液壓馬達(dá)測(cè)試系統(tǒng)及動(dòng)力源設(shè)計(jì)

1、摘 要在高壓、高速、大功率的制造行業(yè)，機(jī)、電、液一體化的設(shè)備在整個(gè)機(jī)械設(shè)備中所占的比重越來(lái)越大。液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)作為一種檢測(cè)液壓元件的必須設(shè)備，可對(duì)液壓泵，液壓馬達(dá)，液壓閥等各種液壓元件進(jìn)行測(cè)量。液壓馬達(dá)作為液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件和執(zhí)行元件，是整個(gè)液壓系統(tǒng)的心臟，其質(zhì)量、性能的好壞直接影響著液壓系統(tǒng)的可靠性，進(jìn)而影響生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行。因此,對(duì)液壓馬達(dá)進(jìn)行精確的性能測(cè)試，是辨別產(chǎn)品優(yōu)劣、改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高工藝水平、保證系統(tǒng)性能和促進(jìn)產(chǎn)品升級(jí)的重要手段。本文根據(jù)如下試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研制：1.液壓缸(馬達(dá))試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15622-19951；2.JB/ZQ3774-86工程機(jī)械液

2、壓缸檢驗(yàn)規(guī)則；3.美國(guó)SAEJ2214 MAR86 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。并且結(jié)合現(xiàn)代傳感器技術(shù)、微機(jī)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù),對(duì)液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了符合ISO及GB標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：液壓馬達(dá);測(cè)試;試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn);計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù) 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 role

3、s 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;

4、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 Pro

5、cedure(GB/T 15622-19951);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

6、 motors; measuring; standards of test;CAT目錄摘 要IIIABSTRACTIV目錄V1 緒論11.1 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)與組成11.2 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展21.2.1 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)(CAT)21.2.2 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)32 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)總體設(shè)計(jì)52.2 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)原理52.2 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)力源裝置設(shè)計(jì)73.1 液壓動(dòng)力源裝置組成73.2 液壓泵組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73.2.1 液壓泵組結(jié)構(gòu)組成73.2.2 液壓泵規(guī)格的確定73.2.3 與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選定133.2.4 液壓泵組布置方式的選擇143.2.

7、5 液壓泵組連接方式的選擇163.2.6 液壓泵組安裝方式的選擇183.2.7 液壓泵組傳動(dòng)底座的設(shè)計(jì)204 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)控制裝置設(shè)計(jì)244.1 液壓控制裝置的分類(lèi)244.1.1 有管集成244.1.2 無(wú)管集成244.2 液壓集成塊概述244.2.1 塊式集成原理244.2.2 塊式集成的優(yōu)點(diǎn)255 液壓馬達(dá)測(cè)試方法及測(cè)試技術(shù)265.1 液壓馬達(dá)試驗(yàn)方法265.1.1 型式實(shí)驗(yàn)和出廠實(shí)驗(yàn)265.1.2 測(cè)量準(zhǔn)確度285.1.3 試驗(yàn)用油液295.1.4 穩(wěn)態(tài)條件295.1.5 測(cè)量點(diǎn)的位置295.2 液壓馬達(dá)流量的測(cè)量305.2.1 流量的測(cè)量原理305.2.2 流量測(cè)量裝置305.2.3

8、 流量傳感器的選擇315.3 液壓馬達(dá)壓力的測(cè)量325.3.1 壓力的測(cè)量原理325.3.2 壓力測(cè)量裝置325.3.3 壓力傳感器的選擇325.4 液壓馬達(dá)扭矩及轉(zhuǎn)速的測(cè)量345.4.1 扭矩測(cè)量裝置345.4.2 轉(zhuǎn)速的測(cè)量原理345.4.3 扭矩及轉(zhuǎn)速傳感器的選擇345.5 液壓馬達(dá)溫度的測(cè)量355.5.1 溫度的測(cè)量原理355.5.2 溫度測(cè)量裝置355.5.3 溫度傳感器的選擇356 結(jié)論37致 謝38參考文獻(xiàn)3941液壓馬達(dá)測(cè)試系統(tǒng)及動(dòng)力源設(shè)計(jì)1 緒論1.1 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)與組成液壓馬達(dá)作為液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件和執(zhí)行元件，是整個(gè)液壓系統(tǒng)的心臟，其質(zhì)量、性能的好壞直接影響著液壓系統(tǒng)

9、的可靠性，進(jìn)而影響生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行。因此,對(duì)液壓馬達(dá)進(jìn)行精確的性能測(cè)試，是辨別產(chǎn)品優(yōu)劣、改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高工藝水平、保證系統(tǒng)性能和促進(jìn)產(chǎn)品升級(jí)的重要手段。液壓馬達(dá)性能測(cè)試設(shè)計(jì)的參數(shù)多、精度要求高，并且有些參數(shù)需要間接處理，而且工業(yè)現(xiàn)代化、信息化對(duì)液壓馬達(dá)提出了更高、更全面的性能要求。液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)主要由液壓動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制與測(cè)試系統(tǒng)等組成（圖1.1）。液壓馬達(dá)可采用開(kāi)式和功率回收方式試驗(yàn)。試驗(yàn)參數(shù)通過(guò)儀表（數(shù)字壓力計(jì)、數(shù)字流量計(jì)、數(shù)字溫度計(jì)、數(shù)字轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀）、數(shù)據(jù)接口箱、數(shù)據(jù)采集卡、顯示器、打印機(jī)與工控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集、處理、圖形繪制(特性曲線、性

10、能曲線和等效率曲線)、試驗(yàn)報(bào)告輸出和數(shù)據(jù)管理等功能。通常，液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)根據(jù)如下試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研制：1.液壓缸(馬達(dá)) 試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15622-19951；2.JB/ZQ3774-86工程機(jī)械液壓缸檢驗(yàn)規(guī)則；3.美國(guó)SAEJ2214 MAR86 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)可以采用各種壓力控制技術(shù)并結(jié)合現(xiàn)代傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)以及計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù),對(duì)各類(lèi)液壓馬達(dá)進(jìn)行檢驗(yàn)(包括試運(yùn)行、全行程、內(nèi)外泄漏、啟動(dòng)壓力特性、耐壓試驗(yàn)以及耐久性試驗(yàn)等)。圖1.1 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)一臺(tái)合格的液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)通常有以下幾個(gè)基本參數(shù)：表1-1 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)基本參數(shù)序號(hào)基本參數(shù)常用數(shù)值1

