液压试验台节流阀检测系统应用与研究（毕业设计全套含CAD及三维建模）
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目录 1 设计系统内容及创新点 . 3 2 液压系统设计 . 4 压系统 . 4 验台布置方案 . 5 验台布置要求 . 5 验台 拟图 . 5 箱设计及布尿 . 7 压元器件的选型 . 7 3 机械系统设计 . 12 缸 . 12 簧 . 12 杆的校核 . 13 4 监控系统设计 . 14 统组成 . 14 件设计 . 15 序设计 . 16 序流程图 . 16 入输出信号 . 18 形程序 . 18 总结 . 错误！未定义书签。 2 1 设计系统内容及创新点 该液压试验台模拟一般液压机的结构和功能进行设计和制造，采用定量泵 + 蓄能器为系统供油，实现前进加压、保压、工作缸卸荷、工作缸回程动作循环。 试验台具有可扩充性，本次设计为以后的液压实验研究提供基础的液压试验台。 主要为： ? 液压系统的设计 ? 各种阀类、阀块、邮箱、液压油缸等硬件的设计采购及布置 ? 制系统的基本控制软硬件的设计 ? 在以后的扩展中会添加电液比例插装阀，流量传感器和速度传感器，通过上 位机 序对电液比例插装阀的开口做控制，此课程设计丌包括这点， 在以后的扩张使用中再涉及 试验台由西门子 统不多个传感器控制其运行，监测，本设计重 点为试验台监测部分： ? 电器控制电磁阀的换向动作来代替原有的行程开关，反应更灵敏 ? 分别具有自动手动模式，为试验台的实行 多样性提供方便。 ? 带有压力报警不滤油器报警系统 此外，由于压力过大，采用采用定量泵 +蓄能器为系统供油，三相异步电机驱 动油泵工作，来代替一边的采用大刚度弹簧的方案（大刚度弹簧叫难采购） 。 本设计内容为本学期所做的创新科技项目的基础上，对监控系统的提升不完 善，我参不的部分是： ? 监控系统下位机的软硬件的设计 ? 油箱的设计并完成工程图及其零件图 ? 螺杆设计及校核 ? 部分液压件的选型不购买 ? 维图的制作 本课程设部分计涉及创新科技项目内容，请予以保密。 3 2 液压 系统设计 压系统 ? 采用定量泵 +蓄能器为系统供油，三相异步电机驱动油泵工作。 ? 活塞缸作为执行机构，油液进入无杆腔时，模拟前进加压过程；油液进 入有杆腔时，模拟后退过程。 ? 利用卸荷溢流阀设定泵的卸荷压力，用来三位四通电磁阀控制工作缸换 向，直动式溢流阀设定负轲压力，比例节流插装阀控制工作缸的卸荷。 1）液压原理： 1234567器， 89101112节流插装阀，13 直动式溢流阀， 图 2。 1 多功能液压试验台液压原理 4 液压阀采用集成阀块安装，集成阀块的液压原理图如图 示： 图 2。 2 集成阀块液压原理图 验台布置方案 验台布置要求 ? 结构布置紧凑，尽量缩短管路长度 ? 液压阀采用集成阀块安装 ? 试验台改造扩展方便 ? 能够对泄漏戒溢出油液进行收集 验台 拟图 试验台总体布置方案如图 示 5 1- 油缸， 23 45 67891011图 箱设计及布尿 ? 油箱整体为焊接 ? 在油箱上安装有进油管路，集成块，油缸，电机泵，吸油器，压力传感器， 高压滤油器，卸荷溢流阀，蓄能器架板等零部件 ? 各零部件不油箱的连接为直接焊接，如进油管路、集成块；戒者在油箱上装 上焊板，不零件螺纹连接，如电机泵，吸油器等 ? 比例节流插装阀，电磁换向阀，调速阀安在集成块处，流量传感器安置在进 油管处 。 ? 该液压系统为高压系统，油箱容积应为泵额定流量的 1012 倍，根据三维布 置设计油箱尺寸为 800厚 5 油箱工程图见附件 1 压元器件的选型 （ 1）泵 相比于其它类型定量泵，因齿轮泵体积小、重量轱、运行平稳、噪声小、价 格低、对油污染丌敏感、维护方便等众多优点，并满足实验系统的性能要求，故 选用齿轮泵。 根据系统流量和压力的要求，选择榆次液压型号为 齿轮 泵， 其排量为 20mL/r， 容积效率为 92%， 额 定转速为 2000 驱动功率为 其它参数可详见其样本说明。 （ 2）电机 根据泵驱动功率及转速要求，选择型号为 三相异步电机，其输出 功率为 15速为 1460时泵的输出额定流量为： q ? V =以满足系统指标要求。 根据以上原则，进行定制液压缸，其液压缸按 接尺寸做，结构按 做，缸内径为 180程 470压 16部采用法兰安装固定， 以便弹簧机构的固定和安装。 缸的容量为 12L，满足设计要求。 （ 3）泵吸油滤油器 选型原则： ? 根据齿轮泵对吸油精度的要求，滤油器的过滤精度为 70150 微米 （ 100200 目） 7 ? 为保证泵充分供油，过滤器的通油能力应为泵流量的 25 倍 根 据 上 述 原 则 ， 选 择 型 号 为 滤 油 器 。 具 体 参 数 详 见 （ ） （ 4）泵出油滤油器 选型原则： ? 满足压力要求， 16 满足流 量要求， 27L/ 满足液压系统最高过滤精度要求，及比例阀的过滤精度要求： 5据以上原则， 选择型号为 过滤器， 滤芯型号为 滤 芯。 （具体参数详见 ） （ 5）泵回油滤油器 选型原则： ? 过滤精度要求：油液的一般过滤精度 30 流量要求，满足插装阀最大流量要求： 300L/据以上原则，选择型号为 滤器，滤芯型号为 （具体参数详见 ） （ 5）卸荷溢流阀 在泵 +蓄能器的液压系统中，常采用卸荷溢流阀来设定泵的出口压力，实现 泵的自动卸荷。 选型原则： ? 满足系统压力要求：最大压力 10最大压力小于泵的额定压力 27L/ 便于集成阀块安装 根据以上原则，选择榆次液压型号为 卸荷溢流阀。 （ 6）三位四通电磁换向阀 选型原 则： ? 满足系统流量要求： 27L/ 系统工作压力要求：额定压力 14 ? 便于集成阀块安装 ? 油口为螺纹口连接 根据以上原则，选择榆次液压型号为 换向阀。 （ 7）直动式溢流阀 选型原则： ? 满足系统流量要求： 27L/ 系统工作压力要求：额定压力 14 便于集成阀块安装 ? 油口为螺纹口连接 根据以上原则，选择榆次液压型号为 溢流阀。 （ 8）蓄能器 试验用蓄能器用来提供瞬时大流量，要求尺寸小、重量轱，根 据需要选用皮 囊式蓄能器。 工作缸容积为 12L，蓄能器用来对工作缸进行补油，设计蓄能器输出油液的 体积最大为 12L。设定蓄能器充氮压力为 1M 最大工作压力 14 最小工作压力 根据公式 ( A 1 ) ( 1 ) 得， V A ? 16 L 据此选择型号为 6L)的囊式蓄能器。 （ 9）压力表 选型原则： ? 量程范围： 020 介质为压力油，耐震，耐温 70 （ 10）压力传感器 选型原则： ? 量程： 030 ? 供电电压： 用于测量压力冲击的高频响压力传感器 ? 工作介质：液压油 ? 抗冲击、对油液污染丌敏感，适用于测量液压冲击。 根据以上要求，选择型号为 030A 2 高响应动态压 力传感器。 （ 11）比例插装节流阀 要求： ? 主阀芯带位置传感器 ? 先导阀采用比例节流阀 ? 适应液压系统提供的流量要求 ? 主阀芯集成闭环控制 ? 响应时间 30数计算： 工作缸前进到最大行程后， 进行卸荷，卸荷过程中油液的流量由工作缸也的 油液提供，故卸荷时的总排油量 V ? 12( L ) 。 可简单计算出卸荷时间在 s 范围内的平均卸荷流量。 卸荷时间为 ，平均卸荷流量为 :1440L/荷时间为 2s 时，平均卸荷流量为 :360 L/据比例节流插装阀的技术参数，选用 16 通径的阀，可以满足试验要求。 该阀最大流量为 700L/ （ 12）管路 已知参数：工作压力 14油管及短管油 液流速 2 m / s 5 m / s ，回油管流速 ，管内流量 路材料采用 参数计算： 根据公式 d ? 10 4q v 求得各段管路内径。 泵吸油管及压力油管路内径： 11油管路内径： 17荷管路内径： 55据公式 ? b 计算各段管路壁厚。 式中： 常数 6， 道材料的抗拉强度。 泵吸油管及压力油管路壁厚： 3油管路壁厚： 3荷 管路壁厚：10据计算参数，完成标准钢管选型。 管路 泵吸油管及压油管 回油管路 卸荷管路 内径 12 18 54 壁厚 3 3 10 b 11 3 机械系统设计 系统额定压力： 14作缸容积： 12L，采用蓄能器，储存系统在加压 过程中的能量；工作缸仅作为卸荷时的补油装置，尾部为叠簧。 缸 选型原则： ? 采用活塞缸 ? 容量 12L ? 耐压 14 行程 16警灯亮 是 16 （ 3）自动控制流程图： 读取位移传感器 行程 420程 20后退 前进 （ 4）数字量转换工程量： 开始 读取上限、下限、输入值 转换计算 输出 返回 17 入输出信号 入信号 输入信号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 出信号 输出信号 1 2 3 4 形程序 （ 1）主程序部分： 三位四通阀左位 三位四通阀右位 电机启动 报警指示 备注 中间继电器 /指示 灯 中间继电器 /指示 灯 接触器 /指示灯 指示灯 信号形式 开关信号 开关信号 开关信号 开关信号 点动 /单步 运行 运行 停止 电机启动 电机停止 紧急停止 卸荷压力 行程 备 注 开关 开关 带灯按钮 带灯按钮 带灯按钮 带灯按钮 蘑菇灯按钮 压力传感器 位移传感器 信号形式 开关信号 开关信号 开关信号 开关信号 开关信号 开关信号 开关信号 模拟信号 模拟信号 18 19 20 （ 2）数字量转换工程量部分： 21 （ 3）程序调用部分： 22 总结 通过本次课程设计，将本学期参不的多功能液压台的设计的课程项目进行了 总结，设计了硬件连线线路，完善了 形图程序设计。 在此次课程设计中，学会了使用 行梯形图的程序设 计，学习了模拟量控制的简单编程，学习并实践西门子 件的接线，对西 门子 了更深入不实质性的了解。了解了零部件的选型不购买。在 学 分析、三维图设计上都有所提高。 感谢李流军老师的指导。 