高压抗磨液压油品试验台液压系统
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          试验台的功能结构
          随着液压技术向高压、大功率、大流量、高性能方向的发展,各类高压柱塞泵和叶片泵,对使用油液的抗磨性和耐高压性能要求越来越高。高压抗磨 油,是以一种中性油为基础油,加入各种不同的复合添加剂,调制而成的液压介质。借助摩擦副机构里的磨损分析,是对高压抗磨油进行质量性能进行评 定的重要方式。在专门的试验台架上,对泵的摩擦副作强化试验,然后视摩擦表面形态、失重量大小、配合间隙的变化等指标来全面衡量。其试验条件 非常苛刻,按美国丹尼森公司标准,每一种油品必须提供一定体积的油,在台架上让柱塞泵和叶片泵分别以34. 5MPa、17. 5MPa,2400r/min,72℃油温 连续运行60h,以95℃油温继续运行40h,停机后拆泵,检测各摩擦副磨损情况。本试验台即为按上述试验条件和标准,设计的高压抗磨液压油品检测 设备。 
         台架液压系统及其工作原理
          该试验台的液压系统原理图如图1所示。由调速电机(10OkW)驱动的齿轮增速箱46,把动力传递给同轴连接的被试定量液压泵47和双向变量液压马达45 ,并把两者的转速从1450r/min提高到2400r/min。泵47用作测量油品抗磨性的一次性消耗磨损元件;泵47和马达45进出口相互连接形成闭式回路。泵27输 出的液压功率给马达45,马达45又反过来带动泵47运转,其能量不足或损失部分由电机补偿。闭式系统中液压油的损耗由双联液压泵4补偿。泵47的出口 压力由溢流阀36设定,泵47出口溢流量和马达45出口流量,可通过电液换向阀30切换至大流量计29进行显示。马达45的变量可手动实现或通过电液伺服阀 42控制的变量缸43自动实现。 
                              
                                                                                       图1试验台液压系统原理图
1-小油箱;2、6、8、13、33-过滤器;3、10、12. 15. 18、19、44、48、49. 51-温度计;4-双联液压泵;5、34-单向阀;7、24、25、26、27. 35. 36-
溢流阀;9、11、14、28、20、37、38、41、50-压力表;16-冷却器;17-电动调节阀;21-氮气减压阀;22-氮气瓶;23-大油箱;29. 39、40-流量计; 30-三位四通电液换向阀;31、32-调速阀;42-电液伺服阀l 43-变量液压缸;45-双向变量液压马达;46-增速齿轮箱;47-被试定量液压泵;52、53-二位 二通电磁换向阀
双联液压泵4为叶片泵,其小泵既是电液伺服变量油路系统的动力源,又是大油箱23的充液泵(可随时通过二位二通电磁换向阀52的接通向大油箱23

            补充油液,以保证大油箱内定量的供循环的试验油液体积);其大泵可通过过滤器8、33向被试泵47人口补充来自油箱23的新油,以保证闭式回路新老油 的充分更替,还可通过两只调速阀31和32向泵47和马达45的壳体腔供油,冲洗壳体,并把热油带至冷却器16,壳腔流量大小,通过分流量计39和40进行检 测。
系统中设置有温控、充氮装置以及多个监控传感器,他们与系统的关系如图2所示。 
                                                                     
                                                                                        【图2 台架系统框图】 
          技术特点
         1)被试泵和马达为闭式回路,可回收系统功率约2/3,节省能源;台架现有l00kW可控硅无级调速电机,可用于300kW以下被试泵的油品试验,且液压
马达排量可调,加大了被试泵选用范围。
          2)电气自动控制的中心采用STD5000工业控制机,它有较丰富的功能模块。系统具有多路A/D、D/A转换、信号数据处理电路,处理速度快。采用工控
机自适应温控系统,以满足试验油品温度误差为土4.5℃的要求。首先计算机对泵进口温度和冷却器16出口油温度进行采样,结合历史数据进行分析、比
较,给出控制量,最后由电动阀17按油温变化不断改变冷却器14的供水量,得到一恒定的运行油温。在正常运行情况下,温度误差达±0.5℃。
          3)设有多种监控信号和监控措施,扭矩、压力、转速、流量、温度,液压马达斜盘摆角均能在控制计算机屏幕上进行显示和监控,并随时可进行给定
值的修正,能随时或定时打印试验数据。系统设置了过载和紧急停车装置和各种滤清器堵塞发讯装置,油箱内安装了浮子液位报警器,可以防漏点喷油面
引起油位下降造成泵吸空损坏。
          4)系统设有多只抗震压力表,分别显示主泵进出油口、主回油过滤器进口等压力变化情况。系统主溢流阀36的溢流量、液压马达45的流量、液压泵和
马达的壳体流量均可由流量计29、39、40进行监控。如摩擦副损坏,必将引起泵缸体工作机构和壳体沟通,小流量计的流量增加,造成容积效率下降,也
可从扭矩仪上清楚地看出。由于参数测点多,故容易发现问题和排除故障。 
          5)在结构上,通过将系统图15-9中三位四通电液换向阀30所在的点划线框内的多个控制阀安装在一个体积为338mm×267mm×172mm的大集成块(73个
孔道和螺钉孔)上,以及采用单电机驱动双联泵4等措施,减小了系统所用材料和体积,使得整个试验台结构紧凑、占地空间小。管道全部采用无缝钢管
,提高了系统在高压、高温下工作的可靠性;大小油箱均采用不锈钢板的封闭式焊接结构,油箱内液面上充以0. 085MPa压力的氮气,隔绝空气,降低油
的氧化作用,可以防止水分带人系统影响测试结果。
          6)在高压泵出口处、泵壳体底部和壳体循环油出口处均设有采样口,可在不停机状态下随时采集油样,满足了被试油液铁谱,清洁度等级以及各项理
化指标分析的需要。


本文标题:高压抗磨液压油品试验台液压系统


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