11、驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率350 kW2試驗(yàn)轉(zhuǎn)速03000 R/min3額定壓力035Mpa4最大試驗(yàn)流量500L/min5最大扭矩2000NM1.2 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展 1.2.1 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)(CAT)傳統(tǒng)的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要由液壓泵站、主體實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)電氣控制器及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)四部分組成，其測(cè)試系統(tǒng)按照“傳感器+二次儀表”的模式組成。在測(cè)試過(guò)程中，一般采用模擬式記錄儀記錄試驗(yàn)曲線或由試驗(yàn)人員手工逐點(diǎn)讀取數(shù)據(jù)，然后，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)或試驗(yàn)曲線由試驗(yàn)人員手工處理出特性指標(biāo)。顯然，用人工方法進(jìn)行試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理，會(huì)帶來(lái)人為的讀數(shù)誤差，試驗(yàn)的速度慢，精度差。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)以及與計(jì)算機(jī)配套的各種通用插板的發(fā)展，使

12、人們方便地用它們構(gòu)成計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)(即CAT系統(tǒng))。CAT技術(shù)是計(jì)算機(jī)與常規(guī)測(cè)試系流結(jié)合的一門(mén)綜合性技術(shù)。運(yùn)用CAT技術(shù)可以提高系統(tǒng)的測(cè)試精度及測(cè)量速度，且能增強(qiáng)控制與數(shù)據(jù)處理能力，使測(cè)試系統(tǒng)具有一定的“智能”。CAT系統(tǒng)以菜單和人機(jī)對(duì)話方式顯示試驗(yàn)選擇菜單，試驗(yàn)臺(tái)的液壓系統(tǒng)圖，且對(duì)試驗(yàn)者進(jìn)行的試驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行考核和操作提示，試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)者基本能脫離指導(dǎo)，在人機(jī)界面的提示下，獨(dú)立地從事試驗(yàn)操作、控制、測(cè)試試驗(yàn)曲線和數(shù)據(jù)，并可以打印試驗(yàn)結(jié)果，從而提高了試驗(yàn)速度以及試驗(yàn)精度。系統(tǒng)的硬件一般由IBM一PC機(jī)內(nèi)總線上配置用于數(shù)據(jù)采集、過(guò)程控制、自動(dòng)測(cè)試以及工業(yè)自動(dòng)化等方面的高性能、高速多功能接口板作為

13、控制核心，另配置有用戶鍵盤(pán)板、輸入輸出控制板、相立傳感器、打印機(jī)等構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，如圖1.2所示。圖1.2 典型CAT系統(tǒng)的控制原理圖 1.2.2 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，一種基于人機(jī)界面的液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)誕生了，它使用ET組態(tài)軟件進(jìn)行監(jiān)控畫(huà)面的編制，實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集與處理，具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。現(xiàn)今大規(guī)模的工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)中都會(huì)使用工業(yè)測(cè)控軟件來(lái)使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)正常運(yùn)作。在幾種工業(yè)測(cè)控軟件中,組態(tài)軟件能充分利用Windows的圖形編輯功能,方便地構(gòu)成監(jiān)控畫(huà)面,以動(dòng)畫(huà)方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài),具有報(bào)警窗口,實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線等功能。并可運(yùn)用

14、PC機(jī)豐富的軟硬件資源進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),方便地生成各種報(bào)表,為應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)提供了十分方便的平臺(tái)，因此它在工業(yè)控制中運(yùn)用越來(lái)越廣泛。在液壓馬達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)中，利用ET組態(tài)軟件構(gòu)成監(jiān)控畫(huà)面（如圖1.3）,通過(guò)串行口與和數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行通信,這樣可實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)開(kāi)關(guān)量的控制以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理。圖1.3 利用ET組態(tài)軟件構(gòu)成的液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)具有以下幾種功能：1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控顯示功能。對(duì)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)臺(tái)的馬達(dá)壓力、馬達(dá)流量、馬達(dá)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、溫度和操作控制開(kāi)關(guān)信號(hào)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)數(shù)值或圖形來(lái)實(shí)時(shí)反映生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)變化情況，并通過(guò)相應(yīng)處理可存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)，利用網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)送到

15、其它站點(diǎn)。2）系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)運(yùn)算、保存及打印等功能。可將結(jié)果按照制定的格式保存到ET組態(tài)軟件的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)中，也可以將數(shù)據(jù)傳送到外部通用數(shù)據(jù)庫(kù)中。用戶可利用歷史曲線形式查詢數(shù)據(jù)，并打印查詢結(jié)果。使用了這種系統(tǒng)后，由于采用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理，提高了測(cè)試速度和測(cè)試的自動(dòng)化程度，提高了測(cè)試數(shù)據(jù)的精度。ET組態(tài)軟件能方便的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜友好圖形界面的編制，其本身與I/O設(shè)備通訊程序構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，不需工程人員自行編制設(shè)備的通訊程序，這種方式既保證了運(yùn)行系統(tǒng)的高效率，也方便了工程應(yīng)用，是一種簡(jiǎn)便高效的工程應(yīng)用系統(tǒng)。因此像這類(lèi)能大大改善實(shí)時(shí)監(jiān)控性的測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)，測(cè)試的可靠性和精度均能得到較好的保證而測(cè)

16、試后的數(shù)據(jù)處理、分析報(bào)告及曲線的繪制均可用計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成，便于操作者使用。2 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)總體設(shè)計(jì)2.1 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)原理圖2.1 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)原理圖1動(dòng)力源（電動(dòng)機(jī)和供油泵）；2試驗(yàn)馬達(dá)；3負(fù)載(液壓泵)；4、4液控單向閥；5、5單向閥；6換向閥；7節(jié)流閥本設(shè)計(jì)采用雙向液壓馬達(dá)試驗(yàn)系統(tǒng)作為馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)的方案，如圖2.1所示。具體規(guī)劃如下：電動(dòng)機(jī)及供油泵組成整個(gè)液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源裝置，為系統(tǒng)提供動(dòng)力。兩套液壓動(dòng)力源用于液壓馬達(dá)的出廠實(shí)驗(yàn)，對(duì)于小排量的被試馬達(dá)出廠實(shí)驗(yàn)，用單套動(dòng)力源即可滿足要求；對(duì)于大排量被試馬達(dá)，可用兩套動(dòng)力源共同工作以滿足流量要求；溢流閥用于實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的降壓?jiǎn)?dòng)和

17、測(cè)試過(guò)程中的卸載, 減少功率消耗、系統(tǒng)發(fā)熱；單向閥、換向閥組成液壓系統(tǒng)的控制裝置，用以切換試驗(yàn)馬達(dá)的進(jìn)油和回油的油路，控制被試液壓馬達(dá)換向及換向速度，提高換向穩(wěn)定性，減小液壓沖擊，實(shí)現(xiàn)被試馬達(dá)的雙向試驗(yàn)的目的；換向閥采用電磁換向閥，可以清除殘留在被試液壓馬達(dá)A、B 腔的高壓,這就可以從根本上保證更換被試液壓馬達(dá)試件的安全性、低污染控制；為了達(dá)到試驗(yàn)馬達(dá)的最大功率，提高試驗(yàn)的可靠性，要在試驗(yàn)馬達(dá)處加載一定的負(fù)載?，F(xiàn)采用變量式液壓泵來(lái)作為負(fù)載。負(fù)載前接有節(jié)流閥，控制節(jié)流閥的開(kāi)口面積，來(lái)改變測(cè)試點(diǎn)處的壓力，當(dāng)壓力提高到一定值時(shí)，試驗(yàn)馬達(dá)達(dá)到滿負(fù)載工作，此時(shí)系統(tǒng)的壓力及流量達(dá)到最高點(diǎn)；液壓油路中的各種

