液压缸综合性能检测试验台液压系统的研究开发

　　1 液压系统的设计要求与部件选用

　　(1)检验项目 液压缸的型式检验项目包括以下10项,试验台能够完成以下项目:

　　1)试运行试验;2)启动压力试验;3)耐压性能试验;4)内泄漏试验;5)外泄漏试验;6)缓冲效果试验;7)限位效果试验;8)负载效率试 验;9)全行程试验;10)耐久性与可靠性试验。出厂检验只需对除了负载效率和耐久性与可靠性以外的其他试验项目进行检验即可。

　　(2)液压系统部件设计压力 被试缸公称压力16MPa,根据国标规定的系数为1.5。液压缸的设计压力为24MPa。则需要液压系统的公称压力为24MPa,各个部件设计压力为31.5MPa。

　　(3)液压泵的选择 液压缸活塞杆运动速度为50~70mmPs,按最大被试缸径为180mm计算,流量

　　式中D—被试缸径,mm;

　　v—被试缸活塞杆运动的速度,mmPs。

　　根据上面所计算出来的公称压力和排量,选用斜盘式轴向柱塞泵。

　　(4)驱动电机的选择 下面根据液压泵、流量和压力来计算所需驱动电机的功率,液压泵驱动电机功率

　　式中p—液压泵压力,MPa;

　　η—液压泵总效率,斜盘式轴向柱塞泵总效率,η≥81%。

　　检验项目“限位效果试验”中,要求的液压系统流量与压力乘积为最大值,考虑到液压系统的压力损失和流量损失,取p=17MPa,Q=100LPmin,η=81%代入式(1)计算,驱动电机功率

　　选择Y225S-4型电机,功率为37kW,转速n=1480rPmin。

　　(5)油温控制　　出厂检验要求进入被试液压缸的油液温度为15~55°C,型式检验要求进入被试液压缸的油温为(50±5)°C;根据要求,选用油温传感器和循环水冷却器(发热量更大者,可选用工业空调冷却),由控制软件自动控制油液温度。

　　(6)过滤器选择 要求油液的过滤精度不得低于25Lm。

　　(7)检测传感器的选择 国标要求检测传感器、仪器仪表精度不低于B级测量精度;由于测控电子技术的迅速发展,传感器测量精度已经达到了很高的水平,该试验台由工控机控制,所以试验数据全部采用传感器检测,选用的压力传感器和力传感器的准确度为A级,完全符合要求。

　　2 液压系统的组成

　　液压系统的原理如图1所示。该液压系统的组成如下:

　　(1)液压系统由一组油泵电机组提供油源。

　　(2)6个溢流阀和1个电液比例阀控制液压系统各个油路的压力,分别是:Y1、Y2溢流阀提供2组泵口压力(同时起安全阀作用);Y4、Y5溢 流阀提供2组标准缸背压;Y6溢流阀设定为被试缸背压(防止被试缸无杆腔内压力超过最大值,起保护被试缸作用);Y3溢流阀可以远程控制Y4溢流阀通流压 力;电液比例阀由计算机程序自动控制,测量被试缸启动压力。