MT T 572—1996 矿用液压多路换向阀试验方法.pdf

中华人民共和国煤炭行业标准 MT /T5 7 21 9 9 6 矿用液压多路换向阀试验方法 1 9 9 6 - 1 2 - 0 3批准1 9 9 7 - 1 0 - 0 1实施 中华人民共和国煤炭工业部批 准 目 次 1 主题内容与适用范围1 2 引用标准1 3 术语、 符号1 4 试验条件2 5 试验项目4 6 试验内容和试验方法4 Ⅰ MT/T5 7 21 9 9 6 矿用液压多路换向阀试验方法 1 主题内容与适用范围 本标准规定了矿用液压多路换向阀 以下简称多路阀 的试验方法。 本标准适用于以液压油或性能相当的其他矿物油为工作介质的多路阀的试验。 2 引用标准 G B/T7 8 6 . 1 液压气动图形符号 G B/T1 4 0 3 9 液压系统工作介质固体颗粒污染等级代号 3 术语、 符号 3 . 1 术语 3 . 1 . 1 公称流量 多路阀的名义流量。 3 . 1 . 2 额定流量 在压力损失限定条件下, 通过多路阀的流量。 3 . 1 . 3 试验流量 测试多路阀性能时, 规定的通过多路阀的流量。 3 . 1 . 4 额定压力 在实现多路阀正常换向条件下, 能保证设计寿命的最高输入压力。 3 . 1 . 5 最高压力 能保证多路阀短时间内正常换向的最高输入压力。 3 . 2 符号 符号和单位见表1。 表1 参量名称符号单位单位名称 多路阀的公称通径 Dmm 毫米 管道内径 dmm 毫米 流量 qvL/m i n 升每分 压力、 压差 p、 Δ p MP a 兆帕 操纵力 FN 牛顿 时间 tS 秒 温度 θ℃ 摄氏度 运动粘度 υmm 2/ s 二次方毫米每秒 体积 Vmm 3 三次方毫米 等熵体积弹性模量 k sP a 帕 1 MT/T5 7 21 9 9 6 4 试验条件 4 . 1 试验用油液 4 . 1 . 1 温度 出厂试验时进入多路阀的油温规定为5 04℃。型式试验时进入多路阀的油温规定为5 0 2℃。 4 . 1 . 2 粘度5 0℃时的油液运动粘度为3 75 3mm 2/ s。 4 . 1 . 3 清洁度 油液的固体颗粒污染等级不得高于G B/T1 4 0 3 9规定的1 9/1 6。 4 . 2 试验装置 4 . 2 . 1 试验装置液压回路原理图见图1。图形符号应符合G B/T7 8 6 . 1规定。 1 - 1、1 - 2液压泵;2 - 1、2 - 2、2 - 3、2 - 4溢流阀;3 - 1、3 - 2、3 - 3、3 - 4、3 - 5压力表 瞬态试验时, 3 - 1处应接入压力传感器 ;4被试多路阀;5 - 1、5 - 2流量计;6 - 1、6 - 2单向阀;7 - 1、 7 - 2单向节流阀;8一电磁换向阀;9液控单向阀 阶跃阀 ;1 0截止阀;1 1温度计; 1 2 - 1、1 2 - 2粗滤油器;1 3 - 1、1 3 - 2精滤油器 图1 试验装置液压回路原理图 4 . 2 . 2 试验装置油源的流量应能调节; 油源流量应大于被试多路阀的公称流量的1 1 0。油源压力应 能短时间超载2 03 0, 压力脉动为0 . 5MP a。 4 . 2 . 3 与被试多路阀连接的管道和管接头的内径应和被试多路阀的公称通径相一致。 4 . 3 测量准确度等级 4 . 3 . 1 测量准确度等级分为A、B、C三级。出厂试验采用不低于C级准确度, 型式试验采用不低于B 级准确度。 4 . 3 . 2 测量系统的允许系统误差见表2。 