本專利涉及液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和檢測(cè)，特別適用于解決低溫環(huán)境下液壓介質(zhì)的循環(huán)和液壓零件的檢測(cè)。

背景技術(shù)：

航空液壓附件是航空領(lǐng)域必不可少關(guān)鍵部件，其性能直接決定著飛機(jī)的動(dòng)態(tài)性能，為了模擬航空液壓附件的極限工況，確保航空液壓附件的正常使用，每批次的液壓附件均會(huì)抽檢并進(jìn)行壽命試驗(yàn)。以往航空液壓附件壽命試驗(yàn)時(shí)的最低介質(zhì)溫度和環(huán)境溫度為-20℃至-30℃之間，試驗(yàn)時(shí)采取液壓泵源外置，航空附件和液壓油箱內(nèi)置于低溫環(huán)境箱中的方式進(jìn)行低溫試驗(yàn)。當(dāng)環(huán)境箱內(nèi)低溫介質(zhì)達(dá)到試驗(yàn)溫度時(shí)，泵源開啟，試驗(yàn)開始；當(dāng)介質(zhì)溫度高于試驗(yàn)溫度時(shí)，試驗(yàn)停止。這種液壓試驗(yàn)系統(tǒng)由于受液壓泵源發(fā)熱影響，低溫介質(zhì)溫升較快，液壓附件的試驗(yàn)頻次受到嚴(yán)重制約，且不能準(zhǔn)確反應(yīng)被試件在極限工況下的性能。

隨著航空工業(yè)的不斷發(fā)展，液壓附件的性能和壽命試驗(yàn)參數(shù)要求不斷提高，往往要求液壓附件在環(huán)境和介質(zhì)溫度為-55℃±3℃條件下進(jìn)行壽命試驗(yàn)，并且要求介質(zhì)溫度能夠長時(shí)間穩(wěn)定在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，以保證壽命試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和嚴(yán)謹(jǐn)性。環(huán)境和介質(zhì)溫度為-55℃±3℃的壽命試驗(yàn)，以往的液壓系統(tǒng)受制于泵源發(fā)熱的影響已不能滿足試驗(yàn)需要。如果采用液壓泵源內(nèi)置于低溫環(huán)境箱的方法，液壓泵源電機(jī)和泵又無法正常啟動(dòng)，而且常規(guī)液壓系統(tǒng)處于低溫環(huán)境中受其自身溫升及低溫條件下熱交換效率高的影響，系統(tǒng)熱溫升較快，同樣不能滿足此類液壓附件的低溫壽命試驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種熱效率低的在低溫環(huán)境下液壓介質(zhì)的循環(huán)方法和液壓零件的檢測(cè)方法。

一種低溫環(huán)境下液壓介質(zhì)的循環(huán)方法，含有一個(gè)液壓回路和一個(gè)低溫檢測(cè)箱，其特征在于：1)所述的液壓回路含有液壓供給源、兩個(gè)并行的熱交換油路和一個(gè)液壓循環(huán)管路，每一個(gè)熱交換油路有一個(gè)熱交換油缸和一個(gè)儲(chǔ)油包，該熱交換油缸含有用滑動(dòng)隔板隔離的冷油腔和熱油腔，兩個(gè)熱交換油缸的熱油腔分別通過各自的管路并聯(lián)接入一個(gè)三位四通換向閥，該三位四通換向閥與液壓介質(zhì)源連通，兩個(gè)熱交換油缸的冷油腔通過各自的管路分別連接一個(gè)儲(chǔ)油包，兩個(gè)儲(chǔ)油包又通過各自的管路并聯(lián)一個(gè)兩位四通換向閥，該兩位四通換向閥連通著一個(gè)液壓循環(huán)管路的進(jìn)油管和回油管，上述的儲(chǔ)油包和兩位四通換向閥以及液壓循環(huán)管路位于低溫檢測(cè)箱內(nèi)，上述的液壓供給源、三位四通換向閥和熱交換油缸位于室內(nèi)常溫條件下；2)將低溫檢測(cè)箱的溫度控制在檢測(cè)溫度范圍內(nèi)，通過液壓供給源和三位四通換向閥向其中一個(gè)熱交換油路的熱油腔內(nèi)供油，使該熱油腔的壓力增大，推動(dòng)滑動(dòng)隔板壓縮冷油腔，冷油腔將壓力通過儲(chǔ)油包和兩位四通換向閥向液壓循環(huán)管路提供低溫的液壓介質(zhì)，該液壓介質(zhì)再通過四通換向閥將壓力傳遞給另一個(gè)熱交換油路的儲(chǔ)油包，儲(chǔ)油包又將壓力傳遞給與之連通的冷油腔，冷油腔推動(dòng)滑動(dòng)隔板壓縮熱油腔，使熱油腔的油通過三位四通換向閥回流到液壓供給源內(nèi)，接著將三位四通換向閥向另一個(gè)熱交換油路的熱油腔內(nèi)供油，重復(fù)以上動(dòng)作，通過三位四通換向閥和兩位四通換向閥的聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境下液壓介質(zhì)在循環(huán)管路的流動(dòng)。

