单柱液压机验收方案设计.pdf

2 0 1 4年 1 1 月 第 4 2卷 第 2 2期 机床与液压 MACHI NE T00L HYDRAUU CS No v ． 2 0 1 4 Vo 1 ． 4 2 No ． 2 2 D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 4 ． 2 2 ． 0 3 3 单柱液压机验收方案设计 李麟 ，余纬 中国工程物理研 究院机械制造工艺研 究所，四川绵阳 6 2 1 9 0 0 摘要 从安全、环保和性能等方面提出了一套系统的、全面的液压机验收方案 ，分别从 电气安全、液压系统和工作性 能等方面详细叙述了如何检验一台单柱液压机，为液压机开发人员在设计时提供借鉴。 关键词液压机；电气安全；液压系统；性能试验 中图分类号T H 4 5 文献标识码B 文章编号1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 4 2 21 0 43 Ac c e p t a n c e S c h e me De s i g n o f S i n g l e I n j e c t i o n Hy d r a u l i c Ma c h i n e LI Li n．YU W e i C h i n e s e A c a d e m y o f E n g i n e e r i n g P h y s i c s I n s t i t u t e ，Mi a n y a n g S i c h u a n 6 2 1 9 0 0 ，C h i n a Ab s t r a c t A s y s t e mi c a n d c o mp r e h e n s i v e p r o g r a m wa s d e s i g n e d t o c h e e k t h e h y d r a u l i c ma c h i n e f r o m s a f e t y ，c a p a b i l i t y a n d e n v i - r o n m e n t a l p rot e c t i o n ．H o w t o t e s t a s i n e i n j e c t i o n h y d r a u l i c ma c h i n e w a s d e s c ri b e d f r o m e l e c t ri c a l s a f e t y ，h y d r a u l i c s y s t e m，w o r k p e r f o r ma n c e a n d o t h e r a s p e c t s ．I t p r o v i d e s a r e f e r e n c e f o r t h e d e v e l o p e r s o f h y d r a u l i c ma c h i n e s d u rin g t h e i r d e s i g n i n g w o r k ． Ke y wo r d s Hy d r a u l i c ma c h i n e；El e c t ric al s afe t y ；Hy d r a u l i c s y s t e m；P e r f o r ma n c e t e s t 液压机 由于具 有结构 简单 、工作平稳 、噪声较小 和易于成形等优点，逐渐成为了工业生产中必不可少 的设备，在国民经济各部门获得了广泛的应用。目前 液压机主要应用在下列领域 金属薄板件的冲压拉深 成形工艺、金属机械零件的压力成形、粉末制品成 型 、非金属材料的压制成 形 、木制 品 的热 压成 型等。 由于液压机具有如此重要的作用 ，所以许多研究机构 都在从事液压机设备的研制与生产。但是，目前对于 液压机设备的合格定性研究甚少 ，众多机构所生产出 的液压机没有一个统一的检测方法，这使得新型液压 机设备在性能和安全方面存在较多疑惑。基于当前液 压机市场急需验收标准这一特点，提出了一整套符合 温等静压单柱液压 机成型 的验收方法 。 