長行程升降機液壓缸出廠驗收及試驗關(guān)鍵技術(shù)

馮強 王爭昪

（上海市安裝工程集團有限公司）（上海建安化工設(shè)計有限公司）

長行程升降機液壓缸出廠驗收及試驗關(guān)鍵技術(shù)

馮強*王爭昪

（上海市安裝工程集團有限公司）（上海建安化工設(shè)計有限公司）

依托某大型主題樂園建造4臺長行程升降機液壓缸項目，對長行程液壓缸出廠驗收的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。試驗表明，常規(guī)臥式水平試驗對長行程升降機液壓缸帶來較大損傷，臥式水平試驗是不可取的。提出了一套針對長行程液壓缸的立式垂直試驗方案，避免了常規(guī)臥式水平試驗的缺點，從而保證了該液壓缸的使用性能。

升降機 液壓缸 長行程 出廠驗收 測試

0 前言

某大型主題樂園建造了4臺大型長行程升降機液壓缸，用于升降舞臺演出使用的燈光和音響設(shè)備。整個系統(tǒng)分別安裝在4個聲光塔建筑內(nèi)。該升降機液壓缸為帶內(nèi)缸筒的套缸結(jié)構(gòu)，行程12.8 m，外徑450 mm，安裝在聲光塔內(nèi)距地面15 m深的水泥防水基坑內(nèi)。舞臺不演出時，升降機液壓缸完全縮回，燈光和音響設(shè)備處于聲光塔內(nèi)部，可以得到比較好的保護；舞臺演出時，通過升降機液壓缸伸缸，將燈光和音響設(shè)備升起至預(yù)定高度，為舞臺的演出提供燈光和音響效果。本文介紹該4臺長行程升降機液壓缸出廠試驗的關(guān)鍵技術(shù)。

常規(guī)液壓缸出廠試驗參照國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 15622—2005《液壓缸試驗方法》[1]進(jìn)行。液壓缸的試驗方式為臥式水平試驗。液壓缸動作過程中，由安裝在移動滑軌上的軸承支座支撐活塞桿，如圖1所示[1-2]。常規(guī)液壓缸出廠試驗檢驗項目和要求見表1。

該液壓缸按照常規(guī)試驗方法進(jìn)行試驗，如圖2所示。然而試驗中出現(xiàn)了液壓缸密封漏油的事故。經(jīng)過分析，找到了漏油的原因。由于液壓缸行程太長，活塞桿伸出和縮回時，很難保證活塞桿的中心、導(dǎo)桿中心和外缸筒中心三者在一條直線上。特別是位于外缸筒內(nèi)的內(nèi)缸（防轉(zhuǎn)套），在活塞桿伸出后，由于缺少支撐而發(fā)生變形。所以在進(jìn)行臥式水平試驗時，由于內(nèi)缸（防轉(zhuǎn)套）變形量過大，使得活塞桿和導(dǎo)桿之間的密封圈遭到破壞，產(chǎn)生了泄漏。

圖1 臥式水平試驗裝置

圖2 升降機液壓缸水平試驗

圖3 升降機液壓缸結(jié)構(gòu)

表 1 常規(guī)液壓缸出廠試驗檢驗項目和要求[3]

1 升降機液壓缸結(jié)構(gòu)簡介

升降機液壓缸結(jié)構(gòu)如圖3所示，是一個長行程的套缸結(jié)構(gòu)。升降機液壓缸由缸底、防轉(zhuǎn)底座、活塞、導(dǎo)向鍵、活塞桿、缸蓋、內(nèi)缸 （防轉(zhuǎn)套）、頂部活塞、活塞桿頭部等零部件組成。通過設(shè)置內(nèi)缸（防轉(zhuǎn)套）并使用導(dǎo)向鍵實現(xiàn)活塞桿的防轉(zhuǎn)功能。

