装载机转向油缸型式试验液压系统.pdf

2 0 1 5年 4月 第 4 3 卷 第 8期 机床与液压 MACHI NE TOOL HYDRAUL I C S Ap r ． 2 0 1 5 Vo 1 ． 43 No ． 8 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 5 ． 0 8 ． 0 3 7 装载机转 向油缸型式试验液压 系统 刘滨 ，席阳。 ，徐德宏 1 ．南京工业职业技术学院机械 学院 ，江苏南京 2 1 0 0 2 3 ； 2 ．无锡汽车工程 中等专业学校 ，江苏无锡 2 1 4 1 5 3 摘要根据装载机生产厂家提出的转向油缸型式试验要求，设计了油缸型式试验液压系统。在耐久性试验中，该液压 系统采用了节能型双作用加载方式。实际应用结果表明所设计的型式试验液压系统总体性能满足设计要求，节能效果明显。 关键词 转 向油缸 ；型式试验 ；液压系统 中图分类号 T B 1 3 7 ． 5 文献标 志码 B 文章 编号 1 0 0 1 - 3 8 8 1 2 0 1 5 8 - 1 0 9 2 Lo a d e r St e e r i n g Cy l i n de r Pe r f o r ma nc e Te s t i n g Hy d r a ul i c Sy s t e m L I U Bi n ，XI Ya n g ， XU De ho ng 1 ． S c h o o l o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ， N a n j i n g I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ，N a n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 2 3 ，C h i n a ； 2 ． Wu x i A u t o mo t i v e E n g i n e e r i n g S p e c i a l i z e d S e c o n d a r y S c h o o l ， Wu x i J i a n g s u 2 1 4 1 5 3 ，C h i n a Ab s t r a c t A h y d r a u l i c c y l i n d e r p e r f o r ma n c e t e s t i n g s y s t e m w a s d e s i g n e d a c c o r d i n g t o t h e r e q u i r e me n t s p u t f o r wa r d b y t h e l o a d e r ma n u f a c t u r e r ． I n d u r a b i l i t y t e s t i n g ，e n e r g y - e ffi c i e n t d o u b l e - a c t i n g l o a d i n g mo d e w a s u s e d ． Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e h y d r a u l i c t e s t i n g s y s t e m o v e r a l l p e r f o r ma n c e me e t s t h e d e s i g n r e q u i r e me n t s a n d h a s s i g n i f i c a n t e n e r g y s a v i n g e f f e c t ． Ke ywo r ds S t e e r i n g c y l i n de r ；Pe r f o r ma n c e t e s t ；Hy d r a u l i c s y s t e m 作者原工作单位 开发 了一种新 型孔 用 K Y型橡 塑 复合材料密封圈，应用于某型号装载机的转向液压缸。 