技术 | 液压油缸综合试验台的研制与应用

液压油缸被广泛地应用在水泥生产中的回转窑、篦冷机、辊压机、堆取料机等主机设备上。液压油缸的密封元器件既是易损件，也是液压油缸的核心零部件，直接影响着油缸的稳定运行。为了长时间的稳定运行，需要定期进行维修保养，更换密封件。针对水泥企业自主维修更换密封元器件后需要委外进行打压试验这一现状，某水泥企业成立项目攻关小组，利用液压千斤顶所配套的油站研制开发简易的液压油缸打压综合试验台，通过模拟油缸需要进行的型式试验和出厂试验，分别选取5 MPa、12 MPa和25 MPa三种液压顶油站来分段完成各项试验。试验证明了该试验台工作可靠，性能良好，运行平稳，完全满足各种类型的液压油缸检验。本文就液压油缸打压综合试验台的研制开发与应用情况进行详细描述，与同行分享。

液压油缸一般有两种，用于油压千斤顶、输送设备张紧装置、生料和煤粉荷重传感装置的油缸属于简单的柱塞式液压油缸；应用比较广泛的是双作用单活塞杆液压油缸，如执行堆取料机悬臂的升降、取料机松耙装置的往复、辊压机动辊和辊式立磨的加压、篦冷机篦床驱动等动作的油缸（见图1）。

根据GB/T 15622—2005《液压油缸试验方法》，新制作的或者修复的油缸都需要进行型式试验和出厂试验，其中型式试验主要包括试运转、起动压力特性试验、耐压试验、泄漏试验、缓冲试验、高温试验、耐久性试验和行程检验等项目；出厂试验包括试运转、起动压力特性试验、耐压试验、泄漏试验、缓冲试验和行程检验等项目。

图1　双作用单活塞杆液压油缸

3.1　设计原理和方案

作为打压试验台的核心设备，液压油站的作用不容置疑，为了节约成本，项目组决定在不影响液压千斤顶正常使用的前提下，利用现有的液压千斤顶所配套的油站进行改造。打压试验台主要由试验台底盘、工装、油站、控制系统等部件组成。其中试验台工装的设计制作中，工装与液压油缸连接装置分固定桩和活动桩两种型式，试验时固定桩连接后，再根据不同类型的液压油缸的实际长度、行程来调整活动桩具体位置。为防止试验过程中液压油缸体的径向移位，需要根据液压油缸的长度轴向均匀布置防移位限制装置。液压油缸固定就位后，在进行试验时，将连接油站的两根金属软管分别安装到液压油缸的进出口油管接头上。控制系统的操作按钮盒要远离打压试验台，以确保人在安全位置的前提下可全景看到试验现场。

按照相关标准，液压油缸的试运转、起动压力特性和行程检验试验所需压力不能超过其额定压力的1/4；耐压试验、泄漏试验和耐久性试验的压力必须达到设备正常运行额定压力的1.5倍。油压千斤顶油站控制比较简单，根据不同吨位的千斤顶配套相应的油压，而且在油路控制上也只有换向阀和单向阀，只要能够完成进、回油即可，不需要对油量进行控制。因此简易试验台只需要分别选取5 MPa、12 MPa和25 MPa三种液压顶油站来分段完成各项试验，根据不同行程的液压油缸量身定做相对应的液压油缸打压综合试验台。

3.2　试验项目类别和过程

3.2.1　5 MPa油站试验

5 MPa油站主要用于第一个层次，试运转试验时，调整试验系统压力，使被试液压油缸在无负载工况下起动，并全行程往复运动数次，完全排除液压油缸内的空气；起动压力特性试验则是试运转后，在无负载工况下，开启油站，使无杆腔压力逐渐升高，至液压油缸起动时，记录下的起动压力即为最低起动压力；行程检验是使被试液压油缸的活塞或柱塞分别停在行程两端极限位置，测量其行程长度。

3.2.2　12 MPa油站试验

12 MPa油站主要用来进行泄漏试验，在被试液压油缸活塞静止状态下测定内泄漏和外泄漏是否有渗漏现象。

3.2.3　25 MPa油站试验

25 MPa油站主要用来进行耐久性试验和耐压试验，其耐久性试验是在额定压力下，使被试液压油缸以设计要求的最高速度连续运行，速度误差为±10%；耐压试验使被试液压油缸活塞分别停在行程的两端（单作用液压油缸处于行程极限位置），分别向工作腔施加1.5倍的公称压力，型式试验保压2 min；出厂试验保压10 s。

综合试验台研制成功投用后，项目组先后测试原燃材料堆取料机油缸11件、生料立式辊磨油缸6件、煤粉立式辊磨油缸2件、回转窑液压挡轮油缸2件、第三代推进式篦冷机油缸15件、第四代推杆式篦冷机驱动油缸48件，更换使用后均运行良好。

该项目通过自制液压油缸简易打压综合试验台，突破了制约液压油缸自主修复后无法进行型式试验和出厂试验的技术瓶颈，能够及时检验和调整修复技术和方法，使液压油缸的修复工作成为闭环，不但能够锻炼职工队伍，激发员工创新积极性和成就感，而且节约大量资金，社会、经济效果明显。