浏览液压机的相关标准 ，在验收新生产的液压机 设备时，不仅需要在功能上满足设计者初始的要求 ， 同时还得看是否满 足 以下各 标准 锻压机 械 通用技 术条件 J B ／ T 1 8 2 9 ． 1 9 9 7 、液压机 技术条件 J B ／ T 3 8 1 8 ． 1 9 9 9 、液压机 安全技术条件 J B 3 9 1 5 1 9 8 5 、液压机 噪声限值 J B 9 9 6 7 1 9 9 9 、粉末制品液压机 精度 J B ／ T 3 8 1 9 - 2 0 0 4 、机床 润 滑系 统 G B ／ T 6 5 7 6 - 2 0 0 2 、金属 切 削机床 液压系统通用技术条件 G B ／ T 2 3 5 7 2 - 2 0 0 9 、机 械电气安全 机械电气设备第 1 部分通用技术条件 G B 5 2 2 6 ． 1 - 2 0 0 8 、单柱液 压机 型式 与基 本参 数 J B ／ T 9 9 5 8 ． 1 - 1 9 9 9等 。通过对各标准的分析解读，归 纳出了当前液压机在完成验收时需要着重检验的几大 项 目 。 1 电气 安全 关于 机 械 设 备 的 通 用 技 术 条 件 需 要 满 足 G B 5 2 2 6 ． 1 - 2 0 0 8 这一标 准⋯。在 该标准 中 ，明确规 定 了所有机械设备必须要做电气三项、急停功能、电击 防护、过电流保护等检测。其 中电气三项是重 中之 重，包括绝缘电阻、耐压实验和保护电路连续性实验 3个 。 1 ． 1 绝缘 电 阻试 验 机床电气 系统绝缘 电 阻试 验具有 以下 3种情 况 整机测试 、动力 电路测试和控制 电路测试。这 3 种 测 试方法均是在保护接地导线和电源端子间施加 D C 5 0 0 V电压，稳定后测量绝缘 电阻值。在此案例中， 测量仪器使用的是 F l u k e 公司的 1 5 0 8绝缘 电阻测试 仪，它具有测试精度高、反应速度快、使用方便等优 点。值得注意的是 ，在不同电路测试的时候 ，需要严 格按照绝缘电阻测试标准 G B ／ T 2 6 6 7 5 - 2 0 1 1 C 2 ] 对各个 模块进行短路连接 ，如在做动力电路时候，需要跳过 各个驱动模块 ，直接短接电缆线到电机。另外，如果 用变压器供电，次级变压器的保护连接导线也需要断 开；如果测试时遇到电阻很小情况，可以把短路进去 的各路都断开，逐路测试 ，直到电阻变化较大的那一 路为止，检测各连接情况。 1 ． 2 保护联 结 电路 的连 续性试 验 保 护 联 结 电 路 连 续 性 试 验 主 要 参 考 标 准 收稿 日期 2 0 1 3 0 9 2 3 作者简介李麟 1 9 8 7 一 ，工学硕士，助理工程师，研究方向为嵌入式系统设计、电气安全检测、机床和锻压机械精度检 测等。E m a i l l i l i n 2 0 1 0 3 1 6 3 ． c o rn。 第 2 2期 李麟 等单柱液压机验收方案设计 1 0 5 G B ／ T 2 6 6 7 9 - 2 0 1 l 。该试验 的 主要 目的是测 试 保 护 联结电路各连接点是否正确连接到接地电路上 ，将泄 漏电流引到大地上 ，起到保护人体的作用。P E端子 和各保护联结电路部件的有关点之间的每一个保护联 结电路 的电阻应用取 自最大空载 电压为 2 4 V A C或 D C 的独立电源 ，电流在 0 ． 2～1 O A之间进行 测量 。 在实验中最好不要使用 P E L V电源，因为这种电源容 易产生使人误解的结果。在保护联结电路回路不超过 2 8 m时 ，测得 的电阻 R应不大于表 l 示 值。 表 1 最大的实测电阻 保护导线支路最小的 有效截面积／ mr n 2 最大的实测电阻 对于测 试电流为 l 0 A的值 ／ a 1 1． 5 2． 5 4． 0 6 ． 0 0 ． 3 3 0． 2 6 O．1 9 0． 1 4 O． 1 0 1 ． 3耐 压试验 耐压试验必须在满足绝缘电阻试验的基础上才能 进行 。液压机电气系统的耐压试 验 电路 由动力 电路 中 的导线、控制元件和执行元件及其接线端子组成，试 验电路中电源切断开关、交流接触器都应闭合或者短 接输入输出端子。耐压试验的最大试验电压具有两倍 的电气设备额定电源电压值或 1 0 0 0 V，取其中的较 大者。试验电压在 1 0 s内从0升至到最大值，并保持 5 s ，如果没有发生击穿现象，则符合要求 。