起道机液压缸测试台的液压系统设计与研究
液压传动综合实验研究与液压综合实验台设计文 精品
学士学位论文论文题目液压传动综合实验研究与液压综合实验台设计（英文）Experimental Study of Hydraulic and Hydraulic Integrated Comprehensive Test Bench学院机电与建筑工程学专业机械设计制造及其自动化姓名张妮学号200706101114指导教师周德魁2011年 6 月 3 日优秀学位论文作者声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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论文题目：液压传动综合实验研究与液压综合实验台设计作者单位：江汉大学作者签名：张妮2011 年6 月3 日液压传动综合实验研究与液压综合实验台设计摘要本文通过调研国内外液压综合实验台的种类及结构，分析我校液压设备的种类、各校液压综合实验的开设和性能。
1．该实验台将我校四台实验台综合为一体，各液压元件可共用，节约成本，节约空间，而且油路简单，利于学生观察和理解。
2．本实验台由三部分组成：控制部分、支撑部分、测试部分。
采用形态分析法，从多种选择方案中进行比较选优，控制部分选用PLC控制（没做具体分析）；支撑部分选用框架结构，材料选用铸铁；测试部分包括液压元件性能测试，演示实验，学生自主创新设计。
3．采用模块化设计方法，将各演示实验做成单独油路板，简化油路。
4．该实验台的设计，集多功能于一体，不仅对实验台油路系统图、总装配图进行了设计，还设计了各油路板的零件图。
这样的液压综合实验台不但可以供学生进行液压实验，同时可以供科研人员进行科研实验。
试验台液压系统结构设计
试验台液压系统结构设计3.1 激振器设计液压激振器能够输出力、位移、速度等一系列参量。
它是系统的执行元件。
液压激振器要符合静态试验下各参量的输出要求。
同时还要考虑油源系统的开发，激振器本身的安装，电液伺服阀的选取，活塞轴的密封等具体要求。
3.1.1 静态设计由已给出的条件分析得出下表3.1：表3.1 试验台电液力伺服控制系统设计要求和参数项目符号 参数 单位 工作要求 被试件质量M 500 Kg 最大静态力F m 1000 KN 工作频率ω 1-33 Hz 最大速度V max 31.4 cm/s 最大加速度a 40 m/s 2 最大行程s ±150 mm 控制系统性能参数输入信号下的控制精度 e f ≤±5 高频持续时间t 2 s① 选取供油压力Ps在本课题中，负载数值比较大。
故供油压力不能根据常规计算来算。
现在，取液压系统的供油压力MPa 28p s =② 确定液压缸的活塞面积③ 在保证伺服阀阀口有足够的压降的前提下，取负载压力L p 为：MPa p L 25= 则液压缸有效面积A p 为2261024.410252210000003223m p F Ap L m -⨯=⨯⨯⨯== 因为液压缸的有效工作面积对于未知数缸筒直径D 与活塞杆直径d,按工作压力可取为d /D =0.7，代入上式得查相关手册得直径圆整为D =320mm,且取d =220mm 。
则校核有效面积得 查《机械设计手册》选取液压缸型号为 YHG1G320/220×150LF 3L 1Q图3.1液压缸结构示意图3.1.2 计算激振器的性能参数液压系统的最大流量为（速度按照31.4cm/s 计算）：由前面的计算可知，液压激振器有效活塞面积为4.24×104mm 2。
由此可得此时系统所需要的最大的峰值流量为798.6L/min(速度按31.4cm/s 计算)。
选择蓄能器组，计算系统所需的平均流量N Q ：)(422d D A p -=πmm m A D p325325.051.01024.4451.042==⨯⨯⨯=⨯=-ππ2422221024.4)220320(4)(4mm d D A p ⨯=-=-=ππmax2Q Q N π=得系统平均流量min /4.508L Q N =系统的最小流量min Q 为min /31L (速度按照s /cm 2.1计算)。
液压缸试验台自动测试系统设计与实现
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中图分类号： ＴＨ１３７， ＴＰ２７４＋．５ 文献标识码： Ａ
１ 引言
液压缸是液压系统的重要组成部 分， 目前液压缸出厂试验主要通过手 工操作方式检测， 其缺点是试验标准 掌 握 不 准 、试 验 方 法 缺 乏 一 致 性 、操 作 人员劳动强度大， 导致测试数据不真 实， 效率低， 达不到控制和提高产品质 量的目的。采用基于计算机控制的液 压缸试验台自动测试系统克服了以上 的诸多不足， 提高了试验台系统的先 进性、可靠性及操作的方便性。
３ 测试系统设计
３．１ 整体架构
在液压缸试验台测试系统整体设
李 厦等： 液压缸试验台自动测试系统设计与实现
第 １０ 期
计 了 通 用 计 算 机 平 台 与 嵌 入 式 技 术 融 合 的 二 级 架 构 方 案［１］［２］， 为 提高系统的可靠性和测试便利， 加入了手动控制器以作备用， 测 试系统整体架构如图 ２ 所示。