18、參數(shù)（壓力、溫度）的測(cè)定由傳統(tǒng)的壓力表及溫度計(jì)測(cè)出；試驗(yàn)馬達(dá)處的參數(shù)由傳感器來(lái)測(cè)定，并與控制柜中的微機(jī)相連接，將測(cè)出的信號(hào)輸出，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析（其中：馬達(dá)流量的測(cè)定是采用電子式的流量計(jì)，兩套控制裝置的回油管最后將合并回油箱，流量計(jì)即安裝在兩根回油管的連接處，圖中分開(kāi)表示只是為了表達(dá)清晰）。試驗(yàn)系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)范圍為025MPa，單泵供油流量達(dá)300L/min，雙泵供油流量則可達(dá)600L/min。2.2 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于液壓系統(tǒng)的特殊工況, 本設(shè)計(jì)中液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即：馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)力源裝置、控制裝置、測(cè)試儀表及傳感器和電氣控制部分均采用分體式結(jié)構(gòu)單獨(dú)設(shè)計(jì)，最后通過(guò)油

19、管、電纜線等把各個(gè)部分聯(lián)系起來(lái)。采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其優(yōu)點(diǎn)在于：使得液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)、制造、裝配簡(jiǎn)單、系統(tǒng)維護(hù)方便, 并且可提高試驗(yàn)臺(tái)的可靠性。3 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)力源裝置設(shè)計(jì)3.1 液壓動(dòng)力源裝置組成液壓動(dòng)力源一般由液壓泵組、油箱組件、控溫組件、過(guò)濾器組件和蓄能器組件等5個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分組成。本設(shè)計(jì)中因?yàn)榱髁考肮β蕽M足系統(tǒng)所需，故未使用蓄能器組件。3.2 液壓泵組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.2.1 液壓泵組結(jié)構(gòu)組成液壓泵組一般包含以下元器件，各元器件的作用見(jiàn)表3-1：表3-1 液壓泵組的元件組成及作用序號(hào)元件名稱(chēng)作用1液壓泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能2原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)）驅(qū)動(dòng)液壓泵工作3聯(lián)軸器連接

20、原動(dòng)機(jī)和液壓泵4傳動(dòng)底座安裝和固定液壓泵及原動(dòng)機(jī) 3.2.2 液壓泵規(guī)格的確定（1） 泵的工作壓力的確定考慮到正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為(3.1)式中 液壓泵最大工作壓力； 執(zhí)行元件最大工作壓力； 進(jìn)油管路中的壓力損失，初算時(shí)簡(jiǎn)單系統(tǒng)可取0.20.5MPa，復(fù)雜系統(tǒng)取0.51.5MPa，本設(shè)計(jì)中取0.5 MPa。上述計(jì)算所得的是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過(guò)渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過(guò)靜態(tài)壓力；另外還要考慮到一定的壓力儲(chǔ)備量，并確保泵的壽命，因此選泵的額定壓力應(yīng)滿足（1.251.6）(3.2)中低壓系統(tǒng)取小值，高壓系統(tǒng)取大值。本設(shè)計(jì)中 故取 （2） 泵的流

21、量確定液壓泵的最大流量應(yīng)為(3.3)式中 液壓泵的最大流量； 同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值； 系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取=1.11.3，現(xiàn)取=1.2，則（3） 選擇液壓泵的規(guī)格根據(jù)課題要求：液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)最大試驗(yàn)壓力為25MPa，考慮到壓力損失等因素，一般選用25MPa，=32MPa的柱塞泵。柱塞泵類(lèi)型分為：軸向柱塞泵、徑向柱塞泵和臥式柱塞泵。其中，軸向柱塞泵有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、壓力高、效率高等優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用廣泛。本設(shè)計(jì)也采用軸向柱塞泵?？紤]到泵在工作中的效率，選擇變量泵以提高液壓系統(tǒng)的效率，減少能量損失。變量泵的變量形式有很多種：有手動(dòng)、伺服、液控、壓力補(bǔ)償、恒功率等方式，這里選用壓

22、力補(bǔ)償?shù)姆绞?。查閱液壓傳?dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，現(xiàn)選用CY14-1B型斜盤(pán)式（壓力補(bǔ)償變量）軸向柱塞泵。其參數(shù)如下：表3-2 CY14-1B型斜盤(pán)式軸向柱塞泵參數(shù)型號(hào)排量壓力MPa轉(zhuǎn)速CY14-1B2.540031.510003000 滿足課題的設(shè)計(jì)要求。下面介紹一下CY14-1B型斜盤(pán)式（壓力補(bǔ)償變量）軸向柱塞泵YCY14-1B的性能。圖3.1 CY14-1B型斜盤(pán)式（壓力補(bǔ)償變量）軸向柱塞泵。301一變量活塞；302一變量殼體；304一上法蘭；305一彈簧套；306一內(nèi)彈簧；307一外彈簧；308一彈簧芯軸；309-隨動(dòng)滑閥；310-隨動(dòng)閥套；T22一刻度盤(pán)。壓力補(bǔ)償?shù)淖兞吭恚焊邏河鸵和ㄟ^(guò)通道a、b

23、、c進(jìn)入變量殼體302的下腔d，再經(jīng)過(guò)通道e分別進(jìn)入通道f和h。當(dāng)彈簧的作用力，大于作用于隨動(dòng)滑閥309下端環(huán)形面積的液壓推力時(shí)，則油液經(jīng)通道h進(jìn)入上腔9，推動(dòng)變量活塞301向下移動(dòng)，使泵的流量增加；當(dāng)隨動(dòng)滑閥下端環(huán)形面積上油壓的推動(dòng)力大于彈簧的作用力時(shí)，則隨動(dòng)滑閥向上運(yùn)動(dòng)，堵塞了通道h，同時(shí)使上腔9的油通過(guò)通道a而卸壓，此時(shí)變量活塞向上運(yùn)動(dòng)，泵的流量減少。壓力補(bǔ)償泵的工作特性：即YCY14-1B泵的流量-壓力特性。圖3.2為其示意圖；圖3.3、圖3.4為其實(shí)際特性圖。（圖中橫坐標(biāo)為泵的工作壓力P，單位：）圖3.2 YCY14-1B泵的特性曲線示意圖圖3.3 YCY14-1B泵的實(shí)際特性曲線圖