2 MT/T5 7 21 9 9 6 表2 测 量 参 数 测量准确度等级 ABC 流量, 0 . 51 . 52 . 5 压力 表压力p≥0 . 2MP a , 0 . 51 . 52 . 5 压力 表压力p0 . 2MP a ,k P a 2 . 06 . 01 0 . 0 温度,℃ 0 . 51 . 02 . 0 4 . 4 测量点位置 4 . 4 . 1 测压点的位置 4 . 4 . 1 . 1 进口测压点应设置在扰动源 如阀、 弯头 的下游和被试多路阀上游之间。距扰动源的距离应 大于1 0d d为管路通径 , 距被试多路阀的距离为5d。 4 . 4 . 1 . 2 出口测压点应设置在被试多路阀下游的1 0d处。 4 . 4 . 1 . 3 按C级准确度测试时, 若测压点的位置与4 . 4 . 1 . 1,4 . 4 . 1 . 2条要求不符合时, 应给出相应的 修正值。 4 . 4 . 2 测压孔 4 . 4 . 2 . 1 测压孔直径不得小于1mm, 不得大于6mm。 4 . 4 . 2 . 2 测压孔长度不得小于测压孔直径的2倍。 4 . 4 . 2 . 3 测压孔轴线应与管道轴线垂直。管道内表面与测压孔的交角处应保持尖锐, 但不得有毛刺。 4 . 4 . 2 . 4 测压点与测试仪表之间连接管道的内径不得小于3mm。 4 . 4 . 2 . 5 测压点与测试仪表连接时, 应排除连接管道中的空气。 4 . 4 . 3 温度测量点的位置 温度测量点应设置在被试多路阀进口测压点上游的1 5d处。 4 . 5 稳态工况 4 . 5 . 1 被控参数的变化范围不超过表3的规定值时为稳态工况。在稳态工况下才允许记录试验参数 的测量值。 表3 被 控 参 数 测量准确度等级 ABC 流量, 0 . 51 . 52 . 5 压力, 0 . 51 . 52 . 5 油温,℃ 1 . 02 . 04 . 0 粘度, 5 . 01 0 . 01 5 . 0 4 . 5 . 2 试验时, 被测参数测量读数点的数目和所取读数的分布, 应能反映被试多路阀在全范围内的 性能。 4 . 5 . 3 为保证试验结果的重复性, 应规定测量的时间间隔。 4 . 6 瞬态工况 4 . 6 . 1 被试多路阀和试验回路相关部分所组成的表观容积刚度, 应保证被试多路阀进口的压力梯度在 6 0 08 0 0MP a/s范围内。 3 MT/T5 7 21 9 9 6 注进口压力梯度系指进口压力从最终稳态压力值与起始稳态压力值之差的1 0上升到9 0的压力变化量与相应 时间之比。 4 . 6 . 2 阶跃阀与被试多路阀之间的相对位置, 可用控制其间的压力梯度限制液压油可压缩性的影响来 确定。而其间的压力梯度可用公式d p/dtqvk s/V进行估算 式中V是图1中被试多路阀4与阶跃 阀9之间回路连通管道空腔的体积 。算得的压力梯度至少应为被试多路阀实测的进口压力梯度的 1 0倍。 4 . 6 . 3 图1中阶跃阀9的关闭时间不得超过被试多路阀4响应时间的1 0, 且要求最大不得超过 1 0m s。 4 . 7 耐压试验 4 . 7 . 1 被试多路阀试验前应进行耐压试验。 4 . 7 . 2 耐压试验时, 对各承压油口施加耐压试验压力。耐压试验压力应为该油口最高压力的1 . 5倍, 并以每秒2的耐压试验压力速率递增, 同时保压5m i n, 要求不得有外渗漏。 4 . 7 . 3 耐压试验时各泄油口应与油箱相连。 5 试验项目 5 . 1 型式试验 系指全面检验多路阀的性能、 质量的试验。它分为开发性试验和质量稳定性试验。 5 . 1 . 