比例溢流阀在轴承试验液压加载系统中的应用

　　某型拉力轴承运行过程中主要受到径向和轴向拉力的共同作用，实际受力情况复杂，拉力变化范围大，在轴承旋转时，为准确模拟轴承实际运行过程中的受力情况，笔者对其进行了寿命试验．本实验装置采用液压加载系统产生拉力对其进行加载．根据拉力轴承的使用情况，实验台加载系统需满足以下性能要求：(1)4路加载(2路径向加载和2路轴向加载)，各加载油路相互独立，可单独调节，各路具有换向功能(试验过程中油缸拉一压转换)；(2)单路流量为10 L/min ；(3)试验载荷：径向载荷≤200 kN，轴向载荷≤200 kN；(4)载荷控制精度：±2% F．S；(5)供油过滤精度：l0 um．

　　试验加载时，各路加载油缸应相互独立，保证能从零到最大值的加载，且调节时变化平稳、准确，在长时间的加载过程中稳定性好，各加载液压缸受轴承转速的影响小，能保证维持加载力在要求的精度范围内．液压系统具有功率一质量比大、工作平稳、大范围的无级调速方便、易于实现自动化等诸多优点，是试验装置中进行加载的首要选择口．采用液压加载的方式，主要通过控制进入加载油缸的流量来调节油缸内的压力，加载油缸内的压力不同则输出的加载力不同，因此，在选择合适的加载油缸尺寸后，调节加载油缸的压力就能控制加载力的变化，并且通过油缸加载方便安装在试验装置的不同部位，能很好地满足试验装置在结构上的要求．笔者主要通过此拉力轴承试验装置，研究比例溢流阀在液压加载系统中的调节特性，重点分析其在要求恒力输出状态下的工作稳定性，以期为比例溢流阀更广泛的应用提供理论指导．

　　1 液压加载系统调节方式

　　液压加载系统中，为了调节加载力的大小，并保证调节方便，加载过程平稳、准确，主要可以采用比例换向阀、比例减压阀和比例溢流阀3种方式 ．

　　1．1 比例换向阀调节方式

　　比例换向阀调节方式是采用比例换向阀，通过给定电信号调节换向阀的开度从而控制进入液压缸油液的流量，进而控制加载油缸内的压力得到不同的加载力，其原理如图1所示．

　　图1 比例换向阀调节方式

　　Fig．1 Proportional valve adjustment method

　　比例换向阀存在零位泄漏，具有一定的调节死区．采用这种调节方式的工作特点主要有：(1)加载力很小时可能不稳定，因为此时所需的油液流量很小，比例换向阀在电信号很小时线性较差，且由于零位泄漏和死区的存在，无法从0开始进行加载；(2)无法长时问的保持压力的恒定，虽然系统的泄漏很小，但是长时间后也会使压力降低，必须根据随时检测到的压力变化情况，自动调节比例换向阀以补充适当的油液维持压力的稳定，而比例换向阀电磁铁的频繁通断电将对其使用寿命产生极大的影响．