一种全程加载液压缸的试验方案

蓝毅

摘 要：文章介绍了一种既可以给双作用液压缸，又可以给单作用液压缸全程加载试验的液压系统方案。

关键词：液压缸试验；油缸试验；液压系统；液压加载试验

中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）11-0022-02

目前，很多液压缸生产厂家在出厂时，对液压缸的试验方法，不能完全体现液压缸在工作时的性能状况。他们的试验设备没法给一个运动着的液压缸，加上负载模拟实际工作时的情况进行试验，只能在液压缸的活塞运动到它的两端时，液压缸才受到高压力，这种情况，液压缸的活塞运动到中间任何一个位置时，它试验到的压力都是很低的。为了更能真实试验液压缸在工作时，活塞处于任何一个位置时的性能，现提供一种全程加载的试验方案，此方案既可以加载试验双作用液压缸，也可以加载试验单作用液压缸。

1 设备简介

该液压缸试验方案，可以满足大部分常用液压缸加载试验要求。它是由三个部分组成：机械部分，液压控制系统及电气控制系统。机械部分主要包括操作控制台及液压缸固定安装机架。液压系统包括油泵、电机、阀组、加载液压缸、油箱、管道及仪表。电气控制系统由交流接触器、按纽、指示灯、压力传感器及附件组成。这三部分结合在一起，形成一个整体，以整体式安装。

2 液压系统及工作原理

2.1 液压系统主要参数

最大加载负荷：1 000 kN（100 t）

系统额定压力：30 MPa

系统流量：40 L/min

电机功率：22 kW，1 450 r/min（Y180L4-B35）

液压泵型号：A7VSO28DR/63RNPB01（力士乐）

加载液压缸：缸径250 mm，杆径125 mm

比例溢流阀：DBEM10-30/31.5 Y

2.2 液压系统工作原理

如图1所示，油泵排出的高压油经过单向阀7.1和比例溢流阀8.1后，到达电磁阀9.1和减压阀13.1，设定减压阀13.1的压力约为10 MPa，设定比例溢流阀8.1的控制电压，即可调定系统的试验压力。当电磁阀9.1的线圈YV1通电时，液压缸从电磁阀A口流出，经过液压锁10.1和单向节流阀11.1，再经过球阀16.1到达试验液压缸19.1的无杆腔，此时试验液压缸作伸出运动，无杆腔的油经过球阀16.2、单向节流阀11.1、液压锁10.1和电磁阀9.1回到冷却器14.1，经过回油过滤器，最后回到油箱1.1。试验液压缸的工作压力由压力表18.2和18.3显示。当试验液压缸伸出时，加载液压缸21.1则会缩回，加载液压缸的无杆腔的油经过球阀16.4，然后经过比例溢流阀8.3回到油箱。此时，想给试验液压缸加载，则通过设定比例溢流阀8.3的压力，则试验液压缸会增加相应的负载。加载负荷的大小为加载液压缸无杆腔的面积乘以该面积的压力（此压力由压力表18.5显示）。由于加载液压缸21.1作缩回运动，它的有杆腔会形成一定的真空度，液压油则会经过单向阀12.1和球阀16.3向加载液压缸的有杆腔补油。为了防止系统的回油不够加载液压缸用于补油，则可以通过单向阀22.1从油箱中吸油来补充。

根据同样的原理，当电磁阀9.1的线圈YV2通电时，试验液压缸作缩回运动，加载液压缸作伸出运动，此时通过设定比例溢流阀8.2的压力，则可以设定试验液压缸缩回运动的负载大小，与此同时，加载液压缸21.1的无杆腔会通过单向阀12.2和球阀16.4来补油，防止形成真空。

