[发明专利]基于SLM成形的多向异形管道局部压力损失测量装置及方法

说明书

本发明提供一种基于SLM成形的多向异形管道局部压力损失测量装置及方法，其包括铝合金管、接头、异形管道、压力测量组件和O型密封圈。铝合金管的两端分别设有梯形沟槽，O型密封圈位于梯形沟槽内部，铝合金管第一端的铝合金外螺纹和接头的第一端固连，接头的第二端和异形管道第一端的异形管道外螺纹固连，异形管道的外表面设有测压孔，测压孔的正上方设有安装孔，压力传感器通过安装孔内螺纹和安装孔固连，铝合金管的内径和异形管道的内径相等。本测量方法通过位于异形管道的压力测量组件，测量异形管道的局部压力损失，并将测得信号传递给下位机。本发明保证了流体在进入SLM成形多向异形管道时为湍流状态，提高了局部压力损失测量的准确性。

技术领域

本发明涉及液压传动控制领域，特别涉及一种基于SLM成形的多向异形管道局部压力损失测量装置及方法。

背景技术

在增材制造日益发展的背景下，各种金属3D打印技术日趋成熟，在基于选择性激光熔化(SLM)的技术下，可以实现传统加工工艺所难以实现的设计方案，其对于液压系统复杂管道和液压集成块内部管道的成形、轻量化、降低压力损失具有非常重要的意义。在传统加工工艺下制造的多向管路、液压集成块内部管道等零件，其存在的直角弯和工艺孔都会极大的增加流体流经这些地方的局部压力损失，因此采用SLM技术则可以设计制造出多向异形管道来减小局部压力损失过大的问题。

多向异形管道的主要压力损失取决于局部压力损失，而改变异形管道的形状也会影响局部压力损失的变化，因此局部压力损失测量可以为多向异形管道的设计做出指导意义，目前几乎没有可供多向异形管道局部阻力尤其是SLM成形的多向异形管道局部压力损失相关机理探究的实验方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于SLM成形的多向异形管道局部压力损失测量装置及方法，主要是通过铝合金管来保证流体在进入SLM成形多向异形管道时，使其流动状态为湍流状态，从而减少影响流体质点的撞击、出现涡旋、二次流以及流动的分离及再附壁等现象的剧烈程度，从而减少局部压力损失的变化，具有重要的实际的工程意义。

本发明提供了一种基于SLM成形的多向异形管道局部压力损失测量装置，其包括铝合金管、接头、异形管道、压力测量组件、O型密封圈、变频电机、液压泵、油箱、溢流阀、换向阀、节流阀和下位机。所述铝合金管的两端分别设有梯形沟槽，所述O型密封圈位于所述梯形沟槽内部，所述铝合金管第一端的铝合金外螺纹和所述接头的第一端固定连接，所述接头的第二端和所述异形管道第一端的异形管道外螺纹固定连接，所述异形管道的外表面设有测压孔，所述测压孔的正上方设有安装孔，所述压力测量组件通过安装孔内螺纹和所述安装孔固定连接，所述铝合金管在试验中能承受一定的高压流体。所述变频电机的输出轴和所述液压泵的第一端固定连接，所述液压泵的第二端和所述溢流阀的第一端并联连接，构成整个测量装置的进油口，所述进油口和所述换向阀的第一端连接，所述换向阀的第二端和所述铝合金管第二端的铝合金外螺纹连接，所述压力测量组件和所述供油管路并联连接，所述单向阀和所述流量传感器串联连接，构成第一出口，所述节流阀和所述流量传感器串联连接，构成第二出口，所述第一出口和所述第二出口并联连接，构成整个测量装置的回油口，所述异形管道第二端的异形管道外螺纹和所述回油口的第一端连接，所述回油口的第二端和所述比例溢流阀的第一端连接，所述比例溢流阀的第二端通过回油管路和所述油箱的回油口连接，所述液压泵的第三端、所述溢流阀的第二端和所述换向阀的第三端分别与所述油箱的回油口连接，所述变频电机、所述压力测量组件、所述比例溢流阀、所述节流阀和所述流量传感器的控制端分别通过线缆与所述下位机连接。

可优选的是，所述异形管道上安装的多个压力测量组件，其沿异形管道的轴线方向布置。

可优选的是，所述铝合金管的长度大于流体处于稳定湍流状态区域的长度。

可优选的是，所述铝合金管的内径和所述异形管道的内径相等。

可优选的是，所述O型密封圈的外径和所述梯形沟槽的外径相等。