图 ３ 测试系统模块化设计 监控计算机 的 设 计 功 能 是 实 现 数 据 处 理 、人 机 界 面 显 示 和 自 动 测 试 。 监 控 计 算 机 应 用 了 ＯＰＣ（ＯＬＥ ｆｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ））技 术， 将 Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ 应用程序作为 ＯＰＣ 服务器， 组态软件为 ＯＰＣ 客户端， 由组态软件实现数据处理、界面显示和操作及自动测试 功能。采用 ＯＰＣ 技术规范和组 态 软 件［３］［４］， 不 但 简 化 了 系 统 结 构 和开发过程， 降低了软件耦合， 而且提高了系统的开放性， 方便 了测试系统在信息应用方面的扩展。两者的结合， 缩短了开发 周期， 提高了测试系统的通用性。 架 构 方 案 中 的 嵌 入 式 控 制 器 以 Ｃｙｇｎａｌ Ｃ８０５１Ｆ０４０ 单 片 机 为核心［５］， 设计功能是 实 现 数 据 交 换 和 通 信 ， 采 集 试 验 台 的 开 关 量 和 模 拟 量 并 输 出 监 控 计 算 机 发 出 的 开 关 量 、模 拟 量 和 脉 冲 量 ， 通过总线与监控计算机通信。根据常用设备的情况， 嵌入式控 制器的设计指标如表 １ 所示。并且在此基础上可以根据不同的 对象加以调整和扩展。
液压缸试验台液压系统的初步设计
液压缸试验台液压系统的初步设计
张立军;刘克铭
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2008(36)12
【摘要】针对目前液压缸试验台存在的诸多问题,通过采用新的设计理念,包括采用非对称阀控制非对称缸及油温控制系统,提出了液压缸试验台液压系统的两套设计方案,即功率回收方式和非功率回收方式,并对其工作原理及特点进行了详细分析和对比.
【总页数】3页(P110-112)
【作者】张立军;刘克铭
【作者单位】中国石油大学(华东)机电工程学院,山东东营,257061;广西大学机械工程学院,广西南宁,530004
【正文语种】中文
【中图分类】TH137.1
【相关文献】
1.一种创新的液压缸加载试验台的液压系统设计 [J], 吕少力;王保相
2.液压缸试验台液压系统的改进 [J], 周宝花;蔡洪波
3.液压缸试验台液压系统的改进设计 [J], 吴成志; 赵艳平; 芮丰
4.基于AMESim的液压缸冲击试验台液压系统仿真分析 [J], 邹波; 王世红
5.液压缸综合性能检测试验台液压系统的研究开发 [J], 曾亿山;李文新;夏永胜
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液压系统故障模拟试验台设计探究
关键词：故障模拟；液压系统；试验台0引言不同于机械设备，液压元件及其系统有其特殊性，即液压设备的元件、工作油液等大都密封在油路中，相较于机械设备具有不直观的缺陷，此外，其工作状态只能靠设备中仅有的压力表和流量计来指示，不能使用电气设备检查参数用的万用表、测试笔等电子仪器。
因此，液压系统的故障主要表现出不确定因素多、隐蔽性强、种类多样、因果关系复杂、故障发生后难以查找等特点，且故障的突发会带来生产设备停工、造成重大经济损失等后果，因此在保障液压系统正常运行的前提下，如何预判故障及其征兆具有重要意义[1-2]。
1设计要求与方案设计1.1设计要求要求液压系统故障模拟试验台能够完成液压泵、液压缸、溢流阀和电磁阀等元件的故障模拟，系统最高压力7MPa，流量不小于11L/min。
1.2方案设计液压泵10气穴故障模拟：通过安装一个悬空的吸油过滤器11.2来模拟液压泵10的气穴故障[3]。
液压缸6内外泄漏故障模拟：通过在液压缸6的进油口并联一个节流阀1.3来模拟液压缸6进油路的外泄漏故障；通过在液压缸6的出油口并联一个节流阀1.5来模拟液压缸6出油路的外泄漏故障；在液压缸6的进出油口之间并联一个节流阀1.4来模拟液压缸6的内泄漏故障。
先导式溢流阀9.1内泄漏和弹簧折断故障模拟：溢流阀9.1进油路加截止阀3.2来模拟溢流阀阀芯在关闭位置卡死，在其进油路上并联一个节流阀1.7来模拟溢流阀9.1内泄漏和弹簧折断故障。
电磁换向阀7内泄漏故障模拟：利用节流阀1.6将换向阀7的P口和A口相连，来模拟换向阀7因阀芯磨损等原因导致的内泄漏故障。
先导式减压阀5故障模拟：利用一个节流阀1.1与油箱相通，模拟先导式减压阀5的远程调压口和泄油口接通，使减压阀5阀芯一直处于打开状态，故障现象为无法减压，以此来模拟锥阀和阀座配合间隙过大，减压阀锥阀弹簧折断、漏装，主阀芯在开启位置卡死等故障。
节流阀1.2故障模拟：将节流阀1.2与截止阀3.1串联来模拟节流阀1.2的阀芯在关闭位置卡死的故障现象；将节流阀1.1与节流阀1.2并联，来模拟节流阀阀芯磨损故障。
挖掘机液压系统的设计与研究
