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1、摘 要随着液压工业的发展，液压技术在各种机械中发挥着越来越重要的作用。由于液压系统的组成、功能日益复杂，因而发生故障的机率也随之增多。液压缸的研究、设计、生产、使用与维修都离不开对其进行试验；设计一种能满足各种类型液压缸试验要求，并能以最少的资金和占用最小的场地解决实际问题的通用液压缸试验台已势在必行。本课题在设计出的试验台液压原理图的基础上，借助先进的测量系统和经典的电气控制系统来实现液压缸的动静态特性测试。其主要的测试项目的为液压缸的气密性、排量、容积效率、总效率等特性测试。本课题所设计的液压缸动静态特性试验台最大压力达到31.5MPa，最大流量达到250L/min；能够满足缸径在200m
2、m、行程在1500mm以下的液压缸的试验要求。本系统的特点是：效率高、精度高、噪声小、泄露小、操作人性化等特点。本系统还选用了一些先进的电子元件，系统稳定可靠、使用寿命长。关键词 液压技术，液压系统，液压缸试验台ABSTRACTWith the development of industrial hydraulic, hydraulic technology in the machinery to play an increasingly important role. As the hydraulic system of the composition, function increasin
3、gly complex and thus the failure rate also will increase. Cylinder research, design, production, use and maintenance can not be separated from its test; design a hydraulic cylinder to meet the test requirements of various types, and are able to at least the capital and occupied the smallest venue to
4、 solve practical problems Universal hydraulic cylinder test bed it is imperative. This topic in designs in the test platform hydraulic pressure schematic diagrams foundation, realizes the hydraulic cylinder with the aid of the advanced measurement system and the classics electric control system to m
5、ove the static characteristic test. What its main test item is characteristic tests and so on hydraulic cylinders gas tightness, displacement, volumetric efficiency, overall effectiveness index. The issue of hydraulic cylinders designed by static and dynamic properties of the greatest pressure reach
6、ed to 31.5 MPa, the largest flow reached 250 L/min; able to meet bore in 200 mm, in 1500 mm trip following the test requirements of hydraulic cylinders. The system is characterized by: high efficiency, high precision, noise, leaking small, operating characteristics of human nature. The system also s
7、elected a number of advanced electronic components, the system is stable and reliable, long life.Keywords hydraulic technology，hydraulic system，hydraulic cylinder test bed目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论1课题背景1课题主要研究内容11.2.1 液压泵站的设计11.2.2 电气控制的设计21.2.3 台架部分的设计2课题的研究意义及可行性22 液压系统的设计3液压系统的设计要求及方案分析3液压系统设计参数3制定系统方
8、案和拟定液压系统图42.3.1 制定系统方案42.3.2 系统原理图的拟定4液压能源装置设计62.4.1 设计分析62.4.2 液压泵的计算与选择62.4.3 确定液压泵驱动电动机的功率82.4.4 油管的设计82.4.5 油箱的设计与计算9过滤器的选择11控制元件的选择12液压系统密封装置选用与设计15液压系统性能估算162.7.1 验算回路中的压力损失162.7.2 系统总效率估算17系统发热与温升估算173 试验台检测台架的设计20加载缸的设计选用20接近开关（行程开关）的选用22测力计的选择23台架本体的设计233.4.1 台架的使用24主要部件受力计算254 控制部分的设计28设计分
9、析28电气控制线路设计284.2.1 主回路设计284.2.2 控制电路设计294.2.3 选择电气元件30操作控制台设计344.3.1 控制台架的外形设计344.3.2 显示仪表的安装设计354.3.3 控制按钮的安装布置355 系统的安装、调试37对液压系统安装方面的要求375.1.1 液压泵装置的安装要求375.1.2 油箱的安装要求37液压阀的安装要求375.1.4 液压辅件的安装要求375.1.5 液压执行元件的安装要求385.1.6 液压管路的循环冲洗38液压系统的调试385.2.1 调试前的检查385.2.2 起动液压泵395.2.3 系统排气395.2.4 系统耐压试验395.