1 开发性试验 试验全部型式试验项目。 5 . 1 . 1 . 1 凡属下列情况之一者, 必须进行开发性试验 a . 新产品的研制 包括老产品转厂生产 ; b . 多路阀的设计、 工艺或所用材料的改变可能影响其性能和耐久性时; c . 出厂试验和质量稳定性试验的结果发生不能允许的偏差时。 5 . 1 . 1 . 2 被试多路阀数量不少于3台, 从试制样机中或批量产品中抽样, 其中一台作开发性试验, 其余 二台以上作出厂试验。 5 . 1 . 2 质量稳定性试验 试验部分型式试验项目。 5 . 1 . 2 . 1 凡属于下列情况之一者, 必须进行质量稳定性试验 a . 工厂自身或质量监督单位、 主管部门定期考核检验产品质量稳定情况时; b . 用户反映产品质量明显下降或要求进行该试验时。 5 . 1 . 2 . 2 被试多路阀数量不少于3台, 从用户或生产厂成品中抽样, 其中一台作质量稳定性试验, 其余 二台以上作出厂试验。 5 . 2 出厂试验 系指多路阀出厂前检验其性能所进行的试验。 5 . 2 . 1 凡生产的多路阀, 每台都必须进行出厂试验。 5 . 2 . 2 出厂试验项目分必试项目和抽试项目两类。抽试时数量为每批产品的2, 但不得少于2台; 若 抽试项目不合格, 则应加倍数量抽试。若仍有不合格者, 则应对该批多路阀的该项目逐台进行试验。 6 试验内容和试验方法 6 . 1 出厂试验 该试验按表4的规定进行。 表4 序号试验项目 试验 类别 试验内容和方法要 求 1 油路型式与滑阀机能 必试 试验时, 观察被试多路阀4各油口通 油情况, 检查油路型式与滑阀机能 油路型式与滑阀机能应符合 设计图样要求 4 MT/T5 7 21 9 9 6 表4 续 序号试验项目 试验 类别 试验内容和方法要 求 2 换向性能 必试 关闭被试多路阀4的安全阀, 堵住A 口和B口, 调节溢流阀2 - 1和单向节流 阀7 - 1 或7 - 2 , 使被试多路阀4的P油 口的压力为额定压力。再调节溢流阀 2 - 2, 使被试多路阀4的T油口的压力 为无背压或为规定背压值, 并使通过被 试多路阀的流量为公称流量, 然后操作 被试多路阀4各手把, 连续动作十次以 上, 检查复位、 定位情况 手柄操作应轻便、 灵活, 无卡 滞现象, 定位准确可靠 3 内 泄 漏 量 换向位置 中间位置 抽试 关闭被试多路阀4的所有安全阀和 过载阀, 堵住其油口A、B, 使滑阀处于 换向位置, 同时使油口P进油后, 调节 溢流阀2 - 1, 使P油口的压力为额定压 力, 再操作被试多路阀动作1 0次,3 0s 后测量油口T的泄漏量 关闭被试多路阀4的过载阀, 使其滑 阀处于中间位置后,A 或B 油口进油, 除T油口外, 堵住其余油口, 并调节溢 流阀2 - 1至额定压力, 然后操作被试多 路阀4动作1 0次,3 0s后测量油口T 的泄漏量 泄漏量不得超过设计规定值 4 压力损失 抽试 关闭被试多路阀的安全阀, 将其油口 A与油口B连通。让被试多路阀的滑 阀分别置于各通油位置, 然后使其通过 流量 为 公称 流量, 分别 由压 力 表3 - 1、 3 - 2、3 - 3和3 - 4测量各油口P、A、B和T 的压力pP、 pA、pB和pT。计算压力损 失Δp。 