山东农业大学毕业论文题目：挖掘机液压系统的设计与研究院部机械电子与工程学院专业班级届次学生姓名学号指导教师目录引言 (i)1挖掘机发展的历史和现状及发展 (3)1.1国内挖掘机发展的历史和现状 (3)1.2 国外挖掘机发展的历史和现状及发展 (2)2 挖掘机液压系统的基本组成及其基本要求 (2)3 挖掘机液压系统的基本动作分析 (2)4 挖掘机液压系统的基本回路分析 (2)4.1限压回路 (2)4.2缓冲回路 (3)4.3节流回路 (2)4.4行走限速回路 (2)4.5合流回路 (2)4.6闭锁回路 (2)4.7再生回路 (2)5 负载敏感压力补偿液压系统的设计 (2)5.1负载敏感压力补偿液压系统控制回路设计 (2)5.1.1降低系统溢流损失 (2)5.1.2液压系统的最高压力限制 (2)5.1.3防止系统压力冲击 (3)5.1.4二次压力反馈式LS控制系统 (3)5.1.5发动机扭矩控制 (2)5.2负载敏感压力补偿液压系统的基本回路 (2)5.2.1回转回路 (2)5.2.2行走回路 (3)5.2.3动臂、斗杆、铲斗回路 (3)致谢词 (2)参考文献 (2)ContentsIntroduction (i)1 Development and present of excavator (3)1.1 Development and present of excavator internal (3)1.2 Development and present of excavator overseas (2)2 The basic compose and requirment of hydraulic system of excavator 23 The basic motion analysis of hydraulic system of excavator (2)4 The basic circuit analysis hydraulic system of excavator (2)4.1Pressure limiting circuit (2)4.2Buffer circuit (3)4.3Cuttingloop (2)4.4Walking speed limit of loop (2)4.5 Combined Loop (2)4.6 Closed loop (2)4.7 Regeneration circuit (2)5 The design of pressure compensated load sensing hydraulic system 25.1The design of load sensing hydraulic system pressure compensationcontrol loop (2)5.1.1 Overflow losses reduce system (2)5.1.2Limit the maximum pressure hydraulic system (2)5.1.3 To prevent the system pressure shock (3)5.1.4LS secondary pressure feedback control system (3)5.1.5Engine torque contro (2)5.2Pressure compensated load sensing hydraulic system of the basiccircuit (2)5.2.1Turn loop (2)5.2.2Walking Loop (3)5.2.3The boom；Stick；Bucket Loop (3)Acknowledgement (2)References (2)挖掘机液压系统的设计与研究【摘要】本次设计主要是对挖掘机的液压系统进行设计和研究。
毕业设计_液压缸试验台设计
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6.4 供油泵出口处溢流阀的选择 ........................................28 6.5 补油泵出口处溢流阀的选择 ........................................28 6.6 单向阀的选择 ....................................................29 6.7 三位四通换向阀的选择 ............................................29 6.8 单向节流阀的选择 ................................................29 6.9 背压阀的选择 ....................................................29 6.10 管道的选择 .....................................................29 6.11 确定油箱容量 ...................................................30 6.12 滤油器的选择 ...................................................32 6.13 液压油的选择 ...................................................32 7.