另外， 外绝缘破坏性放电电压与试验时的大气条件有关 ，放 电电压随空气密度的增加而升高。当相对湿度大于 7 5 ％时，耐压试验电压的空气密度修正系数由下式确 定 o． 9≤ ， 式中k 为试验环境空气密度修正系数，当相对湿度 ≤7 5 ％时 ，k 1 ； P 0 为标准大气压 ， P 0 1 0 1 ． 3 k P a ； P为试验 环境大气压 ，k P a ； t 。 为标 准温 度 ，t 。 2 0 o C； t 为试验环境温度， ℃。 需注意的是 1 当p ／ p 。 之值超出0 ． 9～1 ． 1的 范围时参照有关设备标准 ； 2 当修正系数 k 与 i 有很大差别 ，并且涉及空 气间隙和固体绝缘时，由有关设备标准规定必要的试 验程序来确保绝缘上施加到规定的电压值。 外绝缘破坏性放电电压与空气密度修正系数成正 比，耐压试验的电压值为确定电压值与 k 之积。 2液压 系统 液压 系统是液压机的核心部件 ，其 性能直接关系 到整个液压机 的性能 ，所 以对液压系统的检查至关重 要。通过分析所有与液压机有关的标准，总结出几个 液压系统重点监测项 目油箱温度 油液温度和温 升 、液压元件性能、滑块的惯性下降值、液压系统 清洁度、液压装置耐压试验等 ’ 。 2 ． 1 油箱温度 油箱内 的油温 或液压 泵人 口的油 温 最 高不 应超过 6 0℃，且油温不应低于 1 5 c I 二 。在使用加热器 时 ，其表面耗散功率不 得超过 0 ． 7 W／ c m 。油液的具 体温度和温升要求见表2 。测温时温度计应尽量靠近 吸油口，所用温度计等级不低于 1 ． 5级，量程不大于 1 0 0 q c 表2 油液的具体温度和温升要求 ℃ 2 ． 2液压元件和滑块惯性下降值 对液压元件 ，要重点检测安全阀、调压阀、保压 阀、支撑阀和压力表开关等器件，这些元件的性能直 接影响到整个液压系统的工作精度 ，所以各个重要元 件都得单独进行功能测试。检测滑块惯性下降值时， 滑块以最大速度下行 ，操作急停机构，使用快速测位 移测量下行数据。检测结果需要满足表 3规定。 表 3 滑块惯性下 降值要求 液压机吨位／ t 惯性下降值／ m m 4 5 0 ≤ 1 0 o ≤ 1 5 0 2 ． 3清洁度和耐压 实验 清洁度通常以单位体积油液中所含污染物颗粒尺 寸大于 5 m和大于 1 5 tx m的浓度表示。液压系统类 型不同，所要求清洁度不一样。由于文中分析的液压 系统为 2 0 0 M P a 高压系统，所以对清洁度要求很高， 为 1 7 ／ 1 4 。自制 液 压缸 类 压 力 容器 还 得 进行 耐 压 试 验 ，其保压时间不应少于 1 0 m i n ，不得有渗漏 、永久 变形及损坏 。当额定压 力小 于 2 0 M P a时，耐 压试验 压力应为其 I ． 5倍 ；当额定压力大于或等于 2 0 M P a 时，耐压试验压力应为其 I ． 2 5倍。 3性能试验 3 ． 1 空运转试 验 液压机验收的时候需要进行空运转试验，检测各 项功能是否正常。起动、停止、运转等检测时，连续 进行，不少于 3 次 ，观察液压机是否平稳、可靠。连 续空运转试验的时间一般应不少于 4 h ，其中驱动滑 块作全行程连续运转时间一般应不少于 2 h ，其余时 间可做单次全行程运转试验 。空运转时 ，需要 检测滑 一 1 0 6 机床与液压 第 4 2 卷 动轴承和滚动轴承的温度和温升，滑动轴承的温升不 应超过3 5℃，最高温度不应超过7 O o C；滚动轴承的 温升不应超过 4 0℃，最高温度不应超过 7 0℃。另 外 ，还需要做主电动机功率、噪声声功率级、噪声声 压级 的测量 ’ “ J 。 3 ． 2负荷运转和超负荷运转试验 负荷运转试验应在空运转试验合格后进行。并对 其公称压力、所需电力、轴承温度变化、噪声等项目 进行检测 ，检测方法与空运转试验方法相同。超负荷 试验应与安全阀的调定检验结合进行 ，超负荷试验压 力一般不大于额定压力的 1 ． 1 倍，试验不少于 3次， 液压机的零部件不得有任何损坏和永久变形。液压系 统不得有渗漏及其他不正常现象。 3 ． 3工作精度和几何精度 对生产效率和制件精度等有特殊要求时，可做工 作试验，按照设计参数生产工件 ，检验是否满足最终 要求。