无振动节能防污型液压加载装置

目前，国内外对铁路、公路、机场、大坝等的路基、路面压实质量的检测，常采用模拟加载的方法。特别是在高质量、高速度的机械化施工中，都将模拟加载的技术设备安装在机动车辆上，以提高检测速度和减少检测工序，达到快速测定的目的。
1 模拟加载装置的现状
为了实现模拟加载，必须装备动力加载装置。目前，国内所采用的动力加载装置都是从汽车发动机引出动力，带动液压泵，然后再通过液压控制装置实现模拟加载，这种结构有以下缺点：
（1）从发动机引出动力，受发动机结构的限制，选型和设计困难；
（2）模拟加载过程中，由于发动机连续运转，造成车体振动而影响测试精度；
（3）模拟加载实际所需能量与发动机保持稳定输出的最小能量消耗之比小于1/1000,无用能耗极大；
（4）增大了发动机的机械运转损耗；
（5）发动机的尾气排放对测试人员的身体造成损害。
2 新型无振动节能防污型液压加载装置的设计
为了克服动力加载装置的缺点，我单位成立了研究小组，设计了新型无振动节能防污型液压加载装置。这种装置利用通用的大容量蓄电池（供电标称电压为24V，平均工作电流约为20A，平均工作电流约为20A）驱动电动机，带动双联液压泵，再通过结构紧凑、流量可变的液压控制装置实现模拟加载。
2.1 工作原理
当需要加载（或卸载）时，控制电信号使电机控制开关接通，蓄电池组向直流电动机供电使其运转，带动大流量泵和小流量泵，两泵输出的液压油至集成油路板。在集成油路板上安装着一、二级限压节能溢流阀、电磁液压阀组、滤清器、压力保护继电器和单向阀等。
控制电信号使电磁液压阀组进行相应的组合动作，使液流供给加载液压缸，实现加载（或卸载）。当加载（或卸载）到预定的数值时，控制电信号使电机控制开关切断，电磁液压阀组断电复位，保持当前的加载（或卸载）状态。加载（或卸载）过程在控制电信号的作用下可随时进行或停止。
其中，大、小流量泵分布满足加载液压缸的快动和慢动需要。一级限压节能溢流阀限定大流量泵在快动过程中的最高压力，可节约电能；二级限压节能溢流阀限定大流量泵在慢动过程中的最低压力，亦可节约电能。
2.2 安装结构
该结构的特点是：
（1）箱体中板将箱体分隔成上下两层。
下层除有一通气管引至上层适当高度外，均处于密封状态。下层装有大、小流量泵、油管和液压油。这种设置的润滑、吸油、散热和防污性能良好。由于大、小流量泵都与中板连接在一起，且质量不太大，两人就可将中板及其连接零件一并抬出箱体，所以检修也比较方便。
上层装有电动机、进出油管、集成油路板、限压节能溢流阀、电磁液压阀、单向阀、滤清器和压力保护继电器等元件。除加载液压缸的进出油管管孔以及电源进线孔、控制电信号进线孔用胶套密封外，在箱体盖板的作用下，上层也处于密封状态。这种设置防尘、液压管路长度最短，油能损耗小，检修方便。
（2）采用集成油路板安装部件，减少了许多连接油管，使结构更加紧凑、简洁。
（3）整体装置可以灵活方便地在机动车厢内选位安装和拆检。
这种新型液压加载装置已于2000年获得国家专利。将其安装在路基、路面压实质量检测车上，在秦沈客运专线修建中使用证明，运转平稳、噪声低、能耗小，便于实现自动化控制，可方便地安装在多种车型上使用。