液压缸试验台液压系统的改进

收稿日期:2005-10-25作者简介:孙 政(1964-),男,安徽太和人,实验师,工程硕士,2005年毕业于西安建筑科技大学,主要从事实验教学研究和教学管理工作。

液压缸性能测试试验台的开发与应用孙 政1,史俊青2(11徐州建筑学院,江苏徐州 221008;21中国矿业大学,江苏徐州 221008)摘 要:试验台是液压缸产品质量监控的保障,文章介绍了液压性能测试台的组成、原理和特点。

通过测试数据和曲线的分析,可判断液压缸的结构方案的合理性,确定液压缸最佳工作范围,验证产品的性能稳定性和可靠性,消除潜在质量问题,进一步提高产品质量,同时对液压缸产品的基础研究具有一定的意义。

关键词:液压缸;测试;试验台中图分类号:TD4 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2006)03-0070-02液压缸是液压系统的重要组成部分,可分为推力液压缸(单作用液压缸,双作用液压缸,组合液压缸)、摆动液压缸(单叶片摆动液压缸,双叶片摆动液压缸)。

因其结构简单,工作可靠,在现代化机械系统中得到了更为广泛的应用。

目前,液压缸生产厂家较多,为了使液压缸的性能和质量既能满足生产的需求又能达到标准规定的指标要求,与液压元件厂合作,依据G B/T 15622-1995标准,开发研制了测试液压缸性能的试验台。

1 试验台的组成及工作原理111 液压系统液压系统由六组电机泵组、四组插装阀组、被试液压缸、对顶加载缸、侧向力减压回路、滤油器、蓄能器、加热及冷却装置等部分组成,见图1。

二组电机泵组D 1、D 2可通过主阀组向被试缸提供油液,主阀组由换向阀、插装阀、压力比例调节阀和背压阀图1 液压缸试验台系统原理图70研究探讨 煤 炭 工程 2006年第3期组成。

换向阀作为插装阀的先导阀来控制被试缸的运动方向和停止。

四组电机泵组D3、D4、D5、D6可通过加载阀组向加载缸提供油液。

加载阀组由四个插装阀组成的桥式整流回路、压力比例调节阀、流量阀组成。

液压系统常见故障的诊断及消除方法液压系统常见故障的诊断及消除方法5.1 常见故障的诊断方法液压设备是由机械、液压、电气等装置组合而成的，故出现的故障也是多种多样的。

某一种故障现象可能由许多因素影响后造成的，因此分析液压故障必须能看懂液压系统原理图，对原理图中各个元件的作用有一个大体的了解，然后根据故障现象进行分析、判断，针对许多因素引起的故障原因需逐一分析，抓住主要矛盾，才能较好的解决和排除。

液压系统中工作液在元件和管路中的流动情况，外界是很难了解到的，所以给分析、诊断带来了较多的困难，因此要求人们具备较强分析判断故障的能力。

在机械、液压、电气诸多复杂的关系中找出故障原因和部位并及时、准确加以排除。

5.1.1 简易故障诊断法简易故障诊断法是目前采用最普遍的方法，它是靠维修人员凭个人的经验，利用简单仪表根据液压系统出现的故障，客观的采用问、看、听、摸、闻等方法了解系统工作情况，进行分析、诊断、确定产生故障的原因和部位，具体做法如下：1）询问设备操作者，了解设备运行状况。

其中包括：液压系统工作是否正常；液压泵有无异常现象；液压油检测清洁度的时间及结果；滤芯清洗和更换情况；发生故障前是否对液压元件进行了调节；是否更换过密封元件；故障前后液压系统出现过哪些不正常现象；过去该系统出现过什么故障，是如何排除的等，需逐一进行了解。

2）看液压系统工作的实际状况，观察系统压力、速度、油液、泄漏、振动等是否存在问题。

3）听液压系统的声音，如：冲击声；泵的噪声及异常声；判断液压系统工作是否正常。

4）摸温升、振动、爬行及联接处的松紧程度判定运动部件工作状态是否正常。

总之，简易诊断法只是一个简易的定性分析，对快速判断和排除故障，具有较广泛的实用性。

5.1.2 液压系统原理图分析法根据液压系统原理图分析液压传动系统出现的故障，找出故障产生的部位及原因，并提出排除故障的方法。

液压系统图分析法是目前工程技术人员应用最为普遍的方法，它要求人们对液压知识具有一定基础并能看懂液压系统图掌握各图形符号所代表元件的名称、功能、对元件的原理、结构及性能也应有一定的了解，有这样的基础，结合动作循环表对照分析、判断故障就很容易了。

