一种轴承试验台的液压制动系统的制作方法

1.本发明涉及液压制动领域，具体涉及一种轴承试验台的液压制动系统。


背景技术：

2.在轴承工况模拟试验中，轴承工况模拟试验台需要具备模拟轴承在实际工况运行中承受的巨大轴向力、径向力和倾覆力矩的综合作用，而当轴承工况模拟试验台需要停机时，如何迅速让轴承停止转动成为问题的关键所在。
3.现有技术中，通常采用液压盘式制动，需要设置专门的制动盘以及制动油缸从而提供巨大制动力，液压盘式制动发热量大，刹车片的热衰减及磨损会严重影响制动效果，还考虑到现有轴承工况模拟试验台的结构布局，无法提供制动盘和制动油缸的布置空间。
4.综上所述，急需一种轴承试验台的液压制动系统以解决现有技术中轴承试验台制动困难的问题。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种轴承试验台的液压制动系统，以解决现有技术中轴承试验台制动困难的问题，具体技术方案如下：
6.一种轴承试验台的液压制动系统，包括加载制动油路、紧急制动油路以及换向阀；
7.所述加载制动油路包括油箱以及动力件；油箱、动力件以及换向阀的p口依次连通，
8.所述换向阀的a口与执行机构的第一油腔连通，通过加载制动油路和换向阀实现对第一油腔充压；换向阀的t口与油箱连通，换向阀的b口与执行机构的第二油腔连通；t口、b口以及油箱用于第二油腔的泄压；
9.所述紧急制动油路包括蓄能组件以及阀件；所述蓄能组件、阀件以及第一油腔依次连通；阀件用于蓄能组件和第一油腔之间的连通和关闭。
10.以上技术方案优选的，所述加载制动油路还包括油路过滤组件；所述油路过滤组件设置在动力件和换向阀的p口之间。
11.以上技术方案优选的，所述加载制动油路还包括单向阀a、调速阀以及球阀；单向阀a、调速阀以及球阀沿液压油运动方向依次设置在油路过滤组件和换向阀的p口之间，单向阀a用于液压油从油路过滤组件到p口的单向流通。
12.以上技术方案优选的，所述加载制动油路还包括减压阀，减压阀设置在球阀和换向阀的p口之间。
13.以上技术方案优选的，所述动力件和蓄能组件连通；动力件和蓄能组件之间设有单向阀b，用于液压油从动力件到蓄能组件的单向流通。
14.以上技术方案优选的，所述紧急制动油路还包括单向阀c；所述单向阀c设置在蓄能组件以及阀件之间，用于液压油从蓄能组件到阀件的单向流通。
15.以上技术方案优选的，所述紧急制动油路还包括节流阀；节流阀设置在单向阀c和
阀件之间。
16.以上技术方案优选的，还包括比例溢流阀；所述比例溢流阀设置在阀件和第一油腔之间，且比例溢流阀与油箱连通。
17.以上技术方案优选的，还包括第一液控单向阀和第二液控单向阀；第一液控单向阀设置在换向阀的a口与第一油腔之间；第二液控单向阀设置在换向阀的b口和第二油腔之间。
18.以上技术方案优选的，所述执行机构为轴承试验台上的轴向加载油缸。
19.应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
20.(1)本发明的轴承试验台的液压制动系统，包括加载制动油路、紧急制动油路以及换向阀，加载制动油路包括动力件和油箱，动力件将油箱的液压油经换向阀输入执行机构的第一油腔(如伸缩油缸的有杆腔)，使得执行机构给与轴承的外圈一个轴向的拉力(即轴向载荷)，轴承内外圈的摩擦力增大，从而达到制动效果；并且，在轴承试验台突然断电或者需要紧急制动时，紧急制动油路的阀件(电磁球阀)失电后打开，系统压力锁定在执行机构的第一油腔内，同时蓄能组件的压力油迅速经阀件到达第一油腔内，增加轴承摩擦力，达到瞬时制动的目的。
21.(2)本发明的加载制动油路还包括油路过滤组件，油路过滤组件精滤液压油，能避免油路堵塞，保证系统正常运行。
