基于功率匹配的油缸试验台液压系统设计

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The Design of Hydraulic System of Hydraulic Cylinder Test-Bed Basedon Power M atchingHUANGYe(Zhejiang Industry Polytechnic Colege，Shaoxing312000，China)Abstract：According to the different load cylinders.diferent hydraulic systems and diferent methods of supplying hydraulic oil are usedto ensure that the power 0f the cylinder test-bed matches it S loads，and to save energy，reduce consumption，ensure the work quality0f the hydraulic system at the same time。

Key words：cylinder test-bed；system design；fuel supply module；power matching0前言油缸作为液压传动的主要执行元件 ，广泛应用于工程机械 、起重设备 、冶金机械 、农业机械 、车辆工程 、武器装备 、航空航天装备等领域中，油缸质量和性能的好坏 ，直接影响整个液压系统和设备的正常工作，因此检验与测试油缸性 能至关 重要 。在油缸开发 、出厂检验 、产 品验 收过程 中 ，需要对 液压缸进行试验。由于油缸的品种 、规格多 ，因此 ，设计能满足不同直径与行程 、不同负载 (不同流量与压力)的液压缸通用试验台，并与负载功率匹配 ，提高试验台的运行效率，降低能源消耗显得非常必要。

按照 GB/T l5622--2005规定，液压缸的型式检验项目有l0项，其中耐久性试验消耗功率最多，是油缸试验台的关键。

1油缸试验台液压系统设计- 般油缸试验台液压系统如图 1-5所示，油收稿日期：2012-12-16缸试验台系统-般由被试缸子系统、加载缸子系统、检测控制子系统组成；按组成拈分供油模块、控制阀拈、电气控制拈等。

为了满足不同规格的油缸进行性能测试，油缸试验台需要提供不同的压力和速度。不同的被试油缸要承受不同的液压力，加载缸需要提供不同的加载压力，因此在被试液压缸支路和加载缸支路设置溢流阀调定压力；对于速度调节，加载子系统和被试缸子系统采用节流调速或变量泵调速。

如图l为国标GB厂I15622-2005液压缸型式试验液压系统原理图u～1，溢流阀3调定加载缸的压力后 ，差动加载缸提供-定的负载，泵2起补油作用；被试缸13的压力由17调整，往复速度由单向节流阀20、21调节。该系统简单实用，但节流调速发热量大，功耗大，不宜于高速和功率大的诚～图 1中的节流调速改为变量泵调速 ，成为图2系统，减少功耗。

与开发图4中，泵2和 l3采取中高压变量泵，利用比例阀和变量泵-起调节进人液压缸的流量--容积节流调速，由于容积节流调速没有溢流损失，效率高，速度稳定性好，调整范围大，且能准确控制油缸速度 。

功率大，特别是功耗及发热量大时，应采取图5所示具有功率回收的液压系统 。当截止阀l3关闭时，泵2、2独立向加载缸供油，压力由溢1、19.过滤器 2、18.定量泵 l8.变量泵 3、6、10、17.溢流阀 4、5、11、12、16.单向阀 7、9、16.截止阀 14.三位四通电磁换向阀 8.对顶加载油缸 13.被试油缸 20、21.单向节流阀图l 单向节流调速液压系统图2 变量泵调速液压系统对于功率大的加载缸，采然向阀控液压系统，如图3～5。

图 3中，泵 2和 2、 16和 16采取 中高压泵、高压泵组合形式，可单独供油，流量大时可双泵供油，加载缸压力由加载阀6调节，并利用双向整流回路 。 。如果需要加载侧向力，由于侧向力- 般为被试液压缸轴向力的l0%，此力较小，可以在侧向加载支路上设置减压阀构成减压回路。

上述几种组合 ，采用的是节流调速，且由于泵所能直接提供的流量通常不能与油缸所需流量匹配，而是依靠溢流损失来满足的，故该液压系统总体功率损耗比较大。

1、l、17、l7.过滤器 2、2.定量泵 l6、16.变量泵5、l4，溢流阀 3、3、15、15.单向阀 4.双向整流回路13.截止阀 6.加载阀 9、11.电磁换向阀 7.对顶加载油缸8.被试油缸 lO.侧向加载缸图3 具有侧向加载的液压系统7 81、14.过滤器 2、13.变量泵 5、12.溢流阀 3、11.单向阀 4.双向整流回路 6.加载阀 7.对顶加载油缸 8.被试油缸 9.比例换向阀 lO.截止阀图4 比例阀控液压系统黄 烨：基于功率匹配的油缸试验台液压系统设计 研究与流阀4、5调节。当截止阀13打开时，进行功率回收，此时有两种情况：(1)若截止阀7关闭，泵17、l7向被试缸和加载缸有杆腔供油，泵 17、l7压力由溢流阀15调节；(2)若截止阀7打开，泵2、2、l7、l7联合向两缸供油，此时l、1、18、l8.过滤器4、5、15.溢流阀7、8、l3、l4.截止阀l0.对顶加载油缸2、2、17、17.变量泵3、3、16、16.单向阀6、9、12.三位四通电磁换向阀11.被试油缸图5 具有功率回收的液压系统截止阀 14关闭，系统压力由溢流阀4、5调节 (系统压力还可设置多级远程调节)，这种情况下，可提供最大流量。

该组合-般采取中低压变量泵与高压泵组合形式 ，也可采取三泵组合，分别为低压泵 、中高压泵和高压泵 ，变量泵为系统提供主要油液 ，有· -----------------(上接第44页)当调度发出停车指令时，PLC将按照顺煤流方向逐级停车 ，当PLC接到急停指令时，将立即停止系统中的全部设备，程序框图见图3。

3运行效果该厂 自己探索、攻坚克难 ，用最少的投入、最少影响时间、最少工作量、最少安装空间，成功对原煤运输系统实施自动化改造，有效解决了汪家寨洗煤厂原煤运输系统中的安全隐患 ，完善了工艺流程和设备保护装置，保证了原煤运输的安全性、可靠性，机电设备事故率大幅降低，长期以来困扰生产的破碎机易堵难题也得以根本解决。据统计，仅减少破碎机堵塞-项，每年就达300/J、时以 E恒压泵和恒流泵；高压泵作补油之用。

此外，有些油缸液压系统，在主高压回路中设置蓄能器，以减少系统压力脉动，提高系统稳定性。

2结论根据油缸规格 、负载和运行速度不同，设计不同的试验台液压系统 ，选择不同的供油方式，做到能源与负载功率匹配，降低功率损耗，同时提高系统运行质量。