SGT5-4000F型燃气轮机液压间隙优化系统应用情况及改进措施摘要：随着我国经济社会的发展，近些年对于能源的需求量大大提高，为了进一步提高发电站工作效率，为城市发展提供可靠的能源供应，针对燃气电站设备的优化工作成为了当前重要的任务。

SGT5-4000F型燃气轮作为影响发电厂生产效率的主要设备，做好其优化工作有着非常积极的意义。

在燃气轮机工作过程研究发现，透平动叶与外缸受热膨胀速率不同，会出现碰撞和摩擦的情况，为此，就需要在二者之间预留间隙，保障其运行的稳定性。

但是，当受热完全后，过大的间隙又会影响其工作性能。

为此，本文针对SGT5-4000F型燃气轮机液压间隙优化系统进行研究，解决其工作中存在的各种问题，对其控制逻辑和相关参数进行优化改进，为发电厂燃气轮机的高效运行提供参考。

关键词：SGT5-4000F型燃气轮机；液压间隙优化系统；应用；改进在SGT5-4000F型燃气轮机运行过程中，透平动叶与外缸会受到温度的影响，产生膨胀。

由于二者材质不同，其受热膨胀的速率会产生一定的差异，此时就会导致透平动叶与外缸发生碰撞与摩擦，这种情况不仅会影响燃气轮机的寿命，同时还会造成其工作故障。

而且当透平动叶与外缸完全受热后，预留的间隙会变大，导致燃气轮机出现能量损失，影响电能生产效率。

为此，需要保障透平动叶与外缸之间保持合适的间隙。

液压间隙优化系统存在的意义就是控制二者之间的间隙，通过主动间隙调节来保障燃气轮机工作的稳定性。

为了使液压间隙优化系统更好的使用SGT5-4000F型燃气轮机，需要对其进行优化改进，解决运行中存在的漏洞，提升器稳定性。

一、液压间隙优化系统概述液压间隙优化系统简称为HCO，该系统安装在压气机进气端的轴承上。

液压间隙优化系统由压气机助推力侧面的10个活塞、副推力侧面的14个活塞和独立液压系统组成。

在燃气轮机不同的工作状态下，通过活塞的调整，来实现对间隙的优化控制。

在机组停机和低负荷运转中，正推力的油缸泄油，活塞回缩，反推力的活塞进油，活塞伸出，将燃气轮机的转子推向透平动叶方向，从而提高透平动叶与外缸之间的间隙，保障其运行的稳定性[1]。

液压系统的压力试验和试运转液压系统安装或修理完毕后，必须进行调试，这是液压系统工作性能的检测过程，也是一个优化的过程。

通过调试，可以改善设备的工况，提高液压系统的稳定性，延长设备寿命。

1、压力试验液压系统的压力试验应在管道冲洗合格、安装完毕组成系统，并经过空运转后进行。

（1）、空运转A、空运转是液压泵投入正常工作前的必要步骤，不能省略。

一般按以下步骤进行：检查确认液压泵启动运转条件是否满足，如有必要，应向泵壳内注油；B、拧松泵和系统溢流阀的调节螺杆，使其处于最低值；C、点动液压泵，检查泵的转向是否正确；D、多次点动液压泵，并逐步延长运转时间至10分钟以上，检查泵的噪声、振动和温度有无异常。

（2）、压力试验A、系统试验压力：对于工作压力低于16Mpa的系统，试验压力为工作压力的1.5倍；对于工作压力高于16Mpa的系统，试验压力为工作压力的1.25倍。

B、试验压力应逐级升高，每升高一级要稳压2～3分钟，达到试验压力后，保压10分钟，然后在降至工作压力，进行全面检查，以系统所有焊缝和连接口无漏油，管道无永久变形为合格。