电磁阀9.2是用于控制加载液压缸21.1的伸出与缩回。在安装时，便于试验液压缸与加载液压缸的连接。因为调整加载液压缸所用的压力一般不需要太大，所以在回路中增加了一个减压阀13.1，调整加载液压缸的速度快慢，由单向节流阀11.2来控制。应该注意的是，在调整加载液压缸位置时，比例溢流阀8.2和8.3应设定一个压力值，否则，加载液压缸不能运动。

3 试验操作步骤介绍

试验前，将试验液压缸19.1安装在机架上。将四个球阀16打开，然后启动电机，减压阀设定约10 MPa，将三个比例溢流阀8.1、8.2、8.3的控制信号调到一个较小值，使它们压力设定一个小值（约3 MPa）。通过电磁阀9.2的线圈YV3或YV4通电，来调整加载液压缸21.1的位置，通过联接件20.1使试验液压缸19.1与加载液压缸21.1的活塞杆相连。试验液压缸的油口如图1接好油管。

试验开始时，先排干净试验液压缸及管道内的空气，将比例溢流阀8.1的压力设定一个小值（约3 MPa）。将比例溢流阀8.2、8.3的压力设定为零。分别使电磁阀9.1的线圈YV1和YV2交替通电，使试验液压缸运动5～10个来回，则内部的空气几乎排干净。

先加载测试试验液压缸推出时的情况，先使得试验液压缸19.1处于缩回状态，根据图2的曲线二（加载液压缸负荷曲线图）设定比例阀8.3的压力，此时，电磁阀9.1的线圈YV1通电，并逐渐调高系统比例溢流阀8.1压力，然后，试验液压缸做伸出运动。当试验液压缸作伸出运动时，就加载了一个负荷，根据它运动时压力表18.5显示的压力，加载力的大小可由图2查出。这样，试验液压缸在整个运动过程中，是一直带着负载做伸出运动的。因此实现了全程加载试验的过程。

同样的方法可以使得试验液压缸一直带着负载做缩回运动，设定比例溢流阀8.2的压力，根据压力表18.4显示的压力，由图2的曲线一可以查出试验液压缸做缩回运动时的负载力的大小。

4 系统特点

①它能给试验液压缸全程带负载运动做试验，并且负载大小也可以根据需要来设定。

②能试验双作用液压缸，也能试验单作用液压缸。

③采用比例溢流阀，方便在操作台上实现多种压力及多种负载状况进行调试。

④通过电器控制，可实现自动循环试验，可实现多种负载下耐久性试验。

⑤此液压系统回路简单，维护方便，成本低。

⑥当液位异常时，通过液位控制器控制电路发出警报，冷却系统则由温度控制器控制开启或者关闭。

参考文献：

[1] 吕少力，王保相.一种创新的液压缸加载试验台的液压系统设计[J].液压与气动，2012，（7）.endprint

摘 要：文章介绍了一种既可以给双作用液压缸，又可以给单作用液压缸全程加载试验的液压系统方案。

关键词：液压缸试验；油缸试验；液压系统；液压加载试验

中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）11-0022-02

目前，很多液压缸生产厂家在出厂时，对液压缸的试验方法，不能完全体现液压缸在工作时的性能状况。他们的试验设备没法给一个运动着的液压缸，加上负载模拟实际工作时的情况进行试验，只能在液压缸的活塞运动到它的两端时，液压缸才受到高压力，这种情况，液压缸的活塞运动到中间任何一个位置时，它试验到的压力都是很低的。为了更能真实试验液压缸在工作时，活塞处于任何一个位置时的性能，现提供一种全程加载的试验方案，此方案既可以加载试验双作用液压缸，也可以加载试验单作用液压缸。

1 设备简介

该液压缸试验方案，可以满足大部分常用液压缸加载试验要求。它是由三个部分组成：机械部分，液压控制系统及电气控制系统。机械部分主要包括操作控制台及液压缸固定安装机架。液压系统包括油泵、电机、阀组、加载液压缸、油箱、管道及仪表。电气控制系统由交流接触器、按纽、指示灯、压力传感器及附件组成。这三部分结合在一起，形成一个整体，以整体式安装。