2 升降機液壓缸立式垂直試驗方案

根據(jù)該液壓缸的特點，結(jié)合液壓缸臥式水平試驗失敗的教訓(xùn)，為了保證該液壓缸在現(xiàn)場的使用性能，提出了將該液壓缸放在一個豎直的試驗塔架上進(jìn)行試驗的方案。

圖4 升降機液壓缸試驗塔架

試驗塔架制作完成后，使用120 t吊機配合50 t吊機，將升降機液壓缸安裝至試驗塔架上。升降機液壓缸試驗安裝簡圖如圖5所示。升降機液壓缸安裝至試驗塔架后的實景照片如圖6所示。

升降機液壓缸安裝至試驗塔架后，使用高壓軟管將升降機液壓缸連接至試驗泵站。至此，升降機液壓缸立式垂直試驗準(zhǔn)備工作完成。

3 出廠試驗項目及操作流程

圖5 升降機液壓缸試驗安裝

圖6 升降機液壓缸安裝至試驗塔架

3.1 系統(tǒng)排氣

該升降機液壓缸為套缸結(jié)構(gòu)，無桿腔的排氣接頭設(shè)計在液壓缸頂部。試驗系統(tǒng)連接完成后，啟動泵站。使用排氣測壓軟管接頭將排氣接頭頂開，然后升降機液壓缸上升電磁閥得電，泵站向升降機液壓缸無桿腔供油，無桿腔內(nèi)的氣體通過頂部的排氣接頭排出，直至排氣測壓軟管處排出的全為液壓油后，無桿腔排氣完成。

將排氣測壓軟管接頭從排氣接頭處旋下，控制伸缸的電磁換向閥得電，升降機液壓缸完全伸出后，電磁換向閥縮缸得電，升降機液壓缸下降直至完全縮回。如此往復(fù)4次，排出有桿腔內(nèi)及系統(tǒng)管路中的氣體。

3．2 升降機液壓缸裝配檢查

檢查升降機液壓缸是否按照設(shè)計圖紙進(jìn)行裝配。檢查液壓缸附件廢油罐、液位開關(guān)、檢修口等是否安裝完好。測量升降機液壓缸的主體外形尺寸是否與圖紙相符。

3.3 升降機液壓缸耐壓試驗

朱炳仁的世界是一個充滿了技術(shù)和藝術(shù)表現(xiàn)方式的迷人世界。他的研究從他的古代文化開始，將其轉(zhuǎn)化為當(dāng)代中國重生的一種新的表現(xiàn)形式。

升降機液壓缸耐壓試驗分為有桿腔和無桿腔兩部分，分別單獨進(jìn)行試驗。取耐壓試驗的壓力為1.5倍的設(shè)計壓力 （9 MPa），保持壓力10 min，不得有外滲漏及永久變形等現(xiàn)象。

3.4 升降機液壓缸內(nèi)泄漏試驗

檢查升降機液壓缸在設(shè)計壓力 （6 MPa）下，內(nèi)泄漏是否滿足技術(shù)要求 （小于0.04 L/min）。同樣，升降機液壓缸內(nèi)泄漏試驗分為有桿腔和無桿腔兩部分，也是分別單獨進(jìn)行試驗。有桿腔的內(nèi)泄漏試驗程序為：將升降機液壓缸完全縮回，拆開無桿腔的油管管路，啟動升降機液壓缸縮缸功能鍵，有桿腔內(nèi)的壓力逐步增加至設(shè)計壓力，保持壓力30 min，收集無桿腔泄漏油量。若泄漏油量小于0.04 L/min，視為內(nèi)泄漏試驗合格。以同樣的方法進(jìn)行無桿腔內(nèi)泄漏試驗。