10、2.5 空载调试395.2.6 负载试车39液压系统的验收396 系统测试项目及方法40试验项目及方法40本系统对各参数的试验方法41结论43参 考 文 献44致 谢451 绪论当今社会液压技术渗透到很多领域，不断在民用工业、机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展，而且发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。随着液压技术的不断发展，随着人们对液压产品的要求不断提高，液压测试技术也不断遇到新的挑战，在液压行业中逐渐成为一颗耀眼的明星，成为我国液压行业一重要部分。而液压缸作为液压执行元件中不可缺少的一个必备元件，也受到大家的重视.从而使
11、液压缸试验台也成为液压家族的重要一员。经过十多年来液压测试技术的发展，主要表现在普遍采用计算机技术。液压缸试验台除了常规的几个主要参数的测试外，还有了进一步的发展，特别是在寻求在线测试专用测试系统，均有不少新发展。虽然取得上述成果，但和目前国内的需求和国外先进水平相比还有较大差距。包括产品趋同化、构成不合理，性能低、可靠性差，创新和自我开发能力弱，自行设计水平低。具体表现在产品水平、产品体系与市场需求存在较大的结构性矛盾。中国的液压市场很大，用户对产品的要求各异，各种高品质、高性能的液压元件市场需求量很大。而大部分国内企业所能提供的产品，无论在档次上还是种类上，都还远远不能满足这些需求。因此，
12、在众多低档产品压价竞争的同时，不得不让出一块巨大的市场给国外产品。这表明，在市场丰富多样的需求面前，国内液压行业现有产品体系的结构性过剩与结构性短缺两个矛盾同时并存；也表明我们在产品的多样性、层次分布性和市场适应性等方面有待调整和改善。企业在产品更新、装备改造等方面的投入能力不足。目前，我国大部份气动企业缺乏对产品及装备进行较大更新改造的能力，在高技术产品及专用生产检测装备的系统开发和投入能力上尤为缺乏，因而也限制了企业在高技术产品发展上取得大的突破，对缩短与国际先进水平的差距带来影响。当然，投入资金只是个基础条件，还必须有技术、人才等多方面的保障才行。课题主要研究内容我们将整个试验台设计分成
13、三大块分别设计；即：液压泵站、试验台台架部分和电气控制的设计。 液压泵站的设计我们可以将其分为主液压系统和辅助液压系统.其中主液压系统可以由油泵电机组、油箱、支架、电机泵组底座、控制阀、管路等组成。辅助液压系统可以由独立的油液旁路过滤系统、回油过滤器、试验油缸集油装置、控制阀等组成。被测油缸完成试验后,通过排油将油缸内的液压油排到集油箱内,最后排回主油箱。 电气控制的设计电气控制系统可由电气安装柜,控制按钮等组成。试验程序可以由PLC等处理完成,实现试验所需要的各项动作及安全防护措施,可以实现自动换向,保压延时等功能。操作方式可以设置为手动或自动。 台架部分的设计台架部分的设计可以将一些操作按
14、钮、仪表、数据显示设备等，如压力表、流量计、温度计等布置在台架上面。方便控制及数据的获取。课题的研究意义及可行性随着当今液压技术的发展，液压技术在各种机械行业中发挥着越来越重要的作用。由于液压系统的组成、功能等也日益复杂，因而发生故障的机率也随之增多。由于液压系统的故障具有隐蔽性、变换性和诱发因素的多元性，所以在故障诊断和排除时，我们不但需要有熟练的技术人员，而且还必须具有精良的检测设备。就目前的形式看，液压缸动静态特性试验台的创新改造设计是能够达到的。为了适应我国液压行业的发展现状以及当前人们对液压行业新的要求，液压缸动静态特性试验台的创新改造设计也是必要的。液压缸动静态特性试验台的创新改造
15、设计，是在原老式液压缸试验台的基础上进行创新改造设计的，保留了老式液压缸试验台的大部分机械部件，只对其软件控制部分融入先进的计算机控制技术。另外再新配置一些相应的最新压力和流量检测仪表或传感器和数字仪表。这些元件在当前市场上都已经存在，且都日趋成熟，已经达到一定先进水平，改造时可以直接购买，因此可以降低设计成本。经过改造设计，它的精度得到提高，功能更加全面，操作更加人性化，数据采集等更加方便直接。同老式液压缸试验台相比，改造设计后的新型液压缸试验台在市场上的前景更大，能够更大程度地满足用户的需求。达到一个新的技术水平，从而为我国液压测试行业注入新的血液。2 液压系统的设计2.1液压系统的设计要求及方案分析设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进行进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。主机的概况：本次设计的液压缸动静态特性试验台的用途主要是对各类液压缸的各项参数进行检测，以确定液压缸各项性能是否达标，从而判断出液压缸是否合格。该液压缸试验台主要由液压泵站、控制台以及
