曹 偉，朱紅波，劉曉超

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，河南焦作 454000）

液壓元件的測(cè)試

曹 偉，朱紅波，劉曉超

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，河南焦作 454000）

各種液壓元件，特別是泵、馬達(dá)、液壓缸、閥在制造或修理完了時(shí)，都要進(jìn)行測(cè)試，目的是了解液壓元件的質(zhì)量，保證產(chǎn)品壽命，這是非常重要的一環(huán)。在液壓元件中最主要的元件還是液壓泵與液壓馬達(dá)。而它們的測(cè)試中最主要的項(xiàng)目又是應(yīng)用各種液壓試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行壓力、流量、扭矩和轉(zhuǎn)速的測(cè)試，快速高效準(zhǔn)確地檢測(cè)各種液壓元件的參數(shù)大小和性能特征，達(dá)到區(qū)分液壓元件質(zhì)量好壞，壽命長(zhǎng)短。進(jìn)而判斷液壓元件可否正常穩(wěn)定的使用。

液壓泵；液壓馬達(dá)；液壓缸；閥；試驗(yàn)臺(tái)

0 引言

液壓元件有各種形式的測(cè)試，有的只進(jìn)行幾項(xiàng)簡(jiǎn)單的測(cè)試，取得幾個(gè)參數(shù)，以鑒定元件的質(zhì)量；有的進(jìn)行繁多的性能考核，要取得完整的數(shù)據(jù)，以確定元件的優(yōu)劣，決定能否投入生產(chǎn)或使用。

1 液壓元件測(cè)試的類型

液壓元件按試驗(yàn)類型可分為研究性試驗(yàn)、鑒定試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)。研究性試驗(yàn)是為研制新液壓元件提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)，或?qū)υO(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行校核和檢查的一種試驗(yàn)。鑒定試驗(yàn)的目的是對(duì)新試制或改型的液壓元件考核其性能，取得一套較為完整的數(shù)據(jù)，以決定是否投產(chǎn)。出廠試驗(yàn)是檢驗(yàn)液壓元件是否符合出廠要求，在出廠前進(jìn)行最后一道檢驗(yàn)工序，它的檢驗(yàn)項(xiàng)目較少，也較簡(jiǎn)單。

按照液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的適應(yīng)范圍分，一般可分為通用試驗(yàn)臺(tái)和專用試驗(yàn)臺(tái)。通用試驗(yàn)臺(tái)適應(yīng)性較廣，通過(guò)試驗(yàn)系統(tǒng)的調(diào)整，可以對(duì)液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸和控制閥等各種元件進(jìn)行試驗(yàn)。而專用試驗(yàn)臺(tái)適應(yīng)性較小，一般只能對(duì)一種或幾種液壓元件進(jìn)行試驗(yàn)。如液壓泵試驗(yàn)臺(tái)，馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)或液壓閥試驗(yàn)臺(tái)等。

按照液壓元件試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)性能分，可分為性能試驗(yàn)臺(tái)和壽命試驗(yàn)臺(tái)。性能試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)具有較完整的系統(tǒng)，并配足測(cè)試儀表，可以使被試元件在各種情況下，進(jìn)行各種參數(shù)的測(cè)試，能滿足鑒定試驗(yàn)所規(guī)定的多項(xiàng)要求。而壽命試驗(yàn)臺(tái)需要有進(jìn)行壽命試驗(yàn)的較簡(jiǎn)單系統(tǒng)，只進(jìn)行壽命試驗(yàn)[1]。

2 液壓元件的測(cè)試參數(shù)

對(duì)各種液壓元件所需測(cè)試的參數(shù)也有所不同，但通常要進(jìn)行測(cè)試的參數(shù)有：（1）排量和流量；（2）壓力；（3）扭矩；（4）轉(zhuǎn)速；（5）溫度；（6）時(shí)間；（7）位移；（8）噪聲；（9）應(yīng)力與應(yīng)變。

通過(guò)上述參數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算，即可得到效率、自吸能力等一系列性能參數(shù)。

