你當(dāng)前的位置主頁(yè)>>液壓與氣動(dòng)>>技術(shù)論文資料  
                            一種節(jié)能高效液壓缸試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)
                A test  stand design of energy-saving and high efficiency hydraulic cylinder

    工程機(jī)械行業(yè)對(duì)液壓缸的需求量越來(lái)越大,質(zhì)量要求越來(lái)越嚴(yán),傳統(tǒng)液壓缸試驗(yàn)臺(tái)在實(shí)驗(yàn)效率和檢驗(yàn)質(zhì)量上已不能滿足液壓缸生產(chǎn)企業(yè)的需要,為此德州宇力液壓有限公司根據(jù)多年來(lái)液壓缸試驗(yàn)臺(tái)研究和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)、研制了一套節(jié)能、高效液壓缸綜合試驗(yàn)臺(tái),既可以實(shí)現(xiàn)液壓缸綜合性能的快速檢測(cè),又能達(dá)到節(jié)能降耗目的,取得良好效果。
   1、液壓缸試驗(yàn)臺(tái)主要性能及特點(diǎn)
   該試驗(yàn)臺(tái)可完成GB/T 15622-2005《液壓缸試驗(yàn)方法》中規(guī)定的工程液壓缸出廠試驗(yàn)和型式試驗(yàn),并且達(dá)到B級(jí)測(cè)量精度。
   1.1 出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)
   (1)實(shí)驗(yàn)效率高。由于能夠同時(shí)試驗(yàn)2個(gè)工程液壓缸,效率提高1倍。
   (2)節(jié)能顯著。由于2個(gè)被試工程液壓缸油腔的實(shí)驗(yàn)油液進(jìn)出對(duì)流,不需要泵源提供大量油液,油泵只需提供系統(tǒng)機(jī)械損失和容積損失所造成壓力損失,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。
   (3)可在液壓缸行程任意位置進(jìn)行加載,解決了一般液壓缸試驗(yàn)臺(tái)只能在行程兩端加載,進(jìn)行泄露量測(cè)試的問(wèn)題。
   1.2 型式檢驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)
   (1)按照《液壓缸試驗(yàn)方法》的要求,在型式實(shí)驗(yàn)中設(shè)置加載缸。
   (2)通過(guò)低壓大流量傳動(dòng)缸控制被試缸運(yùn)行速度和換向頻率,達(dá)到降低能耗和提高試驗(yàn)效率的目的。
   (3)能夠同時(shí)對(duì)同規(guī)格、不同結(jié)構(gòu)的液壓缸進(jìn)行對(duì)比交叉試驗(yàn),既縮短了試驗(yàn)周期,又保證了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
   (4)自動(dòng)化程度高,采用自動(dòng)和手動(dòng)控制,計(jì)算機(jī)采集、處理,可保存和打印輸出試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
   (5)適用范圍廣,調(diào)整方便,對(duì)被試缸規(guī)格及加載要求沒(méi)有限制。
   2、液壓缸試驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
   該試驗(yàn)臺(tái)液壓控制系統(tǒng)原理如圖1所示,主要分為被試缸和傳動(dòng)缸兩套獨(dú)立液壓系統(tǒng),兩個(gè)被試缸通過(guò)傳動(dòng)缸受力平衡原理達(dá)到加載目的,再通過(guò)傳動(dòng)缸運(yùn)行實(shí)現(xiàn)被試缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)和速度調(diào)節(jié),利用電氣控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)調(diào)節(jié)和控制液壓參數(shù),可實(shí)現(xiàn)液壓缸靜、動(dòng)態(tài)性能檢測(cè)。
                
