高速回转液压缸保压性能的动态试验技术

　　三爪液压动力卡盘是数控车床、车削中心和数控铣车(车铣)复合加工中心广泛使用的功能部件，它由回转液压缸和三爪动力卡盘组成。回转液压缸和动力卡盘分别安装在车削主轴的尾端和前端，回转液压缸的活塞杆通过拉杆驱动动力卡盘夹紧和松开工件，动力卡盘、拉杆、回转液压缸的缸体和活塞杆与车削主轴同步旋转 。

　　高速切削、以车代磨是现代车削加工技术发展的趋势，随着转速的不断提高，机床和功能部件的高速安全性问题日益突出。为了提高高速液压动力卡盘的安全性，高转速回转液压缸的缸体上，集成了由两个液控单向阀组成的液压锁(图1的元件2)，当高速回转的液压缸突然遭遇供油管路爆裂、供油压力下降时，液压锁工作，保持回转液压缸高压腔内的油液压力不变，保证回转液压缸仍然可靠地驱动动力卡盘夹紧工件，防止工件飞出发生安全事故” 。液压锁的保压性能直接关系到液压动力卡盘的安全度，所以，高速回转液压缸在出厂前必须进行液压锁的保压试验。

　　1一回油罩(含配流盘) 2一液压锁 3－活塞杆 4一缸体 5－法兰盘

　　6－测力杆7一机床或试验机的主轴 8一主轴轴承 9一连接盘

　　1O一应变片 l1一应变电桥 12一电导线 13--连接套

　　17一旋转应变信号耦合器的转子 26一导轨套

　　图1 回转液压缸保压性能的动态试验装置(方案一)

　　常用的保压试验装置由液压泵站、基架、过渡轴 和拉压力传感器组成，回转液压缸安装在基架上，过渡轴的一端与回转液压缸的活塞杆连接，另一端与拉压力传感器连接，拉压力传感器的另一端安装在基架上。当液压泵站给回转液压缸的一腔供高压油，拉压力传感器测得回转液压缸输出的推力或拉力。再将液压泵站输出的油液压力阶跃降低至0，按照测得的推力或拉力计算其下降幅度，并评价液压锁的保压性能。

　　由于拉压力传感器需要通过电导线供电和传输信号，因此，常用的保压试验装置只能在不旋转时试验液压锁的保压性能。然而，机床的安全性要求回转液压缸的液压锁在高速回转的工况下能实现保压。与静止工况相比，高速回转时，液压锁的阀芯受离心力和转子振动的影响，阀芯的受力情况更复杂。因此，在高速回转的工况下，对回转液压缸的保压性能进行试验，具有重要的工程价值。研究回转液压缸保压性能的动态试验技术，也将为高转速工况下液控单向阀的研究和改进提供试验条件。

　　1 保压性能的动态试验装置

　　1．1 回转液压缸输出推拉力动态测量传感器

　　回转液压缸输出推拉力动态测量传感器由测力杆(图2)和旋转应变信号耦合器(图3)组成。测力杆是测量推拉力的敏感元件，它中部的外表面上贴有应变片10，应变片连接成惠斯登应变电桥11。