24、1圖3.4 YCY14-1B泵的實(shí)際特性曲線圖2圖3.2的陰影部分是壓力補(bǔ)償泵的特性調(diào)節(jié)范圍。AB的斜率由外彈簧307的剛度決定；BC的斜率由外彈簧307和內(nèi)彈簧306的合成剛度決定。而CD的長(zhǎng)短則由限位螺釘?shù)奈恢?限制傾斜角)確定。泵的特性調(diào)節(jié)方法:如需要調(diào)節(jié)油泵的流量一壓力特性，使其按折線規(guī)律變化，首先將限位螺釘擰至上端位置，然后調(diào)節(jié)彈簧套305，同時(shí)觀察壓力表，指示刻度盤(pán)T22的指針開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，直至調(diào)到壓力表所指示的壓力與點(diǎn)所要求的壓力相符合時(shí)停止。再調(diào)節(jié)限位螺釘，使壓力時(shí)點(diǎn)的流量為點(diǎn)，的流量數(shù)值可以從刻度盤(pán)T22上讀出?？潭缺P(pán)上共分10格，每格代表泵的公稱(chēng)流量的10%。點(diǎn)和的壓力和流量值

25、是預(yù)先設(shè)計(jì)好的，不需要調(diào)整，只要和兩點(diǎn)的流量和壓力調(diào)好了，則該泵的特性就自動(dòng)地按折線變化。根據(jù)前面算得的和，選用柱塞泵的型號(hào)為：400YCY14-1B。具體參數(shù)如下：表3-3 400YCY14-1B型斜盤(pán)式軸向柱塞泵參數(shù)型號(hào)排量額定壓力MPa額定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)功率KW容積效率%400YCY14-1B40032100025092圖3.5 400YCY14-1B柱塞泵外形尺寸400YCY14-1B柱塞泵的外形尺寸如表3-4所示：表3-4 400YCY14-1B型斜盤(pán)式軸向柱塞泵尺寸Bb()4254802012016513026520032040070659158818524730801122110812

26、523030055572975.6 3.2.3 與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選定根據(jù)(3.4)式中 所選電動(dòng)機(jī)額定功率； 變量柱塞泵的額定壓力； 變量柱塞泵達(dá)到額定壓力時(shí)，輸出的流量； 變量柱塞泵的機(jī)械效率，可取0.70.9（當(dāng)較小時(shí)取較小值，當(dāng)較大時(shí)取較大值）。這里，取。由YCY14-1B泵的實(shí)際特性曲線圖1（圖3.3），可以看到：當(dāng)YCY14-1B泵達(dá)到額定壓力32MPa（即320）時(shí)，其流量達(dá)到額定流量的40%。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到額定功率的40%。則此時(shí)變量柱塞泵輸出的流量為式中 變量柱塞泵的排量（單位：）； 變量柱塞泵的額定轉(zhuǎn)速（單位：）按（式3.4）可得由表3.3查得，液壓泵所需驅(qū)動(dòng)功

27、率=250KW，與估算相符，則所選電動(dòng)機(jī)的額定功率=250KW，且額定轉(zhuǎn)速要與液壓泵轉(zhuǎn)速相匹配，。查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)（ZBK22007-88）。Y系列電動(dòng)機(jī)是按照國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有國(guó)際互換性的特點(diǎn)。其中Y(IP44)小型三相異步電動(dòng)機(jī)為一般用途籠型封閉自扇冷式電動(dòng)機(jī)，具有防止灰塵或其它雜物侵入之特點(diǎn)，B級(jí)絕緣，可采用全壓或降壓起動(dòng)。該電動(dòng)機(jī)的工作條件為:環(huán)境溫度-15+40，相對(duì)濕度不超過(guò)90%，海拔高度不超過(guò)l000m，電源額定電壓380V，頻率50Hz。常用于對(duì)起動(dòng)性能、調(diào)速性能及轉(zhuǎn)差率均無(wú)特殊要求的機(jī)器或設(shè)備，如金屬切削機(jī)床、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、運(yùn)

28、輸機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械等。Y355L2-6電動(dòng)機(jī)外形及安裝尺寸如表3.5所示：圖3.6 Y355L2-6電動(dòng)機(jī)外形及安裝尺寸表3-5 Y355L2-6電動(dòng)機(jī)外形及安裝尺寸型號(hào)HABCDEFGY355L2-66106302541702586GDKAAACABADBBHAHD2830150710760600900608201445 3.2.4 液壓泵組布置方式的選擇按液壓泵組布置方式的分類(lèi)，可分為上置式液壓動(dòng)力源、非上置式液壓動(dòng)力源及柜式液壓動(dòng)力源。柜式液壓動(dòng)力源功率較小，本課題的液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)功率較大，故不考慮柜式液壓動(dòng)力源。下面分別對(duì)上置式和非上置式兩種液壓動(dòng)力源布置方式作一個(gè)比較。（1） 上置式液

29、壓動(dòng)力源上置式液壓動(dòng)力源分為臥式液壓動(dòng)力源和立式液壓動(dòng)力源。1）臥式液壓動(dòng)力源：泵組布置在油箱之上的上置式液壓動(dòng)力源，當(dāng)電動(dòng)機(jī)臥式安裝，液壓泵置于油箱之上。特點(diǎn)：由于液壓泵置于油箱之上，必須注意各類(lèi)液壓泵的吸油高度，以防液壓泵進(jìn)油口處產(chǎn)生過(guò)大的真空度，造成吸空或氣穴現(xiàn)象。2）立式液壓動(dòng)力源：電動(dòng)機(jī)立式安裝，液壓泵置于油箱內(nèi)。特點(diǎn)：上置式液壓動(dòng)力源占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，液壓泵置于油箱內(nèi)的立式安裝動(dòng)力源，噪聲低且便于收集漏油。這種結(jié)構(gòu)在中、小功率液壓站中被廣泛采用。（2） 非上置式液壓動(dòng)力源非上置式液壓動(dòng)力源一般將泵組布置在底座或地基上（圖3.7）。特點(diǎn)：非上置式液壓動(dòng)力源由于液壓泵置于油箱液面以

30、下，故能有效改善液壓泵的吸入性能。這種動(dòng)力源裝置高度低，便于維護(hù)，但占地面積大。因此，適用于泵的吸入允許高度受限制，傳動(dòng)功率較大，而使用空間不受限制以及開(kāi)機(jī)率低，使用時(shí)又要求很快投入運(yùn)行的場(chǎng)所。圖3.7 非上置式液壓動(dòng)力源（3） 液壓動(dòng)力源裝置的比較上置式及非上置式液壓動(dòng)力源裝置各有特點(diǎn)，現(xiàn)做一比較，列表如下：表3-6 上置式與非上置式液壓動(dòng)力源裝置的綜合比較項(xiàng) 目上置立式上置臥式非上置式震 動(dòng)較大較大小占地面積小小較大清洗油箱較麻煩較麻煩容易漏油收集方便需另設(shè)滴油盤(pán)需另設(shè)滴油盤(pán)液壓泵工作條件泵浸在油中，工作條件好一般好液壓泵安裝要求泵與電動(dòng)機(jī)有同軸度要求泵與電動(dòng)機(jī)有同軸度要求;需考慮液壓泵的

