阅读说明：本技术 一种液压缸内泄漏量快速精确测试系统及其测试方法 (Rapid and accurate test system and test method for internal leakage amount of hydraulic cylinder ) 是由 钟爱生 于 2020-06-18 设计创作，主要内容包括：本发明公布一种液压缸内泄漏量快速精确测试系统及其测试方法,属于液压缸检测设备。包括低压运行控制模块、高压加载控制模块、内泄漏测试模块I、内泄漏测试模块II和被试缸；所述低压运行控制模块连接被试缸的有杆腔和无杆腔,低压运行控制模块为被试缸提供低压大流量动力油；所述高压加载控制模块分别连接内泄漏测试模块I、内泄漏测试模块II,内泄漏测试模块I连接被试缸的有杆腔,内泄漏测试模块II连接被试缸的无杆腔,高压加载控制模块为被试缸提供高压小流量动力油。本发明液压原理新颖、功能完善,能够实现液压缸内泄漏量快速精确测量；通用性较强,对于其他类似产品设计具有借鉴意义。(The invention discloses a quick and accurate test system and a test method for internal leakage of a hydraulic cylinder, and belongs to hydraulic cylinder detection equipment. The device comprises a low-pressure operation control module, a high-pressure loading control module, an internal leakage testing module I, an internal leakage testing module II and a tested cylinder; the low-pressure operation control module is connected with a rod cavity and a rodless cavity of the tested cylinder and provides low-pressure large-flow power oil for the tested cylinder; the high-pressure loading control module is respectively connected with an inner leakage testing module I and an inner leakage testing module II, the inner leakage testing module I is connected with a rod cavity of the tested cylinder, the inner leakage testing module II is connected with a rodless cavity of the tested cylinder, and the high-pressure loading control module provides high-pressure low-flow power oil for the tested cylinder. The hydraulic principle is novel, the functions are complete, and the rapid and accurate measurement of the leakage in the hydraulic cylinder can be realized; the universality is stronger, and the reference significance is provided for other similar product designs.)

一种液压缸内泄漏量快速精确测试系统及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种液压缸检测设备，具体说涉及一种液压缸内泄漏量快速精确测试系统及其测试方法。

背景技术

当前液压缸行业在进行内泄露测试时，普遍是按照国标GB/T15622-2005《液压缸试验方法》和行业标准JB/T10205-2010《液压缸》执行，试验方法如下：在被试液压缸工作腔输入油液，加压至公称压力，测定经活塞泄露至未加压腔的泄露量。该测试方法需要：①、在被试缸未加压腔油口出油处安装流量计或者量杯进行测量；②、被试缸未加压腔油口朝下，此时内泄露液压油可以最快流出未加压腔油口到流量计或者量杯，进行测试。如果被试缸未加压腔油口不朝下，朝其它方向（角度），内泄露液压油需要充满被试缸的未加压腔容积或者部分容积（根据被试缸的未加压腔出油口的角度确定），该容积为升到上百升级别（根据被试缸的参数确定）。

可以看出，国标和行标的测试方法在实际应用中存在如下问题：

因为常用油缸（缸径Ø40mm—Ø500mm）内泄露范围为0.03ml/min—4.2ml/min,该毫升级的内泄露量需要首先流过从被试缸的未加压腔，然后填充被试缸未加压腔的部分或全部容积（根据被试缸的未加压腔出油口的角度），然后才能经过被试缸未加压腔的油口流到流量计或者量杯进行检测，效率极低。根据经验，准确测试一根油缸需要0.5小时到3小时不等（根据被试缸的密封结构和规格参数），严重制约批量产品的质量快速检测需求。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种液压缸内泄漏量快速精确测试系统及其测试方法。

本发明通过一下技术方案实现：

一种液压缸内泄漏量快速精确测试系统，包括低压运行控制模块、高压加载控制模块、内泄漏测试模块I、内泄漏测试模块II和被试缸；所述低压运行控制模块连接被试缸的有杆腔和无杆腔，低压运行控制模块为被试缸提供低压大流量动力油；所述高压加载控制模块分别连接内泄漏测试模块I、内泄漏测试模块II，内泄漏测试模块I连接被试缸的有杆腔，内泄漏测试模块II连接被试缸的无杆腔，高压加载控制模块为被试缸提供高压小流量动力油。

