液压元件的测试.pdf

研 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 9 - 9 4 9 2 ． 2 0 1 4 ． 0 8 ． 0 2 9 液压元件的测试 曹伟，朱红波，刘晓超 河南工业和信息化职业学院， 河南焦作4 5 4 0 0 0 摘要各种液压元件，特别是泵、马达、液压缸、阀在制造或修理完了时， 都要进行测试 ，目的是了解液压元件的质量， 保证 产品寿命 ，这是非 常重 要的一环。在液压元件 中最主要 的元件还是液压泵 与液压 马达。而它们的测试 中最主要的项 目又是应 用 各种液压试验台进行压力、流量、扭矩和转速的测试，快速高效准确地检测各种液压元件的参数大小和性能特征，达到区分液 压元件质量好坏，寿命长短。进而判断液压元件可否正常稳定的使用。 关键词液压泵；液压马达；液压缸；阀 ；试验台 中图分类号 T H1 3 7 ． 5 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 99 4 9 2 2 0 1 40 80 0 9 70 4 Te s t o f Hy d r a u l i c Co mp o n e n t s C A0 We i ，ZHU Ho n g b o ，L I U Xi a o c h a o H e n a n I n d u s t r y a n d I n f o r ma t i o n T e c h n o l o g y P r o f e s s i o n a l C o l l e g e ，J i a o z u o 4 5 4 0 0 0 ，C h i n a Ab s t r a c t Al l k i n d s o f h y d r a u l i c c o mp o n e nt s ， e s p e c i a l l y t h e p u mp， mo t o r ， h y d r a u l i c c y l i n d e r a n d v alv e， a f t e r ma n u f a c t u r i n g o r r e p a i rin g， s h o u l d t o b e t e s t ， t h e p u r p o s e i s t o c h e c k t h e q u a l i t y o f t h e hy d r a u l i c c o mp o n e n t s ， t o e n s u r e pr o d u c t l i f e， t hi s i s v e r y i mp o r t a n t ． T h e m a i n c o mp o n e n t s a r e h y d r a u l i c p u mp a n d h y d r a u l i c mo t o r ． A n d t h e m o s t ma j o r p r o j e c t i n t h e i r t e s t i s t h e a p p l i c a t i o n o f v a r i o u s h y d r a u l ic t e s t - b e d f o r p r e s s u r e ， flo w， t o qu e a n d r o t a t i o n a l s p e e d t e s t ， f a s t a n d e f fi c i e nt d e t e c t i o n a c c u r a t e l y s i z e a n d p e r f o r ma n c e c h a r a c t e ris t i c s o f v a r i o us h y d r a u l i c c o mp o n e n t s p ara me t e r s ， t o i d e n t if y h y d r a u l i c c o mp o n e n t s q u a l i