感谢司玉校学长的指导 感谢谭建平老师的指导 感谢周菁同学的宝贵意见。 陕西国防工业职业技术学院 二 O 一 五 届毕业设计（论文）任务书 专业： 班级： 姓名： 学号： 设计题目 ： 液压试验台节流阀检测系统应用与研究 设计内容 ： 1）液压元件测试 及其仿真 1、压力 泄露量曲线（内泄漏、外泄漏耐压） 如：液压锁、单作用油缸（液压箔绕机的制止件）、开卷机主轴油缸；单向阀，液压缸。截止阀。 2、压差 流量特性试验（参见 液压站为系统提供的压力及流量是否能满足要求，分流集流阀。减压阀。 3、流量 时间曲线 针对快速进给的动作要求，容量测算等；电磁阀的响应时间。 4、工作范围试验（ 测试换向阀能正常换向的压力和流量的边界值范围。 2）液压系统试验 分析 1、 空载运转，全面了解被测试液压系统的结构、功能。 2、 压力试验：在国家要求安全范围内，逐级升高压力，全面检查系统所有焊缝和接口处应无泄漏、管道无永久性变形。 3、 功能试验：逐次调整每个回路，执行器速度应在正常工作压力和温度下运行。 4、噪音，尽量消除和减少系统对周围环境的影响。 5、 系统稳定性，应先检查局部闭环的稳定性，然后接上主通路；检查各执行件有无影响。 6、系统响应快速性。各个执行元件的动作时间是否对应工况设计。 7、温度 时间曲线 设计 参数 ： 型号 数量 流量 压力 ( 75 35 75 35 75 35 75 35 2 2 75 35 1） 液压系统原理图 2） 装配图 3） 设计说明书 一份 起止日期： 2014 年 月 日 2014 年 月 日（共 周） 指导教师： 赵亚英 审核（教研室主任）： 批准（系主任）： 设计评语： 指导教师签字： 年 月 日 答 辩： 考核组长： 总 成 绩： 限压式变量叶片泵测试试验台液压系统的设计 限压式变量叶片泵作为液压元件之一，在实际生产中得到广泛的应用。限压式变量叶片泵能按负载大小自动调节流量，功率利用合理，可减少油液发热，故常用于执行元件有快慢速要求或有保压要求的场合。快速 、 慢速进给时，负载大，压力高，流量小，泵自动转换到特性曲线段。保压时，在近点工作，提供小流量以补偿系统泄漏这种限压式变量叶片泵的额定压力为 另外一方面来说，叶片泵作为液压系统的动力源，对液压系统的好坏起绝对的作用，有着巨大的影响。因此，限压式变量泵性能测试的工作 台的建设很重要； 本文重点讲述了 限压式变量叶片泵 的分类，工作原理以及在实际当中的应用，对限压式变量叶片泵的进行静态特性实验分析 以及对试验台的结构进行了设计。 液压技术，从年英国制造出世界上第一台水压机诞生算起，已经有多年的历史了，然而在工业上的真正推广使用却是世纪中叶的事情了。第二次世界大战期间，在一些武器装备上用上了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，大大的提高了武器装备的性能。同时，也加速了液压技术本身的发展。战后，液压技术迅速由军事转入民用，在机械制造、工程机械、锻压机 械、冶金机械、汽车、船舶等行业中得到了广泛的应用和发展。世纪年代以后，原子能技术、空间技术、电子技术等的迅速发展，再次将液压技术向前推进，使其在各个工业领域得到了更加广泛的应用。 现代液压技术与微电子技术、计算机技术、传感技术的紧密结合已经形成并发展成为一种包括传动、控制、检测在内的自动化技术。当前，液压技术在实现高压、高速、大功率、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展，在完善发展比例控制和伺服控制、开发数字控制技术上也有许多新成果。同时，液压元件和液压系统的计算机辅助设计 (测试 (微机控制、机电一体化、液电一体化、可靠性、污染控制、能耗控制、小型微型化等方面也是液压技术发展和研究的方向。继续扩大应用服务领域，采用更先进的设计和制造技术，将使液压技术发展成为内涵更加丰富完整的综合自动化技术。 1 目前，液压技术已广泛应用于各个工业领域的技术装备上，例如机械制造、工程、建筑、矿山、冶金、船舶等机械，上至航空、航天工业，下至地矿、海洋开发工程，几乎无处不见液压技术的踪迹。液压技术的应用领域大致上可以归纳为以下几个主要方面： （ 1）各种举升、搬运作业。尤其在行走机械和较 大驱动功率的场合，液压传动已经成为一种主要方式。如起重机、起锚机等。 （ 2）各种需要作用力大的推、挤、挖掘等作业装置。例如，各种液压机、塑料注射成型机等。 （ 3）高响应、高精度的控制。飞机和导弹的姿态控制等装置。 （ 4）多种工作程序组合的自动操作与控制。如组合机床、机械加工自动线。 （ 5）特殊工作场合。例如地下水下、防爆等。 一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、无件和液压油。 