耐久性試驗(yàn)(endurance test /durability test)，也被稱為持久性試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、

壽命試驗(yàn)（life test），是測(cè)定產(chǎn)品耐久性的試驗(yàn)。

目前，很多國(guó)產(chǎn)液壓元件與世界先進(jìn)水平的主要差距在于可靠性。而液壓元件的可靠

性，主要由以下兩個(gè)因素決定。

（1）制造質(zhì)量的穩(wěn)定性，或稱質(zhì)量一致性。

決定質(zhì)量穩(wěn)定性的第一要素，是從原料入庫(kù)直到產(chǎn)品包裝出廠，整個(gè)生產(chǎn)鏈上所有各

個(gè)環(huán)節(jié)所有相關(guān)員工中水平最差、工作最馬虎的員工。認(rèn)真的質(zhì)量檢驗(yàn)，可以一定程度地

彌補(bǔ)這一缺陷，但任何事后的檢驗(yàn)都不可能百分之百杜絕漏洞，想鉆空子蒙混過(guò)關(guān)總有機(jī)

會(huì)成功。

所以，質(zhì)量穩(wěn)定性只有靠所有相關(guān)員工全都自覺(jué)認(rèn)真參加全面質(zhì)量管理，長(zhǎng)期堅(jiān)持，

才能不斷提高，是靠認(rèn)真管理管出來(lái)的。一些國(guó)內(nèi)液壓企業(yè)所炫耀的進(jìn)口的高性能高精度

機(jī)床，頂多只能為加工零件的幾何尺寸的穩(wěn)定提供必要而非充分的保證而已。

（2）設(shè)計(jì)性能的優(yōu)良性。

優(yōu)良的性能不僅包含了那些穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)特性，也包含了必須通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度試驗(yàn)

確定的耐久性?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)很多液壓元件是通過(guò)測(cè)繪仿造出來(lái)的，幾何尺寸與先進(jìn)水平

相似，因此，流量-壓差性能等這些一般穩(wěn)態(tài)特性與先進(jìn)水平差別還不大。差別大的是耐

久性。

盡管對(duì)材料的疲勞壽命已有很多研究和理論計(jì)算方法，但由于受到很多實(shí)際因素的影

響，最終，液壓元件的耐久性還是要通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。通過(guò)耐久性試驗(yàn)，可以了解已

達(dá)到的水平，找出影響耐久性的原因，從而改進(jìn)。因此，做好耐久性試驗(yàn)是十分最重要的

。

花錢請(qǐng)別人代自己做耐久性試驗(yàn)，就像花錢讓別人代自己去游山玩水一樣，是不明智

的。因?yàn)樽瞿途眯栽囼?yàn)非常有助于提高企業(yè)自己的研發(fā)能力。

做耐久試驗(yàn)，確實(shí)很花錢。但如果能做好這些準(zhǔn)備工作：

- 明確試驗(yàn)?zāi)康模?

- 深入分析被試件和應(yīng)用場(chǎng)合，

- 周密規(guī)劃試驗(yàn)，

1 2

- 制定詳細(xì)試驗(yàn)計(jì)劃，

然后，認(rèn)真試驗(yàn)，整理出完整的報(bào)告，就可以取得有比較廣泛參考價(jià)值的數(shù)據(jù)，從而

舉一反三，事半功倍。

準(zhǔn)備得越充分，試驗(yàn)成本就越低，試驗(yàn)進(jìn)展也越順利，收獲也越大。

以下就這幾方面分別展開(kāi)討論。

1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>

進(jìn)行耐久性試驗(yàn)有不同的目的，試驗(yàn)方案也相應(yīng)不同。

（1）達(dá)標(biāo)

達(dá)標(biāo)性試驗(yàn)是為了考核被試件在規(guī)定的工況下，規(guī)定的連續(xù)工作時(shí)間內(nèi)，性能是否達(dá)

到標(biāo)準(zhǔn)的要求。中國(guó)制定的機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)一些液壓元件的耐久性試驗(yàn)做了推薦（見(jiàn)表 1）。

表 1 關(guān)于耐久性試驗(yàn)的推薦

液壓元件 標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)行

版本

耐久性試驗(yàn)

