石油管材压力机液压设备及其辅助元件设计包月钦陈利华霍军荣摘要:石油管材压力机是对石油专用油管、套管、管线进行水压试验的设备。文章对石油管材压力机的液压设备的主要结构进行探讨,并对影响其工况的辅助元件设计进行了研究。关键词:石油管材;压力机;液压设备:TH871文献标识码:A:1006-8937(2009)20-0017-011石油管材液压设备的结构石油管材液压设备的结构主要有机体、活塞装置、缓冲装置和排气装置。下面分别进行探讨。{1}机体组件。机体组件与活塞组件形成的密封腔承受油压作用,机体组件要有足够的强度,较高的表面精度和可靠的密封性。常见的机体组件连接形式有法兰式连接、半环式连接、螺纹式连接、拉杆式连接。{2}活塞装置。活塞装置主要用来防止液压油的泄漏,在选用密封装置的基本要求是具有良好的密封性能,并随压力的增加自动提高密封性,摩擦阻力要小、耐油、抗腐蚀、寿命长、制造简单、拆装方便。主要有以下几种形式:间隙密封形式活塞环密封形式密封圈密封形式。{3}缓冲装置。当石油管材液压机拖动负载的质量较大,速度较高时,一般应在液压机中设置缓冲装置,必要时还要设置缓冲回路。原理是:当活塞接近行程终端时,在排油腔内增大回油阻力,降低液压机的运动速度。{4}排气装置。石油管材液压系统往往会混入空气,使系统工作不稳定,产生振动。严重时会使系统不能正常工作。设计专门的排气装置,将油口布置在缸筒两端的最高处,这样也能使空气随油液排往油箱内,再从油箱溢出。对于速度稳定性要求较高的系统,常在液压缸的最高处设置专门的排气装置,如排气阀。2石油管材液压设备的辅助元件设计石油管材液压设备除了以上介绍的几种主要结构外,还有两类主要的辅助元件,它们是滤油器和储能器,其性能直接影响设备的工况。因此文章对这两种辅助设备的设计进行详细讨论。2.1滤油器设计石油管道的压力系统故障大多数是由于油液中杂质造成的,油液中的污染杂质会使液压元件运动的结合面磨损,堵塞阀口、卡死阀芯,在系统中安装滤油器,是保证液压系统正常工作的必要手段。选择滤油器的安装位置时应注意以下几种情况:①泵入口的吸油滤油器:这种方法是用来保护液压泵,使其不至于吸入较大的杂质,可选用粗过滤器,为了不影响吸油能力,防止发生气穴现象,滤油能力应为泵的流量两倍以上,压力损失不得超过0.01～0.035MPa。②泵出口油路上的高压滤油器:主要用来滤除进入液压系统的污染杂质,使用过滤精度高,滤油器应能承受油路上的工作压力和冲击压力,压力降小于0.35MPa,并应有安全阀或堵塞报警装置,以防泵过载和滤芯损坏。③系统回油路上的低压滤油器:可滤去油液流入油箱的污染物,因回油路压力很低,可采用耐压较低的精密滤油器,并允许有较大的压力降。④安装在系统以外的旁路过滤系统:在安装滤油器时,只能单向使用,进口了出口不能互换,方便滤芯清洗。2.2蓄能器设计在石油管材液压系统中,蓄能器主要负责实现以下几个功能:①辅助动力源:工作周期较短的工作系统或一个循环内速度差别很大的系统,在系统不要大流量时,可以把液压泵输出的多余压力油储存在蓄能器内。到使用时,由蓄能器快速向系统输送能量,可以减少液压泵和电机的消耗。②系统保压:在液压泵停止向系统提供油液的情况下,蓄能器所存储的压力油向系统补充,可以维持系统的压力和运行的机件损坏。③吸收系统脉动、缓和液压冲击:吸收系统压力突变时的冲击,如液压泵突然启动和停止,液压阀的突然关闭和开启,液压缸突然运动和停止,也能吸收液压泵工作时流量的脉动,相当于油路中的平滑滤波。在选择蓄能器时,应根据其具体的结构形式来进行选择。①重力式蓄能器:主要用地大型液压系统的恒压供油,缺点是反应慢,结构大。②弹簧式蓄能器:利用弹簧的压缩和伸长来储存压力能,结构简单、反应灵敏、但容量小,适用于低压回路起缓冲作用。③薄膜式蓄能器:利用薄膜的弹性来储存压力,主要用于体积和流量较小的情况,如减震器、缓冲器。④活塞式蓄能器:气体和油液由活塞隔开,活塞上部为压缩空气,为防止活塞上下两腔使气液混合,活塞上装O形密封圈。结构简单、寿命长、主要用于大体积大流量的系统中,适用于中高压系统中的吸收压力脉动。参考文献:[1]刘继高.国产首台全自动高压...