液压系统性能验算 .....................................................33 8.液压系统的安装、调试及使用与维护 .....................................34 8.1 液压系统调度前的准备工作 ........................................34 8.2 液压系统跳调度骤 ................................................34 8.2.1 调试前的检查 ..................................................34 8.2.2 启动液压泵 ....................................................34 8.2.3 系统排气 ......................................................34 8.2.4 系统耐压试验 ..................................................34 8.2.5 空载调试 ......................................................35 8.2.6 负载试车 ......................................................35 8.3 液压系统的验收 ..................................................35 8.4 液压系统的维护及检修 ............................................35 结语 ...................................................................36 致谢 ...................................................................38 参考文献................................................................39
起拨道机液压缸测试台的液压系统设计
专 门的 液压 测试 台。该 文参 考 国 家相 关行 业标 准 ， 并对 其 所提 供 的液 压 缸 型式 试 验 液压 系统 原理 以及 在 耐 压试 验 、 起 动压 力检 测 两方 面针对起 拔 道机 液压 缸技 术 要 求做 出相应 的修 改 ， 分析 修 改原 因， 并 对修 改 后 的 液压 系统进 行 了原理 分析 。为起拨 道 机液 压缸 测试 台的设 计 制作 和 应 用提 供 了关键 技 术 ， 完 成 了液 压 缸 各
一
的过流面积与阀芯开 口之间是非线性关系。欲使执行
元 件获 得 工作所 需 的 速 度 和输 出力 ， 需 要合 理 匹 配 同
时起 作 用 的三个 节 流负 载 阀 口 ；
１ ０１．
［ ３ ］ 崔昊 ， 王育才 ， 吕建国． 基 于 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ ／Ｓ Ｉ ＭＵ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ的阀控 液压缸 动 态 特 性 仿 真 与 优 化 ［ Ｊ ］ ． 机 械传 动 ， ２ ０ ０ ７ ， ３ １
作 者简介 ： 晁建桃 （ １ ９ ７ ８ 一） ， 男， 四川乐 山人 ， 工程 师 ， 学士 ，
主要从事 铁路机械产品的设计研发工作 。
油 缸 的抖 动现象 ， 使 其有 良好 的速 度微 调性 ， 油缸 的顶 升 速度 变化 平稳 。
参 考 文献 ：
［ １ ］ 彭天好 ， 杨华勇 ， 傅新 ． 液 压挖掘 机全局功 率匹 配与协 调 控制 ［ Ｊ ］ ． 机械工程学报 ， ２ ０ ０ １ ， （ １ １ ） ： ５ ０— ５ ３ ．
ＣＨＡＯ Ｊ ｉ ａ ｎ ． ｔ ａ ｏ
培赛
３ ５ ２ ５ １ 叭 ５ Ｄ 。
（ 什邡瑞邦机械有 限责 任公 司 广汉分公 司 ，四川 广汉 ６ １ ８ ３ ０ ０ ）
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第 ２ 期（ 总第 １ ７ ７期 ）
２ ０ １ ３年 ４月
机 械 工 程 与 自 动 化 Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴ（ ） Ｍ ＡＴＩ ＯＮ
ＮＯ． ２ Ａｐ ｒ ．
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ６ ４ １ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ８ ８ — ０ ２
起道机 液压缸测试 台的液压 系统设计 与研 究
晁 建桃