其进一步是：所述低压运行控制模块包括由电机II驱动的低压大流量泵，低压大流量泵出油口连接有压力表II、电液换向阀；所述电液换向阀连接被试缸的有杆腔和无杆腔。

所述低压运行控制模块还包括油位油温计、空气滤清器、回油滤油器II、单向阀、电磁溢流阀、三位四通电磁换向阀III、液控单向阀VIIII、液控单向阀VIIIII；

所述单向阀的进油口与低压大流量泵的出油口连通；

所述电磁溢流阀的进油口与单向阀的出油口连通，电磁溢流阀出油口与回油滤油器II的进油口连通；

所述电液换向阀的进油口与单向阀的出油口连通，电液换向阀回油口与回油滤油器II的进油口连通，电液换向阀出油口A与液控单向阀VIIII的进油口连通，电液换向阀出油口B与液控单向阀VIIIII的进油口连通；

所述三位四通电磁换向阀III的进油口与单向阀的出油口连通，三位四通电磁换向阀III回油口与油箱连通，三位四通电磁换向阀III出油口A与液控单向阀的先导控制口连通，三位四通电磁换向阀III出油口B与液控单向阀VIIIII的先导控制口连通；

所述液控单向阀VIIII的出油口与被试缸的无杆腔油口和内泄漏测试模块II的出油口连通；

所述液控单向阀VIIIII的出油口与被试缸的有杆腔油口和内泄漏测试模块I的出油口连通。

所述高压加载控制模块包括由电机I驱动的高压小流量泵，高压小流量泵出油口连接有压力表I、蓄能器、二位二通电磁球阀、三位四通电磁换向阀I、三位四通电磁换向阀II；所述二位二通电磁球阀连接至油箱；所述三位四通电磁换向阀I、三位四通电磁换向阀II对应连接内泄漏测试模块II、内泄漏测试模块I。

所述内泄漏测试模块II包括液控单向阀V、液控单向阀VI、液控单向阀VII、液控单向阀VIII；

所述液控单向阀V的出油口与高压小流量泵出油口连通，液控单向阀V进油口与液控单向阀VI的进油口连通，液控单向阀V先导控制口与液控单向阀VI的先导控制口和三位四通电磁换向阀I的出油口B连通；

液控单向阀VI出油口与被试缸的无杆腔连通；

所述液控单向阀VII的进油口与流量计II的进油口连通，液控单向阀VII出油口与高压小流量泵出油口连通，液控单向阀VII先导控制口和液控单向阀VIII先导控制口与三位四通电磁换向阀I的出油口A连通；

所述液控单向阀VIII的进油口与流量计II的出油口连通，液控单向阀VIII出油口与被试缸的无杆腔连通。

所述内泄漏测试模块I包括液控单向阀I、液控单向阀II、液控单向阀III、液控单向阀IV；

所述液控单向阀I的出油口与高压小流量泵出油口连通，液控单向阀I进油口与液控单向阀II的进油口连通，液控单向阀I先导控制口和液控单向阀II的先导控制口与三位四通电磁换向阀II的出油口B连通；

所述液控单向阀II出油口与被试缸的有杆腔连通；

所述液控单向阀III的进油口与流量计I的进油口连通，液控单向阀III出油口与高压小流量泵出油口连通，液控单向阀III先导控制口和液控单向阀IV先导控制口与三位四通电磁换向阀II的出油口A连通；

