电液比例控制千斤顶性能试验机液压系统的设计

　　千斤顶是一种用途广泛的起重工具，在维修现场最常见。由于千斤顶性能质量问题所引起的人身伤亡事故时有发生，因此，对千斤顶性能的检测已为制造商广泛重视。根据有关标准，千斤顶出厂前必须进行以下两项试验，即动载试验和承载试验。据此，我们设计了一台200 kN电液比例控制的千斤顶压力性能试验机，本文主要介绍该试验机液压系统的设计。

　　1 结构特点和技术参数

　　试验机的主机为两立柱框架结构，加载液压缸置于横梁上，油源放置在工作台下面。动载试验和承载试验共用一套单活塞杆液压缸加载，力传感器装在活塞杆下端，位移传感器装在液压缸内。试验力和试验位移由单片机系统测量、显示和控制。承载试验时间范围手动可调，试件损坏后可紧急卸载，具体参数如下。

　　(1)动载试验：最大试验力30 kN，最小试验力2kN，精度±1％ ，行程300 mm；

　　(2)承载试验：最大试验力220 kN，最小试验力10kN，精度±1％ ，行程600 mm；

　　(3)承载时间范围：1～10 min；

　　(4)活塞最大移动速度：80 mm／s。

　　2 试验方法

　　动载试验是千斤顶在规定的试验力作用下，使其在允许的行程范围内连续上升，对千斤顶的操纵性能进行检测。

　　承载试验是千斤顶升降到规定的行程上某位置后不动，对其施加一定的试验力并保持一定的时间，对千斤顶的承载性能进行检测。

　　试验机需要测量的参数包托试验力、试验位移、试验时间等，本试验机的试验力由力传感器直接检测，试验位移通过测量活塞位移来获得。

　　3 液压系统的方案设计

　　3．1 油源部分

　　液压缸在对千斤顶施加载荷时，处于保压工况，系统压力高而位移很小，需要的流量很少；相反，液压缸活塞在作空行程移动时速度快，需要的流量大，但系统压力很低。解决这种高压小流量与低压大流量之间的矛盾的有效方法是采用双泵供油方案。加载时小泵单独供油，大泵低压卸载；空载快进、快退时双泵同时供油。采用双联泵体积小，结果紧凑，但市售的各种双联泵无合适规格可选，因此，油源系统采用两台独立的液压泵电机组，共用一个油箱。小泵选1．25MCY14-1B型定量柱塞泵，工作压力为28 MPa；大泵选排量为40mL／r的CB-B40型外啮合齿轮泵。为使油液工作在理想的温度范围，在回油路上装有散热面积为2 m2的BFL-2型空气冷却器。

　　3．2 液压缸部分

　　液压缸为试验力输出元件，结构与工程液压缸类似，但在公差配合、密封、支承导向方面的要求不同。缸盖与活塞杆、活塞与缸筒间的配合间隙选取至为重要，间隙过小，摩擦力加大，非线性显著，控制精度降低；间隙过大，泄漏量增加，频宽减小，动态特性变差。