压力试验应有试验规程，试验完毕后应填写《系统压力试验记录》。

2、调试和试运转系统调试一般应按泵站调试、系统调试（包括压力和流量即执行机构速度调节）顺序进行，各种调试项目，均由部分到系统整体逐项进行，即：部件、单机、区域联动、机组联动等。

在系统调试过程中所有元件和管道应不漏油和异常振动；所有联锁装置应准确、灵敏、可靠。

系统调试应有调试规程和详尽的调试记录。

（1）泵站调试泵站调试应在工作压力下运转2小时后进行。

要求泵壳温度不超过70℃，泵轴颈及泵体各结合面应无漏油及异常的振动和噪声；如为变量泵，则其调节装置应灵活可靠。

泵站调试包括以下内容：A、泵站启动联锁条件调试。

主要是检查主泵的各项保护措施是否能够正常发挥作用。

B、泵站压力调定。

主泵是变量泵的调节顺序是：关闭系统溢流阀（卸荷阀）→关闭泵出口溢流阀（卸荷阀）→调节泵的压力→调节泵出口溢流阀→调节系统溢流阀；主泵是定量泵的调节顺序是：关闭系统溢流阀→调节泵出口溢流阀→调节系统溢流阀。

摘要在高压、高速、大功率的制造行业，机、电、液一体化的设备在整个机械设备中所占的比重越来越大。

液压实验台作为一种检测液压元件的必须设备，可对液压泵，液压马达，液压阀等各种液压元件进行测量。

液压马达作为液压系统的动力元件和执行元件，是整个液压系统的心脏，其质量、性能的好坏直接影响着液压系统的可靠性，进而影响生产设备的正常运行。

因此,对液压马达进行精确的性能测试，是辨别产品优劣、改进结构设计、提高工艺水平、保证系统性能和促进产品升级的重要手段。

本文根据如下试验标准对液压马达试验台进行设计和研制：1.液压缸(马达)试验方法标准GB/T 15622-1995[1]；2.JB/ZQ3774-86工程机械液压缸检验规则；3.美国SAEJ2214 MAR86试验标准。

并且结合现代传感器技术、微机技术以及计算机辅助测试技术,对液压马达试验台进行了符合ISO及GB标准的设计。

关键词：液压马达;测试;试验标准;计算机辅助测试技术ABSTRACTIn the field of the high-pressure, high-speed and great-power manufacturing, the equipment which consists of mechanic, electric and hydraulic is playing more and more important roles in the field. As a necessary device of measuring hydraulic parts, the hydraulic test-bed is able to measuring vary of parts such as pumps, motors and valve.The hydraulic motor is heart of whole hydraulic system as a part of power and executing, it results in the dependability of hydraulic system; even in the good working condition of the manufacturing equipments.Therefore, measuring accurately to the hydraulic motors is the way of promotion of construction, process and performance of products.The designing is depending on these standards:1.The Standards of Hydraulic Cylinder(Motors) Test Procedure(GB/T 15622-1995[1]);2.The rules of Hydraulic Cylinder Test Procedure(JB/ZQ3774-86);3.The standards of SAEJ2214 MAR86.The designing is the combination of modern technology of sensors, micro-computers and Computer-aided Test (CAT) which conforms to the standards of ISO and GB.Key words:hydraulic motors; measuring; standards of test;CAT目录摘要........................................................................................................................................... I II ABSTRACT .................................................................................................................................. I V 目录 (V)1 绪论 (1)1.1 液压马达试验台结构与组成 (1)1.2 液压马达试验台的发展 (2)1.2.1 计算机辅助测试系统(CAT) (2)1.2.2 液压马达试验台监控系统 (3)2 液压马达试验台总体设计 (5)2.2 液压马达试验台原理 (5)2.2 液压马达试验台结构设计 (6)3 液压马达试验台动力源装置设计 (7)3.1 液压动力源装置组成 (7)3.2 液压泵组结构设计 (7)3.2.1 液压泵组结构组成 (7)3.2.2 液压泵规格的确定 (7)3.2.3 与液压泵匹配的电动机的选定 (13)3.2.4 液压泵组布置方式的选择 (15)3.2.5 液压泵组连接方式的选择 (16)3.2.6 液压泵组安装方式的选择 (18)3.2.7 液压泵组传动底座的设计 (20)4 液压马达试验台控制装置设计 (24)4.1 液压控制装置的分类 (24)4.1.1 有管集成 (24)4.1.2 无管集成 (24)4.2 液压集成块概述 (24)4.2.1 块式集成原理 (24)4.2.2 块式集成的优点 (25)5 液压马达测试方法及测试技术 (26)5.1 液压马达试验方法 (26)5.1.1 型式实验和出厂实验 (26)5.1.2 测量准确度 (29)5.1.3 试验用油液 (29)5.1.4 稳态条件 (29)5.1.5 测量点的位置 (29)5.2 液压马达流量的测量 (30)5.2.1 流量的测量原理 (30)5.2.2 流量测量装置 (30)5.2.3 流量传感器的选择 (31)5.3 液压马达压力的测量 (32)5.3.1 压力的测量原理 (32)5.3.2 压力测量装置 (32)5.3.3 压力传感器的选择 (32)5.4 液压马达扭矩及转速的测量 (34)5.4.1 扭矩测量装置 (34)5.4.2 转速的测量原理 (34)5.4.3 扭矩及转速传感器的选择 (34)5.5 液压马达温度的测量 (35)5.5.1 温度的测量原理 (35)5.5.2 温度测量装置 (35)5.5.3 温度传感器的选择 (35)6 结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)液压马达测试系统及动力源设计1 绪论1.1液压马达试验台结构与组成液压马达作为液压系统的动力元件和执行元件，是整个液压系统的心脏，其质量、性能的好坏直接影响着液压系统的可靠性，进而影响生产设备的正常运行。

