液压软管总成耐压、脉冲、爆破综合试验系统设计

　　从英国人布拉默利用静压传递原理制造出水压机至今,液压技术在工业技术中的应用越来越广泛。其中液压软管总成在小到机床、液压机械,大到航空航天技术中都有使用。液压软管总成的接头渗漏、拔脱,软管的爆破等各种失效形式都会引起故障,甚至造成生命财产的巨大损失。因此,对液压软管总成进行有效的可靠性试验十分必要。

　　液压软管总成脉冲试验是考验液压软管总成耐久性、可靠性的重要试验项目。江苏省机械研究设计院有限责任公司早在20世纪80年代中期就设计制造了液压软管总成脉冲试验装置,进行政府下达的液压软管总成抽检和企业委托的液压软管总成全性能检验。无论是软管总成抽检,还是委托检验,都有两项重要试验项目需要做,即耐压试验与爆破试验。当时耐压试验是通过外购70MPa超高压泵完成,而爆破试验则是委托合作单位进行。20世纪90年代,笔者所在单位准备将液压软管总成脉冲试验装置改造为液压软管总成全性能试验台,即将液压软管总成的耐压试验、脉冲试验及爆破试验综合于一体的综合试验系统。于是对系统进行了重新设计,重新设计的系统必须满足安全性、稳定性要求,压力梯度要求,适应脉冲频率可调的流量调节要求,耐压、爆破试验的高压要求。新系统设计完成后进行了近百个品种的试验,脉冲次数达千万次,运行正常。

　　1　综合试验系统的设计思路

　　液压软管总成耐压、脉冲、爆破综合试验系统(原理如图1所示)由主泵装置、充液主泵装置、增压缸总成、控制阀站总成、主油箱总成、充液副油箱总成、操纵台控制柜总成、检测仪表、基础平板总成等主要部分组成。

　　在系统设计的过程中主要考虑了以下几个问题:脉冲试验与耐压、爆破试验的控制;柱塞泵和电机容量的选择;增压缸增压比大小及一次输送量;爆破压力准确采集的爆破压力保持;如何防止增压缸两端一个压力阀的压力失控;充液油箱是否与主油箱合一等。下面分别对这几个问题的解决进行阐述。

　　1.1　脉冲试验与耐压、爆破试验的控制切换

　　如图1所示,脉冲试验与耐压、爆破试验的控制切换是通过对2个换向阀(包括控制增压缸大缸往复运动的三位四通电液换向阀及控制液控单向阀通断的两位三通电磁换向阀)的3个电磁铁自动或手动的得失电控制,实现被试软管总成内的卸压充液与升压封闭状态完成的。

　　a.两阀同时动作使液控单向阀相对软管回路或关或闭,即图中的3CT如与2CT同时得失电,形成了或高压或卸荷的脉冲试验回路,这时进行的是液压软管总成的脉冲试验。

　　b.使3CT总是失电,液控单向阀总是关闭,即3CT不与2CT同时得失电而是一直不得电时(两阀只有电液换向阀动作)进行的是液压软管总成的爆破试验。增压缸输送出的压力油进入被试软管总成,压力逐步升高到爆破压力或直至软管总成破裂为止。