液压系统可靠性试验

中高压液压缸的可靠性验证试验
适用于额定压力为10～32MPa通用的双作用液压缸
1.试验条件
1）工作介质
A.使用油液。在推荐油温下使用N46或N68抗磨液压油。低温工况下使用N15航空液压油。
B．油温。推荐工作油温为25～65摄氏度，极限工作油温为-20～80摄氏度，台架试验检测内泄露时间油温为50℃±2℃；台架连续满载荷可靠性试验时油温为30℃～60℃。
C．清洁度。固体颗粒污染等级为19/16。
2）台架试验液压系统
3）仪器、仪表精度
4）稳态条件
5）其他

2. 产品时效和故障的判成
①产品失效标志
A．内泄露量或沉降量超过规定值
B．活塞杆和导向套、活塞和缸筒的滑动表面出现严重烧灼、拉丝。
C．其他零件损坏
② 产品故障标志
密封件失效，固定密封处渗油，活塞杆密封处在运行中渗漏量超过规定值以及停机时渗油。

3.可靠性特征量和指标
①以平均*时间作为可靠性特征量
②可靠性指标
台架试验，中位寿命To.5在活塞行程小于500mm时为100km；活塞行程大于或等于500mm时，往复换向为200000次（置信度90%。可靠度50%）

4.抽样数和试验指标
①台架试验。采用截尾试验方法，从同一批产品中抽样3台。在满载荷工况下。当活塞行程小于500mm时，测试累积行程为100km；当活塞行程大于或等于500mm时，测试累积往往复换向为200000次。
②随主机试验。从同类主机中抽样3台。严格遵守产品的使用技术条件，并有专人监督，记录使用工况，采用截尾试验方法。
5台架试验方法
6拆检

液压元件的计算是指计算元件在工作中承受的压力和通过的流量，以便选择元件的规格、型号，此外，还要计算原动机的功率和油箱的容量。选择元件时，应尽量选用标准元件。

1．动力元件的选择
依据系统的zui高工作压力和zui大流量选择液压泵，注意要留有一定的储备。一般泵的额定压力应比计算的zui高工作压力高25%～60%，以避免动态峰值压力对泵的破坏；考虑到元件和系统的泄漏，泵的额定流量应比计算的zui大流量大10%～30%。液压泵选定后，就可计算液压泵所需的功率，根据功率和液压泵所需转速选择原动机。
(l)确定液压泵的zui高工作压力pp  液压泵的zui大工作压力pp可按下式计算

                           pp≥p1max+∑△p                       (9-12)

式中  p1max——液压执行元件zui高工作压力；

     ∑△p——液压泵出口到执行元件入口之间所有沿程压力损失和局部压力损失之和。

    ∑△p较为准确的计算需要管路和元件布局确定好之后才能进行，初步计算可根据经验数据选取。对于管路简单，管内流速不大时，取∑△p=0.2-0.5MPa；对于管路复杂，管内流速较大或有调速元件时，取∑△p=0. 5～1.5MPa。

(2)确定液压泵的zui大供油量qp  液压泵的zui大供油量可按下式计算

                            qp=K×(∑q)max                      (9-13)

式中  K——系统的泄漏修正系数，一般取K=1.1～1.3，大流量取小值，小流量取大值；

(∑q)max——同时动作的各执行元件所需流量之和的zui大值，对于工作中始终需要溢流的系统，尚需加上溢流阀的zui小溢流量，溢流阀的zui小溢流量可以取其额定流量的10%。

(3)选择液压泵的规格和类型根据以上计算，参考液压元件手册或产品样本即可确定液压泵的规格和类型。选择的液压泵的额定流量要大于或等于前面计算所得到的液压泵的zui大供油量，并尽可能接近计算值。所选液压泵的额定压力应大于或等于计算所得到的zui高工作压力。如果系统中有一定的压力储备，则所选液压泵的额定压力要高出计算所得到的zui高工作压力25%～60%。

(4)选择原动机液压泵在额定流量和额定压力下工作时，其驱动原动机的功率可从元件手册中查到。另外也可以根据具体工况来计算。在工作循环中，当液压泵的压力和功率变化较小时，液压泵所需的驱动功率为

                            Pp =ppqp/ηp                         (9-14)

