多功能液压实验台设计与应用.pdf

2 0 1 3年 8月 第 4 1 卷 第 l 6期 机床与液压 MACHI NE TOOL ＆ HYDRAULI CS Au g ． 2 01 3 Vo 1 ． 41 No ． 1 6 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 3 ． 1 6 ． 0 3 0 多功能液压实验台设计与应用 朱汗青，马振 书，孙华刚，王浩亦 军械技术研 究所，河北石 家庄 0 5 0 0 0 0 摘要搭建了多功能综合液压实验台，提出了总体设计方案 ，论述了液压系统的原理与功能，设计并完成了锁紧阀组 的检测实验。实践证明该实验台设计合理、性能可靠，能够完成液压系统故障测试与诊断任务。 关键词液压系统 ；实验台；测试 ；故障诊断 中图分类号 T H1 3 7 文献标识码B 文章编号1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 3 1 6 0 9 9 3 De s i g n a nd App l i c a t i o n o f M ul t i f un c t i o n a l Hy d r a ul i c Ex p e r i me nt a l Pl a t f o r m Z HU Ha n q i n g，MA Z h e n s h u，S UN Hu a g a n g ，WANG Ha o y i O r d n a n c e T e c h n i c a l R e s e a r c h I n s t i t u t e ，S h i j i a z h u a n g H e b e i 0 5 0 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t A m u l t i f u n c t i o n a l h y d r a u l i c e x p e r i m e n t a l p l a tf o r m w a s b u i l t ．A t o t al d e s i g n p r o j e c t w a s p u t f o r w a r d ， t h e f u n c t i o n a n d p ri n c i p l e o f t h e h y d r a u l i c s y s t e m we r e s t u d i e d a n d l o c k v alv e e x p e rime n t w a s a c c o mp l i s h e d ，P r a c t i c e p r o v e s tha t t h e e x p e ri me n t al p l a t f o rm h a s r e a s o n a b l e d e s i g n，r e l i a b l e p e r f o r ma n c e a n d c a n c o mp l e t e h y d r a u l i c s y s t e m f a u l t t e s t i n g a n d d i a g n o s i s t a s k ． Ke y wo r d s Hy d r a u l i c s y s t e m ；E x p e rime n t a l p l a tf o r m；T e s t ；F a u l t d i a gn o s i s 随着现代工业的发展 ，液压技术在各种机械中发 挥着越来越重要的作用。由于液压系统组成、功能 日 益复杂 ，发生故障的概率随之增多，且液压系统故障 具有隐蔽性、变换性和诱发因素多元性的特点，所 以在故障测试与诊 断时，不但需要熟练技术人员 ， 还需要实验检测设备对相关液压元件的性能进行检 测 ，从而为故障分析提供相关依据 ，达到及时修理 目的⋯。 为满足种类繁多液压元件的不同测试要求 ，需要 搭建一种主要针对液压泵、液压阀、液压缸和液压附 件的，具有综合检测能力、压力与流量范围宽、油路 变换方便、检测精度高的液压综合实验台。 1 系统总体方案设计 实验台由主台体、液压动力源、试验液压回路、 测试仪表及传感器、电气控制系统、数据采集处理系 统 、配套试验专 用工装及管路 附件等主要部分 组 成 ，液压动力源、试验液压回路、测试仪表及传感 器 、电气控制系统及数据采集处理系统安装在主台 体上。试验台由液压部分、电气控制部分、检测部 分和数据采集处理系统四部分组成 ，实验 台外观如 图 1所示 。 图 1 多功能液压实验台 2 液压 系统原理与功能分析 2 ． 1 液压 系统 概述 系统液压原理图如图 2所示 。 该实验台液压系统由电机、高压泵、低压泵、高 压溢流阀、低压溢流阀、高低压管路过滤器、调速 阀、高低压电磁换向阀、比例加载阀、单向阀、风式 冷却器、单向阀和流量计组成的桥式测流量的回路组 成 。 供油部分是为系统提供测试压力油，为实现不同 测试功能，供油分0 ． 8 L和2 L 2个高压小流量供油 和 1 个 4 5 L低压大流量供油共 3路。高压小流量泵 供油主要用于测试各液压阀溢流压力调定、密封性和 泄漏检测等。为实现不同规格元件的耐压泄漏测量 ， 收稿日期2 0 1 2 0 8 2 3 作者简介 朱汗青 1 9 8 7 ～ ，男，硕士研究生，研究方向为机电系统故障诊断。E m a i l Q I N G 2 9 9 9 1 2 6 ． c o m。 1 0 0 机床与液压 第4 1 卷 小流量供油部分由输出流量为 0 ． 8 L和 2 L双出口泵 及驱动电机组成，测试所需流量按要求进行分挡供 油。非工作油泵则 由电磁溢流 阀控制卸荷 ，降低功 耗 。 图 2 液 压系统原理图 2 ． 2油路控 制 部分 该部分由电磁换向阀、调速阀、测试桥路以及流 量传感器组成。电磁换向阀用来控制测试油路的通断 及流向切换 ，以满足被试元件不同油道的压力流量特 性和泄漏性能。调速阀用来调节流量大小以满足不同 流量条件下被测元件的性能指标。由4个单 向阀组成 的整流桥保证通过流量传感器的液流为单流向，精密 过滤器用于过滤油液中的杂质以保证流量传感器稳定 可靠工作。 2 ． 3过 滤部 分 该系统中采取吸油、出油和回油三级过滤。吸油 管路的粗过滤主要防止油液中较大的颗粒进入系统 ， 对油泵进行保护；油泵出油口精密过滤器滤除油液中 较细的杂质颗粒以及系统运行产生的磨屑，防止其进 入系统影响液压阀的正常工作。回油管路的过滤器用 于过滤测试过程由于管路连接、拆卸等进入系统中的 灰尘杂物，防止其进入油箱，以保证油箱中油液的清 洁。 3测试实验 以手动泵、锁紧阀组、压力继电器等液压元部件 为测试对象 ，分别设计并完成手动泵的泵排量检查、 工作压力检查 、内泄漏检查实验，压力继电器的报警 压力检测、报警压力调整、外泄漏检查实验和锁紧阀 组的压力损失检测、安全压力调定检测、反向泄漏检 测实验。以手动泵实验为例 ，将连接示意图与实验操 作步骤列于表1 。 表 1 手动泵实验 连接示意图 操作步骤 泵 排 量 检 查 摇动摇杆数次 ，直到放油管流 出的 液压油中不含气体 ； 倒出量杯 中的液压油，再次摇动摇 杆，来回摇动 1 0 个往返行程后，观察并 记录量杯中的油量。上述测量过程需进 行 3 次，将 3次测量的结果取平均值并 换算到每一行程的排油量，应为 2 5 4 - 5 m L ／ 往返行程