所述液控单向阀IV的进油口与流量计I的出油口连通，液控单向阀IV出油口与被试缸的有杆腔连通。

所述高压加载控制模块还包括回油滤油器I、溢流阀、三位四通电磁换向阀II；

所述溢流阀的进油口与高压小流量泵的出油口连通，溢流阀出油口与回油滤油器I连通；

所述二位二通电磁球阀的进油口与高压小流量泵的出油口连通，二位二通电磁球阀出油口与回油滤油器I连通；

所述蓄能器阀组和蓄能器的进油口、高压小流量泵的出油口连通，蓄能器阀组出油口与回油滤油器I连通；

所述三位四通电磁换向阀I的进油口与高压小流量泵的出油口连通，三位四通电磁换向阀I回油口与回油滤油器I连通,三位四通电磁换向阀I出油口A与液控单向阀VII、液控单向阀VIII的先导控制口连通，三位四通电磁换向阀I出油口B与液控单向阀V、液控单向阀VI的先导控制口连通；

所述三位四通电磁换向阀II的进油口与高压小流量泵的出油口连通，三位四通电磁换向阀II回油口与回油滤油器I连通,三位四通电磁换向阀II出油口A与液控单向阀III、液控单向阀IV的先导控制口连通，三位四通电磁换向阀II出油口B与液控单向阀I、液控单向阀II、的先导控制口连通。

所述三位四通电磁换向阀II在左位工作时，内泄漏测试模块I中的从液控单向阀I和液控单向阀II到被试缸有杆腔的油路开启，从液控单向阀III、流量计I、液控单向阀IV到被试缸有杆腔的油路关闭；

三位四通电磁换向阀II在右位工作时，内泄漏测试模块I中的从液控单向阀III、流量计I、液控单向阀IV到被试缸有杆腔的油路开启，从液控单向阀I和液控单向阀II到被试缸有杆腔的油路关闭。

所述三位四通电磁换向阀I在左位工作时，内泄漏测试模块II中的从液控单向阀V和液控单向阀VI到被试缸无杆腔的油路开启，从液控单向阀VII、流量计II、液控单向阀VIII到被试缸无杆腔的油路关闭；

三位四通电磁换向阀I在右位工作时，内泄漏测试模块II中的从液控单向阀VII、流量计II、液控单向阀VIII到被试缸无杆腔的油路开启，从液控单向阀V和液控单向阀VI到被试缸无杆腔的油路关闭。

一种液压缸内泄漏量快速精确测试系统的测试方法，步骤如下：

被试缸无杆腔内泄量测试模式：

启动电机II驱动低压大流量泵工作，电液换向阀换向至右位工作，低压大流量通过电液换向阀进入被试缸的无杆腔，驱动被试缸伸出到行程末端；

启动电机I驱动高压小流量泵工作，二位二通电磁球阀带电处于上位工作，关闭卸荷油路；

蓄能器阀组的进油截止阀开启，回油截止阀关闭，蓄能器冲液，并保证用于吸收泵出口的压力脉动，控制高压小流量泵的出口压力的恒压特性；

三位四通电磁换向阀I右端电磁铁带电处于右位工作，驱动内泄漏测试模块I中的从液控单向阀VII、流量计II、液控单向阀VIII到被试缸无杆腔的油路开启，高压小流量泵的高压动力油给被试缸的无杆腔施压，待压力快速达到额定试验压力并稳定之后，通过安装在被试缸无杆腔加压端管路中的流量计II读取单位时间内的被试缸无杆内泄露值；

被试缸有杆腔内泄量测试模式：

启动电机II驱动低压大流量泵工作，电液换向阀换向至左位工作，低压大流量通过电液换向阀进入被试缸的有杆腔，驱动被试缸回缩到行程末端；

启动电机I驱动高压小流量泵工作，二位二通电磁球阀带电处于上位工作，关闭卸荷油路；

蓄能器阀组的进油截止阀开启，回油截止阀关闭，蓄能器冲液，并保证用于吸收泵出口的压力脉动，控制高压小流量泵的出口压力的恒压特性；

三位四通电磁换向阀II右端电磁铁带电处于右位工作，驱动内泄漏测试模块II中的从液控单向阀III、流量计I、液控单向阀IV到被试缸有杆腔的油路开启，高压小流量泵的高压动力油给被试缸的有杆腔施压，待压力快速达到额定试验压力并稳定之后，通过安装在被试缸有杆腔加压端管路中的流量计I读取单位时间内的被试缸有杆内泄露值。