22.(3)本发明的加载制动油路还包括单向阀a、调速阀以及球阀；单向阀a能避免液压油倒流，调速阀调整油路内的流量，保证系统稳定，球阀控制和调节调速阀输出的液压油。
23.(4)本发明的球阀和换向阀的p口之间还设有减压阀，减压阀将液压油调整至所需的压力后输出，从而提供制动所需的压力，并且减压阀根据实际情况调整液压油压力，使得本发明的制动系统还可以用于轴承的轴向加载试验。
24.(5)本发明的动力件和蓄能组件连通，动力件不仅可以把油箱内的液压油输入第一油腔，同时还可以将液压油输入到蓄能组件进行蓄能，结构简洁；同时在动力件和蓄能组件之间设置单向阀b，避免动力件到蓄能组件的液压油倒流，并且保证蓄能组件对第一油腔输入液压油进行紧急制动时，其输出的液压油不会往动力件输入，避免引起系统振荡。
25.(6)本发明的紧急制动油路还包括单向阀c，紧急制动时，单向阀c能避免第一油腔的液压油倒流。
26.(7)本发明的紧急制动油路还包括节流阀，节流阀用于紧急制动时，控制蓄能组件到第一油腔的液压油流量，保证系统稳定。
27.(8)本发明还包括比例溢流阀，在系统进行紧急制动完成后，系统得电再次启动时，比例溢流阀得电，第一油腔的高压油经比例溢流阀溢流回油箱，从而使得系统能快速重新工作，制动解除迅速。
28.(9)本发明还包括第一液控单向阀和第二液控单向阀，第一液控单向阀和第二液控单向阀能避免第一油腔或第二油腔内的液压油倒流。
29.(10)本发明的执行机构为轴承试验台上的轴向加载油缸，使得本发明的制动系统可以利用轴承试验台的载荷加载系统(即轴向加载油缸)提供制动力，解决了轴承试验台缺少制动结构的问题，并且避免了在试验台上增设其他外部结构，解决了空间占用的问题；同时，本发明的制动系统还可以利用轴向加载油缸对待测试轴承进行轴向加载测试。
30.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
31.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
32.在附图中：
33.图1是本实施例的液压制动系统的液压原理图；
34.图2是图1中换向阀的示意图；
35.图3是本实施例中轴承的示意图，图3中箭头示意的是执行机构力的作用方向；
36.其中，1、油箱；2、动力件；3、油路过滤组件；4、单向阀a；5、调速阀；6、球阀；7、减压阀；8、换向阀；9、蓄能组件；10、单向阀c；11、节流阀；12、阀件；13、比例溢流阀；14、单向阀b；15、第一液控单向阀；16、第二液控单向阀；17、执行机构；17.1、第一油腔；17.2、第二油腔；18、轴承的内圈；19、轴承的外圈。
具体实施方式
37.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
38.实施例：
39.一种轴承试验台的液压制动系统，包括加载制动油路、紧急制动油路以及换向阀8，如图1-3所示，具体如下：
40.如图1所示，所述加载制动油路包括依次连通的油箱1、动力件2(泵)、油路过滤组件3、单向阀a(标号为4)、调速阀5、球阀6以及减压阀7(比例减压阀)；油箱1的液压油经动力件2依次流通至减压阀7；油路过滤组件3参考现有结构。减压阀7通过泄漏油口将减压节流后的多余液压油流回油箱1。
41.如图1和2所示，所述换向阀8为三位四通换向阀，换向阀8上分别设有p口、t口、a口以及b口；加载制动油路的减压阀7与p口连通，a口与执行机构17的第一油腔17.1连通，b口与执行机构17的第二油腔17.2连通，t口与油箱1连通。