1 当油流方向为P→T时 ΔpP→TpP-pT 2 当油流方向为P→A、B→T时 ΔpP→TΔpP→ApB→T 式中 ΔpP→AΔpP-pA; ΔpB→TpB-pT; 3 当油流方向为P→B、A→T时 ΔpP→TΔpP→BΔpA→T 式中 ΔpP→BpP-pB; ΔpA→TpA-pT 压 力 损 失 不 得 超 过 设 计 规 定值 5 MT/T5 7 21 9 9 6 表4 续 序号试验项目 试验 类别 试验内容和方法要 求 5 安全阀性能 必试 被 试多 路 阀4处于 换 向位 置, 油 口 A、B堵住, 将溢流阀2 - 1的压力调至比 安全阀的额定压力高出1 5以上, 并使 通过被试多路阀4的流量为公称流量 后, 分别进行下列试验 1 调压范围与压力稳定性 将安全 阀的调节螺钉由全松至全紧, 再由全紧 到全松, 反复试验三次, 通过压力表3 - 1 观察调压范围与压力稳定性情况; 2 调节安全阀至额定压力, 由压力 表3 - 1测量压力振摆值; 3 启闭特性 将溢流阀2 - 1的压力调 至比 被 试 多 路 阀4的 额 定 压 力 高 出 1 5以上, 调节安全阀的压力至额定压 力, 并使 通 过 安 全 阀 的 流 量 为 公 称 流 量, 分别进行如下试验 a 调节溢流阀2 - 1, 使试验系统逐渐 降压, 当压力降至规定的安全阀的闭合 压力值时, 在油口T测量1m i n内的溢 流量; b 调节溢流阀2 - 1, 从安全阀不溢流 开始, 使试验系统逐渐升压; 当压力升 至规定的开启压力值时, 在油口T测量 1m i n内的溢流量; 4 调定安全阀压力 按用户所需压 力调整安全阀压力, 然后拧紧锁紧螺母 1 压力表的指针应平稳上 升与下降, 不得有异常噪声 和 振动等异常现象。调压范围应 符合设计规定值; 2 压力振摆不得超过设计 规定值; 3 在规定的闭合压力和开 启压力下, 通过安全阀的溢 流 量不得超过设计规定值; 4 定压准确、 可靠 6 辅 助 阀 性 能 过载阀密封性能 过载阀其他性能 必试 被试多路阀4处于中间位置, 从油口 A 或油口B 进油, 将过载阀压力调至 额定压力, 再调节溢流阀2 - 1, 使试验系 统压力升高, 并使通过过载阀的流量为 试验流量。然后 再 次 调 节 溢 流 阀2 - 1 使试 验 系 统 压 力 下 降 至 额 定 压 力 的 7 5, 待调定3 0s后, 在油口T测量内 泄漏量 内 泄 漏 量 不 得 超 过 设 计 规 定值 关闭被试多路阀4的安全阀, 将溢流 阀2 - 1的压力调至比过载阀的工作压力 高出1 5以上, 并以试验流量通过过载 阀。然后进行本表中序号5试验项目 中的 1 、 2 、 4 试验 与本表中序号与试验项目中 的1 、 2 、 4 要求相同 6 MT/T5 7 21 9 9 6 表4 续 序号试验项目 试验 类别 试验内容和方法要 求 6 辅 助 阀 性 能 补 油 阀 的 密 封 性能 补油阀补油性能 必试 被试多路阀处于中间位置, 从油口A 或油口B 进油, 调节溢流阀2 - 1至额 定压力, 在油口T测量内泄漏量 内 泄 漏 最 不 得 超 过 设 计 规 定值 被试多路阀处于中间位置 或换向位 置 , 以试验流量通过油口T, 由压力表 3 - 4、3 - 2 或3 - 3 测量pT、pA 或pB 的 压力, 得出开始补油时的压力ppT- pA 或pB 开 启 压 力 不 得 超 过 设 计 规 定值 7 背压试验必试 被试多路阀4处于中间位置, 调节溢 流阀2 - 2使油口T保持2 . 5 MP a的背 压值后, 操作滑阀反复换向5次, 并保 压3m i n, 观察各油口的外漏情况 不得有外漏现象 注在表4规定的各项试验过程中, 被试多路阀各油口及接合面不得有任何外渗漏。 6 . 2 型式试验 6 . 2 . 1 开发性试验 试验按表5规定进行。 