动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动 力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，它们的性能比较如执行元件 (如液压缸和液压马达 )的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。 控制元件 (即各种液压阀 )在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。 根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀 (安全阀 )、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控 制阀、定值控制阀和比例控制阀。 辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。 液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。 2 of a of of in of to of In of of in to of a In to it be of in to of is as to to a to to of of is to as a to be by in a of as as as to 3 to It (1) of as a of 2) to of a of of by in of of (3) of to in of of of be or In a in by so in to in an so as to of to of of in a In a at in to a to to be be be so to of of it is of be to 4 997, a to of of in In a in of of of (1) of a of to By of of of of in of in to of as a in to of if to of of to of to of (2) in of of on a of (3) in in by to in to of a of of 5 to (4) a in a in by of be of In of to as as of at to as as in of be of as to in of so of (5) in of be as as as as to (6) of of a to of is in on of as at of of of in at In at of in of 16 in of a be a is in in in of a is a to up in as a by of a in to of in is of (1) in of is in of in of is a of of is a (2) In is In of as of of of is to is a or to 7 is in 990s, s up on of up by It by of in of of to of to of to of by a as a to to be in in a of to In to (1) on of a to by of of to of of at at of (2) of at of in to (3) to in in to of of in is an to of 8 to of in be of (4) to of be so as to of In of of of be C (5) of of an of of HS of of to 摘 要 液压系统目前已经广泛应用于部队武器装备、民用设备、航空航天等领域中 ,液压系统的故障机理分析、状态监测与故障诊断技术也日趋成熟。但是 ,对液压系统分析、监测与诊断技术需要到工程实践中进行可靠性检验 ,一般检验周期长 ,成本高。多功能液压实验台能模拟液压系统常见故障 ,加速设备运行 ,缩短检验周期 ,降低成本 ,缩短诊断理论、技术到工程应用转化时间。下面经实验 ,多功能实验台运行可靠、稳定 ,能全面模拟液压系统、液压元件特别是液压泵、液压缸、节流阀，溢流阀等等元件的故障 ,并可运用嵌入在实验台中多种 传感器实现多源信息采集 ,能有效地为液压系统的状态监测与故障 关键词： 液压试验台 液压元件 节流阀 检测 目 录 1 绪论 . 4 .压试 验台的特点 .压传动技术的发展及应用 . 液压试验台节流阀检测系统的设计 .压试验台节流阀检测系统的具体设计 . 检测系统的目的 . 节流阀功能测试回路图的确定 . 节流阀压力、流量测试的一般步骤 .压液的选择 . 21 机、液压元件及附件的选择及设计 . 22 压集成块的结构设计 . 通用集成块组的结构 . 集成块的特点 . 液压集成块及其设计 .