微小压力密封性试验台的设计

　　1 前言

　　密封性试验是液压产品型式试验和出厂试验必做的试验项目，其方法是: 给被试产品工作腔加入额定压力的油液，检查其各静密封处、结合面处等部位是否有渗漏，通常以单位时间内压力是否有下降来判定。它是检查液压产品密封结构、零件加工状态、装配质量等问题时普遍适用的试验方法。在密封性试验实施过程中，常规的试验压力容易保证; 如果试验压力过大或过小，试验台则不容易保证。

　　此前，笔者所在的公司研制了一台密封性试验台，它的原理是利用微小气压推动液压、产生微小液压的原理，使其出口端能够产生 0. 02 MPa 的微小压力，且压力值稳定、准确，很好地满足了使用要求。

　　2 原理与结构设计

　　2. 1 主要功能和参数

　　此前，该公司所属的试验车间向工艺部门提出了微小压力密封性试验台的研制申请。该设备的主要功能和参数是: 应具备向某产品充填( 0. 02 ±0. 01) MPa的液压力，在此压力下保持 5 min，检查被试产品的密封性。

　　2. 2 设计方案

　　经了解，液压系统常用的溢流阀理论最小可调压力为0. 2 MPa，在实践中通常为0. 3 ～0. 4 MPa，无法达到试验要求的( 0. 02 ± 0. 01) MPa。要产生该微小压力，必须在方案设计上另辟蹊径。

　　笔者分析认为，欲实现微小液压力输出，必须先找到能够覆盖该压力值的调压阀; 既然液压阀不能满足要求，气动阀是否能满足要求呢? 经查阅资料，笔者了解到，气体精密减压阀的最小压力设定值为 0. 01MPa。有了这条信息后，笔者设计出了利用微小气压推动液压、产生微小液压的方案。见图 1 所示。

　　图 1 所示原理分为气、液两部分。液压系统的作用是提供液压源，气压系统的作用是产生微小压力，气、液之间通过一只蓄能器传递压力，并将系统隔离成两个独立的密封腔。液压系统注油的过程是: 先关闭5 号截止阀，打开截止阀 1、7、8; 启动泵电机组 11、给电磁阀 9 得电换向，油液经过滤器、单向阀、电磁阀 9、截止阀8 后，通过接头 b 进入气液蓄能器2 的液腔( 即上腔) ，把活塞向下推到底( 以接头 A 有油流出为准) ;再关闭泵电机组 11、给电磁阀 9 断电，关闭截止阀 7、8。液压系统注油的过程结束，该过程是给产品试验作准备。注意，此时应先不连被试产品; 且溢流阀 10 应设定较小压力，以0. 2 ～0. 4 MPa 为宜。气压系统的工作过程是: 在接头 A 处密封连接被试产品; 打开截止阀 5，氮气瓶 6 内的高压氮气( 通常为 12 ～14 MPa) 经过滤器后，依次进入一级减压器 4、二级减压器 3 后，通过 C 接头通入气液蓄能器 2 的气腔( 即下腔) ; 因为蓄能器 2 气、液两腔的有效面积相等，所以气腔的压力与液腔的压力也相等。此时，关闭截止阀 1，观察压力表 I 的数值是否有下降，时间 5 min。如有压力降低，说明被试产品密封性不合格; 反之说明密封性合格。关闭气源截止阀 5，打开截止阀 7 泄掉残余气压，从试验接头 A 上拆下被试产品，试验结束。