液壓齒輪泵 JB/T 7041 2006 滿載 3000h 或超載 100h 或沖擊 40 萬(wàn)次

液壓葉片泵 JB/T 7039 2006

連續(xù)滿載 3000h，或連續(xù)超載 600h 后沖擊 10

萬(wàn)次，或連續(xù)超載 360h 后沖擊 30 萬(wàn)次

液壓軸向柱塞泵 JB/T 7043 2006

滿載 2400h；或滿載 1000h+超載 10h+沖擊 10

萬(wàn)次；或超載 25h+沖擊 10 萬(wàn)次

液壓馬達(dá) JB/T 10829 2008 滿載 1000h，或超載 10h，或沖擊 10 萬(wàn)次

擺線液壓馬達(dá) JB/T 10206 2010 超載 10h 后換向 5 萬(wàn)次后滿載 1000h

低速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá) JB/T 8728 2010 *滿載 1000h 后換向 5 萬(wàn)次后超載 10h

液壓缸 JB/T 10205 2010 行程>100km

液壓溢流閥 JB/T 10374 2013 *25-80 萬(wàn)次

液壓卸荷溢流閥 JB/T 10371 2013 *45-65 萬(wàn)次

液壓減壓閥 JB/T 10367 2014 *20-70 萬(wàn)次

液壓順序閥 JB/T 10370 2013 *40-100 萬(wàn)次

液壓?jiǎn)蜗蜷y JB/T 10364 2014 *15-25 萬(wàn)次

液壓電磁換向閥 JB/T 10365 2014 *500-1000 萬(wàn)次

液壓多路換向閥 JB/T 8729 2013 *25-50 萬(wàn)次 注：帶*號(hào)數(shù)據(jù)非來(lái)自現(xiàn)行版本的最終稿，僅供參考

重要的是，在做耐久試驗(yàn)前，特別是做耐久試驗(yàn)后，還應(yīng)對(duì)被試件進(jìn)行性能試驗(yàn)，以

檢查耐久性試驗(yàn)對(duì)被試件性能的影響。

這種試驗(yàn)通常應(yīng)由獨(dú)立于研發(fā)設(shè)計(jì)制造部門的質(zhì)量檢驗(yàn)部門組織實(shí)施，只要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)

推薦的工況與時(shí)間、或循環(huán)次數(shù)就可以了。

這種試驗(yàn)只對(duì)批量產(chǎn)品進(jìn)行抽試。所以，可以說(shuō)是一項(xiàng)介于樣品試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)之間

的試驗(yàn)，因?yàn)?，一方面只?duì)個(gè)別產(chǎn)品做，另一方面，被試件必須具有系列產(chǎn)品的特性，即

用制作系列產(chǎn)品的材料、設(shè)備、工藝制造出來(lái)，能真正反映系列產(chǎn)品的特性。

工作壽命取決于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的幾何尺寸、材料、工藝、制造過(guò)程中的質(zhì)量管理等條件，

因此，在設(shè)計(jì)、工藝、材料、相應(yīng)管理等有重大變更時(shí)都要再次進(jìn)行產(chǎn)品的耐久性試驗(yàn)。

必須看到：

1）關(guān)于液壓元件的試驗(yàn)方法，尚有幾個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但關(guān)于液壓元件必須達(dá)到的性能指

標(biāo)，沒(méi)有一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)實(shí)施的這些試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與方法，特別是性能指標(biāo)，是根據(jù)我國(guó)

自己的經(jīng)驗(yàn)擬訂的。

2）世界性公司，基本是不會(huì)執(zhí)行中國(guó)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的。

3）目前，中國(guó)市場(chǎng)上的高端產(chǎn)品大多來(lái)自世界性公司。

4）所以，可以邏輯地推論：在中國(guó)市場(chǎng)上，很多高端產(chǎn)品基本不執(zhí)行中國(guó)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)！

換句話說(shuō)，不執(zhí)行中國(guó)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，也是可能成為中國(guó)市場(chǎng)上的高端產(chǎn)品的！

例如，關(guān)于單向閥的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB/T10364，2002 版只制定了耐久性試驗(yàn)的試驗(yàn)方法，

