机滤总成滤座调压阀开启压力性能试验台的设计

《机滤总成滤座调压阀开启压力性能试验台的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机滤总成滤座调压阀开启压力性能试验台的设计（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、机滤总成滤座调压阀开启压力性能试验台的设计Filter Assembly Filter Pressure Regulation Valve Opening Pressure of Performance Test-bed Design于新华（蚌埠金威滤清器有限公司 ）摘要 本文详细介绍了带滤座机油滤清器总 成调压阀开启压 力性能试验台的设计要点及工作原理。 该设备通过生产验证，有效解决了用户反映调压阀开启压力偏高或偏低的质量问题，生产效率和经济效益有明显提高。关键词调压阀 开启压力 齿轮泵 椭圆齿轮流量计 流量显示仪Key words: Pressure regulating valve Op

2、ening pressure Gear pump Oval gear flowmeterFlow indicator前言调 压 阀 ， 也 叫 限 压 阀 ， 一 般 安 装 在 机 油 泵 端 盖 或 机 油 滤 清 器 滤 座 上 ，主 要 作 用 是 调 节 或 限 制 润 滑系 统 内 的 油 压 ，是 发 动 机 的 润 滑 系 统 的 安 全 保 护 装置 。 这 些 阀 的 性 能 与 否 直 接 影 响 到 产 品 的 合 格 与 否 ，因 而 这 些 阀 开 启 压 力 性 能 试 验 也 是 产 品 总 装 过程中最重要的过程特性之一。 在现实生产中每年因 主 机 厂 反

3、映 阀 漏 油 或 开 启 压 力 偏 高 、偏 低 等 造 成 的 经 济 损 失 也 是 非 常 可 观 。 长 期 以 来 ，许 多 老 前 辈 及专 家 也 就 曾 因 开 启 压 力 点 问 题 进 行 了 大 量 的 探 讨 和 验 证 ， 但 终 因 意 见 不 统 一 而 告 终 ， 该 问 题 也 始 终 悬 而 未 决 。 其 实 问 题 的 原 因 可 能 是 多 种 多 样 的 ，但究 其 主 要 原 因 试 验 条 件 及 试 验 方 法 均 与 产 品 图 中 所 要 求 的 存 在 差 异 ，产 品 图 中 要 求 试 验 介 质 为 11号 机油在温 度为802

4、条件下 进行试验 ， 而 在 实 际 的 批 量 生 产 过 程 中 我 们 的 试 验 条 件 不 能 与 产 品 图 中 要 求 相 吻 合 ， 且 就 温 度 精 度 要 求 苛 刻 ， 也 很难 保 证 。 据 相 关 资 料 中 介 绍 ，测 试 阀 的 性 能 与 所 用 测 试 介 质 的 流 量 及 粘 度 有 着 密 切 的 联 系 ，介 质 的 粘 度 不 同 ，阀 开 启 压 力 也 不 同 。 开 启 压 力 的 前 提 也 是 在 一 定 流 量 下 进 行 测 试 的 ，如 果 撇 开 流 量 进 行 测 试 话 ，那 么 开 启 压 力 也 就 无 从 谈 起 。

5、 目 前 生 产 中 所 有 性能试验台均无流量计和相应的恒温设施 。 在不同 的 气 候 条 件 下 （ 如 冬 、 夏 季 ）， 试 验 介 质 的 粘 度 和 流试 合 格 的 产 品 ， 在 一 定 程 度 上 存 在 着 隐 患 ， 质 量 问 题 随 时 可 能 发 生 。 生 产 中 在 处 理 这 些 问 题 时 ，经 常 是 在 总 装 一 批 产 品 时 ，先 拿 几 只 去 研 究 所 试 验 室 做 对 比 试 验 ，根 据 其 开 启 时 流 量 的 大 小 来 确 定 生 产 中 阀 的 开 启 压 力 点 。 随 着 市 场 需 求 的 日 趋 增 大 ，用 户

6、对 产 品 质 量 稳 定 性 要 求 越 来 越 严 格 ，这 些 试 验 台 的 弊 端 也 日 渐 明 显 起 来 ，企 业 为 此 也 付 出 了 不 小 的 代 价。 鉴于以上种种原因决定重新设计并制造新的调 压阀开启压力性能试验台。12调压阀结构与工作原理图 1 为 典 型 的 旋 装 式 机 油 滤 清 器 总 成 结 构 图 ，图 2 为 典 型 的 旋 装 式 机 油 滤 清 器 总 成 调 压 阀 结 构图 。 机 油 滤 清 器 总 成 的 工 作 原 理 是 ：正 常 工 作 时 机 油 从 滤 座 进 油 孔 进 油 再 通 过 螺 板 进 油 孔 进 入 到 机 油