t y a n d l o n g e v i t y ． An d t he n j u d g e w h e t h e r t h e h y d r a u l i c c o m p o n e n t s c a n b e u s e d s t a b il i t y ． Ke y wo r ds h y d r a u l i c p u mp；hy d r a u l i c mo t o r ； h y d r a u l i c c y l i n d e r ；v alv e ；t e s t b e n c h 0引言 液压元件有各种形式的测试 ，有 的只进行几 项简单的测试 ，取得几个参数，以鉴定元件的质 量 ；有 的进行繁 多的性能考核 ，要取得完整的数 据 ，以确定元件的优劣，决定能否投入生产或使 用 。 1 液压元件测试的类型 液压元件按试验类型可分为研究性试验 、鉴 定试验和出厂试验。研究性试验是为研制新液压 元件提供试验数据 ，或对设计参数进行校核和检 查的一种试验。鉴定试验的目的是对新试制或改 型的液压元件考 核其性能 ，取得一套较为完整的 数据 ，以决定是否投产 。出厂试验是检验液压元 件是否符合出厂要求 ，在出厂前进行最后一道检 验工序 ，它的检验项 目较少 ，也较简单。 收稿 日 期2 0 1 4 0 3 2 0 按照液压元件试验台的适应范围分，一般可 分为通用试验台和专用试验台。通用试验台适应 性较广 ，通 过试验系统 的调整 ，可 以对液压泵 、 液压马达、液压缸和控制阀等各种元件进行试 验。而专用试验 台适应性较小 ，一般 只能对一种 或几种液压元件进行试验。如液压泵试验台，马 达试验 台或液压 阀试验台等。 按照液压元件试验 台的试验性 能分 ，可分 为 性能试验台和寿命试验台。性能试验台应具有较 完整的系统，并配足测试仪表，可以使被试元件 在各种情况下，进行各种参数的测试，能满足鉴 定试验所规定的多项要求。而寿命试验台需要有 进行寿命试验的较简单系统，只进行寿命试验 。 2 液压元件的测试参数 对各种液压元件所需测试 的参数也有所不 与 开发 同，但通常要进行测试的参数有 1 排量和流 量 ； 2 压力 ； 3 扭矩 ； 4 转速 ； 5 温 度 ； 6 时间 ； 7 位移 ； 8 噪声 ； 9 应力 与应变。 通过上述参数 ，经过计算，即可得到效率 、 自吸能力等一系列性能参数。 3 主要液压件的测试方法 在液压元件中最主要的元件还是液压泵与液 压 马达 。而 它们 的测试 中最 主要 的项 目又是压 力 、流量 、扭矩 和转速。为了测试这些项 目，都 需要对被测元件进行加载，而加载方法又分为非 功率 回收方式和功率回收方式 。 3 ． 1 非公率回收加载方法 1 节流加载 这是最简单的加载方法，只要对被试元件加 节流阀，并进行调节，即可在不同工况下测得各 项参数。 液压泵试验 的液压 系统 如图 1 ，在液压泵 高 压排液管上加调节流阀，造成一定阻力 ，使被试 泵在不同工况下，进行钡 4 试工作。 1 ． 被试液压泵2 ． 加载可调节流阀3 ． 驱动电机 图1 液压泵的节流加载 这种试验系统最简单，使用元件少，并能测 试出一般性的性能参数。但用节流阀会受液体温 度的影响 ，精确程度不高。 液压马达节流加载试验的液压系统如图2 所 示。此系统对高速和低速液压马达均可测试。它 是通过被试马达同轴的液压泵上可调节流阀的加 载进行的。 采用节 流加载的最 大问题是油温升高 ，此 系 统要求加载泵使用单独油箱。 1 ． 被试液压马达2 ． 加载泵3 ． 主油泵4 ． 加载节流阀5 ．驱动电机 图2 液压马达节流加载试 验 2 水力测功机加载 液压泵与液压 马达用水力测功机加载 的液压 系统如图3 、图4 。 图 3 是被试泵用加载 马达加载 ，而马达又驱 动水力测功机。图4 是被试马达经增速器驱动水 力测功机加载。 1 ． 被试液压泵2 ． 加载马达3 ． 水力测功机4 ． 驱动电机 图3 液压泵水力测功机加载试验 1 ． 被试液压马达2 ． 主油泵3 ． 水力测功机4 ． 驱动电机5 ． 