本发明的有益效果是：液压原理新颖、功能完善，能够实现液压缸内泄漏量快速精确测量；通用性较强，对于其他类似产品设计具有借鉴意义。

附图说明

图1是本发明液压原理图；

图中：1、电机I，2、高压小流量泵，3-1、回油滤油器I，3-2、回油滤油器II，4、油位油温计，5、空气滤清器，6、电机II，7、低压大流量泵，8、单向阀，9、溢流阀，10-1、压力表I，10-2、压力表II，11、蓄能器阀组，12、蓄能器，13、二位二通电磁球阀，14-1、三位四通电磁换向阀I，14-2、三位四通电磁换向阀II,14-3、三位四通电磁换向阀III，15-1、液控单向阀I，15-2、液控单向阀II，15-3、液控单向阀III，15-4、液控单向阀IV，15-5、液控单向阀V，15-6、液控单向阀VI，15-7、液控单向阀VII，15-8、液控单向阀VIII，16-1、流量计I，16-2、流量计II、17、电磁溢流阀，18、电液换向阀，19-1、液控单向阀VIIII，19-2、液控单向阀VIIIII。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例一

如图1所示，一种液压缸内泄漏量快速精确测试系统，包括低压运行控制模块、高压加载控制模块、内泄漏测试模块I、内泄漏测试模块II和被试缸。低压运行控制模块为被试缸提供低压大流量动力油，高压加载控制模块为被试缸提供高压小流量动力油。

低压运行控制模块：

低压大流量泵7由电机II6驱动；为被试缸按照国家标准进行试运行等测试项目时提供低压大流量动力油；

单向阀8的进油口与低压大流量泵7的出油口连通；用于防止被试缸的负载压力反向冲击低压大流量泵7；

压力表II10-2与单向阀8的出油口连通；

电磁溢流阀17的进油口与单向阀8的出油口连通，电磁溢流阀17出油口与回油滤油器II3-2的进油口连通；用于控制低压大流量泵7输出动力油的压力大小并可以实现卸荷；

电液换向阀18的进油口与单向阀8的出油口连通，电液换向阀18回油口与回油滤油器II3-2的进油口连通，电液换向阀18出油口A与液控单向阀VIIII19-1的进油口连通，电液换向阀18出油口B与液控单向阀VIIIII19-2的进油口连通；

三位四通电磁换向阀III14-3的进油口与单向阀8的出油口连通，三位四通电磁换向阀III14-3回油口与油箱连通，三位四通电磁换向阀III14-3出油口A与液控单向阀19-1的先导控制口连通，三位四通电磁换向阀III14-3出油口B与液控单向阀VIIIII19-2的先导控制口连通；

液控单向阀VIIII19-1的出油口与被试缸的无杆腔油口和内泄漏测试模块II的出油口连通；液控单向阀VIIIII19-2的出油口与被试缸的有杆腔油口和内泄漏测试模块I的出油口连通。

液控单向阀VIIII和液控单向阀VIIIII属于超高压型，当高压加载控制模块分别向被试缸的两腔分别施加高压压力油时，液控单向阀VIIII和液控单向阀VIIIII用于隔离高压容腔，防止电液换向阀18等元件的损坏。

高压加载控制模块：

高压小流量泵2由电机I1驱动；为被试缸按照国家标准进行行耐压试验、内泄漏试验时提供高压小流量动力油；

溢流阀9的进油口与高压小流量泵2的出油口连通，溢流阀9出油口与回油滤油器I3-1连通；用于控制高压小流量泵2输出动力油的压力大小；

二位二通电磁球阀13的进油口与高压小流量泵2的出油口连通，二位二通电磁球阀13出油口与回油滤油器I3-1连通；用于控制高压小流量泵2工作状态带压或者卸荷；

蓄能器阀组11和蓄能器12的进油口、高压小流量泵2的出油口连通，蓄能器阀组11出油口与回油滤油器I3-1连通；用于吸收泵出口的压力脉动，控制高压小流量泵2的出口压力的恒压特性，进而保证内泄漏测试模块I和内泄漏测试模块II的测试准确性；