并未給出具體指標(biāo)，2010 年的工作組討論稿中推薦試驗(yàn)次數(shù)為 15-25 萬(wàn)次。而德國(guó)一個(gè)公

司 2010 年推出的閥芯閥座為工程塑料的單向閥可達(dá) 2000 萬(wàn)次。

再如，關(guān)于溢流閥的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB/T10374 的 2011 年征求意見(jiàn)稿推薦，耐久性試驗(yàn) 25-80

萬(wàn)次，而有德國(guó)公司宣稱，他們的一般的是 1000 萬(wàn)次，精制的可達(dá) 2000 萬(wàn)次。

再如，關(guān)于柱塞泵的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB/T7043-2006 版中推薦的試驗(yàn)時(shí)間為 2400 小時(shí)，而有

德國(guó)公司對(duì)用于挖掘機(jī)的柱塞泵承諾使用 8000 小時(shí)。

再如，對(duì)于電磁閥、流量閥、單向閥等，中國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推薦都是在額定壓力下進(jìn)行

的，而有外國(guó)公司則宣稱，對(duì)它的電磁閥、流量閥、單向閥等都進(jìn)行 100 萬(wàn)次 132%許用壓

力的試驗(yàn)，或 1000 萬(wàn)次 115%許用壓力的試驗(yàn)。

5）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的性能指標(biāo)往往是標(biāo)準(zhǔn)擬定者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)擬定時(shí)市場(chǎng)的一般需要與當(dāng)時(shí)國(guó)

內(nèi)制造業(yè)可能達(dá)到的水平折衷確定的。標(biāo)準(zhǔn)從擬定經(jīng)過(guò)層層審核到公布，前后花費(fèi)兩三年

3 是至少的。再修改，一般是五年或十年以后的事了。而期間會(huì)不斷出現(xiàn)新技術(shù)新材料新工

藝，性能水平會(huì)提高。

所以，決不能因?yàn)檫_(dá)標(biāo)而固步自封。

（2）履行合同

考核供給用戶的產(chǎn)品是否達(dá)到供需雙方約定的要求。

應(yīng)該看到，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)耐久性的要求是通用性的。而實(shí)際上，工作壽命是一個(gè)系統(tǒng)

工程問(wèn)題，與應(yīng)用場(chǎng)合也有關(guān)，不同應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)耐久性的要求差別很大。例如，溢流閥，

用作常開(kāi)的恒壓閥和偶爾開(kāi)一次的安全閥時(shí)，對(duì)耐久性的要求就很不同。再如，液壓泵用

于沖擊較小的場(chǎng)合，例如起重機(jī)，與用于沖擊很大的場(chǎng)合，例如挖掘機(jī)，耐久性相差也很

大。所以，根據(jù)顧客需要的應(yīng)用工況，進(jìn)行耐久性試驗(yàn)，確定可以使用的壽命，是更科學(xué)

合理的。

主機(jī)廠為了保證大批量生產(chǎn)的主機(jī)的性能，即使液壓元件樣品的性能通過(guò)試驗(yàn)都達(dá)到

了要求，還要小批量試用，之后，才會(huì)大批量訂購(gòu)，主要也就是擔(dān)心元件在實(shí)際使用工況

下的耐久性問(wèn)題。

為此，液壓元件制造廠應(yīng)該主動(dòng)到主機(jī)廠去，調(diào)研應(yīng)用場(chǎng)合，測(cè)試各種實(shí)際應(yīng)用時(shí)的

負(fù)載壓力，然后和主機(jī)廠商量擬定耐久性試驗(yàn)的加載方案，使試驗(yàn)工況盡可能符合主機(jī)廠

實(shí)際需要。同時(shí)，試驗(yàn)室對(duì)主機(jī)廠開(kāi)放，主機(jī)廠可以隨時(shí)到試驗(yàn)室來(lái)考查試驗(yàn)狀況，從而