42.如图1所示，本实施例的a口与执行机构17的第一油腔17.1之间设有第一液控单向阀15，b口与执行机构17的第二油腔17.2之间设有第二液控单向阀16，第一液控单向阀15和第二液控单向阀16在无液压油输入时，其只能允许液压油从换向阀8到执行机构17进行单向流通，当第一液控单向阀15和第二液控单向阀16输入液压油后，其能允许液压油进行反向流通。
43.如图1和图3所示，本实施例的执行机构17为轴承试验台上的轴向载荷加载油缸(伸缩油缸)，第一油腔17.1为轴向载荷加载油缸的有杆腔，第二油腔17.2为轴向载荷加载油缸的无杆腔，通过加载制动油路向有杆腔输入液压油，使得轴向载荷加载油缸拉紧轴承的外圈19，使得轴承的内圈18和轴承的外圈19摩擦力增大，从而实现制动；本实施例的制动系统在不需要制动时，通过控制加载制动油路输入有杆腔的液压油的流量及压力，能对轴承进行轴向加载测试。
44.如图1所示，所述紧急制动油路包括依次连通的蓄能组件9、单向阀c(标号为10)、节流阀11以及阀件12；阀件12为电磁球阀，具体如下：
45.阀件12与执行机构17的第一油腔17.1(即有杆腔)连通，蓄能组件9的液压油经阀件12进入第一油腔17.1实现紧急制动。蓄能组件9参考现有结构。
46.优选的，本实施例的蓄能组件9与加载制动油路的球阀6连通，使得经动力件2输出的液压油能进入蓄能组件9，从而给蓄能组件9充能，并且，在球阀6和蓄能组件9之间设置单向阀b(标号为14)，单向阀b14用于液压油从球阀6到蓄能组件9的单向流通；除此之外，本实施例的蓄能组件9也可以采用其他外部结构进行充能。
47.如图1所示，本实施例还包括比例溢流阀13，比例溢流阀13设置在阀件12和第一油腔17.1之间，且比例溢流阀13与油箱1连通；在溢流时，第一油腔17.1内的高压油经比例溢流阀13溢流回油箱1。本实施例的比例溢流阀13为反比例溢流阀。
48.本实施例轴承试验台的液压制动系统的工作流程如下：
49.加载制动时：
50.加大减压阀7的电流，同时降低比例溢流阀13的电流(保证液压油不从比例溢流阀溢流)；
51.油箱1内的液压油经动力件2输出，依次经油路过滤组件3、单向阀a4以及调速阀5到达球阀6，从球阀6输出的液压油一部分经单向阀b14单向流通至蓄能组件9(便于后续启动紧急制动)，另一部分经减压阀7到达换向阀8的p口，此时换向阀8的a端得电，液压油经p口到a口，经a口单向流通至第一油腔17.1，从而使得执行机构17(伸缩油缸)的活塞杆运动，从而给与轴承的外圈19轴向拉力，进而使得内外圈之间的摩擦力增加，达到轴承制动的效果。轴承的内圈18固定安装在轴承试验台上。
52.第二油腔17.2(无杆腔)回油时：
53.由于执行机构17的活塞运动，使得第二油腔17.2内压力增大，此时向第二液控单向阀16输入液压油，第二液控单向阀16的进出油口接通，第二油腔17.2内的液压油流通至换向阀8的b口，经b口流通至t口，经t口回流至油箱1。
54.紧急制动时：
55.当轴承试验台遇突发情况突然断电时，各个阀结构的工作状态是：减压阀7关闭，换向阀8在中位(即各油口不连通)，同时，阀件12(电磁球阀)失电打开，比例溢流阀13失电关闭；
56.紧急制动时油路流动方向具体是：蓄能组件9内的液压油迅速依次经单向阀c10、节流阀11以及阀件12到达第一油腔17.1，从而进行紧急制动。
57.溢流回油时：
58.当轴承试验台得电重新启动后(即本实施例的制动系统得电)，各阀结构的工作状态恢复，比例溢流阀13得电打开，阀件12(电磁球阀)得电关闭，第一油腔17.1内的高压油经比例溢流阀13以及t1口(即图1中标示的t1)溢流回油箱1。