根据 装载机主机厂家 的要求 ，需要对使用 新型密 封 圈的新 产品转 向液压缸进行型式试验 ，同时 ，还要 对该转 向液压缸进行一等 品验证试验 。公 司总师办依 据 G B ／ T 1 5 6 2 2 ． 2 0 0 5 液压缸试验方法 j ，制订了 转向液压缸型式试 验大纲，技术部与协作单位共 同开发 、设计并制造 了液压缸 型式试验 台系统 ，在江 苏 省质量检验机构 的监督下 ，使用该试 验台对新产品 转 向液压缸进行 了型式试 验和一 等品验证试验 。试验 各 项指标均满足上述标准 规定 的要求 ，取得 了圆满 的 结 果 。 文 中主要对上述 型式试 验所设计 、使用 的液压系 统进行介绍 。 1 液压缸型式试验液压 系统 型式试验液压 系统 的设计必须具备符合 国家标准 G B ／ T 1 5 6 2 2 ． 2 0 0 5 液压 缸试 验 方 法 及 相 关 标 准 的 液压缸型式试验项 目功能 。 文 中设计 的液 压系统原理图如 图 1 所示 。主要 由 4个 电机液压 泵 组 、3个 电液换 向阀 、2个 电磁 溢流 阀、2 个 远程调压 阀 、1 个 被试 缸和 1 个加 载缸 及辅 助装置等组 成。 l 一被试缸 2 一 力传感器 卜 行程开关4 一加载缸 5 、1 3 、1 4 一 电液 换 向 阀6 一 精滤 油器 7 一 转 阀8 一油 箱 9 一高 温 油箱 1 O 一 针形 阀l l 一 电磁 溢流 阀l 2 一远 程 调 压 阀 图 1 型式试验液压 系统 原理图 该液压 系统在不 加载荷试验时 ，被试缸不与加载 收稿 日期 2 0 1 4 0 3 1 1 基金项 目 2 0 1 3年度江苏省精密制造工程技术研究开发 中心开放基金项 目 Z K1 3 0 1 0 1 作者简介刘滨 1 9 6 4 一 ，男，副教授 ，高级工程 师，主要从事液压技术方 向的教学科研 工作。Em a i l l i u b n i i t ．e d u． c n。 1 1 0 机床与液压 第4 3卷 缸连接 。在 加载试 验 中 ，尤其 是 在长 时 间 的可靠 性 或耐久性试验 中，加载缸 对被试缸 的加 载是采用对顶 和对拉的加载式来 实现的。并且 因被试缸 和加载缸尺 寸规格相同 ，加 载缸活塞杆受力情况与被试缸受力情 况相 同，因此加载缸也可 以视 同为“ 被试缸” 。 2 液压系统工作原理分析 2 ． 1 被试 缸伸 出工作 过 程 如图 1 所示 ，电液换 向阀 1 3左 位 。电液换 向阀 1 4中位 ，被试 缸 1和加 载缸 4的无 杆腔 由小 流量 高 压泵 B 1 输入 高压 油 ，两缸首 先形成对 顶动作 。由于 两缸 的无杆 腔作用 面积相等 ．故两缸对顶力相等 ，拉 压力传感器 2显示受压力载荷 ，对顶产生的压力值 经 传感器输出4 ～ 2 0 m A标准 电信号。此时低压叶片泵 B 2 、B 3 输 出 的低 压大 流 量 油液 流 经 电液 换 向阀 1 3 左位 ，再经电液换向阀5 左位进入加载缸 4的 有杆腔，该低压大流量油液产生的作用力将两缸对顶 力平衡 打破 ，叶片泵 B 2 、B 3输 出的油液压 力只需 克 服油缸的摩擦力，就可以推动加载缸 4向右运动。并 带动被试缸 1 做伸 出运动 。 被试缸 1 有 杆 腔 回油 经 电液 换 向阀 5 左 位 、 滤油器 6及三通转 阀 7 ，回到油箱 8 。 2 ． 2被 试缸 缩 回工作 过程 如 图 1 所示 ．电液换 向阀 1 3 右位 ．电液换 向阀5 中位 ，加载缸 4和被试缸 1的有杆腔 由高压泵 B 1 输 入高压油 ，两缸首先形成对拉动作。因两缸有杆腔作 用面积相等 。故两缸对拉力相等，拉压力传感器 2显 示受拉力载荷 。