            圖1:液壓缸試驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)原理圖

  2.1 被試缸液壓系統(tǒng)
  被試缸液壓系統(tǒng)動(dòng)力源為B2、B3,其中B2為大流量低壓泵,主要是為了快速充滿被試缸油液;B3為小流量高壓泵,主要是為了提供被試缸油液高壓壓力,進(jìn)行性能檢測(cè)。初始開(kāi)啟低壓泵向被試缸兩端同時(shí)供油,當(dāng)油液充滿時(shí)低壓泵停止工作,電磁換向閥6換向,高壓泵開(kāi)始向被試缸無(wú)桿腔提供高壓油,通過(guò)高壓溢流閥調(diào)節(jié)試驗(yàn)壓力。當(dāng)達(dá)到所需壓力值后,傳動(dòng)缸通過(guò)獨(dú)立液壓系統(tǒng)帶動(dòng)被試缸進(jìn)行運(yùn)動(dòng),運(yùn)至所要求行程后,通過(guò)行程開(kāi)關(guān)使電磁換向閥5、6換向,被試缸有桿腔升壓,電磁換向閥11瞬間換向使回油路開(kāi)通,被試缸無(wú)桿腔卸壓,同時(shí)傳動(dòng)缸帶動(dòng)被試缸反向運(yùn)動(dòng),完成一個(gè)往復(fù)動(dòng)作的試驗(yàn)。通過(guò)控制系統(tǒng)程序,可實(shí)現(xiàn)被試缸的出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目或型式檢驗(yàn)項(xiàng)目的自動(dòng)試驗(yàn)。
  2.2 傳動(dòng)缸液壓系統(tǒng)
   傳動(dòng)缸液壓系統(tǒng)動(dòng)力源為B1,采用大流量低壓泵,主要是為了按照被試缸運(yùn)行速度要求,由調(diào)速閥7控制速度調(diào)節(jié),提高實(shí)驗(yàn)效率。傳動(dòng)缸采用雙活塞桿設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),如圖2所示,在克服被試缸摩擦阻力前提下,盡量縮小活塞桿直徑與缸筒直徑差別,以便于實(shí)現(xiàn)運(yùn)行速度的調(diào)節(jié)和節(jié)省能耗。
           

                   圖2:傳動(dòng)缸結(jié)構(gòu)示意圖

  2.3 功率節(jié)能系統(tǒng)
 由于兩個(gè)被試缸油路相通,當(dāng)被試缸1活塞桿伸出時(shí),被試缸2活塞桿退回,這樣被試缸1的有桿腔油直接回到被試缸2的有桿腔,被試缸2的無(wú)桿腔油直接回到被試缸1的無(wú)桿腔。反向運(yùn)動(dòng)時(shí),2個(gè)被試缸油液也相應(yīng)回流。高壓泵只提供系統(tǒng)機(jī)械損失和容積損失所造成的壓力損失,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。
   3、試驗(yàn)臺(tái)架及其主要技術(shù)參數(shù)
   試驗(yàn)臺(tái)架如圖3所示,主要由底座、支座、被試缸、連接導(dǎo)向小車、導(dǎo)向座和傳動(dòng)缸組成。在底座上設(shè)有不同位置的銷軸座安裝孔,通過(guò)調(diào)節(jié)支座與底座的位置,來(lái)調(diào)整被試缸和傳動(dòng)缸安裝距及行程。
           

                  圖3:液壓缸試驗(yàn)臺(tái)架

  試驗(yàn)臺(tái)的主要技術(shù)參數(shù)如下:
   (1)被試缸系統(tǒng)壓力:32MPa;測(cè)量最大行程:1500mm;低壓系統(tǒng)流量:100L/min;高壓系統(tǒng)流量:12.9L/min。
   (2)傳動(dòng)缸系統(tǒng)壓力:10MPa;系統(tǒng)流量:150L/min。
   4、應(yīng)用效果
   該試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)巧妙、系統(tǒng)簡(jiǎn)單,便于加工制造。
   根據(jù)以上原理制造的試驗(yàn)臺(tái),在同樣產(chǎn)量液壓缸實(shí)驗(yàn)中,時(shí)間節(jié)約50%,能耗節(jié)省60%。
   在對(duì)液壓缸所選用的兩種進(jìn)口密封件性能進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)時(shí),原先需要3個(gè)多月的檢測(cè)時(shí)間,僅用了1個(gè)多月就完成檢驗(yàn),并對(duì)其中1種進(jìn)口密封件存在的問(wèn)題進(jìn)行了確認(rèn),使供應(yīng)商承認(rèn)了提供的密封件材質(zhì)有誤,避免了液壓缸質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。
   在對(duì)液壓缸活塞與活塞桿2種新型防松結(jié)構(gòu)改進(jìn)效果進(jìn)行可靠性試驗(yàn)時(shí),原先需要6個(gè)月時(shí)間,僅用了3個(gè)月時(shí)間就完成任務(wù),保證了公司新型放松結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用,提高了放松結(jié)構(gòu)的可靠性。該試驗(yàn)臺(tái)對(duì)其他液壓缸生產(chǎn)企業(yè)和液壓缸檢測(cè)機(jī)構(gòu)具有參考作用。

版權(quán)所有  民眾工作室.制作