將實驗樣件產(chǎn)生的向上的力傳遞給前地錨鎖扣(2)并保持實驗樣件的零部件始終處于設(shè)定的空間位置狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一所述的一種疲勞壽命試驗裝置，其特征在于 所述后限位機構(gòu)(15)包括第二下連接螺栓(156)，所述第二下連接螺栓(156)的一端通過第二下定位銷軸(157)與后地錨鎖扣(21)轉(zhuǎn)動連接，另一端通過第二連接桿(155)連接有第二上連接螺栓(154)，所述第二上連接螺栓(154)通過第二上定位銷軸(153)連接有吊帶(152)，所述吊帶(152)通過牽引銷軸(151)與實驗樣件固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種疲勞壽命試驗裝置，其特征在于 所述前支撐(11)與設(shè)在混凝土基礎(chǔ)(1)上的支承板(24)固定連接、后支承(14)設(shè)在支承板(24)上，支承板(24)可根據(jù)不同機型調(diào)節(jié)前后位置； 根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種疲勞壽命試驗裝置，其特征在于 所述液壓系統(tǒng)包括高壓油產(chǎn)生裝置(17)、液壓油空調(diào)冷卻裝置(18)和液壓油精濾裝置(20)以及測量控制裝置(19);測量控制裝置(19)依據(jù)需要設(shè)定循環(huán)加載次數(shù)、循環(huán)加載周期、液壓油正常工作溫度范圍、高壓產(chǎn)生裝置工作的最低液壓油溫、高壓油產(chǎn)生裝置正常工作的最高壓力，各設(shè)定指令的輸出實現(xiàn)按預(yù)期完成循環(huán)加載，實現(xiàn)累計到循環(huán)次數(shù)時指令聲光報警與自動停機。
9.高壓油產(chǎn)生裝置(17)和液壓油精濾裝置(20)分別與測量控制裝置(19)電連接； 高壓油產(chǎn)生裝置(17)按測量控制裝置(19)的指令完成循環(huán)加載壓力的設(shè)定，實現(xiàn)試驗樣件狀態(tài)的調(diào)整，液壓循環(huán)加載，可完成實驗樣件的結(jié)構(gòu)、焊縫疲勞壽命的試驗； 液壓油精濾裝置(20)按測量控制裝置(19)的指令完成液壓油的循環(huán)過濾，保證液壓油中雜質(zhì)顆粒小于Ιμπι; 液壓油空調(diào)冷卻裝置(18)與測量控制裝置(19)電連接，可按照測量控制裝置(19)的指令執(zhí)行自動控制液壓油溫在正常工作溫度范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種疲勞壽命試驗裝置，其特征在于所述液壓系統(tǒng)還包括液壓油箱(16)，高壓油產(chǎn)生裝置(17)、液壓油空調(diào)冷卻裝置(18)和液壓油精濾裝置(20)分別與液壓油箱(16)通過油管連通以實現(xiàn)油液的循環(huán)冷卻。
專利摘要本實用新型公開了一種疲勞壽命試驗裝置，包括用于固定樣件、防止樣件在實驗過程中移動或偏移的固定裝置，該試驗裝置還包括用于支撐實驗樣件的支撐裝置以及作為實驗樣件在實驗時的動力源的液壓系統(tǒng)。本實用新型采用上述技術(shù)方案，可完成裝載機、挖掘裝載機、挖掘機的工作裝置及與工作裝置直接連接件的結(jié)構(gòu)、焊縫疲勞壽命試驗，大幅縮短試驗周期、減少試驗費用開支、保證試驗載荷達到預(yù)期目標，提高試驗結(jié)果準確性、全面性，無污染。
文檔編號G01M3/32GK202814699SQ201220495339
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者王金華, 蘇先龍, 劉金富, 宋玉良, 門世宗, 劉振鵬, 王久剛, 黃學強, 李明國, 蒙小行, 王宗國, 王曉燕, 王紅梅, 秦建軍, 秦培江, 李化偉, 滕延良, 劉朝斌, 潘飛, 徐道海 申請人:福田雷沃國際重工股份有限公司