液壓快換接頭壓力損失試驗系統(tǒng)的開發(fā)

1、液壓快換接頭壓力損失試驗系統(tǒng)的開發(fā)浙江松喬氣動液壓有限公司樓仲宇 樓松喬摘要 ：壓力損失是液壓快換接頭的一項重要的技術指標，本文采用雙泵合流和多級節(jié)流的方法，實現(xiàn)了 0.75283L/min 大范圍試驗流量調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性要求，結構上采用塔式設計，將多條試驗管路融合在試驗臺架上，較好的實現(xiàn)了多品種液壓快速接頭壓力損失試驗的設計要求。壓力損失是液壓快換接頭的一項重要的技術指標，壓力損失曲線給出了不同流量下液壓油在通過液壓快換接頭時的壓力損失情況，它反映快換接頭的流體通過性能，在產(chǎn)品改進或新產(chǎn)品開發(fā)過程中， 壓力損失曲線是產(chǎn)品性能的重要參考。由于液壓快換接頭的品種、規(guī)格較多， 不可能為每一種規(guī)格的接頭

2、開發(fā)一套試驗裝置，為此我們開發(fā)了多品種液壓快換接頭壓力損失試驗系統(tǒng)， 能夠滿足公稱通徑 5 25mm 總計 8 種規(guī)格的液壓快換接頭的試驗。1.試驗方法按照 GB/T 5861-2003 / ISO試件7241-2:2000液壓快換接頭試驗控制液體供給量方法 1 中對壓力損失試驗的規(guī)定，接頭總成在接入試驗裝置（如圖 1）后，應選擇額定流量的 25% 150% ，至少六個試驗接差壓測量裝置流量值來測定流體流經(jīng)接頭的圖 1壓力損失。 在沒有規(guī)定額定流量壓力損失試驗回路時，則按表 1 中規(guī)定的數(shù)值。試驗時，按圖1 所示的試驗回路，先測得具有對應公稱通徑的直管件在各給定流量點的差壓值，然后換上要測試的

3、試件，測得各給定流量點的差壓值，后者與前者對應各點相減， 就得到了試件在各流量點的真實壓力損失，再將這些點用曲線擬和，即為接頭的壓力損失曲線。試驗期間，試驗油液粘度應保持在28.8mm 2/s35.2 mm2 /s。這是 ISO32 液壓油在40時的粘度值。2. 試驗液壓回路設計GB/T5861-2003 給出了壓力損失試驗的基本試驗回路（如圖1），但快換接頭的品種和規(guī)格很多，在實際生產(chǎn)中，常用公稱通徑為 5mm 25mm，總計8 種規(guī)格，試驗流量范圍為0.75283L/min 。顯然，從經(jīng)濟性和使用方便性的角度考慮，試驗裝置應能滿足多種接頭的試驗要求。由于試驗流量范圍的跨度大，而流量計的測量

4、范圍又相對較小，特別是在低速段不能準確測量，這給液壓回路的設計帶來了一定的困難。為了兼顧大、小通徑接頭不同的試驗，項目組采用了雙泵合流的方式來保證系統(tǒng)中不同的流量供給表 1標準額定流量接頭公稱通徑 (mm)額定流量 (L/min)536.312102312.5451674191002010625189能力， 液壓試驗回路原理圖如圖 2 所示。 當對通徑較小的接頭進行試驗時， 使用較小排量的葉片泵 YB2 進行供油，這樣，管路中液流較為平穩(wěn)，易于保證試驗精度，也避免了系統(tǒng)輸入功率過大時產(chǎn)生的額外發(fā)熱。反之，接頭通徑較大時則使用較大排量的泵YB1 進行供油，當試驗流量超過200 L/min 時，則

5、需要采用雙泵合流來提供更大的試驗流量。微機系統(tǒng)差壓變送器被試接頭高壓軟管D4QF0C0HF0V1D6QF1C1HF1V2D15QF2C2HF2QF3C3HF3QF4C4,C6HF4D25QF5C5HF5D40QF7C7HF7JL2JL1YL3YL1YL2接冷卻水冷卻器MMYB1YB2回油過濾器圖 2 液壓試驗回路原理圖因為不同規(guī)格接頭的試驗流量范圍差異很大，為了兼顧流量測量的量程范圍和測量精度，回路中采用了多個不同量程的流量計（D4 D40，通徑分別為 4、6、15、25、40mm）以滿足不同流量大小的測量要求。圖 2 所示被試接頭C0 C7 按表 1 依次對應為 5 25mm公稱通徑，常態(tài)時