使用上述低溫環(huán)境下液壓介質(zhì)的循環(huán)方法進(jìn)行液壓零件檢測(cè)時(shí)，將液壓零件同樣置于低溫檢測(cè)箱內(nèi)，并連通在所述的循環(huán)管路上，利用室溫下的液壓供給源，通過三位四通換向閥和兩位四通換向閥的聯(lián)動(dòng)控制，向低溫檢測(cè)箱內(nèi)的液壓零件提供低溫液壓介質(zhì)，依此檢測(cè)該液壓零件在低溫環(huán)境下的通流和耐壓性能。

本申請(qǐng)的有益效果在于：液壓供給源位于正常的室溫下，試驗(yàn)用的液壓循環(huán)管路位于低溫箱內(nèi)，有效降低了液壓系統(tǒng)的熱交換效率，同時(shí)利用兩組換向閥聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了低溫介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)。

以下結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

附圖說明

圖1是低溫環(huán)境下液壓介質(zhì)的循環(huán)原理示意

圖中標(biāo)號(hào)說明：1油箱、2電機(jī)、3變量泵、4單向閥、5三位四通換向閥、6第一熱交換油缸、7第二熱交換油缸、8第一儲(chǔ)油包、9第二儲(chǔ)油包、10低溫檢測(cè)箱、11兩位四通換向閥、12液壓零件

具體實(shí)施方式

參見附圖，一種低溫環(huán)境下液壓介質(zhì)的循環(huán)方法，含有一個(gè)液壓回路和一個(gè)低溫檢測(cè)箱10，所述的液壓回路含有液壓供給源、兩個(gè)并行的熱交換油路和一個(gè)液壓循環(huán)管路。該液壓供給源的含有油箱1、電機(jī)2、變量泵3和單向閥4，油箱1內(nèi)為常溫介質(zhì)，電機(jī)2帶動(dòng)變量泵3旋轉(zhuǎn)，變量泵3將常溫介質(zhì)通過單向閥4輸送至三位四通換向閥5的P1口。其中單向閥4的作用是防止系統(tǒng)介質(zhì)回流。每一個(gè)熱交換油路有一個(gè)熱交換油缸和一個(gè)儲(chǔ)油包，第一熱交換油缸6和第一儲(chǔ)油包8組成第一條熱交換油路，第二熱交換油缸7和第二儲(chǔ)油包9組成第二條熱交換油路，上述熱交換油缸含有用滑動(dòng)隔板隔離的冷油腔和熱油腔，實(shí)施例中油缸中部的活塞是所述的滑動(dòng)隔板，活塞一側(cè)的有桿腔為熱油腔、活塞另一側(cè)的無桿腔即為冷油腔，兩個(gè)熱交換油缸的熱油腔分別通過各自的管路并聯(lián)接入同一個(gè)三位四通換向閥5，該三位四通換向閥5與液壓介質(zhì)源連通，兩個(gè)熱交換油缸的冷油腔通過各自的管路分別連接一個(gè)儲(chǔ)油包，兩個(gè)儲(chǔ)油包又通過各自的管路并聯(lián)一個(gè)兩位四通換向閥11，該兩位四通換向閥11連通著一個(gè)液壓循環(huán)管路的進(jìn)油管和回油管，實(shí)施例中被檢測(cè)的液壓零件12的左端口是進(jìn)油口與兩位四通換向閥11的P2口連接，右端口是出油口與兩位四通換向閥11的T2口連接。上述的儲(chǔ)油包和兩位四通換向閥11以及液壓循環(huán)管路和液壓零件12位于低溫檢測(cè)箱10內(nèi)，上述的液壓供給源、三位四通換向閥5和第一熱交換油缸6和第二熱交換油缸7位于室內(nèi)常溫條件下；將低溫檢測(cè)箱的溫度控制在檢測(cè)溫度范圍內(nèi)，第一儲(chǔ)油包8和第二儲(chǔ)油包9中的介質(zhì)隨低溫檢測(cè)箱10內(nèi)的溫度冷卻至-55℃±3℃的試驗(yàn)溫度。

