液压阻尼器真空注油系统的研制

　　液压阻尼器是一种在军用和民用工程中有广泛应用的减震缓冲元件,常用以保护电站、桥梁、摩天大楼等大型建筑物,及核电厂、火电厂、石化工厂中的管道和关键设备免遭由于地震、爆炸、自然风力等引起的振动冲击破坏[1~3]。液压阻尼器是利用充满液压油的液压缸,通过阻尼控制阀和阻尼节流孔,在液压缸两腔产生压力差,从而对负载产生阻尼力。为了提高减振效果,液压阻尼器中通常灌装黏度较高(大于100 mm2/s)的硅油,由于油液的流动性差,而阻尼器内部存在较多尺度很小的配合间隙和阻尼结构,在灌装后内部可能存在空隙或气泡,由此影响油液的可压缩性系数,进而对阻尼器的动静态性能产生不利影响。本文设计了一套液压阻尼器真空注油系统,不仅提高了灌装效率,而且较好地解决了阻尼器灌装时存在死角的问题。

　　1　真空注油系统的组成及工作原理

　　图1是真空注油系统的工作原理图。该系统主要由3个工作回路组成:阻尼器抽真空回路、阻尼器注油回路和油箱补油回路。系统工作时,先开启阻尼器抽真空回路,对阻尼器抽真空,当阻尼器的真空度达到设定值时,关闭抽真空回路,开启注油回路,直至阻尼器的工作腔内充满液压油。当油箱的液压油达到最低限时,开启油箱补油回路,从外部油桶注入足够的液压油到油箱。

　　1)阻尼器抽真空回路

　　真空泵1、电磁真空带充气阀2、热偶式真空计3、真空球阀4·1和阻尼器5组成了阻尼器抽真空回路。除该回路上的元件,其他元件均处于关闭状态,启动真空泵1,将阻尼器内部的空气抽出,同时热偶式真空计3显示阻尼器内的真空度,直至阻尼器的真空度达到设计要求的值。

　　2)阻尼器注油回路

　　阻尼器注油回路的组成元件有阻尼器5、3个真空球阀4·2/4·3/4·4、二位四通电磁换向阀6、油箱7、过滤器12、单螺杆泵13、直动活塞式中压电磁阀14·1等。完成对阻尼器注油的过程有两个步骤:第一步是对抽完真空后的阻尼器注油,其主要目的是在大气压的作用下,油液从油箱注入阻尼器工作腔,完成大部分的注油工作。油箱7的油液在大气压的作用下,通过真空球阀4·4进入阻尼器5的腔体。这个过程中只需打开真空球阀4·4,其他元件均关闭;第二步是当阻尼器已注入一定程度的液压油时,输入电磁阀的控制信号来改变换向阀阀芯的工作位置,不断改变阻尼器注油回路的方向,直至阻尼器中的液压油充分注满。

　　3)油箱补油回路

　　油桶15、电磁阀14·2、单螺杆泵13、过滤器12、电磁阀11和油箱7组成了油箱补油回路。调压阀10设定指定的压力,除该回路上的元件,其他元件均处于关闭状态,开启直动活塞式中压电磁阀11和14·2,启动单螺杆泵13,液压油从油桶15中经过电磁阀14·2、过滤器12、电磁阀11注入油箱7中。