表5 序号试验项目试验内容和方法要 求 1 稳态试验 试验表4规定的全部试验项目。但对下 列试验项目有更详细的试验方法 1 在压力损失试验时, 将被试多路阀4 处于各通油位置, 使通过的流量从零逐渐增 大到公称流量, 并在其间设定足以绘制出压 力损失曲线的测量点后, 分别由压力表3 - 1、 3 - 2、3 - 3、3 - 4测量各设定点的压力; 2 在内泄漏量试验时, 将被试多路阀4 处于规定的 试 验位 置, 让 其相 应的 油 口进 油, 压力从零逐渐增高到额定压力, 并在其 间设定足以绘制出内泄漏曲线的测量点后, 分别测量各设定点的内泄漏量; 3 在安全阀启闭特性试验时, 将被试多 路阀4的安全阀调至额定压力, 并使通过的 流量为公称流量, 然后改变系统压力, 在其 间设立足以绘制出启闭特性曲线的测量点, 而逐点测量安全阀进口压力p和相应压力 下通过安全阀的流量qv 1 各技术指标应符合表4中相 应试验项目的要求; 2 绘制压力损失特性曲线 见图 2 ; 3 绘制内泄漏量特性曲线 见图 3 ; 4 绘制安全阀启闭特性曲线 见 图4 7 MT/T5 7 21 9 9 6 表5 续 序号试验项目试验内容和方法要 求 2 瞬态试验 测试系统原理框图见图5, 将被试多路阀 4处于换向位置, 关闭其过载阀, 堵住油口 A、B; 并关闭溢流阀2 - 1后, 调节被试多路阀 4的安全阀至额定压力, 再使通过被试多路 阀4的流量为公称流量。此时打开截止阀 1 0后起动液压泵1 - 2, 调节溢流阀2 - 3, 使控 制压力控制液控单向阀9快速动作, 使被试 多路阀4的进口压力 即瞬态试验的起始压 力 不得超过额定压力的2 0, 然后将电磁 换向阀8换向到右边位置, 立即关闭液控单 向阀9, 从而在被试多路阀4的进口产生一 个压力阶跃后, 通过压力传感器3 - 1用动态 记录仪记录进口压力的变化过程, 绘出安全 阀的瞬态恢复时间和压力超调率 见图6 瞬态恢复时间和压力超调率不得 超过规定值 见图6 3 操纵力试验 以公称流量通过被试多路阀4, 连接油口 A、B, 调节溢流阀2 - 1和单向节流阀7 - 1 或 7 - 2 , 使系统压力为被试多路阀额定压力的 7 5 调节溢流阀2 - 2, 使油口T无背压或为 规定背压值 , 操纵滑阀换向, 用测力计测量 换向时的操纵力 操纵力不得超过设计规定值 4 微 动 特 性 试 验 关闭被试多路阀4的过载阀, 将其安全阀 调至额定压力, 并设置有以微小增量移动滑 阀的措施以及测量徽小增量移动的方法, 然 后分别进行下列试验 P→T压力微动特 性试验 堵住被试多路阀4的油口A、B, 并以公称 流量通过该阀后, 让滑阀以缓慢速度移动到 各换向位置, 测量随滑阀行程变化时, 油口P 相应的压力变化值 将测得的行程与压力分别表示为 占滑阀全行程与额定压力P的百分 比后, 绘制P→T压力微动特性曲线 见图7 P→AB 流 量 微 动特性试验 以公称流量通过被试多路阀4的油口P, 滑阀由中间位置缓慢移动到各换向位置, 同 时保持油口AB 的加载溢流阀2 - 4的压力 为额定压力的7 5后, 测量随滑阀行程变化 时, 通过油口AB 的加载溢流阀2 - 4的相应 流量值 将测得的行程与流量分别表示为 占滑阀 全 行 程 与 公 称 流 量 的 百 分 比, 绘制P→AB 流量微动特性曲 线 见图7 AB→T流量微 动特性试验 被试多路阀4的油口AB 进油, 并以公 称流量通过油口AB 后, 调节溢流阀2 - 1, 使系统压力为额定压力的7 5, 再使滑阀由 