（ 什 邡 瑞 邦 机 械 有 限 责 任 公 司 广 汉分 公 司 ， 四川 广汉 ６ １ ８ ３ ０ ０ ） 摘 要 ：起 道 机 是 用 于 铁 路 线 路 维 修 的专 用 设 备 ，其 液 压 缸 具 有 较 高 的技 术 要 求 ， 为 完成 对 液 压 缸 的检 测 需设 计 专 门 的液 压 测 试 台。 通 过 参 考 国家 相 关 行 业 标 准 提 供 的液 压 缸 型 式 试验 液压 系统 原 理 ，针 对 起 道 机 液 压 缸 技 术 要 求 在 耐 压 试 验 、 启 动 压 力 检 测 两 方 面 对 系统 原 理 进 行 修 改 ， 并 对修 改 后 的 液压 系统 进 行 了分 析 ，为 起 道 机 液 压 缸 测 试 台 的设 计 提 供 了关 键 技 术 。
关 键 词 ：液 压 缸 ；起 道 机 ；测 试 台 ；液 压 系统
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｈ１ ３ ７ ． ５ ｌ： Ｕ２ １ ６ ． ６ １ 文 献 标 识 ， 由于 铁 标 要求 液 压 起 道 机 液 压 缸 保 压 ５ ｍｉ ｎ ， 是 国标 的 ２ ． ５倍 ， 因此 ， 操 作 者 看 压 力 表 时 间 很 长， 易疲 劳 。
ｌ 一 过撼 器 ｝ ２一 般 压 泵 ； ３ 一激沉闽； ４一 单 向 闽 ， ５ 一 流 量计 ；
６ 一 电磁 换 向 阀 ｛ ７ －单向节流阀； ８ 一压 力 表 ， ９ 一 压 力表 开 关 ；
１ ０ 一被 试 缸 ｝ １ １ 一 加 载缸 ； １ ２ 一截 止 阀 ； １ ３ 一 温 度 计
划》 ［ ３ 的查 找， 至 少应选 择 标度 范 围为 ０ ＭＰ ａ ～２ ５
ＭＰ ａ 、 精 度 等级 为 ０ ． ２ ５级 的 压力 表 ， 或 者 选 择精 度 更
高的 ０ ． １级或 ０ ． １ ６级 的 压力 表 ， 才 能 满 足 以上 要 求 。
压 力表 ８显 示保 压 腔 内 的压 力 ， 保 压期 间根 据 压 力 表 的读数 在 压力 下降后 手 动 补 油 ， 操 作 者需 一 直 观 测 压
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２ — １ ０ — １ ６ ；修 回 日期 ：２ ０ １ ２ 一 ｉ ０ — ２ ６
这 些表 都属 于精 密压 力表 ， 采购价 格贵 ， 其维 护和 校准 比较麻 烦且 费用 较高 。
３ 液压缸 测试 台 液压 系统
以《 液 压缸 实验 方法 》 中 的“ 液 压缸 型 式 试 验液 压
液 压起 道 机是铁 路部 门进行 铁路 线路 维修 的 专用 机械 ， 主要 用 于将道 床抬起 再 配合捣 固作 业 ， 起 到调 整
线 路几 何 尺寸 的作 用 。 由于 道 床铺 满 道 碴 ， 进 行 捣 固 作 业 时灰 尘较 大且 油 缸伸 缩 频 繁 ， 因此作 业 环 境 较 为
起 道 机液 压缸 主要参 数及 要 求 ： ①额定压力为 １ ６ ＭＰ ａ ； ②在 ０ ． ３ ＭＰ ａ压力 作 用 下 ， 各 油 缸 活 塞 杆 应 能
平 稳启 动 ， 无 卡阻和 爬 行 现象 ； ③ 在额 定 压 力 作 用 下 ， 各 油 缸活 塞杆 全行程 换 向 ５次 ， 不应 有外 漏 ； ④ 在 额定 压 力作用 下 ， 各油缸 的内泄量均不 大 于 ０ ． ５ ｍＬ ／ ｍｉ ｎ ； ⑤ 在 １ ２ ５ 的额定 压力 下 保 压 ５ ｍ ｉ ｎ ， 各 油缸 均 不 应 有外 漏， 全部零件 均不应有破坏或永 久变形等异 常现象ｎ ］ 。 ２ 参 考分 析 ＧＢ ／ Ｔ１ ５ ６ ２ ２ —２ ０ ０ ５ ＜ ＜ 液压缸实验 方法 》 中提 供 了 “ 液压 缸 型式 试验 液压 系 统 原 理 图 ’ ， ［ 引， 如 图 １所 示 。 通 过分 析 ， 该 系统基 本能满 足起 道机 液压 缸 的测 试 ， 但 还 存在 以下两 方面 的 问题 ， 有待 于进 一步 完善 。 （ １ ）在进 行“ ２ Ｏ ＭＰ ａ的压力 下保 压 ５ ｍｉ ｎ ” 的 耐压 试验时， 需 将单 向节 流 阀 ７关 闭 ， 利 用 单 向阀 保 压 ， 由
图 １ 液 压 缸 型 式 试 验 液 压 系统 原 理 图
（ ２ ）在压 力表 ８的 选 择 上 ， 要 求压 力表 ８既要 能 准确读 出 ０ ． ３ ＭＰ ａ以 下 的 启 动 压 力 ， 又 要 能 显 示 出
２ ０ ＭＰ ａ耐压试 验 时保压 腔 中的压力 ， 因此 压力 表 ８的 分格 值 应 小 于 或 等 于 ０ ． １ ＭＰ ａ ， 标 度 范 围大 于 ２ Ｏ ＭＰ ａ 。通 过 对 Ｊ Ｂ ／ Ｔ５ ５ ２ ８— ２ ０ ０ ５ 《 压 力 表 刻 度 及 分
恶 劣 。为确 保 产 品质 量 ， 铁路行业标准 （ 以下 简 称 铁
标） 对 起道 机 的液压 缸做 了严格 的要求 ， 检 测液 压缸 所 需 的液压 测试 台被列 入起 道机 生产必 备 的监视 和 测量
设备 ， 而 液压 系统是 该测试 台的核 心。 １ 起 道机 液压 缸主 要参数 及 要求