按照标准，还得检验整个液压机几何精度，即 对工作台上平面及滑块下平面的平面度、滑块下平面 对工作台面的平行度、滑块运动轨迹对工作台面的垂 直度进行精度测量 。对精度要求较高的可以用激光干 涉仪或者大理石平尺进行检验 。 4其他 验收液压机时除了要完成上面所论述的几大 主 要项 目外 ，还有许多其他需要重点检测的内容 ，如 故障环路阻抗、对地泄漏电流、滑块速度 、滑块行 程、工作台面尺寸、单位能耗、控制系统精度、设 备可靠性等。特别是要注意联锁保护、电击防护、 机械安全等涉及人身安全方面的检验项 目。这些都 是直接影响液压机是否符合要求、能否顺利通过验 收的重要因素。 5 结束语 提出从电气安全、液压系统和设备性能等方面对 液压机进行检查验收，是对某所长期生产实践的总 结。检测项 目覆盖 了几乎整个国家所 规定的标准 ，项 目齐全 ，条理清晰 ，方案简单易操作 ，为今后液压机 设计人员提供了系统性的依据，有利于液压机市场朝 着更加 正规 、标准 的方向发展。 参考文献 [ 1 ]全国工业机械电气系统标准化技术委员会． G B 5 2 2 6 ． 1 ． 2 0 0 8机械电气安全机械电气设备第 1部分 通用技术 条件[ S ] ． 北京 中国标准出版社， 2 0 0 9 ． [ 2 ]全国工业机械 电气系统标 准化技术 委员会． G B ／ T 2 6 6 7 5 - 2 0 1 1 机床电气、 电子和可编程电子控制系统绝 缘电阻试验规范[ S ] ． 北京 中国标准出版社， 2 0 1 1 ． [ 3 ]全 国工业机械 电气 系统标 准化技术委 员会． G B ／ T 2 6 6 7 9 - 2 O l 1机床电气、 电子和可编程电子控制系统保 护联结电路连续性试验规范 [ s ] ． 北京 中国标准出版 社 ， 2 0 1 1 ． [ 4 ]全 国工业 机械 电气 系统标准 化技术委 员会． G B ／ T 2 6 6 7 6 - 2 0 1 1机床电气、 电子和可编程电子控制系统耐 压试验规范[ s ] ． 北京 中国标准出版社， 2 0 1 1 ． [ 5 ]全国锻压机械标准化技术委员会． J B ／ T 1 8 2 9 1 9 9 7锻压 机械 通用技术条件[ S ] ． 北京 中国标准出版社， 1 9 9 7 ． [ 6 ]赵钦志． 机械电气设备安全标准使用手册[ M] ． 北京 中 国标准出版社 ， 2 0 0 4 ． [ 7 ]全国锻压机械标准化技术委员会． J B ／ T 3 8 1 8 1 9 9 9液压 机 技术条件[ s ] ． 北京 中国标准出版社 ， 2 0 0 4 ． [ 8 ]全国金属切削机床标准化技术委员会． G B ／ T 2 3 5 7 2 2 0 0 9金属切削机床 液压系统通用技术条件[ S ] ． 北京 中国标准出版社， 2 9 9 9 ． [ 9 ]全国锻压机械标准化技术委员会． J B ／ T 9 9 5 8 ． 1 1 9 9 9单 柱液压机 型式与基本参数[ s ] ． 北京 中国标准出版社， 1 9 9 9 ． [ 1 0 ]中国机械工业联合会． G B ／ T 6 5 7 6 - 2 0 0 2机床润滑系统 [ s ] ． 北京 中国标准出版社， 2 0 0 2 ． [ 1 1 ]机械工业部济南铸造锻压机械研究所． J B 3 9 1 5 1 9 8 5 液压机 安全技术条件 [ S ] ． 北京 中国标准出版社， 1 9 8 5． [ 1 2 ]J B ／ T 3 8 1 9 - 2 0 1 4粉末制品液压机精度[ s ] ． 北京 机械 工业出版社 ， 2 o 1 4 ． [ 1 3 ]J B 9 9 6 7 - 1 9 9 9液压机 噪声限值[ S ] ． 北京 中国标准出 版社 ， 1 9 9 9 ． j 为了抢占国内弯管模具整体吊装技术的制高点， 6 9 9 厂于今年初开始技术攻关，最终在佛吉亚 青岛排气系 i统有限公司完成整体吊装换模技术的设计验证， 各部件一次安装到位， 拆、换、装全程仅用 1 5 m i n ，为以前吊装时 ；间的1 ／ 1 0 。 来源中国科技网一 科技日 报 、 L ． ． ． ． ． ． ． ． 十 ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． _