使用時(shí)，通過液壓供給源和三位四通換向閥向其中一個(gè)熱交換油路的熱油腔內(nèi)供油，也就是實(shí)施例中，電機(jī)2帶動(dòng)變量泵3旋轉(zhuǎn)，變量泵3從油箱1吸取常溫介質(zhì)并將常溫介質(zhì)輸出，變量泵3輸出的常溫介質(zhì)通過單向閥4輸送至三位四通換向閥5的P1口。電磁體A2得電，三位四通換向閥5換向至右位，常溫介質(zhì)經(jīng)過三位四通換向閥5的右位到達(dá)第一熱交換油缸6的有桿腔(熱油腔)，使該有桿腔(熱油腔)的壓力增大，并推動(dòng)第一熱交換油缸6的活塞桿，也就是滑動(dòng)隔板，向左移動(dòng)，使第一熱交換油缸6的無桿腔(冷油腔)空間壓縮，從而推動(dòng)第一熱交換油缸6無桿腔內(nèi)的低溫介質(zhì)流入第一儲(chǔ)油包8，第一儲(chǔ)油包8內(nèi)的低溫介質(zhì)增多、壓力升高迫使其中低溫介質(zhì)流入兩位四通換向閥11的右位并通過該閥P2口流入液壓零件12的右端。低溫介質(zhì)從液壓零件12右端進(jìn)入從左端流出，經(jīng)過兩位四通換向閥11的右位T2口流入第二儲(chǔ)油包9。第二儲(chǔ)油包9內(nèi)的低溫介質(zhì)增多、壓力升高，迫使低溫介質(zhì)流入第二熱交換油缸7的無桿腔(冷油腔)，并推動(dòng)第二熱交換油缸7的活塞桿向右運(yùn)動(dòng)，第二熱交換油缸7的有桿腔(熱油腔)空間壓縮從而推動(dòng)第二熱交換油缸7有桿腔內(nèi)的常溫介質(zhì)流入三位四通換向閥5的右位T1口，常溫介質(zhì)經(jīng)過三位四通換向閥5的右位T1口回流至常溫油箱1。

也就是說，熱交換油缸的無桿腔(冷油腔)將壓力通過儲(chǔ)油包和兩位四通換向閥向液壓循環(huán)管路提供低溫的液壓介質(zhì)，該液壓介質(zhì)再通過兩位四通換向閥將壓力傳遞給另一個(gè)熱交換油路的儲(chǔ)油包，儲(chǔ)油包又將壓力傳遞給與之連通的熱交換油缸的無桿腔(冷油腔)，冷油腔內(nèi)介質(zhì)推動(dòng)滑動(dòng)隔板壓縮熱油腔，使熱油腔的油通過三位四通換向閥回流到液壓供給源。

接著三位四通換向閥將向另一個(gè)熱交換油路的熱油腔內(nèi)供油，電機(jī)2帶動(dòng)變量泵3旋轉(zhuǎn)，變量泵3從油箱1吸取常溫介質(zhì)并將常溫介質(zhì)輸出，變量泵3輸出的常溫介質(zhì)通過單向閥4輸送至三位四通換向閥5的P1口。電磁體A1得電，三位四通換向閥5換向至左位，常溫介質(zhì)經(jīng)過三位四通換向閥5的左位到達(dá)第二熱交換油缸7的有桿腔，并推動(dòng)第二熱交換油缸7的活塞桿向左移動(dòng)使第二熱交換油缸7的無桿腔空間壓縮從而推動(dòng)第二熱交換油缸7無桿腔內(nèi)的低溫介質(zhì)流入第二儲(chǔ)油包9。第二儲(chǔ)油包9內(nèi)的低溫介質(zhì)增多、壓力升高迫使其中低溫介質(zhì)流入兩位四通換向閥11的左位并通過該閥P2口流入液壓零件12的右端。低溫介質(zhì)從液壓零件12右端進(jìn)入從左端流出，經(jīng)過兩位四通換向閥11的左位T2口流入第一儲(chǔ)油包8。第一儲(chǔ)油包8內(nèi)的低溫介質(zhì)增多、壓力升高，迫使低溫介質(zhì)流入第一熱交換油缸6的無桿腔，并推動(dòng)第一熱交換油缸6的活塞桿向右運(yùn)動(dòng)，第一熱交換油缸6的有桿腔空間壓縮從而推動(dòng)第一熱交換油缸6有桿腔內(nèi)的常溫介質(zhì)流入三位四通換向閥5的左位T1口，常溫介質(zhì)經(jīng)過三位四通換向閥5的左位T1口回流至常溫油箱1。

重復(fù)以上動(dòng)作，通過三位四通換向閥5和兩位四通換向閥11的聯(lián)動(dòng)控制，也就是系統(tǒng)控制A1、A2、A3電磁鐵的通斷電，使兩路熱交換油路不斷交替導(dǎo)通運(yùn)行，此時(shí)P2口始終為壓力油口，也就是實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境下液壓介質(zhì)在循環(huán)管路的流動(dòng)。

使用上述低溫環(huán)境下液壓介質(zhì)的循環(huán)方法進(jìn)行液壓零件的檢測(cè)時(shí)，將液壓零件12置于低溫檢測(cè)箱10內(nèi)，并連通在所述的循環(huán)管路上，依此檢測(cè)該液壓零件12在低溫環(huán)境下的通流和耐壓性能。

本申請(qǐng)專利通過設(shè)計(jì)一種液壓系統(tǒng)低溫介質(zhì)循環(huán)回路，解決了常規(guī)液壓系統(tǒng)處于低溫環(huán)境、低溫介質(zhì)條件下難以維持低溫介質(zhì)溫度的問題，并利用兩組換向閥聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了低溫介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)，滿足了航空液壓附件低溫介質(zhì)試驗(yàn)的要求。