專利名稱：一種疲勞壽命試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對裝載機(jī)、挖掘裝載機(jī)、挖掘機(jī)的工作裝置及與工作裝置直接連接件進(jìn)行結(jié)構(gòu)和焊接疲勞壽命進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證的疲勞壽命試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
國內(nèi)沒有能對裝載機(jī)、挖掘裝載機(jī)、挖掘機(jī)的工作裝置和與工作裝置直接連接件的零部件進(jìn)行疲勞壽命試驗(yàn)的專用試驗(yàn)裝置，也無相應(yīng)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致生產(chǎn)企業(yè)無法對本實(shí)用新型涉及到的零部件進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)。造成裝載機(jī)、挖掘裝載機(jī)和挖掘機(jī)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(yàn)的唯一方法是將零部件裝配成整機(jī)，使用整機(jī)進(jìn)行實(shí)際作業(yè)完成相應(yīng)零部件的疲勞壽命試驗(yàn)。零部件裝成整機(jī)試驗(yàn)存在以下的問題I、整機(jī)實(shí)際作業(yè)受天氣、人員、工作量的限制，造成有效實(shí)際作業(yè)試驗(yàn)時間短(經(jīng)對實(shí)際作業(yè)時間統(tǒng)計，以一天24小時計算的實(shí)際試驗(yàn)時間也就8 12小時)，要完成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1000小時實(shí)際作業(yè)試驗(yàn)，一般需要4 6個月，造成試驗(yàn)周期長。2、實(shí)際作業(yè)試驗(yàn)需要支付人員工資、燃油費(fèi)、發(fā)動機(jī)油、液壓油、傳動油等其它油料費(fèi)、配件費(fèi)、樣機(jī)折舊費(fèi)等費(fèi)用，完成1000小時實(shí)際作業(yè)需要支付的費(fèi)用在25萬元以上，造成試驗(yàn)費(fèi)用聞。3、工作裝置裝配成整機(jī)進(jìn)行疲勞壽命試驗(yàn)，須選擇重工況(如鐵礦、石料場)進(jìn)行實(shí)際作業(yè)試驗(yàn)，才可能達(dá)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(fēng)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(shí)際作業(yè)載荷值只有80%到95%的比例能達(dá)到預(yù)期載荷值，可能導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不夠準(zhǔn)確、不夠全面。5、實(shí)際作業(yè)需要消耗大量的柴油(實(shí)際作業(yè)1000小時燃燒柴油在11000 32000kg之間，依機(jī)型不同而變化)、發(fā)動機(jī)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(jī)運(yùn)行必會產(chǎn)生噪聲對使用環(huán)境造成噪聲污染，整機(jī)試驗(yàn)必然導(dǎo)致使用環(huán)境的空氣污染和噪聲污染。6、由于實(shí)際作業(yè)負(fù)荷不是全部達(dá)到預(yù)期值，生產(chǎn)企業(yè)對全新開發(fā)產(chǎn)品的實(shí)際作業(yè)時間遠(yuǎn)大于1000小時，有的甚至達(dá)到4000小時，以充分試驗(yàn)出結(jié)構(gòu)、焊縫的疲勞壽命。這樣既造成試驗(yàn)費(fèi)用的高額支付，造成有效經(jīng)費(fèi)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(yán)重浪費(fèi)，大幅降低了社會效益。通過以上分析可以看出像裝載機(jī)、挖掘裝載機(jī)、挖掘機(jī)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(jī)才能完成試驗(yàn)，造成試驗(yàn)周期長、試驗(yàn)費(fèi)巨大、試驗(yàn)的準(zhǔn)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(fèi)。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)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(jī)、挖掘裝載機(jī)、挖掘機(jī)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(yàn)，大幅縮短試驗(yàn)周期、減少試驗(yàn)費(fèi)用開支、保證試驗(yàn)載荷達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，提高試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性、全面性，無污染的疲勞壽命試驗(yàn)裝置。為了解決上述問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種疲勞壽命試驗(yàn)裝置，包括用于固定樣件、防止樣件在實(shí)驗(yàn)過程中移動或偏移的固定裝置，該試驗(yàn)裝置還包括用于支撐實(shí)驗(yàn)樣件的支撐裝置以及作為實(shí)驗(yàn)樣件在實(shí)驗(yàn)時的動力源的液壓系統(tǒng)。以下是本實(shí)用新型對上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化該試驗(yàn)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(shí)施循環(huán)加載動作的測量控制裝置。進(jìn)一步優(yōu)化所述實(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)驗(yàn)樣件后端移動的后限位機(jī)構(gòu)，所述前限位機(jī)構(gòu)與后限位機(jī)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(jìn)一步優(yōu)化所述支撐裝置包括設(shè)在前限位機(jī)構(gòu)與后限位機(jī)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(jī)構(gòu)的位置，后支承設(shè)在靠近后限位機(jī)構(gòu)的位置。進(jìn)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(jī)構(gòu)，方便給多種機(jī)型的試驗(yàn)樣件加載偏心載荷。進(jìn)一步優(yōu)化所述前限位機(jī)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(jī)構(gòu)將實(shí)驗(yàn)樣件產(chǎn)生的向上的力傳遞給前地錨鎖扣并保持實(shí)驗(yàn)樣件的零部件始終處于設(shè)定的空間位置狀態(tài)。進(jìn)一步優(yōu)化所述后限位機(jī)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(shí)驗(yàn)樣件固定連接。進(jìn)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(jī)型調(diào)節(jié)前后位置；進(jìn)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(shí)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(shí)現(xiàn)到循環(huán)次數(shù)后聲光報警與自動停機(jī)；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(shí)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(jìn)行循環(huán)加載，實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)狀態(tài)的調(diào)整，可完成實(shí)驗(yàn)樣件的結(jié)構(gòu)、焊縫疲勞壽命的試驗(yàn)；液壓油精濾裝置按測量控制裝置的指令實(shí)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(jìn)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(shí)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(yàn)實(shí)施過程中，按一定循環(huán)周期為實(shí)驗(yàn)樣件循環(huán)加載提供設(shè)定壓力的液壓油，實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)樣件進(jìn)行疲勞壽命試驗(yàn)的目的。