59.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种轴承试验台的液压制动系统，其特征在于，包括加载制动油路、紧急制动油路以及换向阀(8)；所述加载制动油路包括油箱(1)以及动力件(2)；油箱(1)、动力件(2)以及换向阀(8)的p口依次连通，所述换向阀(8)的a口与执行机构(17)的第一油腔(17.1)连通，通过加载制动油路和换向阀(8)实现对第一油腔(17.1)充压；换向阀(8)的t口与油箱(1)连通，换向阀(8)的b口与执行机构(17)的第二油腔(17.2)连通；t口、b口以及油箱(1)用于第二油腔(17.2)的泄压；所述紧急制动油路包括蓄能组件(9)以及阀件(12)；所述蓄能组件(9)、阀件(12)以及第一油腔(17.1)依次连通；阀件(12)用于蓄能组件(9)和第一油腔(17.1)之间的连通和关闭。2.根据权利要求1所述的轴承试验台的液压制动系统，其特征在于，所述加载制动油路还包括油路过滤组件(3)；所述油路过滤组件(3)设置在动力件(2)和换向阀(8)的p口之间。3.根据权利要求2所述的轴承试验台的液压制动系统，其特征在于，所述加载制动油路还包括单向阀a(4)、调速阀(5)以及球阀(6)；单向阀a(4)、调速阀(5)以及球阀(6)沿液压油运动方向依次设置在油路过滤组件(3)和换向阀(8)的p口之间，单向阀a(4)用于液压油从油路过滤组件(3)到p口的单向流通。4.根据权利要求3所述的轴承试验台的液压制动系统，其特征在于，所述加载制动油路还包括减压阀(7)，减压阀(7)设置在球阀(6)和换向阀(8)的p口之间。5.根据权利要求1所述的轴承试验台的液压制动系统，其特征在于，所述动力件(2)和蓄能组件(9)连通；动力件(2)和蓄能组件(9)之间设有单向阀b(14)，用于液压油从动力件(2)到蓄能组件(9)的单向流通。6.根据权利要求1-5任意一项所述的轴承试验台的液压制动系统，其特征在于，所述紧急制动油路还包括单向阀c(10)；所述单向阀c(10)设置在蓄能组件(9)以及阀件(12)之间，用于液压油从蓄能组件(9)到阀件(12)的单向流通。7.根据权利要求6所述的轴承试验台的液压制动系统，其特征在于，所述紧急制动油路还包括节流阀(11)；节流阀(11)设置在单向阀c(10)和阀件(12)之间。8.根据权利要求1所述的轴承试验台的液压制动系统，其特征在于，还包括比例溢流阀(13)；所述比例溢流阀(13)设置在阀件(12)和第一油腔(17.1)之间，且比例溢流阀(13)与油箱(1)连通。9.根据权利要求8所述的轴承试验台的液压制动系统，其特征在于，还包括第一液控单向阀(15)和第二液控单向阀(16)；第一液控单向阀(15)设置在换向阀(8)的a口与第一油腔(17.1)之间；第二液控单向阀(16)设置在换向阀(8)的b口和第二油腔(17.2)之间。10.根据权利要求1所述的轴承试验台的液压制动系统，其特征在于，所述执行机构(17)为轴承试验台上的轴向加载油缸。

技术总结
本发明公开一种轴承试验台的液压制动系统，包括加载制动油路、紧急制动油路以及换向阀，加载制动油路包括动力件和油箱，动力件将油箱的液压油经换向阀输入执行机构的第一油腔，使得执行机构给与轴承的外圈一个轴向的拉力，轴承内外圈的摩擦力增大，从而达到制动效果；并且，在轴承试验台突然断电或者需要紧急制动时，紧急制动油路的阀件失电后打开，系统压力锁定在执行机构的第一油腔内，同时蓄能组件的压力油迅速经阀件到达第一油腔内，增加轴承摩擦力，达到瞬时制动的目的。达到瞬时制动的目的。达到瞬时制动的目的。


技术研发人员：刘飞香 程永亮 麻成标 刘华 廖金军 李胜 肖鹏飞 潘成福 林喜
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：2021.12.08
技术公布日：2022/3/8