3 主要液壓件的測(cè)試方法

在液壓元件中最主要的元件還是液壓泵與液壓馬達(dá)。而它們的測(cè)試中最主要的項(xiàng)目又是壓力、流量、扭矩和轉(zhuǎn)速。為了測(cè)試這些項(xiàng)目，都需要對(duì)被測(cè)元件進(jìn)行加載，而加載方法又分為非功率回收方式和功率回收方式。

3.1 非公率回收加載方法

（1）節(jié)流加載

這是最簡(jiǎn)單的加載方法，只要對(duì)被試元件加節(jié)流閥，并進(jìn)行調(diào)節(jié)，即可在不同工況下測(cè)得各項(xiàng)參數(shù)。

液壓泵試驗(yàn)的液壓系統(tǒng)如圖1，在液壓泵高壓排液管上加調(diào)節(jié)流閥，造成一定阻力，使被試泵在不同工況下，進(jìn)行測(cè)試工作。

圖1 液壓泵的節(jié)流加載

這種試驗(yàn)系統(tǒng)最簡(jiǎn)單，使用元件少，并能測(cè)試出一般性的性能參數(shù)。但用節(jié)流閥會(huì)受液體溫度的影響，精確程度不高。

液壓馬達(dá)節(jié)流加載試驗(yàn)的液壓系統(tǒng)如圖2所示。此系統(tǒng)對(duì)高速和低速液壓馬達(dá)均可測(cè)試。它是通過(guò)被試馬達(dá)同軸的液壓泵上可調(diào)節(jié)流閥的加載進(jìn)行的。

采用節(jié)流加載的最大問(wèn)題是油溫升高，此系統(tǒng)要求加載泵使用單獨(dú)油箱。

圖2 液壓馬達(dá)節(jié)流加載試驗(yàn)

（2）水力測(cè)功機(jī)加載

液壓泵與液壓馬達(dá)用水力測(cè)功機(jī)加載的液壓系統(tǒng)如圖3、圖4。

圖3是被試泵用加載馬達(dá)加載，而馬達(dá)又驅(qū)動(dòng)水力測(cè)功機(jī)。圖4是被試馬達(dá)經(jīng)增速器驅(qū)動(dòng)水力測(cè)功機(jī)加載。

圖3 液壓泵水力測(cè)功機(jī)加載試驗(yàn)

圖4 液壓馬達(dá)水力測(cè)功機(jī)加載試驗(yàn)

這種系統(tǒng)其能量全部轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)入水力測(cè)功機(jī)的循環(huán)水中，不會(huì)影響油溫。但仍不宜做大功率的液壓元件長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)。

其他尚有背壓加載，電力加載等[2]。

3.2 功率回收加載方法

（1）電力反饋

液壓泵和液壓馬達(dá)電力反饋加載試驗(yàn)液壓系統(tǒng)如圖5、圖6。它們都是用直流加載發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)反饋機(jī)組（直流電機(jī)-交流發(fā)電機(jī)組）以交流電反饋電網(wǎng)。

這種試驗(yàn)系統(tǒng)可以回收能量，節(jié)約動(dòng)力，發(fā)熱量少，但電氣設(shè)備太多，投資大，操作復(fù)雜。

（2）機(jī)械反饋

液壓泵與高速馬達(dá)機(jī)械反饋加載系統(tǒng)如圖7，此系統(tǒng)可測(cè)試泵，也可測(cè)試馬達(dá)。要求泵的排量略大于馬達(dá)排量。測(cè)試中泵排壓力液驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，馬達(dá)反過(guò)來(lái)通過(guò)軸驅(qū)動(dòng)泵，其損耗部分由驅(qū)動(dòng)電機(jī)補(bǔ)償，此系統(tǒng)元件少，動(dòng)力消耗少。

低速馬達(dá)的機(jī)械反饋加載系統(tǒng)如圖8。此系統(tǒng)與上述系統(tǒng)原理相同，其差別只在于低速馬達(dá)要經(jīng)增速器后再帶動(dòng)液壓泵，其損耗也由驅(qū)動(dòng)電機(jī)供給。