獲得主機(jī)廠的信任，就能加快主機(jī)廠采用該元件的步伐。

這種試驗(yàn)通常由制造方質(zhì)量檢驗(yàn)部門與使用方的采購(gòu)部門合作組織進(jìn)行，只要達(dá)到合

同約定的時(shí)間或循環(huán)數(shù)就可以了。

簡(jiǎn)單地直接把新試制的樣品交給主機(jī)廠放在主機(jī)上去試耐久性，有如下局限性：

-在試驗(yàn)臺(tái)上試，很容易做到每天 24 小時(shí)不停運(yùn)轉(zhuǎn)，而在主機(jī)上試，就不那么容易；

-在試驗(yàn)臺(tái)上試，可以采用強(qiáng)化試驗(yàn)，即把對(duì)元件壽命產(chǎn)生影響的主要條件集中實(shí)施，

加載超過(guò)額定工況，高壓力高轉(zhuǎn)速高頻率等等，在較短的時(shí)間內(nèi)得到結(jié)果。但裝在主機(jī)中，

強(qiáng)化試驗(yàn)就很難了。因?yàn)?，這樣會(huì)使整個(gè)主機(jī)各部分都受到非正常負(fù)載，甚至引起安全事

故；

-由于在主機(jī)上試驗(yàn)需要持續(xù)的時(shí)間可能要長(zhǎng)達(dá)一兩年，因此，試驗(yàn)的工況實(shí)際上不容

易做到有代表性；

-在主機(jī)上，萬(wàn)一試得不好，壞了名聲，以后就很難恢復(fù)。

（3）比較

4 5

把多臺(tái)樣品，特別典型的是，一臺(tái)先進(jìn)水平的，和一臺(tái)自己新研發(fā)的，放在同一環(huán)境

下，同一試驗(yàn)回路中，以相同的條件工況，進(jìn)行試驗(yàn)，尋找差距，從而提高自己產(chǎn)品的性

能，爭(zhēng)取超過(guò)競(jìng)爭(zhēng)者，爭(zhēng)奪市場(chǎng)。因?yàn)槠髽I(yè)做產(chǎn)品，歸根結(jié)底，是要在市場(chǎng)上占一席之地。

這種試驗(yàn)通常不預(yù)定試驗(yàn)時(shí)間，只要能夠得出有說(shuō)服力的結(jié)論就可以了。

（4）研發(fā)與改進(jìn)

在產(chǎn)品研發(fā)與改進(jìn)過(guò)程中，對(duì)樣品進(jìn)行耐久性試驗(yàn)，可以預(yù)測(cè)或驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)

和危險(xiǎn)部位，以便改進(jìn)設(shè)計(jì)或提高工藝水平。

如果在試驗(yàn)中同時(shí)測(cè)量主要摩擦副的磨損量變化，可為估算產(chǎn)品的使用壽命提供依據(jù)。

這種試驗(yàn)一般由研發(fā)部門自行組織進(jìn)行?，F(xiàn)在，也越來(lái)越多地與數(shù)字仿真、有限元分

析等現(xiàn)代設(shè)計(jì)工具結(jié)合進(jìn)行，以提高效率，縮短研發(fā)周期。

德國(guó)很多企業(yè)奉行的宗旨是：不斷改進(jìn)，做到力所能及的最好！例如，液壓管接頭進(jìn)

行耐鹽霧試驗(yàn)，國(guó)產(chǎn)的一般能達(dá)到 48 小時(shí)，好的 96 小時(shí)。有德國(guó)公司在 2011 年研發(fā)出

鋅鎳保護(hù)層，能耐 800 小時(shí)以上。但并不止步，2013 年宣稱已可達(dá)到 1000 小時(shí)以上。“Made

in Germany”的聲譽(yù)就是這樣煉成的。

試驗(yàn)?zāi)康膽?yīng)以試驗(yàn)任務(wù)書(shū)、試驗(yàn)合同、研發(fā)任務(wù)書(shū)等形式書(shū)面固定下來(lái)，作為進(jìn)一步

準(zhǔn)備試驗(yàn)的依據(jù)。

2 分析被試件和應(yīng)用場(chǎng)合

在試驗(yàn)?zāi)康拿鞔_后，應(yīng)該根據(jù)已有的理論和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)被試件、應(yīng)用場(chǎng)合，影響被試件

耐久性的因素進(jìn)行盡可能深入的分析，這時(shí)不應(yīng)把被試件當(dāng)做黑盒子，因?yàn)?，分析越深入?/span>

收獲越大。

分析可以從以下一些方面進(jìn)行。

（1）被試件的組成結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝。

（2）功能與工作方式。

對(duì)被試件應(yīng)該已經(jīng)進(jìn)行過(guò)一般穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，對(duì)其性能已有比較充分地了解。

