液压缸性能测试试验台的研究

　　液压缸是液压系统的重要组成部分, 它能将液压能转变为直线往复运动的机械能。因其结构简单, 工作可靠, 在机械系统中得到了广泛应用。目前, 液压缸生产厂家较多, 液压缸的性能和质量一方面要能满足主机的要求, 同时又要能达到液压缸本身的标准指标, 我们与液压元件厂合作, 依据GB/T15622- 1995 标准, 开发研制了液压缸性能测试试验台。

　　1 试验台的组成及工作原理

　　该试验台由液压系统、电气控制系统、计算机测试控制系统和加载试验台架 4 部分组成。

　　1.1 液压系统

　　液压系统由电机 ( 6 组) 、泵组、插装阀组( 4组) 、被试液压缸、对顶加载缸、侧向力减压回路及液压辅助装置等部分组成( 图 1) 。

　　两组电机泵组 D1、D2 可通过主阀组向被试缸提供油液, 主阀组由插装阀( 4 个) 、换向阀 6、比例溢流阀 11 和背压阀 10 组成, 换向阀 6 作为 4 个插装阀的先导阀来控制被试缸的运动方向和启停。4组电机泵组 D3、D4、D5、D6 可通过加载阀组向加载缸提供油液。加载阀组由 4 个插装阀组成的桥式整流回路、比例溢流阀 13 和流量阀 12 组成。侧向力液压缸通过侧向力减压回路输送油液, 该回路由减压阀 7 和换向阀 1 组成。同时系统中还设置了控制压力的比例溢流切换阀组, 该阀组由高压截止阀 8、两只比例溢流阀 2、5 和两只安全阀 3、4 以及换向阀 9 组成。回油阀组由两个换向阀 14、15 和 3 个插装阀组成, 该阀组用于系统流量测试的切换。在主高压回路中设置蓄能器, 以减少系统压力脉动, 提高系统稳定性。在泵出口设置高压滤油器, 系统回油口处设置回油滤油器, 泵的吸油口处设置吸油过滤室。油箱内设置功率为 45 kW 的加热器用于系统加热, 回油管路设置散热面积为 11 m2的散热器用于系统冷却, 以保证试验所需温度条件。

　　该系统具有非功率回收和功率回收功能, 两者可通过阀 F1- 1 方便切换。非功率回收时阀 F1- 1关闭, 被试缸由泵组 D1、D2 提供油液, 比例溢流阀11 调节压力; 加载缸由泵组 D3、D4、D5、D6 提供油液, 比例溢流阀 13 和比例溢流阀 2 或 5 调节压力。在进行功率回收时阀 F1- 1 打开, 比例溢流切换阀组的换向阀开启, 比例溢流阀 2 或 5 的压力上调, 加载缸排出的油液可通过 F1- 1 进入被试缸, 此时系统只需提供机械损失和容积损失所需能量, 泵组 D1、D2 提供功率回收高压容积补偿, 泵组 D3、D4、D5、D6 提供功率回收压力补偿。压力补偿和容积补偿均采用比例阀 11、13 控制压力, 采用比例泵 D1、D6 控制流量。

　　1.2 电气控制系统

　　包括配电柜、液压试验台控制箱、压力流量控制器及相关线路。配电柜设置总开关、空气开关及各类电器元件。控制箱设置各类按钮, 其中有一个紧急停止按钮、一个钥匙开关和 6 组电机开关, 还有冷却、加热、压力切换、换向、卸荷等按钮。