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300kN电液伺服疲卧式劳试验机液压源的设计

论文导读：电液伺服疲劳试验机要紧用于各种金属件的寿命试验。它

要紧由主机、液压源和操纵系统三大部分构成。是疲劳机的执行系统。疲

劳机液压系统设计的合理性。关键词：电液伺服，疲劳机，液压源，设计

0引言

电液伺服疲劳试验机要紧用于各种金属件的寿命试验。它要紧由主机、液

压源和操纵系统三大部分构成，疲劳试验机总体布局外观图见图1所示。

论文大全。

图1300kN疲劳机外观示意图

主机是卧式框架结构，包括液压油缸(动作筒)、机件夹头、力传感器、位移

传感器等部分，是疲劳机的执行系统，对试件进行加载，由力传感器和位

移传感器将力、位移反馈给操纵部分。

液压源是疲劳机的液压系统，为液压缸提供具有一定压力和流量的液压油，

使液压缸在力循环操纵和位移循环操纵之下给被试件加载，到达静态测力

或动态测力疲劳试验的目的。

操纵部分要紧由电液伺服操纵阀、测量传感器、运算机、打印机及软件操

纵系统等组成。是疲劳试验机的操作和指挥系统，向执行系统发出信号和

指令，通过闭环操纵操纵系统操纵整个疲劳试验过程，显示试验中力、变

形、位移的当前值，获得峰值，谷值，平均值及当前疲劳次数。下面就其

工作原理、结构特点和功能特点作以介绍。

1.要紧技术指标确定

1.1系统工作压力

在液压系统管路中有沿程压力缺失和局部压力缺失，假如管路设计中以管

路走向最短、弯头最少的优化设计，系统总的压力缺失经运算约为0.2～0.

5Mpa,在中压系统中其压力缺失并不大，系统工作压力取决于被测试件要求

的负载和液压缸活塞有效面积。依照液压泵压力运算公式：

pb≥Kpm

pm——各油缸最大工作压力；

K——压力缺失系数；K＝1.3～1.5（可依照系统管路长短定）

经运算系统所需压力为15Mpa；而选择油泵时应选择压力范畴大于运算值

的液压泵，为此选择轴向柱塞泵的额定压力为21Mpa。

1.2油源最大流量

依照液压缸的振幅、频率和载荷的大小和电液伺服阀对流量的要求，选择

液压泵的流量，由流量运算公式：

qB≥Kqm

qm——系统中同时工作的各油缸流量之和；

K——系统泄漏系数；K＝1.1～1.3

经运算系统所需流量90L/min,考虑到电液伺服阀对系统大流量要求，选择

液压泵时应选择流量梢大于运算值，疲劳机液压源所选液压泵的额定流量

为100L/min，即为油源的最大流量。

1.3电机额定功率

电机驱动油泵转动所需的功率为泵的输入功率，油泵的输出功率Nb可依照

Qb、pb运算：

Nb=Qbpb/612ηb

式中Nb——输入功率（即电机输出功率，单位为KW）；

pb——油泵的额定工作压力(Mpa)；

qb——油泵的额定流量(L/min)；

ηb——油泵的效率，ηb＝0.8～0.85；(一样取0.8)

612——是功率换算系数。

运算可得，ND＝27.4KW,据此选定电机额定功率应为30KW。

2液压系统组成及工作原理

2.1供压系统组成及工作原理

如图2所示。打开电源、运算机和外操纵箱，启动电机3驱动柱塞变量泵4

转动，从油

箱1吸油经油滤2进入油泵4，油泵4出油经单向阀5、蓄压器7、压力表

8、周密油滤10、单向调速阀11、蓄压器12后，再通过电液伺服阀13的

伺服操纵和调剂，输入到液压缸14对试件进行加载。当疲劳试验机作静态

试验时，液压油不反复循环，液压缸不做往复运动，保持系统加载压力不

变，从而实现对试件的加载。论文大全。现在，液压泵输出的油液除坚持

泄漏和试件变形所需少量流量外，还有部分油液从溢流阀9、冷却器16、

油滤17流回油箱1。当疲劳试验机作动态试验时，液压油反复循环，液压

缸做往复运动，对试件进行一定频率的连续

加载。

图2液压系统工作原理图

2.2液压源系统特点

液压系统工作原理图如图2所示。其特点是：系统具有低压启动爱护系统，

防止油泵启动时产生的瞬时高压对系统造成庞大的液压冲击，延长系统的

使用寿命，同时设有高温报警、最低液位报警、滤油器污染堵塞报警等报

警系统；保证整个液压源系统的工作安全可靠的运行。

3疲劳机液压系统的安装与清洗

疲劳机液压系统的各个附件及油液软管、钢管安装前，都必须进行认真检

查和清洗，专门是对连接的导管和接头要用洗涤油进行反复清洗，并用高

压冷气吹洗内部，在系统附件全部安装好后，应在电液伺服阀的底座上安

装冲洗板和电磁换向阀，对油液系统管路进行48小时甚至更长时刻的冲洗

和油液净化，直到油