液压缸的主要参数及计算公式（液压缸性能检测方法及检测结果分析）

液压缸的主要参数及计算公式（液压缸性能检测方法及检测结果分析）此压力即为液压缸最低“启动压力”。以缸筒内径为100mm的液压缸为例，液压缸“启动压力”应为0.7~1.4MPa。随着缸径的加大，摩擦系数通常以线性关系增加，“启动压力”也线性加大。此后逐渐上调溢流阀溢流压力，每次上0.1MPa，直到液压泵输出的油液能够推动液压缸活塞杆平稳移动，无爬行现象为止。检测前要操纵液压缸伸缩几次，以确认液压缸内无残存空气。工程机械常用液压缸活塞左、右两端均设有缓冲装置，活塞杆伸缩时应到达缸筒两端顶部，以排净缓冲装置内的油液。2 无负载检测检测液压缸分为无负载检测和有负载检测2种。无负载检测前，先将液压试验台液压泵出口旁通的溢流阀调整到全开状态，液压泵排出的油液全部通过溢流阀溢流，油压表指针为0MPa，因此这种检测称无负载检测。

一.检测方法

1 检测准备

液压缸应在液压试验台上进行检测。检测前应在液压缸无杆腔、有杆腔的油口各安装1个油压表。若液压缸没有设置测压接口，可先在其油口上连接三通管接头，再在三通管接头上安装油压表。

若采用万用油压表检测液压缸，检测前应在其油口处连接传感器，并通过电缆将传感器与万用油压表连接。

检测前要操纵液压缸伸缩几次，以确认液压缸内无残存空气。工程机械常用液压缸活塞左、右两端均设有缓冲装置，活塞杆伸缩时应到达缸筒两端顶部，以排净缓冲装置内的油液。

2 无负载检测

检测液压缸分为无负载检测和有负载检测2种。无负载检测前，先将液压试验台液压泵出口旁通的溢流阀调整到全开状态，液压泵排出的油液全部通过溢流阀溢流，油压表指针为0MPa，因此这种检测称无负载检测。

此后逐渐上调溢流阀溢流压力，每次上0.1MPa，直到液压泵输出的油液能够推动液压缸活塞杆平稳移动，无爬行现象为止。

此压力即为液压缸最低“启动压力”。以缸筒内径为100mm的液压缸为例，液压缸“启动压力”应为0.7~1.4MPa。随着缸径的加大，摩擦系数通常以线性关系增加，“启动压力”也线性加大。

无负载检测可以反映液压缸各零件制造精度，检测活塞杆伸缩平稳性，以及密封件、支撑环、缸筒、活塞杆之间的摩擦力。

3 有负载检测

有负载检测前，除在液压缸有杆腔、无杆腔的油口安装油压表或传感器外，还要各安装1个高压球阀，用于封闭液压缸有杆腔和无杆腔。

高压球阀封闭后，油压表或传感器应能够检测液压缸有杆腔、无杆腔内部压力。液压泵向液压缸输入高压油后，将高压球阀关闭，使液压缸内部形成高压负荷，因此这种检测称有负载检测，有负载检测也称为保压检测。

有负载检测时，使液压缸活塞杆伸出到全程的一半处，先关闭有杆腔高压球阀，再向无杆腔加载。

当有杆腔压力达到40.0MPa时，关闭无杆腔高压球阀保压30min。如果油压表或传感器显示压力下降值在10%以内，可判定该液压缸密封性合格。有负载检测可检测出液压缸密封件的密封和耐压性能。

二.检测结果分析

1 密封性能和摩擦阻力

液压缸活塞与缸筒、缸头与活塞杆处均设有密封件，通过检测液压缸无负载压力，可以间接反映密封件的摩擦系数。

当检测出无负载伸缩时的压力小于0.7MPa时，说明密封件与缸筒间或活塞杆压紧力过小，或缸筒、缸头内径过大。如果液压缸长期在高压状态工作时，可造成密封件损坏。

如果测得液压缸无负载伸缩时的压力大于1.4MPa(活塞直径小于160mm采用此压力值判定)，说明液压缸密封件与缸筒或缸头的压缩量过大，不仅可造成摩擦阻力过大、液压系统工作的能量损失过大，还可造成密封件磨损过快。

2 缸筒内径平整度

如果液压缸活塞杆无负载伸缩时，油压表指针有节奏的波动，说明缸筒内径在长度方向呈波浪形，其原因可能是镗削、珩磨缸筒内径时，由于装夹挤压造成加工误差。用万用油压表测得的缸筒内径呈波浪形的压力曲线如图1所示。

3 缸筒呈鼓形

如果液压缸活塞杆无负载伸缩时，在整个行程中油压表指示的压力从高到低、再升高，说明液压缸可能因超载造成缸筒内径挤压成腰鼓形。用万用油压表测得鼓型缸筒内径的压力曲线如图2所示。

4 缸筒呈锥形

如果液压缸活塞杆无负载伸缩时，油压表指示的压力从高到低或从低到高，说明缸筒内径一头大、一头小呈锥形，缸筒内径呈锥形与缸筒的加工质量或磨损有关。用万用油压表测得锥形缸筒内径的压力曲线如图3所示。

5 缸筒拉伤

如果液压缸活塞杆无负载伸缩时，整个行程中油压表指示的压力很高，活塞杆伸缩速度很慢，且伸缩为均速，说明缸筒内壁拉伤。其原因是活塞上的摩擦环严重磨损，或液压系统内有杂质。

6 缸头密封圈翻唇

如果液压缸活塞杆无负载伸缩时，活塞杆伸缩出现喘行，即活塞杆间断移动，同时拌有异响，油压表指针显示的压力忽高忽低，反复跳动，说明液压缸唇形密封圈翻唇，即密封圈唇部挤入活塞与缸筒的缝隙中，造成摩擦阻力过大，或密封圈在缸筒内移动时间断性泄漏。用万用油压表测得液压缸密封圈翻唇的压力曲线如图4所示。

7 检查成组液压缸动作一致性

如果是批量制造或维修出多个液压缸，用最低“启动压力”检测方法，能够检查出液压缸制造及维修质量的优劣。某些工程机械需要多个液压缸同步动作，修复后如果用该方法进行检查，可测出液压缸活塞杆伸缩的一致性。

如某盾构机采用16只推进缸对盾头进行推进。这些推进缸制造完成后，可将其并联在一起进行无负载检测。

检测时，向这16只液压缸同时输入压力油，当油压调节到2.8MPa时，只有1个液压缸活塞杆向外伸出;当油压调节到3.4MPa时，有6个液压缸活塞杆向外伸出;当油压调节到4.0MPa时，有15个液压缸活塞杆向外伸出;当油压达到8.4MPa时，最后1只液压缸活塞杆才伸出。

检测结果说明，最后伸出的那只液压缸活塞杆伸缩阻力过大，应当进行拆检及维修。

本文选自《工程机械与维修》杂志，2017年第1期，作者：马明东