压力表I10-1连接高压小流量泵2出油口；

三位四通电磁换向阀I14-1的进油口与高压小流量泵2的出油口连通，三位四通电磁换向阀I14-1回油口与回油滤油器I3-1连通,三位四通电磁换向阀I14-1出油口A与液控单向阀VII15-7、液控单向阀VIII15-8的先导控制口连通，三位四通电磁换向阀I14-1出油口B与液控单向阀V15-5、液控单向阀VI15-6的先导控制口连通；

三位四通电磁换向阀II14-2的进油口与高压小流量泵2的出油口连通，三位四通电磁换向阀II14-2回油口与回油滤油器I3-1连通,三位四通电磁换向阀II14-2出油口A与液控单向阀III15-3、液控单向阀IV15-4的先导控制口连通，三位四通电磁换向阀II14-2出油口B与液控单向阀I15-1、液控单向阀II15-2、的先导控制口连通。

三位四通电磁换向阀I14-1、三位四通电磁换向阀II14-2用于控制内泄漏测试模块I和内泄漏测试模块II中的液控单向阀I15-1、液控单向阀II15-2、液控单向阀III15-3、液控单向阀IV15-4、液控单向阀V15-5、液控单向阀VI15-6、液控单向阀VII15-7、液控单向阀VIII15-8的开启和关闭。

内泄漏测试模块II：

液控单向阀V15-5的出油口与高压小流量泵2出油口连通，液控单向阀V15-5进油口与液控单向阀VI15-6的进油口连通，液控单向阀V15-5先导控制口与液控单向阀VI15-6的先导控制口和三位四通电磁换向阀I14-1的出油口B连通；

液控单向阀VI15-6出油口与被试缸的无杆腔连通；

液控单向阀VII15-7的进油口与流量计II16-2的进油口连通，液控单向阀VII15-7出油口与高压小流量泵2出油口连通，液控单向阀VII15-7先导控制口和液控单向阀VIII15-8先导控制口与三位四通电磁换向阀I14-1的出油口A连通；

液控单向阀VIII15-8的进油口与流量计II16-2的出油口连通，液控单向阀VIII15-8出油口与被试缸的无杆腔连通。

三位四通电磁换向阀I14-1在左位工作时，内泄漏测试模块II中的从液控单向阀V15-5和液控单向阀VI15-6到被试缸无杆腔的油路开启，从液控单向阀VII15-7、流量计II16-2、液控单向阀VIII15-8到被试缸无杆腔的油路关闭；

三位四通电磁换向阀I14-1在右位工作时，内泄漏测试模块II中的从液控单向阀VII15-7、流量计II16-2、液控单向阀VIII15-8到被试缸无杆腔的油路开启，从液控单向阀V15-5和液控单向阀VI15-6到被试缸无杆腔的油路关闭。

内泄漏测试模块I：

液控单向阀I15-1的出油口与高压小流量泵2出油口连通，液控单向阀I15-1进油口与液控单向阀II15-2的进油口连通，液控单向阀I15-1先导控制口和液控单向阀II15-2的先导控制口与三位四通电磁换向阀II14-2的出油口B连通；

液控单向阀II15-2出油口与被试缸的有杆腔连通；

液控单向阀III15-3的进油口与流量计I16-1的进油口连通，液控单向阀III15-3出油口与高压小流量泵2出油口连通，液控单向阀III15-3先导控制口和液控单向阀IV15-4先导控制口与三位四通电磁换向阀II14-2的出油口A连通；

液控单向阀IV15-4的进油口与流量计I16-1的出油口连通，液控单向阀IV15-4出油口与被试缸的有杆腔连通。

三位四通电磁换向阀II14-2在左位工作时，内泄漏测试模块I中的从液控单向阀I15-1和液控单向阀II15-2到被试缸有杆腔的油路开启，从液控单向阀III15-3、流量计I16-1、液控单向阀IV15-4到被试缸有杆腔的油路关闭；