式中  p——液压泵的总效率。

    在工作循环过程中，当液压泵的压力和功率变化都较大时，液压泵所需的平均驱动功率应按下式计算

                         Pp=,-,i=1-n-,P-i-2../,i=1-n-,t-i...                  (9-15)

式中Pi，ti——在整个工作循环中，第i个工作阶段所需的功率和时间。

应该指出，选择原动机时一定要同时考虑功率和转速两个因素。因为对电动机来说，除电动机的功率满足液压泵的需要外，电动机的同步转速不应高出液压泵的额定转速。

2．控制元件的选择

各类控制阀的规格应按阀所在的回路的zui高工作压力和通过阀的zui大流量从产品样本中选择。选择阀类元件时，应考虑其结构形式、特性、压力等级、连接方式、集成方式及操作方式等。

选择压力控制阀时，应考虑压力阀的压力调节范围、流量变化范围、所要求的压力灵敏度和平稳性等。特别是溢流阀的额定流量必须满足液压泵的zui大流量的要求。

选择流量控制阀时，应考虑流量阀的流量调节范围，流量一压力特性，zui小稳定流量，压力补偿要求或温度补偿要求，对滤油器过滤精度的要求，阀进出油口压差大小及阀内泄漏的大小等。

选择方向控制阀时，应考虑方向阀的换向频率、响应时间、操作方式、滑阀机能、阀口压力损失及阀内的泄漏的大小等。
通过各类阀的实际流量zui多不应超过其额定流量的20%，以避免压力损失过大，引起油液发热、噪声和其他性能恶化。

3．辅助元件的选择

(l)确定管道尺寸管道尺寸的确定参见第六章第四节。在实际设计中，管道尺寸、管接头尺寸常选得与液压阀的接口尺寸一致，这样可使管道和管接头选择简单。

(2)确定油箱的容量油箱的容量V可按下面的经验公式确定

                               V=aqv                           (9-16)

式中qv——液压泵每分钟排出的液体体积；

a——经验系数，低压系统取2～4，中压系统取5～7，高压系统取6～12，行走机械取1～2。

中压以上系统都带有散热装置，其油箱容积可适当减少。按式(9-16)确定的油箱容积，在一般情况下都能正常工作，但在功率较大而又连续工作的情况下需按发热量验算后确定。
(3)蓄能器、滤油器的选用蓄能器、滤油器等可按有关原则进行。

毛刺的存在，影响到以下方面：
a．使零件的加工和测量基准不准确。
b．影响零件的配合精度和装配精度，如装不进，接触不良，产生导向误差等，特别是自动装配工序中的组装性。
c．在加工或使用过程中，毛刺会对操作者或使用者造成伤害事故（刺伤或刮伤）
d．影响配合界面的密封性，造成內泄。
e．影响摩擦磨损和表面润滑特性。
f．对于热处理零件，毛刺易造成应力集中而使零件开裂。
g．影响液压元件的动作敏感特性。
h．影响零件的表面疲劳强度和耐腐蚀性能。
i．毛刺的脱落，会引起零件间的磨损和运动精度的下降。
j．可能引起绝缘障碍，造成电器控制系统短路。
k．影响外表美观。

泵、阀类零件在加工中产生的主要毛刺
a．CBT-E500 型高压齿轮泵的中间体为铸铝ZL材料，塑性、可加工性能良好，在切削加工中易生成各种毛刺。
b．CBT-E500泵轴套毛刺。轴套为铝合金，强度较铸铝稍高，但塑性任然良好，易于加工，造成其zui终毛刺的主要加工工序为端铣平面、立铣刀铣密封槽，三面刃铣刀高压槽和旋风铣外圆。zui难去除的毛刺是三面刃铣刀铣高压槽时产生的槽端毛刺。它若去除不净，则在齿轮泵工作时易于脱落，造成齿轮泵磨损和损坏，立铣刀高压密封槽时易在槽边形成较大毛刺。
C．CBT-500F齿轮轴毛刺。齿轮轴材料为20CrMnTi，强度高，韧性好，精滚齿。剃齿、珩磨齿等工序完成。在滚齿和剃齿过程中易形成沿轴向生长的大而厚的翻卷毛刺，难以去除。
d．DF80-102多路阀壳体毛刺，该阀体材料为铸铁，硬而塑性差，生成的zui终毛刺zui主要有25主阀孔孔口和与内槽交界处沿轴向的毛刺。威斯特小编敬上