水压试管机液压系统-非标成套液压设备

一、液压系统的核心功能

提供试验压力：通过液压驱动试压泵，将水加压至试验所需压力（如几十到几百 MPa）。

压力控制与调节：精确控制试验压力的上升速率、保压时间，避免超压损坏试件。

试件夹紧：对试管两端进行密封夹紧，防止试压时漏水或试件位移。

安全保护：设置超压保护、过载保护等，确保试验过程安全。

二、液压系统的典型组成

1. 动力源

液压泵：通常采用高压柱塞泵（如轴向柱塞泵），提供高压油液（工作压力一般为 10~31.5MPa），驱动试压执行机构。

电机：驱动液压泵运转，需匹配泵的流量和功率需求。

油箱：储存液压油，同时起到散热、沉淀杂质的作用，需配备液位计、空气滤清器、油温计等。

2. 执行元件

试压泵驱动缸：通过液压缸或液压马达驱动水压泵（如柱塞式试压泵），将低压水加压至试验压力。

夹紧缸：通常为双作用液压缸，用于夹紧试管两端的密封头，实现密封。

辅助缸：如用于试件定位、移动的液压缸（根据设备自动化程度设计）。

3. 控制元件

压力控制阀：

溢流阀：设定系统最高压力，防止过载。

减压阀：为夹紧系统等低压回路提供稳定压力。

比例压力阀 / 伺服阀：精确控制试压压力的升降速率和保压值（适用于高精度试验）。

方向控制阀：

电磁换向阀：控制液压缸的伸缩（如夹紧 / 松开、试压泵启动 / 停止）。

单向阀：防止油液倒流，保压或锁紧执行元件。

流量控制阀：

节流阀 / 调速阀：调节执行元件的运动速度（如夹紧速度、试压压力上升速度）。

4. 辅助元件

液压油过滤器：防止杂质进入系统，保护泵、阀等精密元件（常用吸油滤、回油滤）。

冷却器：液压系统长期工作时油温升高，通过水冷或风冷冷却器控制油温（一般不超过 55℃）。

压力表 / 压力传感器：实时监测系统压力，配合控制系统实现闭环控制（高精度试验常用压力传感器 + PLC）。

管路与接头：采用高压无缝钢管或软管，接头需耐压、密封可靠（避免高压泄漏）。

三、工作原理（简化流程）

试件装夹：将试管放入试验工位，控制系统启动夹紧缸，通过密封头夹紧试管两端，实现密封。

充水排气：通过低压水路向试管内充水，排出空气（避免气蚀或压力波动）。

加压试验：液压系统驱动试压泵，将水加压至设定试验压力（通过比例阀控制升压速率），达到压力后进入保压阶段（保压时间可设定）。

保压检测：保压期间监测压力是否下降（判断试件密封性），若泄漏则压力下降，系统报警。

卸压复位：试验完成后，先卸去试管内的水压，再控制夹紧缸松开，取出试件，液压系统回油至油箱。

四、关键设计要点

压力匹配：液压系统工作压力需与试压泵的驱动需求匹配，确保能输出足够的试验水压（试压泵的压力通常远高于液压系统压力，通过机械传动放大）。

密封性能：高压回路的接头、液压缸密封件需选用耐高压材料（如聚氨酯、聚四氟乙烯），防止油液泄漏；试管密封头需根据管径设计，确保水压试验时不漏水。

控制精度：对于要求严格的试验（如压力容器检测），需采用闭环控制（压力传感器 + PLC + 比例阀），保证压力波动小（一般≤±1% 设定值）、保压稳定。

安全设计：

超压保护：设置机械安全阀（试压水路）和液压溢流阀（液压系统），双重防止超压。

急停装置：紧急情况下切断动力，停止试验。

防护装置：试件破裂可能产生碎片，需配备防护罩或安全舱。

散热与维护：高压系统发热量大，需强化冷却；油箱设计需便于排油和清理，减少污染。

五、应用场景

适用于金属管材、塑料管材、压力容器、阀门等产品的水压强度试验和密封性试验，广泛应用于管道制造、汽车零部件、工程机械等行业。

通过合理设计液压系统的压力等级、控制方式和安全保护，可确保水压试管机高效、精准、安全地完成试验任务。