31、吸油高度;吸油管與泵的連接處密封要求嚴(yán)格泵與電動(dòng)機(jī)有同軸度要求;吸油管與泵的連接處密封要求嚴(yán)格應(yīng)用中小型液壓站中小型液壓站較大型液壓站從表中不難看出，雖然非上置式與上置式動(dòng)力源相比占地的面積較大，但液壓泵工作條件較好，清洗油箱也較方便；又考慮到所要設(shè)計(jì)的液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)功率較大，故采用：非上置式液壓動(dòng)力源。 3.2.5 液壓泵組連接方式的選擇確定液壓泵組連接方式，實(shí)際上是要考慮液壓泵與原動(dòng)機(jī)的軸間連接和安裝方式，其首先要考慮的問(wèn)題是：液壓泵軸的徑向和軸向負(fù)載的消除或防止。按液壓泵組連接方式的分類(lèi)，可分為直接驅(qū)動(dòng)型連接和間接驅(qū)動(dòng)連接。液壓泵經(jīng)聯(lián)軸器或采用花鍵連接由原動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，稱(chēng)為直接驅(qū)動(dòng)型連接

32、。如果液壓泵不能經(jīng)聯(lián)軸器由原動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，而需要通過(guò)齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)或皮帶傳動(dòng)間接驅(qū)動(dòng)，則稱(chēng)為間接驅(qū)動(dòng)連接。本課題設(shè)計(jì)中液壓泵組采用的是電動(dòng)型的驅(qū)動(dòng)方式，即以電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。故考慮直接驅(qū)動(dòng)型連接。下面對(duì)直接驅(qū)動(dòng)型連接中兩種連接方式的特點(diǎn)作一個(gè)比較：（1） 聯(lián)軸器連接適用場(chǎng)合：泵組在結(jié)構(gòu)上一般不能承受額外的徑向和軸向載荷，并且使泵軸與驅(qū)動(dòng)軸之間嚴(yán)格對(duì)中，軸線的同軸度誤差不大于0.08mm。（2） 花鍵連接原動(dòng)機(jī)與液壓泵之間采用特殊的軸端帶花鍵連接孔的原動(dòng)機(jī)，將泵的花鍵軸直接插入原動(dòng)機(jī)軸端。此種連接方式在省去聯(lián)軸器的同時(shí)，還可以保證兩軸間的同軸度。（3） 連軸器的選擇本課題設(shè)計(jì)中，液壓泵

33、的泵軸與電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸之間需要嚴(yán)格對(duì)中，同軸度要求較高，故采用：聯(lián)軸器連接。原動(dòng)機(jī)與液壓泵之間的聯(lián)軸器宜采用帶非金屬?gòu)椥栽膿闲月?lián)軸器，例如GB527285中規(guī)定的梅花形彈性聯(lián)軸器以及GB 1061489中規(guī)定的芯型彈性聯(lián)軸器和GB584486中規(guī)定的輪胎式聯(lián)軸器。其中梅花形彈性聯(lián)軸器具有彈性、耐磨性、緩沖性及耐油性較高，制造容易、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較多。查閱液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用型號(hào)為ML9的梅花形彈性聯(lián)軸器（圖3.8），標(biāo)記如下：ML9型聯(lián)軸器 MT3b GB5272-85主動(dòng)端（電動(dòng)機(jī)）：Z型軸孔，A型鍵槽，軸孔直徑95mm，軸孔長(zhǎng)度142mm；從動(dòng)端（柱塞泵）：Y型軸孔，A型鍵槽，

34、軸孔直徑70mm，軸孔長(zhǎng)度107mm；MT9型彈性件硬度為b（適用于公稱(chēng)扭矩為4500）。圖3.8 梅花形彈性聯(lián)軸器1、3半聯(lián)軸器，材料為ZG45、ZG35、HT2002梅花形彈性體，材料為聚脂型聚氨酯表3-7 梅花形彈性聯(lián)軸器尺寸型號(hào)彈性件硬度公稱(chēng)扭矩（）許用轉(zhuǎn)速n （）軸孔直徑（mm）軸孔長(zhǎng)度（mm）ML9b45002500d1d2LL19570142107L0（mm）D（mm）彈性件型號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（）許用補(bǔ)償量（mm）394230MT9-b18.95軸向徑向角向（）4.51.51° 3.2.6 液壓泵組安裝方式的選擇按液壓泵組安裝方式的分類(lèi)，可分為角形支架臥式安裝、鐘形罩立式安裝

35、、腳架鐘形罩臥式安裝和支架鐘形罩臥式安裝。下面分別對(duì)四種安裝方式作一個(gè)比較。（1） 角形支架臥式安裝（圖3.9）液壓泵（YBX-16）直接裝在角形支架3的止口里，依靠角形支架的底座與基座8相連接，再通過(guò)撓性聯(lián)軸器7與帶底座的臥式電動(dòng)機(jī)（Y90L-4-1）相連。液壓泵與電動(dòng)機(jī)的同軸度需通過(guò)在電動(dòng)機(jī)底座下和角形支架上加裝的調(diào)整墊片來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖3.9 角形支架臥式安裝（2） 鐘形罩立式安裝（圖3.10）通過(guò)液壓泵（YB1-32）上的軸端法蘭實(shí)現(xiàn)泵與鐘形罩（也稱(chēng)鐘形法蘭）1的連接，鐘形罩再與帶法蘭的立式電動(dòng)機(jī)（Y112M-685）連接，依靠鐘形罩上的止口保證液壓泵與電動(dòng)機(jī)的同軸度。此種方式安裝和拆卸均較

36、方便1。圖3.10 鐘形罩立式安裝（3） 腳架鐘形罩臥式安裝（圖3.11）此種安裝方式與圖3.10鐘形罩立式安裝類(lèi)同，不同之處在與這里的鐘形罩自帶腳架，并臥式安裝。圖3.11 腳架鐘形置臥式安裝1電動(dòng)機(jī) 2腳架 3液壓泵（4） 支架鐘形罩臥式安裝（圖3.12）這種安裝方式中，電動(dòng)機(jī)（Y132M-4）與液壓泵4通過(guò)鐘形罩1連接起來(lái)，鐘形罩再與支架5連接，最后通過(guò)支架將液壓泵與電動(dòng)機(jī)一并安裝再基座上。液壓泵與電動(dòng)機(jī)的同軸度由鐘形罩上的止口保證。此種方式加工和安裝都比較方便。圖3.12 支架鐘形罩臥式安裝鐘形罩立式安裝和支架鐘形罩臥式安裝加工和安裝都比較方便，但先前液壓泵組已采用的是非上置式液壓動(dòng)力

