高速旋转接头试验台的研制.pdf

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1、第５期（总第１９８期）机械工程与自动化Ｎｏ．５２０１６年１０月ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ＆ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＯｃｔ．文章编号：１６７２-６４１３（２０１６）０５-０１１５-０２高速旋转接头试验台的研制苏东海，王唱（沈阳工业大学机械工程学院，辽宁沈阳１１０８７０）摘要：为了满足高速旋转接头研制和性能测试的需求，设计一套液压系统，可以一次完成所有高速旋转接头的性能测试。阐述了试验系统设计及测试方法。关键词：高速旋转接头；试验台；研制＋中图分类号：ＴＰ２７１.３１∶ＴＰ３９１.９文献标识码：Ａ0引言时启动伺服电机１５，保证高速旋转

2、接头１１以１５００ｒ／旋转接头是在流体传动系统中将工作介质从静止ｍｉｎ的速度进行旋转运动，保压５ｍｉｎ，其中正、反转各管路输送到旋转体的常用元件，广泛应用于各个行２．５ｍｉｎ。因进、出油口串联，所以压力传感器９在［１］业。风机用高速旋转接头相较其他旋转接头工作环５ｍｉｎ内压差的一半即为需要检测的压降值。境更恶劣，工作转速更高。一般厂家要求旋转接头一次安装，无需维护，因此对旋转接头的性能要求十分严格。为保证旋转接头质量，需要对其进行出厂测试。现有的旋转接头试验台在进行不同的试验项目时，需要多次拆装，工作效率低下，试验误差较大，无法满足厂家批量生

3、产的要求，因此我们研究开发了高速旋转［２］接头综合试验台。1试验系统设计本文测试的高速旋转接头结构示意图如图１所示。在进行新产品研制、定型和出厂前，必须对其进行全面的性能测试。１-油箱；２-滤油器；３-空气滤清器；４-液压泵组；５，１９-溢流阀；６-单向阀；７-压力表；８，１８-换向阀；９，１７-压力传感器；１０，１２，１６-流量计；１１-旋转接头；１３-截止阀；１４-扭矩传感器；１５-电机图２试验台液压系统原理图（２）额定流量试验：开启液压油泵组４，打开电磁图１高速旋转接头结构示意图球阀８和１８，并通过调节溢流阀５和１９使系统压力参考相关标

4、准，对高速旋转接头进行最大工作压达到额定压力，同时启动伺服电机１５，保证高速旋转力试验、额定流量试验、启动阻力矩试验、旋转阻力矩接头１１以１５００ｒ／ｍｉｎ的速度进行旋转运动，其中正、试验、压力损失试验、密封性试验和耐久性试验共７项反转各２．５ｍｉｎ。流量计１０和１６的稳定检测值即为［３］测试。根据试验要求，设计的综合试验台液压系统额定流量值。原理图如图２所示。（３）启动阻力矩试验：启动伺服电机１５，保证高速2试验控制过程旋转接头１１以１５００ｒ／ｍｉｎ的旋转速度进行旋转运动。（１）最大工作压力试验：开启液压泵组４，打开电扭矩传感器１４的检测

5、值即为启动时的旋转力矩值。磁球阀８和１８，并通过调节溢流阀５和１９为液压系（４）旋转阻力矩试验：开启液压泵组４，打开电磁统提供最大工作压力的液压油；关闭换向阀８和１８，同球阀８和１８，并通过调节溢流阀５和１９为液压系统辽宁省高等学校优秀科技人才支持计划项目（ＬＲ２０１２００４）；沈阳市科学技术计划项目（Ｆ１３-０６９-２-００）收稿日期：２０１５-１２-２５；修订日期：２０１６-０７-０２作者简介：苏东海（１９６４-），男，辽宁沈阳人，教授，博士生导师，主要研究方向：流体传动与控制。・１１６・机械工程与自动化２０１６年第５期［６］提供最大工作

6、压力的液压油，同时启动伺服电机１５，态性能研究的重要手段。保证高速旋转接头１１以１５００ｒ／ｍｉｎ的速度进行旋转ＡＭＥＳｉｍ是系统工程高级建模和仿真平台，是由运动，其中正、反转各２．５ｍｉｎ。在这种条件下，通过法国ＩＭＡＧＩＮＥ公司于１９９５年开发的一款基于键合［７］反复试验并用求平均值的方法计算出旋转阻力矩。图的液压或机械系统建模、仿真及动力学分析软件。（５）压力损失试验：开启液压泵组４，打开电磁球它采用标准的ＩＳＯ图标和简单直观的多端口框图，包阀８和１８，并通过调节溢流阀５和１９为液压系统提含了液压、液压管路、液压元件设计、液压阻力、机械

7、和供最大工作压力的液压油，同时启动伺服电机１５，保气动等领域，能实现多学科交叉系统的数学建模，并进［８］证高速旋转接头１１以１５００ｒ／ｍｉｎ的速度进行旋转运行仿真分析。动，其中正、反转各２．５ｍｉｎ。因进、出油口串联，所以本文利用ＡＭＥＳｉｍ软件来研究高速旋转接头泄压力传感器９与１７检测差值的一半即为压力损失值。漏对试验系统压力的影响。（６）密封性试验：开启液压泵组４，打开电磁球阀首先根据液压原理图建立试验系统仿真模型（见８和１８，并通过调节溢流阀５和１９为液压系统提供最图３），在草图模式下利用库中元件创建草图，因为没大工作压力的液压油，同

8、时启动伺服电机１５，保证高有旋转接头的模型，所以在此用液压缸来代替。速旋转接头１１以１５００ｒ／ｍｉｎ的速度进行旋转运动，其中正、反转各２．５ｍｉｎ。流量计１２检测