本實(shí)用新型采用上述方案具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型可應(yīng)用機(jī)械、液壓、電子技術(shù)，使試驗(yàn)過程操作既簡便快捷又易實(shí)施，使循環(huán)加載過程實(shí)現(xiàn)自動控制。2、本實(shí)用新型的使用不但可減少80%以上的試驗(yàn)時間，還可減少90%以上的試驗(yàn)費(fèi)用支出，還可保證試驗(yàn)負(fù)荷100%達(dá)到預(yù)期目標(biāo)值且波動范圍(可依據(jù)需要對載荷波動幅度進(jìn)行調(diào)整)可控，從而使試驗(yàn)周期大幅縮短、試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)大幅降低、試驗(yàn)負(fù)荷更符合設(shè)計預(yù)期值，試驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。3、本實(shí)用新型對樣件進(jìn)行試驗(yàn)，不需要裝配駕駛室、柴油機(jī)、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(fèi)。4、鑒于本實(shí)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(yàn)裝置更加地減少社會資源的浪費(fèi)，提高社會效益，更加節(jié)能。5、本實(shí)用新型利用市電作為動力源，消除了柴油機(jī)工作產(chǎn)生的尾氣污染物的排放，使試驗(yàn)更有利于環(huán)境保護(hù)；同時消除了整機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的噪聲對使用環(huán)境的噪聲污染，使試驗(yàn)更加環(huán)保。使用疲勞壽命試驗(yàn)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(yàn)更環(huán)保。6、本實(shí)用新型用市電作為動力源，沒有整機(jī)的柴油燃燒消耗、機(jī)油、液壓油等其它油料的消耗，不會有發(fā)動機(jī)的尾氣排放和油污的產(chǎn)生。沒有整機(jī)的運(yùn)行，不會有相應(yīng)的噪聲產(chǎn)生。同一零部件裝成整機(jī)試驗(yàn)需要功率是疲勞壽命試驗(yàn)裝置使用的功率的幾倍。使零部件的疲勞壽命試驗(yàn)沒有尾氣排放污染和運(yùn)動的噪聲污染，試驗(yàn)更環(huán)保和更節(jié)能。7、本實(shí)用新型的使用，解決了行業(yè)內(nèi)裝載機(jī)、挖掘裝載機(jī)和挖掘機(jī)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(yàn)裝置的問題。從而使裝載機(jī)、挖掘裝載機(jī)和挖掘機(jī)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(yàn)變得簡便、快捷和更準(zhǔn)確，為試驗(yàn)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(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)。8、通過本實(shí)用新型對試驗(yàn)樣件的試驗(yàn)，可以在保證整機(jī)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。9、本實(shí)用新型的長期使用，為裝載機(jī)、挖掘裝載機(jī)、挖掘裝載機(jī)的工作裝置及與工作裝置直接連接件的疲勞壽命試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)，為解決無行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

附圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例的固定裝置固定裝載機(jī)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(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為本實(shí)用新型實(shí)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(jī)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(jī)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(shí)施方式
實(shí)施例,如圖I、圖2、圖4所不,一種疲勞壽命試驗(yàn)裝置,包括用于固定樣件、防止樣件在實(shí)驗(yàn)過程中移動或偏移的固定裝置，該試驗(yàn)裝置還包括用于支撐實(shí)驗(yàn)樣件的支撐裝置以及作為實(shí)驗(yàn)樣件在實(shí)驗(yàn)時的動力源的液壓系統(tǒng)。該試驗(yàn)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(shí)施循環(huán)加載動作的測量控制裝置19。所述實(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)驗(yàn)樣件后端移動的后限位機(jī)構(gòu)15。所述前限位機(jī)構(gòu)3與后限位機(jī)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(jī)構(gòu)3與后限位機(jī)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(jī)構(gòu)3的位置，后支承14設(shè)在靠近后限位機(jī)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(jī)構(gòu)3，方便給多種機(jī)型的驗(yàn)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(jī)構(gòu)15，方便多種機(jī)型的使用。如圖3所示，所述前限位機(jī)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(jī)構(gòu)3將實(shí)驗(yàn)樣件產(chǎn)生的向上的力傳遞給前地錨鎖扣2并保持實(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)驗(yàn)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(jī)型調(diào)節(jié)前后位置；所述前支承11在實(shí)驗(yàn)過程中與試驗(yàn)樣件前驅(qū)動橋用螺栓固定連接，用于保證試驗(yàn)樣件在試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程中與試驗(yàn)樣件后驅(qū)動橋用螺栓固定連接，用于保證試驗(yàn)樣件在試驗(yàn)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(shí)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(shí)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(shí)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(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)到循環(huán)次數(shù)后聲光報警與自動停機(jī)；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(shí)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(jìn)行固定周期性的循環(huán)加載，實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)狀態(tài)的調(diào)整，可完成實(shí)驗(yàn)樣件的結(jié)構(gòu)、焊縫疲勞壽命的試驗(yàn)；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(shí)現(xiàn)油液的循環(huán)冷卻。