37、源的方案，故采用：支架鐘形罩臥式安裝。 3.2.7 液壓泵組傳動(dòng)底座的設(shè)計(jì)液壓泵組的傳動(dòng)底座在結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，還應(yīng)考慮檢修的方便性。要在合適的部位設(shè)置滴油盤(pán)，以防油液污染工作場(chǎng)地。圖3.13 T形槽安裝底板本設(shè)計(jì)采用T形槽安裝底板（圖3.13），液壓泵組及各類(lèi)液壓元部件都可安裝固定在上面，并用T形槽用螺栓加以固定。T型槽的周邊有油槽，液壓元件滴落的油液可以流至槽內(nèi)，防止了油液污染試驗(yàn)場(chǎng)地。試驗(yàn)完畢后，可以擦除油槽內(nèi)收集的油液，保持了場(chǎng)地的清潔。本設(shè)計(jì)中T形槽安裝底板的尺寸：長(zhǎng)6.8米，寬5.5米。T形槽間距為250mm。（圖3.14）圖3.13 T形槽安裝底板尺寸T形槽用螺栓頭部

38、朝下，放進(jìn)T形槽的孔內(nèi)（直徑為D），然后在移至槽內(nèi)。液壓泵組的支架放在底板上面，支架上的安裝用的孔和T型槽移至重合后，用螺栓和螺母固定。T形槽和T形槽用螺栓都有標(biāo)準(zhǔn)的尺寸，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)后，選擇公稱(chēng)直徑為36的T形槽（GB158-84）和T形槽用螺栓B級(jí)（GB37-88），具體尺寸如下：圖3.14 T形槽尺寸表3-8 T形槽尺寸（單位：mm）ABCHEFGKDe基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差基準(zhǔn)槽H8固定槽H12366028712.52673762圖3.15 T形槽用螺栓B級(jí)尺寸T形槽用螺栓標(biāo)記：螺紋規(guī)格、工程長(zhǎng)度，性能等級(jí)為8.8級(jí)，表面氧化的T形槽用螺栓：螺栓 GB37 表3-9 T形

39、槽用螺栓尺寸（單位：mm）螺紋規(guī)格DlbhkrsM368519011012152204 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)控制裝置設(shè)計(jì)4.1 液壓控制裝置的分類(lèi)液壓控制裝置是液壓系統(tǒng)中各類(lèi)控制閥及其連接體的統(tǒng)稱(chēng)。一個(gè)液壓系統(tǒng)中有很多控制閥，這些控制閥可用不同方式來(lái)連接或集成。液壓控制裝置可分為有管集成和無(wú)管集成。 4.1.1 有管集成有管集成是液壓技術(shù)中最早采用的一種集成方式。它用管子（管子和管接頭）將各管式連接液壓控制閥集成在一起。優(yōu)點(diǎn)：連接方式簡(jiǎn)單，不需要設(shè)計(jì)和制造油路板或油路塊。缺點(diǎn)：當(dāng)組成系統(tǒng)的控制元件較多時(shí)，要求有較多的管子和管接頭，上下交叉，縱橫交錯(cuò)。占用空間加大，從而使整個(gè)系統(tǒng)布置相當(dāng)不便，安裝維護(hù)

40、和故障診斷困難系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，壓力損失大，且容易產(chǎn)生泄漏，混入空氣及振動(dòng)噪聲等不良現(xiàn)象。 4.1.2 無(wú)管集成無(wú)管集成是將液壓控制元件固定在某種專(zhuān)用或通用的輔助連接件上，輔助連接件內(nèi)開(kāi)有一系列通油孔道，液壓控制元件之間的油路聯(lián)系通過(guò)這些通油孔道來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)點(diǎn)：油路直接做在輔助件或液壓閥體上，省去了大量管件（無(wú)管集成因此而得名）；結(jié)構(gòu)緊湊，組裝方便，外形整齊美觀；安裝位置靈活；油路通道短，壓力損失較小，不易泄漏。本設(shè)計(jì)中液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)的控制裝置采用無(wú)管集成。4.2 液壓集成塊概述無(wú)管集成的液壓控制裝置按輔助連接形式的不同，可分為板式，塊式、鏈?zhǔn)健B加閥式和插裝式等五種主要形式。本設(shè)計(jì)中液壓控制裝置選用

41、的是塊式集成的形式。 4.2.1 塊式集成原理塊式集成是按典型液壓系統(tǒng)的各種基本回路，做成通用化的6面體油路塊(稱(chēng)為：集成塊)，通常其四周除1面安裝通向液壓執(zhí)行器(液壓缸或液壓馬達(dá))的管接頭外，其余3面安裝標(biāo)準(zhǔn)的板式液壓閥及少量疊加閥或插裝閥，這些液壓閥之間的油路聯(lián)系由油路塊內(nèi)部的通道孔實(shí)現(xiàn)，塊的上下兩面為塊間疊積結(jié)合面，布有由下向上貫穿通道體的公用壓力油孔P、回油孔O (T)、泄漏油孔I.及塊間連接螺栓孔，多個(gè)回路塊疊積在一起，通過(guò)4只長(zhǎng)螺栓固緊后，各塊之間的油路聯(lián)系通過(guò)公用油孔來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖4.1 所示。圖4.1 塊式集成液壓控制裝置的結(jié)構(gòu)1單泵或雙泵供油進(jìn)口 2集成塊前面 3集成塊左側(cè)面4

42、二位五通電磁換向閥 5背壓閥 6通液壓缸小腔的管接頭7通液壓缸大腔的管接頭 8測(cè)壓管 9頂塊 10壓力表11壓力表開(kāi)關(guān) 12二位二通電磁換向閥 13調(diào)速閥14過(guò)渡扳15順序閥 16集成塊后面 17集成塊18集成塊側(cè)面 19、20雙、單泵供油進(jìn)油口 21基塊 4.2.2 塊式集成的優(yōu)點(diǎn)塊式集成有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)可用標(biāo)準(zhǔn)元件按典型動(dòng)作組成單元回路塊，選取適當(dāng)?shù)幕芈穳K疊積于一體，即可構(gòu)成所需液壓控制裝置，故可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作。（2）設(shè)計(jì)靈活、更改方便 因整個(gè)液壓系統(tǒng)由不同功能的單元回路塊組成，當(dāng)需要更改系統(tǒng)、增減元件時(shí)，只需更換或增減單元回路塊即可實(shí)現(xiàn)，所以設(shè)計(jì)時(shí)靈活性大、更改方便。（3）易于