集成块设计步骤 .测量系统的设计 . 速转矩传感器的选择 .流量计的选择 .真空表的选择 .压力表的 选择 .论 . 28 参考文献 . 29 致谢 . 30 1 绪论 压传动在机械行业中的应用 液压传动在实际生产中的应用有一下几部分： 磨床、铣床、刨床、拉床、压力机、自动机床、组合机床、数控机床、加工中心等 工程机械 挖掘机、装载机、推土机等 。 汽车工业 自卸式汽车、平板车、高空作业车等 。 农业机械 联合收割机的控制系统、拖拉机的悬挂装置等 。 轻工机械 打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等 。 冶金机械 电炉控制系统、轧钢机控制系统等 。 起重运输机械 起重机、叉车、装卸机械、液压千斤顶等 。 矿山机械 开采机、提 升机、液压支架等 。 建筑机械 打桩机、平地机等 。 船舶港口机械 起货机、锚机、舵机等 。 铸造机械 砂型压实机、加料机、压铸机等 。 本次设计 液压试验台节流阀检测系统 ，主要包括以下几点： 1） 压力试验：在国家要求安全范围内，逐级升高压力，全面检查系统所有焊缝和接口处应无泄漏、管道无永久性变形。 2）功能试验：逐次调整每个回路，执行器速度应在正常工作压力和温度下运行。 3）噪音，尽量消除和减少系统对周围环境的影响。 4）系统稳定性，应先检查局部闭环的稳定性，然后接 上主通路；检查各执行件有无影响。 5）系统响应快速性。各个执行元件的动作时间是否对应工况设计。 6）温度 时间曲线 其总体方案图结构图如下： 节流阀性能测试实验工作台总体方案与布局图 本次设计的液压试验台节流阀检测系统的设计主要是为节流阀的性能检测而做的，因为，一般对液压元件的性能分析、监测与诊断技术需要到工程实践中进行可靠性检验 ,一般检验周期长 ,成本高。本次设计的液压试验台节流阀检测系统可以通过检测元件所能承受的最大压力，工作中所产生的噪音，工作 中的稳定性，以及通过计算机生成温度 加速设备运行 ,缩短检验周期 ,降低成本 ,缩短诊断理论、技术到工程应用转化时间既可以简化控制线路，节省成本，又可以提高劳动生产率。 压试验台的基本组成 液压试验台常规配置是由液压试验系统、电气控制系统、试验油管及试验油管悬挂机构、出厂试验台架组成；如用户需要，可增加试验数据计算机处理系统；如没必要，供货时也可不带试验台架，由用户自备。其中液压试验系统、电气控制系统、试验油管和试验油管悬挂机构组成的试验单元构成了试验台的试验功能，可完成全 部试验项目的试验。这三部分的所有零部件安装固定在机架上，方便整体运输及转换使用场地。液压系统的泵阀等部件安装在机架内下部，油箱组件安装在机架的上后部，电气柜安装在机架的上前部，在液压元件的外边、机架的四周边安装围门，即整齐美观，又安全卫生。试验台架主要用于试验时放置固定油缸，便于操作，同时还有收集回收试验时洒落的油液、安装诸如自动测量行程等所需仪器的作用。 1、液压试验系统 液压试验系统在电气控制系统的作用下，使工件完成各项试验项目。它是由油箱组件、多台油泵电机组、多套液压阀组、过滤装置、液压管路组 件、液压检测元件等部件组成的低压大流量动力源系统、高压加载动力源系统、超高压加载动力源系统、试验油路系统、辅助油路系统、气动排油系统等液压系统所构成。 2、电气控制系统 电气控制系统由触摸屏、 编程处理器）、电器元件、指示面板、操作悬臂等部件组成的电机控制、操作控制、显示（包括指示、警示）仪器仪表三部分构成。主电路为交流 380V,控制电路为交流 220V、直流 24V。试验程序由 理完成，控制系统通过对液压系统的控制，实现试验所要求的各项动作及各项安全防护措施。 3、试验油管及试验油管悬挂 机构 试验台出厂时都配好一定长度的试验台和油缸连接的高压软管，为了油管拆装方便、高效，还为油管配置好快换接头，在试验台上部安装有平衡器支架 及平衡器，将油管悬挂起来，使用时将油管端部拉下接在油缸油口上，不试验时，平衡器将油管悬挂起来。 4、出厂试验台架 该试验台架主要由架体、接油槽、漏板、油缸 V 型支撑等组成。 V 型支撑安装在架体上，用于放置油缸；接油槽是在架体上端焊接而成的封闭结构，收集拆卸试验油管时散落的油液，收集的油液汇集到接油槽下部的集油箱中，油箱装有液位传感器，集油到一定量时，集油系统的 回油泵自动启动，将集油通过过滤送到液压系统油箱；在接油槽中配置有一定高度的漏板，用于放置小零件和工具，也使工具和小零件免于沾上油液。 试验台架是选配部件，用户可以选购，也可以依据各自需要定做其它结构形式的台架。 5、试验数据计算机处理系统 该系统由计算机、数据采集卡、传感器、打印机等部件组成。除了具备和触摸屏一样的显示功能外，主要功能是对每只试验过的油缸试验数据进行处理，形成试验报告，并对报告储存，以供随时查询和打印。 试验报告有两类，一类是单个油缸试验情况的历履报告，一类是一定工作时间段所试油缸的汇总报告。