2 液压系统及工作原理

2.1 液压系统主要参数

最大加载负荷：1 000 kN（100 t）

系统额定压力：30 MPa

系统流量：40 L/min

电机功率：22 kW，1 450 r/min（Y180L4-B35）

液压泵型号：A7VSO28DR/63RNPB01（力士乐）

加载液压缸：缸径250 mm，杆径125 mm

比例溢流阀：DBEM10-30/31.5 Y

2.2 液压系统工作原理

如图1所示，油泵排出的高压油经过单向阀7.1和比例溢流阀8.1后，到达电磁阀9.1和减压阀13.1，设定减压阀13.1的压力约为10 MPa，设定比例溢流阀8.1的控制电压，即可调定系统的试验压力。当电磁阀9.1的线圈YV1通电时，液压缸从电磁阀A口流出，经过液压锁10.1和单向节流阀11.1，再经过球阀16.1到达试验液压缸19.1的无杆腔，此时试验液压缸作伸出运动，无杆腔的油经过球阀16.2、单向节流阀11.1、液压锁10.1和电磁阀9.1回到冷却器14.1，经过回油过滤器，最后回到油箱1.1。试验液压缸的工作压力由压力表18.2和18.3显示。当试验液压缸伸出时，加载液压缸21.1则会缩回，加载液压缸的无杆腔的油经过球阀16.4，然后经过比例溢流阀8.3回到油箱。此时，想给试验液压缸加载，则通过设定比例溢流阀8.3的压力，则试验液压缸会增加相应的负载。加载负荷的大小为加载液压缸无杆腔的面积乘以该面积的压力（此压力由压力表18.5显示）。由于加载液压缸21.1作缩回运动，它的有杆腔会形成一定的真空度，液压油则会经过单向阀12.1和球阀16.3向加载液压缸的有杆腔补油。为了防止系统的回油不够加载液压缸用于补油，则可以通过单向阀22.1从油箱中吸油来补充。

根据同样的原理，当电磁阀9.1的线圈YV2通电时，试验液压缸作缩回运动，加载液压缸作伸出运动，此时通过设定比例溢流阀8.2的压力，则可以设定试验液压缸缩回运动的负载大小，与此同时，加载液压缸21.1的无杆腔会通过单向阀12.2和球阀16.4来补油，防止形成真空。

电磁阀9.2是用于控制加载液压缸21.1的伸出与缩回。在安装时，便于试验液压缸与加载液压缸的连接。因为调整加载液压缸所用的压力一般不需要太大，所以在回路中增加了一个减压阀13.1，调整加载液压缸的速度快慢，由单向节流阀11.2来控制。应该注意的是，在调整加载液压缸位置时，比例溢流阀8.2和8.3应设定一个压力值，否则，加载液压缸不能运动。

3 试验操作步骤介绍

试验前，将试验液压缸19.1安装在机架上。将四个球阀16打开，然后启动电机，减压阀设定约10 MPa，将三个比例溢流阀8.1、8.2、8.3的控制信号调到一个较小值，使它们压力设定一个小值（约3 MPa）。通过电磁阀9.2的线圈YV3或YV4通电，来调整加载液压缸21.1的位置，通过联接件20.1使试验液压缸19.1与加载液压缸21.1的活塞杆相连。试验液压缸的油口如图1接好油管。

试验开始时，先排干净试验液压缸及管道内的空气，将比例溢流阀8.1的压力设定一个小值（约3 MPa）。将比例溢流阀8.2、8.3的压力设定为零。分别使电磁阀9.1的线圈YV1和YV2交替通电，使试验液压缸运动5～10个来回，则内部的空气几乎排干净。