43、加工、專(zhuān)業(yè)化程度高集成塊(也稱(chēng)通道體)主要是6個(gè)平面及各種孔的加工。與前述油路板相比，集成塊尺寸要小得多，因此平面和孔道的加工比較容易，便于組織專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)和降低成本。（4）結(jié)構(gòu)緊湊、裝配維護(hù)方便由于液壓系統(tǒng)的多數(shù)油路等效成了集成塊內(nèi)的通油孔道，所以大大減少了整個(gè)液壓裝置的管路和管接頭數(shù)量，使得整個(gè)液壓控制裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，外形整齊美觀，便于裝配維護(hù)，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)泄漏少，穩(wěn)定性好。（5）系統(tǒng)運(yùn)行效率較高由于實(shí)現(xiàn)各控制閥之間油路聯(lián)系的孔道的直徑較大且長(zhǎng)度短.所以系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，壓力損失小，發(fā)熱少，效率較高。塊式集成的主要缺點(diǎn)：集成塊的孔系設(shè)計(jì)和加工容易出錯(cuò)，需要一定的設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)。塊式集成設(shè)計(jì)

44、靈活、更改方便；易于加工、專(zhuān)業(yè)化程度高；結(jié)構(gòu)緊湊、裝配維護(hù)方便；系統(tǒng)運(yùn)行效率較高，但塊式集成的集成塊的孔系設(shè)計(jì)較難，需要一定的設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)，故設(shè)計(jì)時(shí)需小心謹(jǐn)慎。5 液壓馬達(dá)測(cè)試方法及測(cè)試技術(shù)5.1 液壓馬達(dá)試驗(yàn)方法 5.1.1 型式實(shí)驗(yàn)和出廠實(shí)驗(yàn)液壓馬達(dá)實(shí)驗(yàn)的主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括型式實(shí)驗(yàn)和出廠實(shí)驗(yàn)兩種。在這兩大類(lèi)的實(shí)驗(yàn)中，各有許多不同的實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。這些都是這次液壓馬達(dá)實(shí)驗(yàn)臺(tái)在工作中所必須要完成的。在查閱了液壓工程手冊(cè)中后，列舉液壓馬達(dá)的出廠實(shí)驗(yàn)和型式實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容如下：（1）液壓馬達(dá)型式試驗(yàn):排量驗(yàn)證試驗(yàn)，效率試驗(yàn)，啟動(dòng)效率試驗(yàn)，低速性能試驗(yàn)，噪聲試驗(yàn)，低溫試驗(yàn)，高溫試驗(yàn)，超速試驗(yàn)，超載試驗(yàn)，連續(xù)換

45、向試驗(yàn)，連續(xù)超載試驗(yàn)，連續(xù)滿載試驗(yàn)，背壓試驗(yàn)，效率檢查試驗(yàn)，外泄漏檢查；（2）液壓馬達(dá)出廠試驗(yàn)：氣密性試驗(yàn)，排量驗(yàn)證試驗(yàn)，容積效率試驗(yàn)，超載試驗(yàn)，總效率試驗(yàn)，外滲漏檢驗(yàn)；液壓馬達(dá)的型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)詳情見(jiàn)表5-1和表5-2。表5-1 液壓馬達(dá)型式試驗(yàn)序號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)試內(nèi)容及測(cè)試方法1排量驗(yàn)證試驗(yàn)在最大排量、空載壓力下，分別測(cè)量額定轉(zhuǎn)速的20%50%中任意設(shè)定轉(zhuǎn)速的排量和額定轉(zhuǎn)速的排量2效率試驗(yàn)1.最大排量工況下：（1）在額定轉(zhuǎn)速、額定壓力的25%下，測(cè)量流量第一組數(shù)據(jù)。然后逐漸加載，分別測(cè)量從額定壓力的25%至額定壓力之間6個(gè)以上等分的試驗(yàn)壓力點(diǎn)的各組數(shù)據(jù)；（2）在最高轉(zhuǎn)速和85%、70%、55

46、%、40%、25%額定轉(zhuǎn)速時(shí)，分別測(cè)量上述各試驗(yàn)壓力點(diǎn)的各組數(shù)據(jù)；（3）反向試驗(yàn)方法與正向相同。2.雙速或多速變量電動(dòng)機(jī)，除低速（最大排量）外，其余幾級(jí)速度僅測(cè)量100%、50%額定壓力下的容積效率和輸出扭矩。3.在進(jìn)口油溫為2035和7080條件下，分別測(cè)量在額定轉(zhuǎn)速、最大排量時(shí)，從空載壓力至額定壓力范圍內(nèi)7個(gè)以上等分壓力點(diǎn)的容積效率3啟動(dòng)效率試驗(yàn)采用恒扭矩啟動(dòng)方法或恒壓力啟動(dòng)方法，在最大排量工況下，一不同的恒定扭矩或恒定壓力值，分別測(cè)量電動(dòng)機(jī)輸出軸不同角位置以及正、反方向在額定壓力的25%、75%、100%和規(guī)定背壓下的啟動(dòng)壓力或扭矩4低速性能試驗(yàn)在最大排量、額定轉(zhuǎn)速和規(guī)定背壓下，一逐漸降

47、速和升速的方法分別重復(fù)測(cè)量正、反向不爬行的最低轉(zhuǎn)速按上述方法分別測(cè)量從額定壓力的50%至額定壓力之間的4個(gè)等分壓力點(diǎn)的最低轉(zhuǎn)速5噪聲試驗(yàn)在最大排量、額定轉(zhuǎn)速和規(guī)定背壓下，分別測(cè)量3個(gè)常用壓力（包括額定壓力）的噪聲值按上述方法分別測(cè)量最高轉(zhuǎn)速、70%額定轉(zhuǎn)速下各試驗(yàn)壓力點(diǎn)的噪聲值6低溫試驗(yàn)被試電動(dòng)機(jī)溫度和進(jìn)口油溫低于-20%之后，在空載壓力下，從低速至額定轉(zhuǎn)速分別進(jìn)行啟動(dòng)試驗(yàn)注：油液粘度根據(jù)設(shè)計(jì)要求7高溫試驗(yàn)額定工況下，一進(jìn)口溫度為90以上的油液做連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)1h以上，試畢后檢測(cè)額定工況下的容積效率。注：油液粘度根據(jù)設(shè)計(jì)要求8超速試驗(yàn)最大排量、最高轉(zhuǎn)速或125%額定轉(zhuǎn)速（選擇其中高者）工況下，分

48、別以空載壓力和額定壓力做連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)各15min以上9超載試驗(yàn)最大排量、額定轉(zhuǎn)速工況下，以最高壓力或125%額定壓力（選擇其中高者）做連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)10h以上。試驗(yàn)時(shí)的進(jìn)口油溫為306010連續(xù)換向試驗(yàn)額定工況下，以5次/min（1個(gè)往復(fù)為1次）以上的額率做正、反向換向試驗(yàn)：?jiǎn)蜗螂妱?dòng)機(jī)允許以頻率為1030次/min的沖擊試驗(yàn)代替，沖擊過(guò)程中額定壓力的保證時(shí)間應(yīng)大于1/3T試驗(yàn)時(shí)的油溫為3060試畢 后檢測(cè)額定工況下的容積效率11連續(xù)超載試驗(yàn)在最大排量、額定轉(zhuǎn)速工況下，一最高壓力或125%額定壓力（選擇其中高者）做連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)：在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，定期測(cè)量容積效率（或者外泄漏）、進(jìn)口油溫及電動(dòng)機(jī)外殼

