1、液壓快換接頭壓力損失試驗(yàn)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(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)，本文采用雙泵合流和多級節(jié)流的方法，實(shí)現(xiàn)了 0.75283L/min 大范圍試驗(yàn)流量調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性要求，結(jié)構(gòu)上采用塔式設(shè)計(jì)，將多條試驗(yàn)管路融合在試驗(yàn)臺架上，較好的實(shí)現(xiàn)了多品種液壓快速接頭壓力損失試驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求。壓力損失是液壓快換接頭的一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)，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(shí)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(jìn)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(yàn)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(yàn)系統(tǒng)， 能夠滿足公稱通徑 5 25mm 總計(jì) 8 種規(guī)格的液壓快換接頭的試驗(yàn)。1.試驗(yàn)方法按照 GB/T 5861-2003 / ISO試件7241-2:2000液壓快換接頭試驗(yàn)控制液體供給量方法 1 中對壓力損失試驗(yàn)的規(guī)定，接頭總成在接入試驗(yàn)裝置（如圖 1）后，應(yīng)選擇額定流量的 25% 150% ，至少六個(gè)試驗(yàn)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(yàn)回路時(shí)，則按表 1 中規(guī)定的數(shù)值。試驗(yàn)時(shí)，按圖1 所示的試驗(yàn)回路，先測得具有對應(yīng)公稱通徑的直管件在各給定流量點(diǎn)的差壓值，然后換上要測試的

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

4、范圍又相對較小，特別是在低速段不能準(zhǔn)確測量，這給液壓回路的設(shè)計(jì)帶來了一定的困難。為了兼顧大、小通徑接頭不同的試驗(yàn)，項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)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(yàn)回路原理圖如圖 2 所示。 當(dāng)對通徑較小的接頭進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)， 使用較小排量的葉片泵 YB2 進(jìn)行供油，這樣，管路中液流較為平穩(wěn)，易于保證試驗(yàn)精度，也避免了系統(tǒng)輸入功率過大時(shí)產(chǎn)生的額外發(fā)熱。反之，接頭通徑較大時(shí)則使用較大排量的泵YB1 進(jìn)行供油，當(dāng)試驗(yàn)流量超過200 L/min 時(shí)，則

5、需要采用雙泵合流來提供更大的試驗(yàn)流量。微機(jī)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(yàn)回路原理圖因?yàn)椴煌?guī)格接頭的試驗(yàn)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(gè)不同量程的流量計(jì)（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(yīng)為 5 25mm公稱通徑，常態(tài)時(shí)

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(guān)閉的，試驗(yàn)時(shí)，被試接頭對應(yīng)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(jì)D6 和 D15 不能各自覆蓋接頭C1 和 C2 的試驗(yàn)流量范圍，設(shè)計(jì)中采用了兩個(gè)兩通閥（ V1,V2 ）在試驗(yàn)中對流量計(jì)進(jìn)行切換，兩通閥的開閉由計(jì)算機(jī)控制。試驗(yàn)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(biāo)號為 JL1 和 JL2 ）的方法來調(diào)節(jié)管路壓降和試驗(yàn)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(yàn)回路 （通過冷卻器和回油過濾器）直接回到油箱， 當(dāng)它開口增大時(shí)，旁路液

7、流加大，試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)管路中依次通過規(guī)定的試驗(yàn)流量，計(jì)算機(jī)記錄試驗(yàn)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(shí)測得的對應(yīng)差壓值，就得到了快換接頭的各點(diǎn)壓力損失。溢流閥 YL3 這里用做安全閥，用來限定試驗(yàn)回路的最高壓力，防止電機(jī)過載。試驗(yàn)臺設(shè)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(yàn)油溫，加熱管電流的通斷由計(jì)算機(jī)控制，油溫低于規(guī)定溫度下偏差時(shí)啟動加熱，超過規(guī)定溫度上偏差時(shí)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(yàn)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要將圖 2 所示的液壓原理轉(zhuǎn)化為實(shí)際的管路，按照管徑最大的支路C7 來計(jì)算，考慮接頭連接長度、 流量計(jì)準(zhǔn)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(diǎn)之間的理想距離就達(dá)2.5m 以上，這樣就會造成試驗(yàn)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(shè)計(jì)組在設(shè)計(jì)中將各試驗(yàn)支路從圖 2 中高壓軟管處對折， 并將試驗(yàn)支路布置成塔式結(jié)構(gòu)，順序安置在一個(gè)三角支架上（如圖 3 所示），各試驗(yàn)支路的進(jìn)油和回油通過安裝在三角支架上的前后兩個(gè)油路塊來完成， 試驗(yàn)臺正面右側(cè)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(gè)單向閥和三個(gè)溢流閥） 及兩個(gè)節(jié)流閥被安裝在一個(gè)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(yàn)臺后側(cè)（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(jié)構(gòu)也較緊湊，有效減小了設(shè)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(diǎn)A節(jié)流閥1 節(jié)流閥2出油口進(jìn)油口集成塊油標(biāo)高壓軟管電機(jī)油箱圖 3 試驗(yàn)臺總體結(jié)構(gòu)圖4. 結(jié)束語試驗(yàn)臺能夠?qū)崿F(xiàn)公稱通徑 5 25mm 總計(jì) 8 種規(guī)格的液壓快速接頭的壓力損失試驗(yàn)。試驗(yàn)臺采用雙