圖6 液壓馬達(dá)電力反饋加載試驗(yàn)

圖7 液壓高速馬達(dá)機(jī)械反饋加載試驗(yàn)

圖8 液壓泵低速馬達(dá)機(jī)械反饋加載試驗(yàn)

其他還有串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)液壓反饋，綜合反饋等方法[3-4]。

3.3 液壓泵試驗(yàn)臺(tái)的液壓系統(tǒng)

液壓泵試驗(yàn)臺(tái)的液壓系統(tǒng)如圖9。這是專用試驗(yàn)臺(tái)。被試泵經(jīng)過(guò)濾器吸液，排出壓力液用可調(diào)節(jié)流閥加載，其壓力可從壓力表讀出，其流量可通過(guò)換向閥用流量計(jì)測(cè)出，其扭矩與轉(zhuǎn)速用扭矩、轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置測(cè)量，安全閥可保護(hù)系統(tǒng)。油溫用溫度計(jì)測(cè)得。

圖9 液壓泵試驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)

3.4 液壓泵、液壓馬達(dá)通用試驗(yàn)臺(tái)

液壓泵、液壓馬達(dá)通用試驗(yàn)臺(tái)的液壓系統(tǒng)如圖10所示，這是北京煤炭科學(xué)研究院上海分院的通用試驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)。

圖10 液壓泵、液壓馬達(dá)通用試驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)

3.5 液壓缸試驗(yàn)臺(tái)

液壓缸試驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)見(jiàn)圖11。主泵壓力由溢流閥定壓，經(jīng)單向節(jié)流閥供給液壓缸，液壓缸兩側(cè)壓力可由壓力表6、7測(cè)得，其流量可用截止閥及量筒測(cè)得。其中單向可調(diào)節(jié)流閥用來(lái)為液壓缸加載用[5-6]。

圖11 液壓缸試驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)缸

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)液壓元件性能和壽命測(cè)試，了解液壓元件的壓力、流量等參數(shù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，掌握了液壓元件的壽命，便控制了液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)平穩(wěn)、反應(yīng)迅速，液壓元件動(dòng)作的準(zhǔn)確性，提高了液壓設(shè)備工作的協(xié)調(diào)性和整體穩(wěn)定性。

［1］何存興.液壓元件［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

［2］陳愈.液壓閥［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2000.

［3］盛敬超.液壓流體力學(xué)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

［4］薛祖德.液壓傳動(dòng)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2006.

［5］姜佩東.液壓與氣動(dòng)技術(shù)［M］.北京：高等教育出版社，2008.

［6］吳銳.液壓與氣壓傳動(dòng)［M］.河南：河南大學(xué)出版社，2003.

Test of Hydraulic Components

CAO Wei，ZHU Hong-bo，LIU Xiao-chao
（Henan Industry and Information Technology Professional College，Jiaozuo454000，China）

All kinds of hydraulic components，especially the pump，motor，hydraulic cylinder and valve，after manufacturing or repairing，should to be test，the purpose is to check the quality of the hydraulic components，to ensure product life，this is very important.The main components are hydraulic pump and hydraulic motor.And the most major project in their test is the application of various hydraulic test-bed for pressure，flow，torque and rotational speed test，fast and efficient detection accurately size and performance characteristics of various hydraulic components parameters，to identify hydraulic components quality and longevity.And then judge whether the hydraulic components can be used stability.

hydraulic pump；hydraulic motor；hydraulic cylinder；valve；test bench

TH137.5

A

1009－9492(2014)08－0097－04

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.08.029

曹 偉，男，1963年生，河南焦作人，大學(xué)本科，講師。研究領(lǐng)域：機(jī)械制造工藝與液壓設(shè)備，液壓平衡吊和旋臂起重機(jī)的研究和設(shè)計(jì)。已發(fā)表論文15篇。 (編輯：王智圣)

2014－03－20