7、 滤 清 器 进 行 过 滤 ，过 滤 后 的 机 油 通 过 螺 纹 接 头 内孔 经 过 滤 座 出 油 孔 流 入 到 发 动 机 主 油 道 内 ，当 主 油出 油 孔滤 座螺 纹 接 头进 油 孔螺 纹 板 孔机 油 滤 清 器量 发 生 了 改 变 ， 而 测 试 手 段 却 是 相 同 的 ， 因 而 经 测图1 机油滤清器总成结构图 节 流 阀12内 燃 机 与 配 件2013 年 第 6 期以 显 示 总 流 量 也 可 以 显 示 液 压 系 统 瞬 时 流 量 ，而 我们使用用的是瞬时流量 。调 压 阀 弹 簧垫 圈指 示 灯压 力 表流 量 显 示 仪操 作 按 钮螺

8、母M161.5试 验 台 架调 节 螺 钉 滤 座过 滤 装 置椭圆齿轮流量计 电 机齿 轮 泵进 油 孔钢 球11.9泄 油 孔密 封 橡 胶 垫油 箱图2 调 压 阀 结 构 图 道 压 力 大 于 产 品 规 定 的 开 启 压 力 值 时 调 压 阀 的 弹 簧 被 钢 球 往 上 顶 起 ，机 油 就 从 钢 球 底 部 泄 油 孔 泄 出 达到快速调节油压的作用 。 性能试验台的作用就是 将 调 压 阀 开 启 压 力 值 调 整 到 产 品 图 纸 要 求 的 开 启 压力值后 ，再将螺母固定、锁紧。图4 试验台结构示意图 （1）齿轮泵的选择：确定齿轮泵的最大工作压力PpPpP1

9、+P=1.5MPa+0.8MPa=2.3 MPa式中 P1齿轮泵最大工作压力；P从 齿 轮 泵 出 口 到 齿 轮 泵 入 口 的 管 路 损失，一般取0.5-1.5 MPa 确定齿轮泵的流量QpQpK（Qmax）=1.220=24L/min式中K为系统渗漏系数，一般取1.1-1.3Qmax为液压系统工作时最大总流量，所测调压 阀要求最高的为20L/min。 确定齿轮泵的规格 根据以上求 得的Pp和Qp值， 为 使 齿 轮 泵 有 一 定 的 压 力 储 备 ，所 选 泵 的 额 定 压 力 一 般 要 比 最 大 工 作 压力大于25%-60%，因此CB-B32符合系统要求。确定齿轮泵的驱动

10、功率PP=PpQPp/p =2.3241000600.70.1kW式中Pp齿轮泵的最大工作压力（MPa）Qp齿轮泵的流量（m3/s）p齿轮泵的总功率 一般为0.6-0.7kW（2）确定管道内径d3性能试验台结构设计与计算分析图3为性能试验台油路系统原理示意图，当件11电 机 启 动 后 ，件1油 箱 里 的 机 油 通 过 件2粗 过 滤 器 过 滤后经件3齿轮泵将其吸出，在齿轮泵出油孔处设置 一 条 减 压 回 路 ，件9压 力 表 显 示的是系统压力 ，件10 溢流阀作用是使整个液 压系统的压力保持恒定 ，机油通过件8精过滤装置过滤后由件7节流阀控制流量 的 大 小 ，在 件5齿轮流量计前

11、 后 分 别 设 置1个 方 向 控 制阀以防止系统机油倒流 ，在工件的进油口处安装 件4压力表，系统工作时显示的就是被测调压法阀开 启压力。6 螺纹直通式球阀 7节 流 阀8过 滤 装 置 5 椭圆齿轮流量计 9压 力 表10溢 流 阀4 压 力 表11电 机d= 姨4Q/ = 姨4X0.032603.14=0.022m=22mm式中Q通过管道内径的流量管内允许流速（m/s）一般为1 m/s（3）确定油箱的容量V V=aQV=4321000=0.128 m3式中QV齿轮泵每分钟排出压力油的容积（m3） A经验系数一般为5-71 油 箱2 过 滤 器3 齿 轮 泵图3 油路系统原理图 图4为