三位四通电磁换向阀II14-2在右位工作时，内泄漏测试模块I中的从液控单向阀III15-3、流量计I16-1、液控单向阀IV15-4到被试缸有杆腔的油路开启，从液控单向阀I15-1和液控单向阀II15-2到被试缸有杆腔的油路关闭。

实施例二

一种液压缸内泄漏量快速精确测试系统的测试方法，在上述实施例一的基础上，包括步骤如下：

被试缸无杆腔内泄量测试模式：

一、启动电机II6驱动低压大流量泵7工作，电液换向阀18换向至右位工作，低压大流量通过电液换向阀18进入被试缸的无杆腔，驱动被试缸伸出到行程末端；

二、启动电机I1驱动高压小流量泵2工作，二位二通电磁球阀13带电处于上位工作，关闭卸荷油路；

蓄能器阀组11的进油截止阀开启，回油截止阀关闭，蓄能器12冲液，并保证用于吸收泵出口的压力脉动，控制高压小流量泵2的出口压力的恒压特性；

三位四通电磁换向阀I14-1右端电磁铁带电处于右位工作，驱动内泄漏测试模块I中的从液控单向阀VII15-7、流量计II16-2、液控单向阀VIII15-8到被试缸无杆腔的油路开启，高压小流量泵2的高压动力油给被试缸的无杆腔施压，待压力快速达到额定试验压力并稳定之后，通过安装在被试缸无杆腔加压端管路中的流量计II16-2读取单位时间内的被试缸无杆内泄露值。

测试原理：

根据稳态封闭容腔的压力计算公式，

ΔP=E*ΔV/V，

ΔP:封闭容腔中与ΔV对应的压力变化量；

ΔV：压力增大到P+ΔP时封闭容腔的体积的变化量；

E：液压油的体积弹性模量；

可知，从高压小流量泵2的出口到被试缸的无杆腔组成的封闭容腔中泄露多少液压油到被试缸的有杆腔，高压泵自动补充多少液压油，通过流量计II16-2输入到被试缸的无杆腔进行补充，保持容腔压力的恒定。从而可以通过流量计II16-2的反馈数值，自动检测被试缸无杆腔的内泄量值。

被试缸有杆腔内泄量测试模式：

一、启动电机II6驱动低压大流量泵7工作，电液换向阀18换向至左位工作，低压大流量通过电液换向阀18进入被试缸的有杆腔，驱动被试缸回缩到行程末端；

二、启动电机I1驱动高压小流量泵2工作，二位二通电磁球阀13带电处于上位工作，关闭卸荷油路；

蓄能器阀组11的进油截止阀开启，回油截止阀关闭，蓄能器12冲液，并保证用于吸收泵出口的压力脉动，控制高压小流量泵2的出口压力的恒压特性；

三位四通电磁换向阀II14-2右端电磁铁带电处于右位工作，驱动内泄漏测试模块II中的从液控单向阀III15-3、流量计I16-1、液控单向阀IV15-4到被试缸有杆腔的油路开启，高压小流量泵2的高压动力油给被试缸的有杆腔施压，待压力快速达到额定试验压力并稳定之后，通过安装在被试缸有杆腔加压端管路中的流量计I16-1读取单位时间内的被试缸有杆内泄露值。

测试原理：

根据稳态封闭容腔的压力计算公式，

ΔP=E*ΔV/V，

ΔP:封闭容腔中与ΔV对应的压力变化量；

ΔV：压力增大到P+ΔP时封闭容腔的体积的变化量；

E：液压油的体积弹性模量；

可知，从高压小流量泵2的出口到被试缸的有杆腔组成的封闭容腔中泄露多少液压油到被试缸的无杆腔，高压泵自动补充多少液压油，通过流量计I16-1输入到被试缸的有杆腔进行补充，保持容腔压力的恒定。从而可以通过流量计I16-1的反馈数值，自动检测被试缸有杆腔的内泄量值。