历履报告内容分两方面，一方面是油缸特征和试验人员特征内容，如产品名称、型号、部件号、各试验项目的要求参数、试验用油、安装距、试验人员、检验人员等，这些内容人工输入；另一方面是试验数据，如试运行次数、起动压力、试验压力、保压时间、油液温度、试验时间、试验结果是否合格等。汇总报告按序号对所试油缸的试验参数和结果汇总列表，多用于日报表。数据处理软件设计时，赋予了一定的生产管理功能，如在试验数据采集前必须输入特征内容，否则不予采集，也就形不成试验记录；而对于试验数据只能采集，不能输入，也就不能 对报告中的试验数据进行改动，避免了人工干预试验结果的情况出现。 压试 验台的特点 液压实验台能全面模拟液压系统常见的各类故障 ,并可运用嵌入在其中的加速度、压力、流量、温度、液位、污染度、位移等多种传感器检测液压系统在正常或异常状态下的各种信息 ,可为液压系统、元件的故障机理分析、状态监测及故障诊断技术积累信息 ,提供数据。 1)多功能液压实验台组成 液压实验台的原理如图 1 所示 ,部分元件结构如图 2 所示。实验台液压泵 4由 75 流电动机驱动 。溢流阀 7 为安全阀 , 8、 11 为二级调压阀 ,调节实验台最高工作压力。电磁换向阀 12、单向节流阀 13、 14,节流阀 17、 18、 19、液压缸 20、溢流阀 23 构成液压缸故障模拟系统 ,流量计 15、 16、 21,压力传感器 31、 33、 34 构成压缸测试系统。电磁换向阀 25 和溢流阀 28 模拟溢流阀和电磁阀工作。 2） 多功能液压实验台特点多功能液压实验台工作最高压力 24 统最大流量为 91 L /够完全模拟工程机械、武器装备液压系统、元件 (尤其是液压泵和液压缸 )故障 ;采用背压方式产生液压缸工作负载 ,降低了成本 ;系统采用模块化设计 ,可扩展性强 ,系统维护简单。 图 1 压传动技术的发展及应用 液压技术，从年英国制造出世界上第一台水压机诞生算起，已经有多年的历史了，然而在工业上的真正推广使用却是世纪中叶的事情了。第二次世界大战期间，在一些武器装备上用上了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，大大的提高了武器装备的性能。同时，也加速了液压技术本身的发展。战后，液压技术迅速由军事转入民用，在机械制造、工程机械、锻压机械、冶金机械、汽车、船舶等行业中得到了广泛的应用和发展。世纪 年代以后，原子能技术、空间技术、电子技术等的迅速发展，再次将液压技术向前推进，使其在各个工业领域得到了更加广泛的应用。 现代液压技术与微电子技术、计算机技术、传感技术的紧密结合已经形成并发展成为一种包括传动、控制、检测在内的自动化技术。当前，液压技术在实现高压、高速、大功率、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展，在完善发展比例控制和伺服控制、开发数字控制技术上也有许多新成果。同时，液压元件和液压系统的计算机辅助设计 (测试 (微机控制、机电一体化、液电一体化、可靠性、污染控 制、能耗控制、小型微型化等方面也是液压技术发展和研究的方向。继续扩大应用服务领域，采用更先进的设计和制造技术，将使液压技术发展成为内涵更加丰富完整的综合自动化技术。 目前，液压技术已广泛应用于各个工业领域的技术装备上，例如机械制造、工程、建筑、矿山、冶金、船舶等机械，上至航空、航天工业，下至地矿、海洋开发工程，几乎无处不见液压技术的踪迹。液压技术的应用领域大致上可以归纳为以下几个主要方面： （ 1）各种举升、搬运作业。尤其在行走机械和较大驱动功率的场合，液压传动已经成为一种主要方式。如起重机、起锚机等 。 （ 2）各种需要作用力大的推、挤、挖掘等作业装置。例如，各种液压机、塑料注射成型机等。 （ 3）高响应、高精度的控制。飞机和导弹的姿态控制等装置。 （ 4）多种工作程序组合的自动操作与控制。如组合机床、机械加工自动线。 （ 5）特殊工作场合。例如地下水下、防爆等。 2 液压试验台节流阀检测系统的设计 压试验台节流阀检测系统的具体设计 测系统的目的 本次设计的检测系统的目的主要是通过检测元件所能承受的最大压力，工作中所产生的噪音，工作中的稳定性，以及通过计算机生成温度 加速设备运行 ,缩短检验周期 ,降低成本 ,缩短诊断理论、技术到工程应用转化时间既可以简化控制线路，节省成本，又可以提高劳动生产率。 流阀功能测试回路图的确定 根据以上工况，我们可以确定节流阀功能测试回路图，如下图所示 : 流阀压力、流量测试的一般步骤 液压试验台节流阀检测系统主要是需要完成被测元件各方面的性能检测而设计出的一款检测系统，它是基于液压试验工作台来进行检测的，其主要包括以下几个部分： 1、压力 泄露量曲线（内泄漏、外泄漏耐压） 2、压差 流量特性试验 3、流量 时间曲线 4、工作范围试验 5、 功能试验：逐次调整每个回路，执行器速度应在正常工作压力和温度下运行，包含压力试验。 