控制高壓油產(chǎn)生裝置17、液壓油空調(diào)冷卻裝置18、液壓油精濾裝置20的啟動與停止，自動控制按設(shè)定加載循環(huán)周期進(jìn)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(jī)工作裝置對上述疲勞壽命實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理進(jìn)行介紹裝載機(jī)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(jī)構(gòu)3的卡板301中，前限位機(jī)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(yuǎn)大于試驗(yàn)時作用在前限位機(jī)構(gòu)3上的向上的力。后限位機(jī)構(gòu)15中牽引銷軸151插入裝載機(jī)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(jī)構(gòu)15傳遞的力從而保證裝載機(jī)的空間位置狀態(tài)不變。裝載機(jī)的前驅(qū)動橋23與前支承11固定連接，保證裝載機(jī)的前車架12在試驗(yàn)過程中的空間位置不變化不產(chǎn)生任何滑動。裝載機(jī)的后驅(qū)動橋22與后支承14固定連接，保證裝載機(jī)的后車架13在試驗(yàn)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(yàn)實(shí)施過程中，按一定循環(huán)周期為實(shí)驗(yàn)樣件循環(huán)加載提供設(shè)定壓力的液壓油，實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)樣件進(jìn)行疲勞壽命試驗(yàn)的目的。安裝時，先將高壓油輸出口 I接到裝載機(jī)鏟斗油缸8的大腔、高壓油輸出口 II接到裝載機(jī)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(jī)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(diǎn)擊油泵開始工作，液壓油從接入油箱的油泵進(jìn)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(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定值后液壓油從調(diào)壓閥處流回液壓油箱16。當(dāng)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(diǎn)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(jìn)入鏟斗油缸8的大腔、動臂油缸10的大腔，直到壓力達(dá)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(yùn)動的趨勢，但在前限位機(jī)構(gòu)3和后限位機(jī)構(gòu)15的作用下不能向上運(yùn)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(shí)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(diǎn)轉(zhuǎn)動，導(dǎo)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(jī)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(shí)際鏟裝作業(yè)中的掘料所受力一致。當(dāng)循環(huán)加載時間結(jié)束時，進(jìn)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(jìn)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(shí)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(yàn)樣件完成了特定交變力的循環(huán)作用，實(shí)現(xiàn)了疲勞壽命的試驗(yàn)。所述疲勞試驗(yàn)裝置中，調(diào)整不同的加載時間、緩慢卸載時間，可實(shí)現(xiàn)工作裝置受力從0到設(shè)定的最大值之間進(jìn)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(jī)的工作裝置在不受力作用時空間位置不變，就能實(shí)現(xiàn)只對鏟斗油缸大腔實(shí)施循環(huán)加載，達(dá)到交變作用力的作用，實(shí)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(yàn)驗(yàn)證。這樣試驗(yàn)?zāi)軐?shí)現(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(fēng)扇開始工作，冷卻循環(huán)泵電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)等待工作，當(dāng)液壓油溫隨循環(huán)加載的進(jìn)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(jìn)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(dāng)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(jī)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(jī)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(dāng)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(jī)和冷卻循環(huán)油泵電機(jī)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(shí)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(yàn)裝置相關(guān)參數(shù)按預(yù)定要求完成對試驗(yàn)樣件的疲勞壽命試驗(yàn)。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(jī)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(diǎn)擊液壓油泵啟動或停止功能按扭控制液壓油泵電機(jī)工作或停機(jī)、點(diǎn)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(jī)、點(diǎn)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(jī)工作或停機(jī)、點(diǎn)擊循環(huán)加載啟動或停止功能按扭控制疲勞壽命試驗(yàn)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(jī)。⑥通斷疲勞壽命試驗(yàn)裝置的電源和試驗(yàn)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(jī)。⑧出現(xiàn)異常情況時，對整疲勞壽命試驗(yàn)裝置進(jìn)行緊急停機(jī)。⑨電源總開關(guān)前端與市電接通，總開關(guān)后端連通試驗(yàn)裝置各用電器開關(guān)。