先加载测试试验液压缸推出时的情况，先使得试验液压缸19.1处于缩回状态，根据图2的曲线二（加载液压缸负荷曲线图）设定比例阀8.3的压力，此时，电磁阀9.1的线圈YV1通电，并逐渐调高系统比例溢流阀8.1压力，然后，试验液压缸做伸出运动。当试验液压缸作伸出运动时，就加载了一个负荷，根据它运动时压力表18.5显示的压力，加载力的大小可由图2查出。这样，试验液压缸在整个运动过程中，是一直带着负载做伸出运动的。因此实现了全程加载试验的过程。

同样的方法可以使得试验液压缸一直带着负载做缩回运动，设定比例溢流阀8.2的压力，根据压力表18.4显示的压力，由图2的曲线一可以查出试验液压缸做缩回运动时的负载力的大小。

4 系统特点

①它能给试验液压缸全程带负载运动做试验，并且负载大小也可以根据需要来设定。

②能试验双作用液压缸，也能试验单作用液压缸。

③采用比例溢流阀，方便在操作台上实现多种压力及多种负载状况进行调试。

④通过电器控制，可实现自动循环试验，可实现多种负载下耐久性试验。

⑤此液压系统回路简单，维护方便，成本低。

⑥当液位异常时，通过液位控制器控制电路发出警报，冷却系统则由温度控制器控制开启或者关闭。

参考文献：

[1] 吕少力，王保相.一种创新的液压缸加载试验台的液压系统设计[J].液压与气动，2012，（7）.endprint

摘 要：文章介绍了一种既可以给双作用液压缸，又可以给单作用液压缸全程加载试验的液压系统方案。

关键词：液压缸试验；油缸试验；液压系统；液压加载试验

中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）11-0022-02

目前，很多液压缸生产厂家在出厂时，对液压缸的试验方法，不能完全体现液压缸在工作时的性能状况。他们的试验设备没法给一个运动着的液压缸，加上负载模拟实际工作时的情况进行试验，只能在液压缸的活塞运动到它的两端时，液压缸才受到高压力，这种情况，液压缸的活塞运动到中间任何一个位置时，它试验到的压力都是很低的。为了更能真实试验液压缸在工作时，活塞处于任何一个位置时的性能，现提供一种全程加载的试验方案，此方案既可以加载试验双作用液压缸，也可以加载试验单作用液压缸。

1 设备简介

该液压缸试验方案，可以满足大部分常用液压缸加载试验要求。它是由三个部分组成：机械部分，液压控制系统及电气控制系统。机械部分主要包括操作控制台及液压缸固定安装机架。液压系统包括油泵、电机、阀组、加载液压缸、油箱、管道及仪表。电气控制系统由交流接触器、按纽、指示灯、压力传感器及附件组成。这三部分结合在一起，形成一个整体，以整体式安装。

2 液压系统及工作原理

2.1 液压系统主要参数

最大加载负荷：1 000 kN（100 t）

系统额定压力：30 MPa

系统流量：40 L/min

电机功率：22 kW，1 450 r/min（Y180L4-B35）

液压泵型号：A7VSO28DR/63RNPB01（力士乐）

加载液压缸：缸径250 mm，杆径125 mm

比例溢流阀：DBEM10-30/31.5 Y

2.2 液压系统工作原理

如图1所示，油泵排出的高压油经过单向阀7.1和比例溢流阀8.1后，到达电磁阀9.1和减压阀13.1，设定减压阀13.1的压力约为10 MPa，设定比例溢流阀8.1的控制电压，即可调定系统的试验压力。当电磁阀9.1的线圈YV1通电时，液压缸从电磁阀A口流出，经过液压锁10.1和单向节流阀11.1，再经过球阀16.1到达试验液压缸19.1的无杆腔，此时试验液压缸作伸出运动，无杆腔的油经过球阀16.2、单向节流阀11.1、液压锁10.1和电磁阀9.1回到冷却器14.1，经过回油过滤器，最后回到油箱1.1。试验液压缸的工作压力由压力表18.2和18.3显示。当试验液压缸伸出时，加载液压缸21.1则会缩回，加载液压缸的无杆腔的油经过球阀16.4，然后经过比例溢流阀8.3回到油箱。此时，想给试验液压缸加载，则通过设定比例溢流阀8.3的压力，则试验液压缸会增加相应的负载。加载负荷的大小为加载液压缸无杆腔的面积乘以该面积的压力（此压力由压力表18.5显示）。由于加载液压缸21.1作缩回运动，它的有杆腔会形成一定的真空度，液压油则会经过单向阀12.1和球阀16.3向加载液压缸的有杆腔补油。为了防止系统的回油不够加载液压缸用于补油，则可以通过单向阀22.1从油箱中吸油来补充。