49、最高溫度等：試畢后檢測(cè)額定工況下的容積效率試驗(yàn)時(shí)的進(jìn)口油溫為306012連續(xù)滿載試驗(yàn)在額定工況下做連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)：在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，定期測(cè)量容積效率（或者外泄漏）、進(jìn)口油溫及電動(dòng)機(jī)外殼最高溫度等；試畢后檢測(cè)額定工況下的容積效率；試驗(yàn)時(shí)的進(jìn)口油溫為306013背壓試驗(yàn)在最大排量、空載壓力下，分別在6個(gè)以上轉(zhuǎn)速（包括最高轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)速和25%額定轉(zhuǎn)速）下測(cè)出不發(fā)生振動(dòng)、沖擊時(shí)的背壓。注：無(wú)背壓要求的電動(dòng)機(jī)不做此項(xiàng)試驗(yàn)14效率檢查試驗(yàn)在完成上述規(guī)定項(xiàng)目試驗(yàn)后，測(cè)量額定工況下的容積效率和總效率15外泄漏檢查在上述規(guī)定項(xiàng)目試驗(yàn)過(guò)程中，檢查固定密封和回轉(zhuǎn)密封部位的滲漏情況表5-2 液壓馬達(dá)出廠試驗(yàn)序號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)

50、目?jī)?nèi)容和方法1氣密性試驗(yàn)在被試電動(dòng)機(jī)內(nèi)腔充滿0.16Mpa的干凈氣體，然后浸沒(méi)在防銹液中停留3min；電動(dòng)機(jī)在防銹液中稍加搖動(dòng)2排量驗(yàn)證試驗(yàn)在最大排量、額定轉(zhuǎn)速、空載壓力下，測(cè)量空載排量3容積效率試驗(yàn)在額定工況下測(cè)量容積效率4超載試驗(yàn)在最大排量、額定轉(zhuǎn)速下，以最高壓力或125%額定壓力（選擇其中高者）運(yùn)轉(zhuǎn)1min以上5總效率試驗(yàn)在額定工況下測(cè)量總效率6外滲漏檢查上述試驗(yàn)全過(guò)程中，檢查固定密封部位和回轉(zhuǎn)密封部位的滲漏情況 5.1.2 測(cè)量準(zhǔn)確度查閱GB/T 15622-1995 液壓缸試驗(yàn)方法后，得知測(cè)量準(zhǔn)確度等級(jí)分B、C兩級(jí)。測(cè)量系統(tǒng)允許系統(tǒng)誤差見(jiàn)表5.3。表5-3 測(cè)量系統(tǒng)允許系統(tǒng)誤差測(cè)量系

51、統(tǒng)允許系統(tǒng)誤差測(cè)量準(zhǔn)確度等級(jí)B 級(jí)C 級(jí)壓力在0.2MPa表壓以下時(shí)，kPa±3.0±5.0在等于或大于0.2MPa表壓以下時(shí)，%±1.5±2.5 溫 度，±1.0±2.0測(cè) 力，%±1.0±1.5流 量，%±1.5±2.5本設(shè)計(jì)要求：液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)達(dá)到B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)臺(tái)，即試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度要符合B級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，所測(cè)量的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要在測(cè)量系統(tǒng)允許系統(tǒng)誤差的范圍內(nèi)。 5.1.3 試驗(yàn)用油液粘度：40時(shí)油液的運(yùn)動(dòng)粘度為2974，本設(shè)計(jì)所選用的液壓油牌號(hào)為：L-HM32，在40時(shí)該液壓油的運(yùn)動(dòng)粘

52、度為32（），符合試驗(yàn)要求；溫度：除特殊規(guī)定外，型式試驗(yàn)應(yīng)在50±2下進(jìn)行，出廠試驗(yàn)在50±4下進(jìn)行；清潔度等級(jí)：試驗(yàn)系統(tǒng)油液的固體污染度等級(jí)代號(hào)不得高于19/16。 5.1.4 穩(wěn)態(tài)條件被控參數(shù)平均指示值在表5.4的范圍內(nèi)變化時(shí)，方允許記錄試驗(yàn)參數(shù)的測(cè)量值。表5-4 被控參數(shù)平均指示值允許變化范圍被 控 參 數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確度等級(jí)B 級(jí)C 級(jí)壓力在0.2MPa表壓以下時(shí)，kPa±3.0±5.0在等于或大于0.2MPa表壓以下時(shí)，%±1.5±2.5 溫 度，±2.0±4.0流 量，%±1.5±2.5

53、5.1.5 測(cè)量點(diǎn)的位置試驗(yàn)臺(tái)對(duì)于各種被控量的測(cè)量要有一定位置要求，比如測(cè)量?jī)x器設(shè)備放置的位置離開(kāi)試驗(yàn)馬達(dá)的距離等。測(cè)量點(diǎn)的具體位置如下表所示：表5-5 試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量點(diǎn)的位置測(cè)量點(diǎn)測(cè)量要求測(cè)壓點(diǎn)離泵口24倍管徑離閥進(jìn)口5倍管徑以上，擾動(dòng)源下游10倍管徑以上，閥出口10倍管徑以上測(cè)溫點(diǎn)離泵測(cè)壓點(diǎn)24倍離閥進(jìn)口15倍管徑以內(nèi)測(cè)流量點(diǎn)應(yīng)在泵的出口和馬達(dá)進(jìn)口測(cè)量流量。如在其他點(diǎn)測(cè)量流量，應(yīng)同時(shí)測(cè)出該點(diǎn)的壓力和溫度并進(jìn)行修正測(cè)噪聲點(diǎn)離泵外殼1m處的半球面不同截面上10個(gè)以上均勻分布的位置上5.2 液壓馬達(dá)流量的測(cè)量 5.2.1 流量的測(cè)量原理 流量是指單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道某一橫截面的流體的數(shù)量。用單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的流體容積表示的流量稱(chēng)為容積流量；用質(zhì)量表示的流量稱(chēng)為質(zhì)量流量；這兩種單位時(shí)間內(nèi)的流量稱(chēng)為瞬時(shí)流量。把流量對(duì)任意時(shí)間進(jìn)行積分出的累計(jì)體積或累計(jì)質(zhì)量的總和稱(chēng)為累積流量，也叫總量。在測(cè)量方法上，把測(cè)量瞬時(shí)流量用的儀表稱(chēng)為瞬時(shí)流量計(jì)，把測(cè)量累積流量的儀表稱(chēng)為累積流量計(jì)