增速器 图4 液压马达水力测功机加载试验 这种系统其能量全部转化为热能进入水力测 功机的循环水中，不会影响油温。但仍不宜做大 功率的液压元件长时间试验。 曹 伟 等液压元件的测试 研究与 其他 尚有背压加载，电力加载等口 1 。 3 ． 2 功率回收加载方法 1 电力反馈 液压泵和液压马达电力反馈加载试验液压系 统如图 5 、图 6 。它们都是用直流加载发电机驱动 反馈机组 直流电机一 交流发 电机组 以交流电反 馈电网。 1 ． 被试 液压泵2 ． 加载马达3 ． 加载发 电机4 反 馈机 组5 ． 驱动电机 图5液压泵电力反馈加载试验 这种试验系统可以回收能量 ，节约动力 ， 发热量少 ，但电气设备太多，投资大 ，操作复 杂 。 2 机械反馈 液压泵与高速马达机械反馈加载系统如图 7 ，此系统可测试泵，也可测试马达。要求泵的排 量 略大于 马达排 量 。测试 中泵排 压力 液驱动 马 达，马达反过来通过轴驱动泵 ，其损耗部分由驱 动电机补偿，此系统元件少，动力消耗少。 低速 马达 的机械反馈加 载系统如 图 8 。此系 统与上述系统原理相同，其差别只在于低速马达 1 ． 被试泵 或加载泵 2 ． 加载马达 或被试马达 3 ． 驱动 电机 图7 液压高速马达机械反馈加载试验 1 ． 主泵2 ． 被试马达3 ． 增速箱4 ． 驱动 电机 图8 液压泵低速马达机械反馈加载试验 要经增速器后再带动液压泵 ，其损耗也 由驱动电 机供给。 1 ． 被试马达2 ． 主泵3 ． 加载发电机4 ． 反馈机组5 ． 驱动电机6 ． 增速器 图6 液压马达电力反馈加载试验 其他还有串联 、并联、串并 联液压反馈，综合反馈等方法p ～ 。 3 ． 3液压泵试验 台的液压系统 液压泵试验 台的液压系统如 图 9 。这 是专 用试验 台。被 试泵 经过滤器吸液 ，排出压力液用可 调节流阀加载 ，其压力可从压力 表读 出，其流量可通过换 向阀用 流量计测出，其扭矩与转速用扭 矩、转速测量装置测量 ，安全阀 可保护系统 。油温用 温度计测 得。 研 究与开发 1 ． 二位三通阀2 ． 可调节流阎3 ． 压力表4 ． 压力表开关5 ． 安 全阀6 ． 被试泵7 ． 扭转测量装置8 ． 转速测量装置9 ． 过滤器 l 0 ． 油箱1 1 ． 温度计1 2 ． 加热器1 3 ． 流量表 图9 液压泵试验台液压系统 3 ． 4 液压泵、液压马达通用试验台 液压泵 、液压马达通用试验 台的液压系统如 图 1 0 所示 ，这是北京煤炭科学研究院上海分院的 通用试验台液压系统 。 图1 0 液压泵、液压马达通用试验台液压系统 阀及量筒测得。其中单向可调节流阀用来为液压 缸加载用 。 1 ． 主液压泵2 ． 溢流 阀3 、6 、7 ． 压力表4 ． 换 向阀 5 ． 单向可调节流阀8 ． 截止阀9 ． 被试液压 图l 1 液压缸试验台液压系统缸 4结语 通过对液压元件性能和寿命测试，了解液压 元件的压力 、流量等参数 ，保证产 品质量 ，掌握 了液压元件的寿命 ，便控制了液压系统的传动平 稳 、反应迅速 ，液压元件动作的准确性 ，提高 了 液压设备工作的协调性和整体稳定性。 参考文献 [ 1 ]何存兴． 液压元件[ M]． 北京机械工业 出版社 ， 2 0 0 3 ． [ 2 ]陈愈． 液压阀 [ M]． 北京中国铁道出版社，2 0 0 0 ． [ 3 ]盛敬超． 液压流体力学 [ M]． 北京机械工业出版 社 。2 0 0 5 ． [ 4 ]薛祖德． 液压传动 [ M]． 北京 煤炭工业 出版社 ， 2 0 0 6 ． [ 5 ]姜佩东． 液压与气动技术 [ M]． 北京高等教育出版 社 。2 0 0 8 ． [ 6 ]吴锐． 液压与气压传动 [ M]． 河南河南大学出版 社 ．2 0 0 3 ． 3 ． 5液压缸试验台 第 一 作者简介曹伟，男，1 9 6 3 年生，河南焦作人，大 液压缸试验台液压系统见图 1 1 。主泵压力 由 学本科 ，讲师。研究领域 机械制造工艺与液压设备，液 溢流阀定压，经单向节流阀供给液压缸，液压缸 压平衡吊和旋臂起重机的研究和设计。已发表论文1 5 两侧压力可 由压力表 6 、7 测得 ，其流量可用截止 篇。 编辑 王智圣