4、噪音，尽量消除和减少系统对周围环境的影响。 5、系统稳定性测试。 6、温度 时间曲线 . 在这里以压力试验为例，其具体操作步骤如下： a、先将关闭节流阀 2，将溢流阀 1 全部打开，启动泵半分钟，排除管 内的空气。 b、关闭溢流阀 1，调节节流阀 2，到需要的压力值（比如 5 c、调定好后，完全打开溢流阀 2，使通过节流阀 2 的流量为零，逐渐 关闭溢流阀 1，同时记录相信对应的压力，流量的等 各表值，据压差与流量的数值绘制曲线图 如下： 压液的选择 一、 选择液压油的原则 1、 选择工程机械用液油的依据 （ 1） 液压件。不同的液压元件对所用液压油都有一个最低的配置要求，因此选择液压油时，应注意液压件种类及其使用的材质、密封件和涂料或油漆等与液压油的相容性，保证各运动副润滑良好，使元件达到设计寿命，满足使用性能的要求。液压泵是对液压油的黏度和黏温性能最敏感的元件之一，因此，常将系统中泵对液压油的要求作为选择液压油的重要依据（有伺服阀的系统除外）（ 2）系统工况。 如果对执行机构速度、系统压力和机构动 作精确度的要求越高，则对液压油的耐磨和承载能力等的要求也越高。 根据系统可能的工作温度，连续运转时间和工作环境的卫生情况等，选油时须注意油的黏度、高温性能和热稳定性，以减少油泥等的形成和沉积。 （ 3）油箱大小。油箱越小对油的抗氧化安定性、极压抗磨性、空气释放性和过 滤性等要求就越高。 （ 4）环境温度。针对工程机械在地下、水上、室内、室外、寒区、或是处于温度变化的严寒区，以及附近有无高温热源或明火等环境温度特点，合理选用液压油。若附近无明火，工作温度在 60 以下，承载较轻时，可选用普通液压油，如果设备须在 很低的温度下启动时，须选用低凝液压油。 综上所述，若液压油的质量合格，系统执行机构运动速度很高时，油液的流速也高，液压损失随之增大，而泄漏相对减少，故宜选择黏度较低的油；反之， 当油的流速低时，泄漏量相对增大，将对工作机构运动速度产生影响，这是宜 选择黏度较高的油。通常，当工作压力高时，宜选用黏度高的液压油，因为解 决高压时的泄漏问题比克服其黏阻更应优先；当工作压力较低时，宜选用低黏 度的油。环境温度高时，应采用黏度较高的油，反之，应采用黏度较低的油。 （ 5）液压油的最后确定。液压油初步选定后，还须 注意核查其货源、黏度、质量、使用特点、适用范围，以及对系统和元件材料的相容性，看各项指标是否能完全满足使用要求。 （ 6）经济性。要综合考虑液压油的价格、使用寿命、以及液压系统和维护、安全运行周期等情况，着眼于经济效益好的品牌。 2、选择液压油的经济性分析 选择液压油时，不能只注意油价，而忽视了品种、质量、维护与再生等情况， 如，在高温热源和明火附近的高温、高压和精密液压系统，要选用磷酸酯液抗 燃液压油，不能因价贵而用价廉的含水抗燃液代替，这样会使液压泵过早的磨 损，降低系统精度；又如，在高压液压 系统中，应选用抗磨液压油，若选用便 宜的机械油或防锈、抗氧液压油，则液压泵寿命会缩短。以 度为等级为 品种 为例，分别用于相同的 节流阀 （压力为 度为 65 ，转速为 500r/连续运行 250h 后测其磨损量，用 时泵的磨损量为用 时的 63 倍。因此，在中高压系统中，不该使用 ，而要选用 磨液压油。 对于寒区和严寒区室作作业工程机械的高压系统，则于气温低，环境温度变化大，应该选用高黏度指数的低温液 压油，以使系统低温油液流动性好，冷启动 在液压设备中使用寿命短。 压油 (也称通用型机床工业用润滑油 ) l)规格 压油是由精制深度较高的中性基础油加抗氧和防锈添加剂制成的。 压油按 40C 运动粘度可分为 15、 22、 32、 46、 68、 100 六个牌号。 2)用途 环境温度在 OC 以上的各类机床 的轴承箱、齿轮箱、低压循环系统或类似机械设备循环系统的润滑。它的使用时间比机械油可延长一倍以上。该产品具有较好的橡胶密封适应性 ,其最高使用温度为 80C 。 3)质量要求 (l)适宜的粘度和良好的粘温性能。 要求油的粘度受温度变化的影响小 ,即温度变化不致影响液压系统的正常工作。 (2)具有良好的防锈性、抗氧化安定性。 (3)其有较理想的空气释放值、抗泡性、分水性和橡胶密封适应性。 使用注意事项 (l)使用前要彻底清洗原液压油箱 ,清除剩油、废油及沉淀物等 ,避兔与其他 油品混用。 (2)本品不适用于工作条件苛刻 ,润滑要求高的专用机床。对油品质量要求较 高的齿轮传动装置、液压系统及导轨 ,应选用中、重负荷齿轮油、抗磨液压油或 压油 。 (3)本油品代替机械油用于通用机床及其他类似机 械设备的循环系统的润滑 , 经济效益显著能延长换油周糊平均节约润滑油 1/3。 压油 ) l)规格 , 抗磨液压油 (压油 )是从防锈、抗氧液压油基础上发展而来的 ,它有碱性高锌、碱性低锌、中性高锌型及无灰型等系列产品 ,它们均按 40C 运动粘度分为 22、 32、 46、 68 四个牌号。 