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民機(jī)強(qiáng)度試驗(yàn)室多臺(tái)液壓油源集成方案設(shè)計(jì)

來源:上海標(biāo)卓科學(xué)儀器有限公司   2017年08月17日 10:32  
  1 液壓油源方案設(shè)計(jì)
 
  1.1 液壓油源需求分析
 
  以某民機(jī)強(qiáng)度試驗(yàn)室為例,分析其液壓油源的需求。該試驗(yàn)室規(guī)劃的總體試驗(yàn)?zāi)芰椋?br /> 
  1)能夠同時(shí)進(jìn)行兩項(xiàng)部件級靜強(qiáng)度試驗(yàn)和兩項(xiàng)部件級疲勞試驗(yàn);
 
  2)能同時(shí)開展十項(xiàng)組(元)件級靜強(qiáng)度及疲勞試驗(yàn)。
 
  每項(xiàng)部件級結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)需約250L/min流量的油源能力保障,每項(xiàng)組(元)件級強(qiáng)度試驗(yàn)需約50~100L/min流量的油源能力保障。因此,共需約2000L/min(250×4+100×10=2000)流量的油源能力。
 
  1.2 液壓油源設(shè)計(jì)思路
 
  在總流量達(dá)到2000L/min的前提下,擬采用多臺(tái)液壓油源組合的設(shè)計(jì)思路,更加靈活方便。
 
  首先,當(dāng)該試驗(yàn)室進(jìn)行的試驗(yàn)任務(wù)較少,即液壓流量需求較小時(shí),可以開啟少數(shù)油源進(jìn)行試驗(yàn)。而當(dāng)該試驗(yàn)室試驗(yàn)任務(wù)增加,即液壓流量需求增大時(shí),可以開啟多數(shù)甚至全部油源。這樣可以有效節(jié)約試驗(yàn)成本。
 
  其次,采用多臺(tái)液壓油源組合的方式,當(dāng)有油源需要維護(hù)維修時(shí),其它油源可以正常使用,從而避免影響試驗(yàn)正常進(jìn)行。
 
  1.3 液壓油源組合方式
 
  液壓油源臺(tái)數(shù)偏少,達(dá)不到靈活方便的設(shè)計(jì)目的;而臺(tái)數(shù)偏多,又會(huì)增加占地面積,增加液壓油源間的建設(shè)成本。綜合考慮,該試驗(yàn)室擬采用4臺(tái)油源組合(2臺(tái)額定流量400L/min,2臺(tái)600L/min)的方式,見圖1。
 
  4臺(tái)油源安裝于液壓油源間的中部區(qū)域,液壓油源間的下部區(qū)域設(shè)置地溝,用于安裝液壓油管,將液壓油輸出到液壓油源間外面的試驗(yàn)大廳。
 
  2 多臺(tái)液壓油源集成方案設(shè)計(jì)
 
  2.1 集成方案1
 
  首先介紹集成方案1,如圖2所示,四臺(tái)油源分別通過管路連接到地溝中的1套液壓油管,然后液壓油管經(jīng)由地溝通往并覆蓋試驗(yàn)大廳的試驗(yàn)區(qū)域。
 
  由于地溝內(nèi)只使用了1套液壓油管,該方案實(shí)施和維護(hù)成本較低。此外,由于4臺(tái)油源通過1套液壓油管集成在一起,則4臺(tái)油源可以同步進(jìn)回油,共同用于一個(gè)試驗(yàn),即可以滿足一個(gè)2000L/min液壓流量需求的試驗(yàn)任務(wù)。
 
  同時(shí),該方案存在以下弊端:
 
  1)因?yàn)?臺(tái)油源通過1套液壓油管集成在一起,所以要求4臺(tái)油源的品牌規(guī)格盡量一致,否則液壓油源和地溝內(nèi)液壓油管之間的進(jìn)回油可能會(huì)出現(xiàn)問題,進(jìn)而影響油源的正常使用。
 
  2)根據(jù)該試驗(yàn)室的規(guī)劃,多數(shù)情況下會(huì)同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)試驗(yàn),不同的試驗(yàn)任務(wù)頻率可能不同,共同使用1套液壓油管,相互之間可能存在影響。
 
  對于該試驗(yàn)室,定位是部件級以下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn),基本不會(huì)出現(xiàn)需要4臺(tái)油源共同用于1個(gè)試驗(yàn)的情況。此外,4臺(tái)油源若分步實(shí)施,存在品牌規(guī)格不一致的可能性。因此,“集成方案1”對于該試驗(yàn)室弊大于利。
 
  2.2 集成方案2
 
  “集成方案2”是在“集成方案1”的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,見圖3。地溝中設(shè)計(jì)了4套液壓油管,每套液壓油管分別連接1臺(tái)油源。
 
  該方案使4臺(tái)油源相互獨(dú)立,每臺(tái)油源通過各自的液壓油管,將液壓動(dòng)力輸出到試驗(yàn)大廳。每臺(tái)油源之間進(jìn)回油相互獨(dú)立,既對品牌規(guī)格沒有要求,也不會(huì)影響彼此的試驗(yàn)任務(wù)。
 
  但是,該方案也存在一定弊端:由于試驗(yàn)大廳面積較大,若使每臺(tái)液壓油源的液壓動(dòng)力都覆蓋試驗(yàn)大廳全部試驗(yàn)區(qū)域,就需要使地溝里的4套液壓油管都覆蓋試驗(yàn)大廳,實(shí)施和維護(hù)成本都較高。
 
  因此,可以將試驗(yàn)大廳的試驗(yàn)區(qū)域分成4塊,將每臺(tái)油源對應(yīng)的液壓油管各負(fù)責(zé)1塊試驗(yàn)區(qū)域。但是這樣也會(huì)帶來一個(gè)問題:由于每臺(tái)油源只負(fù)責(zé)1塊試驗(yàn)區(qū)域,若某臺(tái)油源需維護(hù)維修,則該試驗(yàn)區(qū)域無法開展試驗(yàn)。即液壓油源的使用靈活性大大降低。
 
  3 多臺(tái)液壓油源集成方案改進(jìn)
 
  綜上所述,無論是集成方案1,還是集成方案2,對于該試驗(yàn)室的使用需求,都存在著一定的缺陷。因此,綜合這兩種集成方案,提出一種改進(jìn)方案。
 
  如圖4所示,4臺(tái)液壓油源分別通過1個(gè)無管集成的液壓閥組[2]連接到地溝內(nèi)的4套液壓油管,且每臺(tái)液壓油源與對應(yīng)的液壓閥組之間均安裝有截止閥,通過開/關(guān)截止閥,可切換每臺(tái)油源與4套液壓油管的連接/斷開狀態(tài)。同“集成方案2”一樣,4套液壓油管各負(fù)責(zé)試驗(yàn)大廳的1塊試驗(yàn)區(qū)域。但與之不同的是,通過切換截止閥,可以將每臺(tái)液壓油源切換到地溝內(nèi)4套液壓油管的任意1套中,也就是說,每臺(tái)液壓油源的動(dòng)力都能覆蓋到整個(gè)試驗(yàn)大廳。
 
  改進(jìn)后的方案不但使4臺(tái)油源相互獨(dú)立,又可以通過切換截止閥,實(shí)現(xiàn)4臺(tái)油源的集中供油,靈活地覆蓋整個(gè)試驗(yàn)大廳。一定程度上融合“集成方案1”和“集成方案2”的優(yōu)點(diǎn)。

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