6、，各支路被試接頭C0 C7 前后的高壓截止球閥（QF07 和 HF0 7）是關閉的，試驗時，被試接頭對應支路的球閥才打開。由于接口尺寸相同，流量范圍適宜，這里 C4 和 C6 共用一條支路，而由于流量計D6 和 D15 不能各自覆蓋接頭C1 和 C2 的試驗流量范圍，設計中采用了兩個兩通閥（ V1,V2 ）在試驗中對流量計進行切換，兩通閥的開閉由計算機控制。試驗回路中采用了兩級節(jié)流（節(jié)流閥1 和節(jié)流閥2，圖 2 中標號為 JL1 和 JL2 ）的方法來調(diào)節(jié)管路壓降和試驗流量，節(jié)流閥 1 為旁路節(jié)流， 部分液流經(jīng)過1 繞開試驗回路 （通過冷卻器和回油過濾器）直接回到油箱， 當它開口增大時，旁路液

7、流加大，試驗回路的壓力損失低，再調(diào)節(jié)節(jié)流閥2，可以得到很小的穩(wěn)定試驗流量，保證了小流量的穩(wěn)定性和可調(diào)節(jié)性。操作者調(diào)節(jié)JL1 和 JL2，使得試驗管路中依次通過規(guī)定的試驗流量，計算機記錄試驗支路在各流量下的差壓， 這些差壓值減去把試件換成相等公稱通徑直管時測得的對應差壓值，就得到了快換接頭的各點壓力損失。溢流閥 YL3 這里用做安全閥，用來限定試驗回路的最高壓力，防止電機過載。試驗臺設置了加熱元件（加熱管，圖中未畫出）和水冷卻裝置來控制試驗油溫，加熱管電流的通斷由計算機控制，油溫低于規(guī)定溫度下偏差時啟動加熱，超過規(guī)定溫度上偏差時停止加熱， 以保證油液溫度在一定范圍內(nèi)波動?？紤]到不同試驗流量下油液

8、發(fā)熱差異較大，這里水冷卻器的冷卻水通量仍采用人工調(diào)節(jié)。3. 系統(tǒng)結構設計要將圖 2 所示的液壓原理轉化為實際的管路，按照管徑最大的支路C7 來計算，考慮接頭連接長度、 流量計準確測量所需要的前后直管段長度、試件安裝所需的調(diào)整空間、高壓軟管的最大允許撓度等，僅差壓傳感器的兩測量點之間的理想距離就達2.5m 以上，這樣就會造成試驗臺總體尺寸過大， 過多占用車間面積并增加制造成本。為此，設計組在設計中將各試驗支路從圖 2 中高壓軟管處對折， 并將試驗支路布置成塔式結構，順序安置在一個三角支架上（如圖 3 所示），各試驗支路的進油和回油通過安裝在三角支架上的前后兩個油路塊來完成， 試驗臺正面右側管路可在管路支架中滑動，便于被試接頭的安裝和拆卸。 供油系統(tǒng)各主要液壓元件 （兩個單向閥和三個溢流閥） 及兩個節(jié)流閥被安裝在一個集成塊上，兩節(jié)流閥在集成塊上的安裝位置略向前移，調(diào)節(jié)手輪面向操作者。冷卻器安裝在試驗臺后側（圖中未畫出），而回油過濾器則埋入油箱。這樣，總體布局較為合理，結構也較緊湊，有效減小了設備尺寸，操作方便性也好。油路塊管路支架高壓軟管A向測壓點A節(jié)流閥1 節(jié)流閥2出油口進油口集成塊油標高壓軟管電機油箱圖 3 試驗臺總體結構圖4. 結束語試驗臺能夠實現(xiàn)公稱通徑 5 25mm 總計 8 種規(guī)格的液壓快速接頭的壓力損失試驗。試驗臺采用雙