根据同样的原理，当电磁阀9.1的线圈YV2通电时，试验液压缸作缩回运动，加载液压缸作伸出运动，此时通过设定比例溢流阀8.2的压力，则可以设定试验液压缸缩回运动的负载大小，与此同时，加载液压缸21.1的无杆腔会通过单向阀12.2和球阀16.4来补油，防止形成真空。

电磁阀9.2是用于控制加载液压缸21.1的伸出与缩回。在安装时，便于试验液压缸与加载液压缸的连接。因为调整加载液压缸所用的压力一般不需要太大，所以在回路中增加了一个减压阀13.1，调整加载液压缸的速度快慢，由单向节流阀11.2来控制。应该注意的是，在调整加载液压缸位置时，比例溢流阀8.2和8.3应设定一个压力值，否则，加载液压缸不能运动。

3 试验操作步骤介绍

试验前，将试验液压缸19.1安装在机架上。将四个球阀16打开，然后启动电机，减压阀设定约10 MPa，将三个比例溢流阀8.1、8.2、8.3的控制信号调到一个较小值，使它们压力设定一个小值（约3 MPa）。通过电磁阀9.2的线圈YV3或YV4通电，来调整加载液压缸21.1的位置，通过联接件20.1使试验液压缸19.1与加载液压缸21.1的活塞杆相连。试验液压缸的油口如图1接好油管。

试验开始时，先排干净试验液压缸及管道内的空气，将比例溢流阀8.1的压力设定一个小值（约3 MPa）。将比例溢流阀8.2、8.3的压力设定为零。分别使电磁阀9.1的线圈YV1和YV2交替通电，使试验液压缸运动5～10个来回，则内部的空气几乎排干净。

先加载测试试验液压缸推出时的情况，先使得试验液压缸19.1处于缩回状态，根据图2的曲线二（加载液压缸负荷曲线图）设定比例阀8.3的压力，此时，电磁阀9.1的线圈YV1通电，并逐渐调高系统比例溢流阀8.1压力，然后，试验液压缸做伸出运动。当试验液压缸作伸出运动时，就加载了一个负荷，根据它运动时压力表18.5显示的压力，加载力的大小可由图2查出。这样，试验液压缸在整个运动过程中，是一直带着负载做伸出运动的。因此实现了全程加载试验的过程。

同样的方法可以使得试验液压缸一直带着负载做缩回运动，设定比例溢流阀8.2的压力，根据压力表18.4显示的压力，由图2的曲线一可以查出试验液压缸做缩回运动时的负载力的大小。

4 系统特点

①它能给试验液压缸全程带负载运动做试验，并且负载大小也可以根据需要来设定。

②能试验双作用液压缸，也能试验单作用液压缸。

③采用比例溢流阀，方便在操作台上实现多种压力及多种负载状况进行调试。

④通过电器控制，可实现自动循环试验，可实现多种负载下耐久性试验。

⑤此液压系统回路简单，维护方便，成本低。

⑥当液位异常时，通过液位控制器控制电路发出警报，冷却系统则由温度控制器控制开启或者关闭。

参考文献：

[1] 吕少力，王保相.一种创新的液压缸加载试验台的液压系统设计[J].液压与气动，2012，（7）.endprint