流量自动限制装置试验系统研究

　　0 前言

　　流量自动限制装置是一种超流量自动切断装置，用在重大液压装置如舰船上，起安全保护作用。流量自动限制装置的主阀连接在重大装置主液压管路上，其基本工作原理为当因系统故障流量达到设定的关断流量值时，流量自动限制装置自动切断液压油路，对工作人员及重大装置起安全保护作用。流量自动限制装置有自动、手动、电动 3 种工作状态，自动工作状态为正常工作状态，电动操纵和手动操纵为强制切断油路的两种工作方式，来进一步确保其在特殊情况下可强制切断油路。为检验流量自动限制装置的关断特性，需设计搭建流量自动限制装置试验台。

　　本文设计了流量自动限制装置性能试验台，先用AMESim 对试验系统大流量状态进行了建模和仿真，而后在搭建的试验台上进行试验，仿真结果和试验结果都满足流量自动限制装置的试验要求，试验系统可对该装置的各项性能指标进行检验。

　　1 试验系统设计

　　流量自动限制装置用在当管路破裂、管接头拔脱等特殊状况造成流量突然增大的情况下切断油路，故对其测试需要系统提供瞬时大流量，且对油压也有一定的要求。流量自动限制装置在自动工作状态时，使用压力为 10 MPa，其切断设定流量范围为7. 9 ～8. 7L / s; 流量自动限制装置的密封特性测试要求为保持该装置开启状态，在 16 MPa 压力下保压 10 分钟，测试其泄漏情况。根据以上要求，鉴于流量自动限制装置所需为瞬时大流量，考虑到成本问题，采用气液蓄能器和液压泵共同作用来满足瞬时大流量的要求。

　　1. 1 试验系统设计

　　本试验系统利用气液蓄能器作为瞬态大流量的主要动力源，在蓄能器上端充以10 MPa 的高压气。正常工作状态下由液压泵来供油，当蓄能器的油液蓄满后，打开油路中的大流量油路端电磁阀，蓄能器在上端高压气作用下快速放油，系统流量达到最大值。

　　流量自动限制装置试验系统原理图如图 1 所示，其动力源为图 1 原理图中左端压力源部分，采用容积为 60 L 的容积气液蓄能器。系统所需油压通过手动调节电动卸荷溢流阀来调定，略高于蓄能器预充高压气压力。

　　在上述动力源系统上串联上流量自动限制装置及其他系统元件，图 1 中调速阀和电液比例调速阀起到模拟系统负载和限定系统流量的作用，通过两电磁开关阀的通断来改变系统总管路通流面积的大小从而改变压力总管流量。流量自动限制装置的进出口压力和总管流量分别通过压力传感器和流量计测得，泄露油口流量即为流量自动限制装置正常工作时的泄漏量，试验时由外接的量杯直接测得。