液壓缸試驗方法的探討

0試驗方案的設(shè)計液壓庫是液壓庫的主要安裝元素之一。它具有結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,功率密度大等優(yōu)點,在工程機械中得到了廣泛的運用。型式試驗是為了驗證產(chǎn)品是否滿足技術(shù)規(guī)范的要求所進行的試驗,是新產(chǎn)品鑒定中必不可少的環(huán)節(jié)。液壓缸的型式試驗對保證液壓缸的性能具有重要意義。本文設(shè)計的超長行程大型液壓缸型式試驗臺最大行程可達21m。由于最大行程過長,在對較小形成的液壓缸進行試驗時不方便,故系統(tǒng)設(shè)置了兩個工位。工位1進行3m以上全行程型式試驗,工位2進行3m以下半行程型式試驗。兩個工位均可進行油缸試運行試驗、啟動壓力試驗、耐壓試驗、泄漏試驗、緩沖試驗、負載效率試驗、穩(wěn)定性試驗、行程試驗等型式試驗。本試驗臺可以滿足諸如挖掘機臂架油缸、變幅油缸等各種類型的液壓缸的試驗要求。1油氣回收系統(tǒng)組成試驗系統(tǒng)由泵源系統(tǒng)、加載換向系統(tǒng)、負載缸加載系統(tǒng)、流量測試系統(tǒng)、主油箱、主油箱加熱冷卻/循環(huán)過濾系統(tǒng)、試驗臺架(2個)、油料回收系統(tǒng)等組成。試驗臺所有油泵進口均采用帶信號球閥,并將此信號與電機互鎖,只有在進口球閥發(fā)出已打開的信號時,油泵方可起動。12原理圖本系統(tǒng)液壓部分原理圖如圖1所示。(兩個工位共用大部分液壓回路,此處僅顯示工位1)。以下對各個子系統(tǒng)進行分別討論。2組合實現(xiàn)裝置試驗壓力通過比例溢流閥調(diào)節(jié),換向機能采用4個2通插裝閥組合實現(xiàn)。如圖2所示,插裝閥CV04/0506/07組成換向機能,P口壓力由比例溢流閥組CV08進行調(diào)節(jié),A/B口接入試件油缸兩腔,利用齒輪流量計進行流量測量。3試驗油缸加載系統(tǒng)如圖3所示,油缸的加載采用液壓加載來實現(xiàn),通過改變對頂負載油缸作用腔壓力,實現(xiàn)對試驗油缸的加載。作用腔壓力通過兩個比例溢流閥進行調(diào)節(jié)。4冷卻、循環(huán)過濾為避免對主試驗油路造成影響,輔助加熱/冷卻、循環(huán)過濾系統(tǒng)采用旁路式,如圖4所示。采用定量泵組作為油源,當需要加熱時,開啟管路加熱器;當需要冷卻時,打開電磁水閥,冷卻水流經(jīng)冷卻器對系統(tǒng)油溫進行冷卻;當系統(tǒng)清潔度不達標時,開啟此回路,利用出口油濾對油箱中油液進行循環(huán)過濾。因系統(tǒng)采用高位油箱,故在輔助加熱/冷卻、循環(huán)過濾回路上定量泵組吸油口加裝球閥2,當需要向主油箱中加油時,關(guān)閉球閥1,打開球閥2,并將油桶接到球閥2上,開啟定量泵組即可為主油箱注油。2計算系統(tǒng)組件的參數(shù)1系統(tǒng)工作參數(shù)本系統(tǒng)最大試驗流量為600L/min,額定試驗壓力為40MPa。2電機功率及轉(zhuǎn)速泵源采用1臺定量泵組和2臺可調(diào)泵組組成。定量泵組油泵排量為160mL/r,電機轉(zhuǎn)速1480r/min;為滿足40MPa高壓力試驗的要求,可調(diào)泵組采用定量泵+變頻調(diào)速電機方式調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量,可調(diào)泵組油泵排量為80mL/r和160mL/r,電機最高轉(zhuǎn)速2000r/min(無級可調(diào))。根據(jù)下式計算電機功率:式中p———油泵工作壓力;n———電機轉(zhuǎn)速;q———油泵排量;η———油泵機械效率(0.97)。由計算可得,定量泵組電機功率為162kW,可調(diào)泵組電機功率為110kW及220kW。32加載和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的選擇二通插裝閥及比例溢流閥選用Rexroth公司產(chǎn)品,主要性能參數(shù)如下:2.4葉片泵和補油泵在負載油缸運行時,低壓腔需要補充油液,系統(tǒng)配置4臺補油泵組,根據(jù)試驗需要可啟動1臺或多臺以滿足補油需要,選用派克品牌250mL/r葉片泵作為補油泵。補油泵組選型(共4臺):電機選用ABB品牌15kW交流電機,額定轉(zhuǎn)速1480r/min。油泵選用Parker品牌T6C-085-1R00定量葉片泵,額定壓力7MPa,排量250mL/r。對負載缸的補油方向控制通過2個2通插裝閥組合自動實現(xiàn)。負載壓力通過2個比例溢流閥實現(xiàn)給被試缸伸出或縮回時加載。二通插裝閥及比例溢流閥選用Rexroth公司產(chǎn)品,主要性能參數(shù)如下:2.5系統(tǒng)主油箱的選擇系統(tǒng)的總流量約為1200L/min,所需主油箱有效容積為式中V———油箱有效容積;ξ———經(jīng)驗系數(shù);Q考慮油液裝滿油箱的90%,則所需主油箱容積為2400÷90%=2667L,因此選用3000L油箱作為系統(tǒng)主油箱。主油箱采用高位開式油箱,使油泵進口有一定的壓力,保證油泵吸油充分,不產(chǎn)生吸空現(xiàn)象。3系統(tǒng)的功能和應(yīng)用本大型液壓缸試驗系統(tǒng)集原有產(chǎn)品質(zhì)量保障、新產(chǎn)品研發(fā)測試、基礎(chǔ)共性技術(shù)研究為一體,具備支持液壓缸新材料、新技術(shù)研究,新產(chǎn)品、新結(jié)構(gòu)設(shè)計和原有產(chǎn)品性能檢測、故障診斷的功能。本系統(tǒng)設(shè)計了長達21m的液壓缸工作行程,很好的滿足了國內(nèi)大型企業(yè)的需求,研制成功后將在實踐中具有很大的