3.5 升降機液壓缸行程測量

通過卷尺測量，檢查升降機液壓缸的實際行程與設(shè)計是否一致，同時驗證升降機液壓缸完全縮回或者完全伸出都沒有任何干涉。

3.6 升降機液壓缸性能試驗

性能試驗分為驗證液壓缸能否按照設(shè)計速度運行及不同速度下運行兩個部分。

驗證液壓缸設(shè)計速度下運行是在設(shè)計全流量情況下進(jìn)行的，需要完全打開單向節(jié)流閥，在管路上安裝流量計和壓力表，并測量系統(tǒng)流量和壓力。將液壓缸從全縮狀態(tài)運行至全伸狀態(tài)，測量并記錄液壓缸全伸運行的時間、流量、壓力。然后，以相同的方法測量并記錄液壓缸全縮運行的時間、流量、壓力。

驗證液壓缸不同速度下運行是通過調(diào)整管路上的單向節(jié)流閥開度來進(jìn)行的，需要控制進(jìn)入液壓缸的流量，從而實現(xiàn)液壓缸不同的運行速度。將單向節(jié)流閥開度調(diào)至75%，使液壓缸從全縮狀態(tài)運行至全伸狀態(tài)，測量并記錄液壓缸全伸運行的時間、流量、壓力。然后，以相同的方法測量并記錄液壓缸全縮運行的時間、流量、壓力。這些試驗完成后，將單向節(jié)流閥開度調(diào)至50%、25%，分別重復(fù)上述試驗。

3.7 升降機液壓缸加速度試驗

該試驗是驗證升降機液壓缸的啟動加速度。在活塞桿末端安裝一只加速度計，在空載條件下，調(diào)節(jié)系統(tǒng)上的溢流閥，從零開始逐漸增加系統(tǒng)的壓力至液壓缸開始動作。記錄此時的壓力值，該壓力值即為液壓缸的最低啟動壓力。同時，記錄豎直方向上的最大加速度。該升降機液壓缸的最大啟動加速度小于2.45 m/s2（＝0.25g）視為合格。

3.8 升降機液壓缸循環(huán)試驗

升降機液壓缸在設(shè)計流量和壓力下，往復(fù)循環(huán)升降運行210次，驗證液壓缸的整體動作性能。

4 結(jié)語

通過對某大型主題樂園建造的4臺長行程升降機液壓缸出廠驗收試驗，提出了一套針對長行程升降機液壓缸的立式垂直試驗方案，避免了常規(guī)臥式水平試驗的缺點，從而保證了該長行程升降機液壓缸的使用性能。

（1）長行程升降機液壓缸臥式水平試驗不可取，因為其支撐困難，變形大，必須進(jìn)行立式垂直試驗才能保證出廠液壓缸的性能。

（2）立式垂直試驗方案能完全模擬升降機液壓缸的工作狀態(tài)，能科學(xué)地驗證升降機液壓缸的性能，從而保證該長行程升降機液壓缸的使用性能。

（3）采取立式垂直試驗，場地占地面積小，操作簡單方便，還可縮短驗收工期，節(jié)省驗收成本。

[1]液壓缸試驗方法：GB/T 15622—2005[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[2]液壓缸：JB/T 10205—2010 [S].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

[3]藏克江.液壓缸 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

Study on Factory Acceptance Test of the Long Stroke Hydraulic Cylinder for Lift

Feng Qiang Wang Zhengbian

Based on the manufacture of 4 long stroke hydraulic cylinders for the lifts in a large theme park, factory acceptance test for long stroke cylinder has been studied in detail.The results show that the conventional horizontal test will cause some damage to the long stroke hydraulic cylinder,so the test method is not available.A vertical scheme for the factory acceptance of long stroke hydraulic cylinder has been put forward,which can avoid the disadvantages of conventional horizontal test and ensure the service performance of the hydraulic cylinder.

Lift;Hydraulic cylinder;Long stroke;Factory acceptance;Test

TH 137

10.16759/j.cnki.issn.1007-7251.2017.04.016

2016-07-15)

*馮強，男，1972年生，高級工程師。上海市，200080。