浅谈液压试验在液压元件研发中的重要性
2018-04-02
(广西机电技师学院 广西 柳州 545005)
液压传动目前作为最主要的动力传动形式之一在机床、汽车、过程机械、制造加工领域得到广泛的应用,它是以液体的压力能进行能量的传递、转换、和控制,也是当前实现自动化控制的重要环节。液压传动具有安装灵活、可远距离传动、能实现无级变速、操控性好等特点,其主要组成元件有液压泵、液压马达、液压油缸、阀以及辅助元件油管、接头、过滤器等。液压元件在研发过程中的一般流程为立项、设计、试制试验、整机试验、评审结项,在各环节中都需要做相关的试验。
液压试验被称之为液压元件研发的灵魂,可见试验在液压元件研发中起着举足轻重的作用,是液压元件研发成败的关键因素。一个液压产品研发是否合格需要通过大量的试验来验证,以数据评判。通常液压试验的类别有性能试验、泄漏试验、疲劳强度试验,其中以性能试验最为复杂,包括流量压力符合曲线特性、压力损失、动态特性、启闭特性、耐久高温试验等,所以液压试验是一个繁琐、复杂、耗时的过程,需要有耐心、细致和严谨,另外对试验仪器的精度、试验台的性能、试验方法以及试验人员的技术水平都有较高的要求。现在此以工程机械液压阀为参照就液压试验在液压元件研发过程各环节中所起的作用来进行其重要性的阐述。
1.液压试验在液压元件研发立项中的作用。一个液压元件如果要确定研发首先要立项,做可行性报告,在这个环节的关键控制点有:产品定位、市场需求、制造能力评估、成本利润核算等,同时要考虑到试验能力是否满足要求,包括试验设备、仪器、人员等现实条件,在这个环节试验没有直接的作用,只是要把试验作为一个因素考虑进去。
2.液压试验在液压元件研发设计中的作用。液压元件研发设计一般分两种情况,一是市场上有类似或同类产品,这就可以采购该产品进行借鉴,先对其做全面试验,获取全部性能数据,再进行测绘、解剖,参照设计根据产品定位再增减相关功能,并融入自己独有的技术,其中所获取的试验数据可作为样本为以后的试验和产品性能做比对,实际上也是对产品提出了一个最低要求。另一种是市场上完全没有类似产品,是全新设计发明的,这不仅要靠深厚的设计水平来支撑,更需要做相关的前期试验来验证辅助,以确保设计的正确可靠。
3.液压试验在液压元件研发试制试验环节中的作用。在这个环节中试验的作用就非常的关键和重要,而且是一个长周期反复的过程。设计好的图纸交给工厂进行样品制造,接下来就要对样品做一系列的试验,比如气密性试验、保压试验、性能试验、泄漏试验、强度试验等。对于阀产品而言,其流量压力随动特性、阀口瞬时开启闭合特性、最低开启闭合压力以及压力损失等的试验最为重要,为了数据的客观真实往往要反复多次验证,在这里要值得注意的是油液温度对流量压力的影响非常明显,一定要按试验规程严格操作。获得的试验数据就是设计人员对产品质量性能和设计思路的评判依据,检验试制品是否达到设计要求。对数据的分析以及设计差异的查找是一个棘手的事情,也是真正能体现一个研发团队技术实力的一面,在优化设计合理性方面还要考虑到材料质量、加工质量、装配质量、管路通径长短等要素,这些问题都要在试验过程中一一排除。
4.整机试验的重要作用。当试制品在台架试验合格后就要转入整机试验阶段,台架试验的数据只是代表单个产品自身的性能,如果要成为可应用的合格产品就必须要安装到整机液压系统当中,由于是不同的能力源、不同的管路连接、不同的工况甚至是不同的操作方式,产品是否满足使用要求就还需要对其进行整机的匹配性能试验,试验项目包括灵敏性、操作时间、振动、噪音等,为了保证数据证实一定要先进行热平衡。整机试验合格与否决定着项目能否通过最终评审,而整机试验是验证产品是否符合设计要求的唯一途径。
5.结项试车评审。产品完成整机试验合格后就要组织结项评审,试验在这个环节起到辅助验证作用,评审专家会亲自操作整机设备体验性能,再参考之前所做的试验数据进行综合评审。作为研发项目到这里就算基本完成了,而作为产品周期来讲才只是开始,同样,试验也是伴随着产品的终生,除研发试验外还有产品的出厂试验、装机后的试车、中期维护测试、损坏修复后试验等。
当前我国的液压元件研发水平较低,试验能力也不足,对于一些高性能高要求的液压产品还需要依赖进口,试验仪器及软件更是被国外垄断,主要是我国整体工业技术水平还比较低,研发人员对技术的积累较少,与发达国家比确实存在差距。而机械制造当下被看作苦、累、低收入的领域,但凡有其它就业渠道的都选择的逃离,很少有人能静下心来一心搞研发,长期从事试验并有相当技术积累的更是少之又少。技术讲究积累、传承,当前制造业从业人员的高流动性使得技术断层、片面化,所以还需要提高对制造业的重视,加大技术工人的培训力度,提高待遇,加大研发投入,尽快让我国的液压元件研发与试验能力快速提升。