中间位置缓慢移动到各换向位置, 测量随滑 阀行程变化时的相应流量值 将测得的行程与流量分别表示为 占滑阀 全 行 程 与 公 称 流 量 的 百 分 比, 绘制AB→T流量微动特性曲 线 见图7 8 MT/T5 7 21 9 9 6 表5 续 序号试验项目试验内容和方法要 求 5 高温试验 在8 05℃油温下, 以公称流量通过被试 多路阀4, 并将其安全阀调节至额定压力, 再 调节溢流阀2 - 1和单向节流阀7 - 1、7 - 2, 使被 试多路阀4的油口P的压力为额定压力。 同时调节溢流阀2 - 2使油口T为无背压或 规定背压值。然后再使滑阀连续换向和安 全阀连续动作3 0m i n。 1 滑 阀 换 向 应 灵 活, 复 位 要 迅 速, 无卡滞现象 2 定位应准确, 可靠 3 安全阀动作无异常现象 4 各部位不得有外渗漏现象 6 耐久性试验 调节被试多路阀4的安全阀至额定压力, 并以试验流量通过被试多路阀4后, 以2 0 4 0次/m i n的频率使被试多路阀连续换向, 在上述试验过程中, 记录换向次数和安全阀 动作次数, 并在达到所规定的动作次数后, 检查被试多路阀的主要零件 1 换向次数应不低于2 0万次 2 主要零件不得有损环及异常 磨损 3 内泄漏量增加值不得超过设 计要求的1 0 4 安全阀开启率不得低于8 0 注表5各项试验过程中, 被试多路阀不得有任何外渗漏现象。 6 . 2 . 2 质量稳定性试验 质量稳定性试验按表6规定进行。 表6 序号试验项目试验内容和方法要 求 1 出厂试验项目检查 按表4规定的全部项目进行试验 各项技术指标同表4相应的要求 2 安全阀启闭特性试验 按表5中序号13 的规定进行 绘制安全阀启闭特性曲线 见图4 3 瞬态试验 按表5中序号2的规定进行 与表5序号2要求相同 4 连续动作试验 按表5中序号6的规定进行 1 换向次数不少于1万次; 2 内泄漏量增加值不得超过规定值 的5; 3 安全阀开启率不得低于8 5 图2 压力损失特性曲线 9 MT/T5 7 21 9 9 6 图3 内泄漏量特性曲线 图4 安全阀启闭特性曲线 注图中qM 试验流量,L/m i n; qvm i n 被试多路阀4的安全阀在开启、 闭合过程中规定的最小溢流量,L/m i n; pK 被试多路阀4的安全阀开启压力,MP a; pB 被试多路阀4的安全阀闭合压力,MP a。 开启率pK和闭合率pB的计算 pK pK pD1 0 0 pB pB pD1 0 0 式中 pD 被试多路阀4安全阀进口的调定压力 亦为被试多路阀4的额定压力 ,MP a。 图5 测试系统原理框图 01 MT/T5 7 21 9 9 6 图6 安全阀瞬态响应特性曲线 注①p0 起始压力,MP a; pD 调定压力 亦为被试多路阀4的额定压力 ,MP a。 ② A点与B点之间的压力梯度应符合4 . 6 . 2条的规定。 ③ C点后的一个波形应在图中给定的限制线内, 否则C点应后移, 直至满足上述要求为止。C点为被试多路阀 4的安全阀瞬态恢复过程中的最终时刻。 ④压力超调率Δp1的计算 Δp1Δ p1 p0 1 0 0 式中 Δp1 压力超调量,MP a。 图7 微动特性曲线 附加说明 本标准由煤炭工业部煤矿专用设备标准化技术委员会提出。 本标准由煤炭工业部煤矿专用设备标准化技术委员会液压元件分会归口。 本标准由煤炭科学研究总院上海分院液压研究所负责起草。 本标准主要起草人吴美元、 胡大邦、 赵伟国。 本标准委托煤炭科学研究总院上海分院液压研究所解释。 11 MT/T5 7 21 9 9 6