12、性 能 试 验 台 结 构 示 意 图 ，主 要 由 油 箱 、电 机 、齿 轮 泵 、椭 圆 齿 轮 流 量 计 、过 滤 装 置 、试 验 台 架 、 流 量 显 示 仪 、压 力 表 等 部 件 组 成 。 为 了 便 于 安 装 和 维 修 ，油 箱 与 齿 轮 泵 管 路 采 用 钢 管 连 接 ， 而 其 它 管 路 均 用 高 压 油 管 连 接 ，还 可 以 降 低 制 作 成 本 。 流 量根 据 整 体 布 局 ，610mm450mm=0.14m3确 定 油 箱 尺 寸 为 520mm （下转第14页）显 示 仪 与 椭 圆 齿 轮 流 量 计 连 接 ，系 统 工 作 时

13、 它 既 可14内 燃 机 与 配 件2013 年 第 6 期能发出停止指令。 这样力矩杆的材料和机械手的材料 选 择 要 尽 量 选 用 质 量 轻 强 度 高 的 材 料 ，且 力 矩 杆 长 度 一 定 要 计 算 准 确 ，避 免 因 选 材 和 长 度 选 择 错 误而 造 成 的 防 碰 传 感 器 错 误 停 止 指 令 的 发 出 ，从 而 影 响机组正常运行。图2图4 改进效果的验证改 进 工 作 于2012年10月 份 完 成 ，机 组 运 行 至 今3未 发 生 过 因 碰 撞 而 造 成 机 器 人 谐 波 齿 轮 损 坏 的 问题 。 比 原 来 每 年 平 均 损

14、坏 三 个 谐 波 齿 轮 ，年 可 节 约 直 接配件成本3.6万余元。 同时 又可避免未 改进 前 ，原 有 的 碰 撞 对 机 器 人 其 他 五 个 轴 的 冲 击 伤 害 的 潜在风险，确保了该机组的正常生产运行。图3 作 用 到 谐 波 齿 轮 上 面 ，这 时 防 碰 传 感 器 通 过 和 主 控 系 统 连 接 的 防 碰 电 缆 将 信 号 反 馈 到 主 控 系 统 的 PLC，主控系统的PLC会发出让机器人停止 工作的指 令 ，这 样 机 器 人 就 会 立 即 停 止 工 作 。 本 方 案 的 关 键 点 有 三 个 ：第 一 、选 对 合 适 的 防 碰 传 感

15、器 ，所 谓 合 适 就 是 防 碰 传 感 器 发 出 指 令 所 需 的 力 一 定 要 小 于 机 器 人 的 谐 波 齿 轮 所 能 承 受 的 力 。 第 二 、防 碰 传 感 器 一 定 要 安 装 在 机 器 人 六 轴 减 速 器 和 机 械 手 之 间 ，并 且 保 证 机 器 人 的 机 械 手 撞 击 受 力 时 ，能 在 第 一 时 间 以 最 大 的 力 传 至 防 碰 传 感 器 ，最 好 是 垂 直 于 防 碰 传4结束语随 着 工 业 自 动 化 程 度 的 提 高 ，同 时 也 给 工 业 企业 带 来 了 新 的 问 题 和 挑 战 ，只 有 针 对 问 题

16、 和 挑 战 选用 合 适 的 方 案 去 解 决 它 ，才 能 真 正 享 受 到 工 业 自 动 化带来的效率和效益。感器的力矩杆的位置安装 （见图3）。第三、防碰传感作 者 简 介 ： 张 国 强 （1957）， 男 ， 石家庄弘旭动力科技有限公 司 副 总 经 理 ，研 究 方 向 ：内 燃 机 零 部 件 的 研 究 开 发 。周 东 （1979），男 ，石家庄弘旭动力科技有限公司气门 厂 副 厂 长 ，主要从事内燃机气门零部件 的 研究开发 。器 的 力 矩 杆 （见 图4）。长 度 的 选 择 和 材 料 的 选 择 一定 要 合 适 ，既 要 保 证 在 承 受 机 械 手 自 重 的 前 提 下 不 能 发 出 指 令 ，又 要 保 证 机 器 人 在 正 常 工 作 状 态 下 不（上接第12页）4油箱设计要点油 箱 采 用 分 离 式 与 试 验 台 架 分 开 ，这 样 既 减 少5结束语