當(dāng)閉合電源總開關(guān)后為試驗(yàn)裝置所屬用電器提供電源即可正常使用，當(dāng)電源總開關(guān)斷開后斷開試驗(yàn)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(jī))的電連接，在工控機(jī)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(jī)、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(jī)電連接。當(dāng)在工控機(jī)的測試軟件界面上點(diǎn)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(shí)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(jìn)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(yàn)在工控機(jī)的測試軟件界面上分別點(diǎn)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(dāng)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(dāng)斷開時則不為用電器提供電能。在測控軟件界面上點(diǎn)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(jī)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(diǎn)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(dá)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(dāng)加載時長達(dá)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(jìn)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(yàn)樣件受力逐漸減小，減小到設(shè)定的最小值止，當(dāng)緩慢卸載時長達(dá)到設(shè)定值時，PLC發(fā)出指令進(jìn)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(dāng)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(jìn)行累加。如此，按照設(shè)定時長不間斷地從加載、緩慢卸載進(jìn)行交變循環(huán)，直到記錄循環(huán)次數(shù)達(dá)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(jī)一開始工作，液壓油被從液壓油箱中通過油泵進(jìn)口吸入通過永久磁性過濾器再到精細(xì)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(dá)到循環(huán)加載所需要求。當(dāng)啟動液壓油精濾裝置工作時，循環(huán)油泵電機(jī)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(jìn)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(xì)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(yàn)裝置，包括用于固定樣件、防止樣件在實(shí)驗(yàn)過程中移動或偏移的固定裝置，其特征在于該試驗(yàn)裝置還包括用于支撐實(shí)驗(yàn)樣件的支撐裝置以及作為實(shí)驗(yàn)樣件在實(shí)驗(yàn)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(yàn)裝置，其特征在于該試驗(yàn)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(shí)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(yàn)裝置，其特征在于 所述實(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)驗(yàn)樣件后端移動的后限位機(jī)構(gòu)(15)，所述前限位機(jī)構(gòu)(3)與后限位機(jī)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(yàn)裝置，其特征在于 所述支撐裝置包括設(shè)在前限位機(jī)構(gòu)(3)與后限位機(jī)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(jī)構(gòu)(3)的位置，后支承(14)設(shè)在靠近后限位機(jī)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(yàn)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(jī)構(gòu)(3)，方便給多種機(jī)型的驗(yàn)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(yàn)裝置，其特征在于 所述前限位機(jī)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(jī)構(gòu)(3)將實(shí)驗(yàn)樣件產(chǎn)生的向上的力傳遞給前地錨鎖扣(2)并保持實(shí)驗(yàn)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(yàn)裝置，其特征在于 所述后限位機(jī)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(shí)驗(yàn)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(yàn)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(jī)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(yàn)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(shí)現(xiàn)按預(yù)期完成循環(huán)加載，實(shí)現(xiàn)累計到循環(huán)次數(shù)時指令聲光報警與自動停機(jī)。
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(shí)現(xiàn)試驗(yàn)樣件狀態(tài)的調(diào)整，液壓循環(huán)加載，可完成實(shí)驗(yàn)樣件的結(jié)構(gòu)、焊縫疲勞壽命的試驗(yàn)； 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(yàn)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(shí)現(xiàn)油液的循環(huán)冷卻。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種疲勞壽命試驗(yàn)裝置，包括用于固定樣件、防止樣件在實(shí)驗(yàn)過程中移動或偏移的固定裝置，該試驗(yàn)裝置還包括用于支撐實(shí)驗(yàn)樣件的支撐裝置以及作為實(shí)驗(yàn)樣件在實(shí)驗(yàn)時的動力源的液壓系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，可完成裝載機(jī)、挖掘裝載機(jī)、挖掘機(jī)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(yàn)，大幅縮短試驗(yàn)周期、減少試驗(yàn)費(fèi)用開支、保證試驗(yàn)載荷達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，提高試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)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(xué)強(qiáng), 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