液压缸(马达)试验台的研制

　　0 引言

　　随着科学技术的发展,尤其是在高压、高速、大功率的冶金行业,液压传动技术的应用越来越广泛,液压设备在整个机械设备中所占的比重也越来越大。液压缸(马达)作为整个液压系统的执行元件,其质量、性能的好坏直接影响着液压系统的可靠性,进而影响生产设备的正常运行。因此对液压缸(马达)做定期的检测非常必要。但是现有的试验台性能较为单一,检测手段和技术落后,检测精度较低。设计一台高精度的液压缸(马达)试验台势在必行。

　　1 液压缸(马达)试验台设计

　　该液压缸(马达)试验台是根据GB/T15622-1995[1]和GB/T7936-1987[1]设计的。试验台应用了比例压力控制技术结合现代传感器技术、微电子技术、虚拟仪器技术以及计算机辅助测试技术,能对流量200L/min、压力3115MPa以下的各类油缸、油马达进行试验。

　　1.1 试验台液压系统图及工作原理

　　试验台液压系统原理图如图1所示,它由泵组1、泵组2、泵组3、油箱及附件、加载泵、被试缸及被试马达等构成,试验系统压力调节范围0 ~31.5MPa,流量可达200L/min。

　　系统采用泵组1、泵组2供油,当被试缸缸径较小时,只需启动一台变量泵,并将变量泵的流量调整到与被试缸需要的流量相适应;当被试缸缸径较大时,采用双泵联合供油。泵组3的功能是:当试验台测试液压马达时,给加载泵供油;当试验台测试液压缸时,可为系统提供独立的循环冷却和过滤。系统采用比例溢流阀进行远程调压,操作方便,实现了系统压力的精确递增,大大提高了液压缸试验的精度。电磁溢流阀用于实现液压系统的降压启动和测试过程中的卸载,减少功率消耗、系统发热;采用电液换向阀、双单向节流阀控制被试液压缸(马达)换向及换向速度,提高换向稳定性,减小液压冲击,当液压缸(马达)试验台对马达进行背压加载试验时,电液换向阀的回油口为了能承受加载阀设定的高压,电液换向阀必须采用外泄式结构。利用电磁换向阀可以清除残留在被试液压缸(马达) A、B腔的高压,这就可以从根本上保证更换被试液压缸(马达)试件的安全性、低污染控制。

　　1.2 试验台结构设计

　　由于液压系统的特殊工况,试验台采用分布式结构设计,试验台油源、仪表台架、操纵台及电气控制部分采用分体式结构[2]设计,最后通过油管、电缆线等把各个部分联系起来。采用分布式结构设计,使试验台的设计、制造、装配简单、系统维护方便,并且可提高试验台的可靠性。试验台控制阀部分采用集成阀块式设计,包括泵站调压阀块、马达背压阀块、试验控制阀块、试验接口阀块以及加载泵调压阀块五大部分。试验台的所有控制阀、测压接头及压力传感器均安装于阀块上,可尽量减少故障的发生率和方便检修。试验台数据显示部分是由机械和电气两套并朕冗余系统构成,所有测试参数均由电气控制柜上数显表显示,能方便地进行观察和记录。系统采用PLC控制电机启动和停止、液压油的加热和冷却、液位报警、过滤器堵塞报警以及液压系统互锁控制。使用PLC控制的相应功能可通过操作柜上旋钮、按钮实现。试验台所有压力仪表通过测压接头和测压软管安装于试验台架上,便于在查看各个控制阀运行时的压力值。