[发明专利]数控机床液压系统可靠性试验装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于可靠性领域的试验装置及可靠性试验方法，更确切地说，本发明涉及一种能够对数控机床液压系统进行加载并进行可靠性试验的数控机床液压系统可靠性试验装置及试验方法。

背景技术

数控机床是提高国家制造水平和装备水平的基础，是衡量一个国家工业发达水平、综合国力的重要标志。近五年的统计结果表明，数控机床市场呈现国产设备占有率低，而进口量却居高不下的状态，其主要原因是国产数控机床的可靠性不高，可靠性问题成为了制约国产数控机床行业发展的关键瓶颈之一，提高国产数控机床的可靠性刻不容缓。随着信息化和自动化的发展，液压技术在数控机床行业应用越来越广泛，主要用于辅助夹持工件、交换工作台转位、转塔刀架转位以及刀库换刀机械手的旋转等动作。经统计：液压系统属数控机床可靠性的主要薄弱环节，提高其可靠性水平对于提高数控机床整机可靠性水平具有重要意义。

现行关于数控机床液压系统可靠性技术的研究主要采用故障模式及影响分析(FMEA)、故障树分析(FTA)等方法对液压系统的故障模式、故障原因进行统计分析，找到其薄弱环节，或者采用各种模糊预计方法对其进行故障率预测，进而采取相应的预防措施降低其故障率。然而上述方法的实现需要大量的故障数据和维修数据。数控机床作为加工设备，其故障数据的获取有现场可靠性试验和实验室可靠性试验两种方法。通过现场可靠性试验获取故障数据的方法，需消耗大量的人力、财力和物力。通过实验室可靠性试验可以快速获取故障收据和维修数据，并且试验环境可控，试验过程可复制。

近几年的统计结果表明，数控机床液压系统的主要故障模式有漏油、堵塞、输出压力不足等，上述故障都将会对数控机床的可靠性产生较大影响。另外，液压系统的故障多发生在液压元器件、管路等部分，而液压缸的故障却很少。国内现有的液压试验台不具备载荷模拟加载功能，仅能开展液压元件的性能检测，无法开展真正意义上的可靠性试验，因此得到的数据与实际工程有差别。综上，有必要针对数控机床液压系统设计具有模拟液压系统现场载荷工况的加载功能的可靠性试验装置，从而开展实验室可靠性试验，以便激发漏油、堵塞、输出压力不足等典型故障，短时间获得液压系统的故障数据和维修数据、发现液压系统的薄弱环节，并进行改进设计，对于用户及数控机床制造企业无疑是非常有益的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了目前国内数控机床液压系统没有可靠性试验装置和可靠性测试方法的问题，提供了一种数控机床液压系统可靠性试验装置及试验方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的数控机床液压系统可靠性试验装置包括被试液压系统安装部分、模拟加载部分与自动控制部分；

所述的被试液压系统安装部分包括汇流板、压力传感器；模拟加载部分包括液压缸、拉压力传感器；自动控制部分包括下位可编程控制器PLC与A/D采集卡。

汇流板上的1号液压缸支路采用油管与液压缸无杆腔的油口连接，汇流板上的2号液压缸支路采用油管与液压缸有杆腔的油口连接；下位可编程控制器PLC的4个输出端分别和被试液压系统安装部分中的1号三位四通电磁换向阀、2号三位四通电磁换向阀、3号三位四通电磁换向阀与4号三位四通电磁换向阀上的电磁铁的接线端电线连接；A/D采集卡的两个信号输入端依次和压力传感器与拉压力传感器的信号输出线电线连接。

技术方案中所述的被试液压系统安装部分安装在地基上，模拟加载部分安装在被试液压系统安装部分右侧的地基上，自动控制部分安装在模拟加载部分右侧的地基上。所述的模拟加载部分包括承载部分、静态加载部分、动态加载部分与地平铁。承载部分、静态加载部分与动态加载部分皆采用螺栓固定在地平铁上；承载部分中的液压缸活塞杆的右端与拉压力传感器的左端螺栓连接，拉压力传感器的右端与静态加载部分中的加载杆的左端螺栓连接，静态加载部分中的延长筒的右端面与动态加载部分中的凸轮接触连接，液压缸活塞杆的回转轴线与加载杆的回转轴线同轴线，加载杆的回转轴线和凸轮的旋转中心线垂直相交。