Hydraulics Pneumatics & Seals/No.4.2012
各液压控制阀达到被试元件的试验状态，测试其性能。
作动筒的试验主要是压力和油温的要求， 两腔交互供
油。 试验台的液压原理如图
1
所示。
1-被试作动筒
2、7、22-过滤器
3、6、8、9、14、21-针型阀
4、5、13、18、19、20-电磁换向阀
10-液压泵
11-手压泵
12-冷却器及制冷装置
15-精密节流阀
16-涡轮流量计
17-溢流阀
图 1 作动筒试验台液压原理图
2
试验台具体方案设计
2.1
液压系统设计
1
）压力调节
试验中要求系统在几个相差很大的压力下进行试
验，最小为
0.05
+0.05
0
MPa
，最 大 为
30±1MPa
，为 此 系 统 采
用高压和低压分别调节的方法， 选用一大一小两个针
型阀，来实现对系统压力的快速调节。 同时用一个溢流
阀做为安全阀起到安全保护的作用。 考虑到所能选到
的燃油泵的最大供油压力不能满足压力试验时的
30±
1MPa
工作压力，系统又增设手压泵供油路，来实现高
压要求。
2
）磨合换向
试验中要求对被试件的两腔交替供油， 选用四个
两位两通电磁阀实现此功能。 两个阀为一组，一组接通
另一组关闭，同时控制其动作的两个按钮互锁，避免操
作者的误操作，起到了安全保护作用。
3
）流量测量
由于流量试验有
1±0.1MPa
的背压要求，且流量值
很小， 设计中不再延用现有设备采用的容积式计量方
法，而是选用流量传感器来测量，从而提高了试验的准
确度和试验效率。 流量测量开始停止由流量传感器上
游的一个两位三通电磁阀控制。
4
）油温控制
作动筒试验的介质为低黏度、闪点低的航空燃油，
加之作动筒恒定流量值小， 油液的温度对试验的安全
及试验结果影响很大。 针对油温控制要求，设计中在系
统回油管路并联冷却器， 通过油箱中的温度传感器控
制其上游的两位三通电磁换向阀， 控制油液是否经过
冷却器。 冷却器的冷却水通过风冷式制冷装置提供，水
温可调，设备占地少，经济环保。 此措施对油温控制效
果明显，试验中油温波动小。
5
）液压源的选择
该液压系统所需压力较大， 且介质为渗透性很强
的燃油， 所以在选择最大供油压力的燃油泵的基础上
还增设一手压泵，在需高压时手动增压。
2.2
主要液压元件选择
1
）液压泵的选择
该系统测量流量为
6mL/s
，即
0.36L/min
；一般情况下
最大工作压力为
22MPa
，在已有燃油泵样本中，只能选择
最高压力为
25MPa
流量最小的泵，流量为
15L/min
，转速
3 000r/min
。
2
）电动机功率的确定
已知泵转速
3 000r/min
， 供油压力
p
p1
=25MPa
，
Q=
15L/min
，考虑到泵需要在额定压力下工作，泵的总效率
会低于通常情况下齿轮泵的总效率
0.6~0.7
， 取泵的总
效率为
η=0.5
，泵的驱动功率为
P=p
p1
Q/η≈12.5kW
查产品样本，选用转速为
2 930r/min
，功率为
15kW
的电动机。
3
）液压阀的选择
本系统的介质为低黏度燃油，且试验压力、密封性
要求高，经了解普通国产阀难以满足，只有军用液压元
件及部分进口元件才能满足，综合各方面因素考虑，最
终选用四个压力可达
25MPa
的进口两位两通电磁阀来
实现油路转换， 在电磁阀与被试作动筒间， 设置针型
阀，在手压泵加压进行密封试验时，关闭其可保护电磁
阀不致损坏。
4
）管路尺寸及管子壁厚的确定
管路内径按式
d≥
4Q
πν
姨
计算， 确定主要管路尺
寸，其余大致按管路连接件选配。
泵 吸 油 管 路 ：通 过 流 量
0.25L/s
，允 许 流 速
0.5m/s
，
计算内径
0.025 2m
，实际取值为
0.026m
；
泵排油管路： 通过流量
0.25L/s
， 允 许 流 速
3m/s
，
计算内径
0.01m
，实际取值为
0.018m
。
管子壁厚的计算：
δ≥ pd
2[σ]
。
式中
p
——
—工作压力，单位为
MPa
；
35