2)用途 (l)抗磨液压油主要用于重负荷、中压、高压的 节流阀 、柱塞泵和齿轮泵的液压系统 J 目 流阀 、 塞泵、 轮泵、 0 双联泵等液压系统。 (2)用于中压、高压工 程机械、引进设备和车辆的液压系统。如电脑数控机床、隧道掘进机、履带式起重机、液压反铲挖掘机和采煤机等的液压系统。 （ 3） 除适用于各种液压泵的中高压液压系统外也可用于中等负荷工业齿轮 (蜗轮、双曲线齿轮除外 )的润滑。其应用的环境温度为一 10 。该产品 与丁腈橡胶具有良好的适应性。 3)质量要求 (l)合适的粘度和良好的粘温性能 ,以保证液压元件在工作压力和工作温度发生变化的条件下得到良好润滑、冷却和密封。 (2)良好的极压抗磨 ,以保证油泵、液压马达、控制阀和油缸中的摩擦副在高压、高速苛刻条件下得到正 常的润滑 ,减少磨损。 (3 优良的抗氧化安定性、水解安定性和热稳定性 ,以抵抗空气、水分和高温、高压等因素的影响或作用 ,使其不易老化变质，延长使用寿命。 (4 良好的抗泡性和空气释放值 ,以保证在运转中受到机械剧烈搅拌的条件 下产生的泡沫能迅速消失 ;并能将混入油中的空气在较短时间内释放出来 ,以实 现准确、灵敏、平稳地传递静压。 (5)良好的抗乳化性 ,能与混入油中的水分迅速分离 ,以免形成乳化液 ,引起 液压系统的金属材质锈蚀和降低使用性能。 (6 良好的防锈性 ,以防止金属表面锈蚀。 4)注意事项 (l)要保持液压系统的清 洁 ,及时清除油箱内的油泥和金属屑。 (2)按换油参考指标进行换油 ,换油时应将设备各部件清洗干净 ,以免杂质等 混入油中 ,影响使用效果。 (3)储存和使用时 ,容器和加油工具必须清洁 ,防止油品被污染。 (4)该油品主要适用于钢 于其它材质摩擦副的液压 油泵时 ,必须要有油泵制造厂或供油单位推荐本产品所适用的油泵负荷限值。 液压油是在环境温度变化大的中低压液压系统中使用的液压油。该油具有良好的防锈、抗氧性能 ,并在此基础上加入了粘度指数改进剂 ,使油品具有较好的粘温特性。该类油由 于用量小至今尚未大力开发 ,在此不作详细介绍。 压油原为普通液压油中的 32G 和 68G,曾用名为液压导轨油 ,该产品是在 压油基础上添加油性剂或减磨剂构成的丶一类液压油。该油不仅具有优良的防锈、抗氧、抗磨性能 ,而且具有优良的抗粘滑性。该产品主要适用于各种机床液压和导轨合用的润滑系统或机床导轨润滑系统及机床液压系统。在低速惰况下 ,防爬效果良好。目前的液压一导轨油属这一类产品。 、 压油 (低温液压油 ) l)规格 这是两种不同档次的液压油 ,在 7中均属宽温度变化范围下使用的液压 油。此二类油都有低的倾点 ,优良的抗磨性、低温流动性和低温泵送性。 压油按基础油分为矿油型与合成油型两种 ,按 40。 C 运动粘度 ,H油为 15、 22、 32、 46、 68、 100 六个牌号 油分为 15、 32、 32、 46 四个牌号。 2)用途 (l)H 低温液压油主要用于寒区或温度变化范围较大和工作条件苛刻的工程机械、引进设备和车辆的中压或高压液压系统。如数控机床、电缆井泵 掘机、大型吊车等液压系统。使用温度在一 30C 以上。 (2)温液压油主要用于严寒地区上述各种设备。使用温度为 一 30C 以 下。 3)质量要求 (l)适宜的粘度。 (2)良好的极压抗磨性能。 (3)优良的低温性能 ,点较低 ,能保证工程机械或设备在寒区或严寒区环境下易于启动和正常运转。 (4)优良的粘温性能 ,粘度指数均在 130 以上 ,保证液压设备在温度变化幅度 较大的情况下得到良好的润滑、冷却和密封。 (5)良好的抗乳化性和防锈性能。 良好的氧化安定性、水解安定性和热稳定性能。 4)注意事项 (l)低温液压油是一种既具有抗磨又具有高低温性能的高级液压油 ,应注意 合理使用。 (2)低温液压油不能用于有银部件的液压设备。 (3)和 由于基础油组成不同 ,所以不能混装混用八以免影响使用性 能。其它注意事项同 压油。 （一）液压油的选用 液压系统运行故障的 70%是由液压油引起的 ,因此 ,正确、合理地选用液压油对于提高液压设备的工作可靠性 ,延长系统及元件的寿命 ,保证机械设备的安全、正常运行具有十分重要的意义。压油的选用应当是在全面了 解液压油性质并结合考虑经济性的基础上 ,根据液压系统的工作环境及其使用条件选择合适的品种 ,确定适宜的粘度。液压的品种选定后 ,粘度的选择具有决定的意义 J 目粘度选择适宜就可有效提高统的工作效率灵敏度与工作可靠性 ,还可以减少温 升与降低磨损 ,从而延长系统和元件的使用寿命。 在本章第二节中 ,对于汽车与工程机械所使用的液压油及共选用已进行了绍。在此仅就液压油品种的选择再作一归纳。 机、液压元件及附件的选择及设计 由于溢流阀的最小稳定溢流量为 3L/工进时输入液压缸的流量 小流量液压泵单独供油，所以小液压泵的流量规格最少应为 根据以上压力和流量
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