当低压叶 片泵 B 2 、B 3输 出的油液 流 经 电液换 向阀 l 3 右位 ，再 经 电液换 向阀 1 4 右 位 进入加 载 缸 4无 杆 腔 。使 得 加 载 缸 向左 运 动 ， 而被试缸做缩 回运动 。 在被试缸伸出和缩 回工作过程 中。小流量高压泵 B 1 的供 油量 只需提供 保证试 验要 求 的压 力并满 足油 缸的泄漏 即可 ，功率消耗少 。叶片泵 B 2 、B 3输 出的 油液压力低 ，还 可 以根 据 被 试 缸 运行 速 度 流 量 的要求 ，选 择 B 2 、B 3两 泵 同 时 开启 或 关 闭 其 中 1 个，消耗的液压功率也较小。 3液压 系统元件和功用 1 该 液压 系统使用 的泵及相关参数见表 1 。 表 1 泵及相关参数 泵 H R ／ m L转速／ r n i n 工作压力／ MP a电机功率／ k w 2 电液换 向阀 5和 1 4选用 Y型 中位机 能 ，以 减 小液压 冲击 ，并可减 少试验 时从油缸上拆卸油管 时 喷油情况 的发生。 3 2 个远 程调压 阀 1 2分别 调整 高压泵 工作 压 力和两个 低 压 叶片泵 的 工作压 力 ．两个 电磁溢 流 阀 l 1 用 于高 、低压 系统卸载 。 4 泵 B 4为低 压齿 轮泵 ，对 电液换 向阀 5 、l 3 和 1 4的液控油路供油 ，不受其他 油路 的影响 。 5 油缸 接 头 与油 管 之 间采 用 快 速接 头 连 接 ， 操作方便快捷 ，还可减少拆装时油液的漏损。 6 被试油缸的运行 速度除了 由泵 B 2 、B 3同时 开启或 只开启其 中之 一外 ，还 可通 过微调 针形 阀 1 0 来进行调节 。 7 油箱分为普通油箱 8 油温 5 0 _ 2 ℃ ，固 体颗粒污染度等级不得高于 G B ／ T 1 4 0 3 9 2 0 0 2规定 的 1 9 ／ 1 5 和高温油箱 9 油温 9 0℃ ，且都设有 电加 热装置 和板式 换散 热 器。加热 器安 装在 泵人 口管路 上 ，以保证泵 出口温度达到试验要求 ，减少 油箱局部 高温。冷却器选用板式换热器，冷却效果比管式散热 器好 。 8 转 阀 7 用 于高温实验时 的油路切换。 9 回油管 路过 滤采 用线 隙式 滤油 器 ，过滤 精 度 5 0 m；吸油管路过滤采用纸质滤油器 ，过滤精度 1 0 m。 1 0 行程 开关 3用 于油缸到达 行程终点 时的 自 动换 向。 4 液压系统特点 设计的液压系统选用 的主要元 件具有 结构 简单 、 使用方便 、易维 护 、购买 及 更换 方 便等 特 点 。试 验 时 。油缸动作一 次 只需 控制 3个 电磁 阀 开关 即可 完 成 。在耐久性试验时 ，该液压 系统相对于采用节流方 式对被 试 缸 进 行 加 载 的液 压 系 统 节 约 能耗 约 5 0 ％ 文中不再 列出详 细计算 。 5结 论 介绍的液压缸型式试验液压 系统采用 了节能 的对 顶及对拉双作用形式 ，模 拟液压 缸 的实 际工作 载荷 ， 在液压缸 型 式试 验 特别 是 长 时间 的 耐久 性 试验 中．具有 显著的节能效果 。实 际应用表 明该液压系 统能够满足中、高压液压缸型式试验的各项试验项目 要求。 参考文献 『 1 ]全国液压气动标准化技术委员会． G B ／ T 1 5 6 2 2 2 0 0 5液 压缸试验方法 [ S ] ． 北京 中国标准 出版社 ， 2 0 0 5 ． [ 2 ]何存兴． 液压元件 [ M] ． 武汉 武汉科学技术 出版社 ， 1 9 88 ． [ 3 ]周小鹏， 朱新才， 冯威 ， 等． 液压缸测试台的设计 [ J ] ． 液 压与气 动 ， 2 0 1 2 1 6 2 6 3 ． [ 4 ]彭熙伟． 液压缸综合性能试验台设计[ J ] ． 液压与气动， 2 0 1 1 1 1 9 3 9 4 ． [ 5 ]孙政 ， 史 俊青 ． 液 压 缸性 能 测试 试 验 台 的 开发 与 应 用 [ J ] ． 煤炭工程， 2 0 0 6 3 7 0 7 1 ．