液压系统中出‎现液压冲击的‎原因1、管路中阀口突‎然关闭当阀门开启时‎设管路中压力‎恒定不变，若阀门突然关‎死，则管路中流体‎立即停止运动‎，此时油液流动‎的动能将转化‎为油液的挤压‎能,从而使压力急‎剧升高,造成液压冲击‎。

即产生完全液‎压冲击。

液压冲击的实‎质主要是，管路中流体因‎突然停止流动‎而导致其动能‎向压能的瞬间‎转变。

（2）高速运动的部‎件突然被制动‎高速运动的工‎作部件的惯性‎力也会引起系‎统中的压力冲‎击,例如油缸部件‎要换向时,换向阀迅速关‎闭油缸原来的‎排油管路,这时油液不再‎排出,但活塞由于惯‎性作用仍在运‎动从而引起压‎力急剧上升造‎成压力冲击。

液压缸活塞在‎行程中途或缸‎端突然停止或‎反向，主换向阀换向‎过快，均会产生液压‎冲击。

（3）某些元件动作‎不够灵敏如系统压力突‎然升高，但溢流阀反应‎迟钝，不能迅速打开‎时便会产生压‎力超高现象。

液压冲击的危‎害1)冲击压力可高‎达正常工作压‎力的3~4倍，使液压系统中‎的元件、管道、仪表等遭到破‎坏；2)液压冲击使压‎力继电器误发‎信号，干扰液压系统‎的正常工作，影响液压系统‎的工作稳定性‎和可靠性；3)液压冲击引起‎震动和噪声、连接件松动，造成漏油、压力阀调节压‎力改变。

2液压冲击产‎生的原因1)管路内阀口快‎速关闭如图1所示，在管路A的入‎口端装有蓄能‎器，出口端B装有‎快速换向阀。

当换向阀处于‎打开状态(图示位置)时，管中的流速为‎V0，压力为P0。

若阀口B突然‎关闭，管路内就会产‎生液压冲击。

直接冲击(完全冲击)时(t<T)，管内冲击压力‎最大升值ΔP‎为ΔP=ρCΔV=ρL/(tV0)间接冲击（非完全冲击）时(t>T)，管内冲击压力‎最大升值为ΔP=ρCΔVT/t=ρC(V0-V1)T/t式中:t——换向时间，即关闭或开启‎液流通道的时‎间;T=2L/c——当管长为L时‎，冲击波往返所‎需时间;ρ——液体密度;ΔV——阀口关闭前后‎，液流流速之差‎;C——管内冲击波在‎管中的传播速‎度，且。