（3）應(yīng)用場(chǎng)合與要求。

應(yīng)用場(chǎng)合不同，對(duì)性能的要求也不同。

例如，鋼絲纏繞的圓柱形壓縮彈簧是液壓元件中最常見(jiàn)的部件。

如果僅用于普通電磁閥的閥芯復(fù)位，則只要在閥芯移動(dòng)，彈簧被壓縮后，能產(chǎn)生一定

復(fù)位力即可，對(duì)其線性度與重復(fù)性要求不高。

如果用在電比例節(jié)流閥中，把電比例線圈產(chǎn)生的電磁力轉(zhuǎn)化為閥芯的位移量，這時(shí)就希望重復(fù)性好，線性度也要高。

而用于溢流閥時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘壓縮彈簧，產(chǎn)生彈力，作用于閥芯，這時(shí)的性能要求

則介于前兩者之間，希望重復(fù)性好，線性度不那么重要。

（4）影響耐久性的因素

應(yīng)該通過(guò)預(yù)先分析應(yīng)用工況對(duì)可能出現(xiàn)的各種因素及其后果有所猜想。例如：

-配合運(yùn)動(dòng)副磨損超過(guò)限值，

-密封圈磨損失效，

-彈簧疲勞折斷，

-元件疲勞損壞，如液壓缸焊接處的開(kāi)裂，

-材料銹蝕老化等等。

在試驗(yàn)過(guò)程中喪失規(guī)定功能的事件，稱為故障，也稱失效。故障可分兩大類：

一類是零部件損壞導(dǎo)致液壓元件不能正常工作的突發(fā)性型故障，可稱為硬故障。

另一類是性能逐漸下降到最低限度以下的漸衰型故障，例如密封性能變差，泄漏逐漸

增加，所控壓力、流量逐漸變化，可稱為軟故障。

疲勞損壞，一般為硬故障。磨損引起的常常是軟故障。

如果該產(chǎn)品已投放市場(chǎng)一段時(shí)間，也應(yīng)調(diào)查實(shí)際使用情況與出現(xiàn)的故障。如果是新產(chǎn)

品，則可調(diào)查市場(chǎng)上的類似產(chǎn)品。

試驗(yàn)前應(yīng)該通過(guò)訪問(wèn)制造部門，考察生產(chǎn)工藝，管理，了解該產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性，從

而確定應(yīng)該抽檢的數(shù)量與批次。

實(shí)踐和理論總是有差距的，所以，試驗(yàn)中還是可能出現(xiàn)猜想之外的狀況。所以，猜想

不能取代試驗(yàn)。而通過(guò)試驗(yàn)，可以彌補(bǔ)經(jīng)驗(yàn)與理論的不足。

3 規(guī)劃試驗(yàn)方案

在分析的基礎(chǔ)上應(yīng)對(duì)整個(gè)試驗(yàn)方案進(jìn)行周密的規(guī)劃。規(guī)劃時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮以下一些方面。

（1）是否有特殊要求，如特殊的環(huán)境，如低溫，高溫，高濕度，或其它極限條件，現(xiàn)

有試驗(yàn)條件不足，還需要設(shè)計(jì)制造采購(gòu)的，因?yàn)檫@牽涉到額外的時(shí)間和費(fèi)用。

（2）擬采用的試驗(yàn)方法

企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)都希望，新產(chǎn)品試制成功后能盡快投入市場(chǎng)，取得收益。但萬(wàn)一其耐久性很

差，在短時(shí)間內(nèi)，特別是在保質(zhì)期內(nèi)，大量損壞，那對(duì)企業(yè)，無(wú)論是經(jīng)濟(jì)上，還是名聲上，

都將是一個(gè)災(zāi)難。所以，為了盡快得到結(jié)果，耐久性試驗(yàn)也可以考慮采取強(qiáng)化試驗(yàn)條件：

-高壓；

6 -高壓力波動(dòng)——壓力周期變化，近乎正弦波，或矩形波；

-高頻率；

-甚至有意添加污染顆粒。

強(qiáng)化試驗(yàn)需要的時(shí)間較常規(guī)試驗(yàn)短，但試驗(yàn)結(jié)果能否折算，怎么折算到常規(guī)工況下的

耐久性是一個(gè)問(wèn)題，通常只有通過(guò)大量對(duì)比試驗(yàn)才能掌握。

應(yīng)按預(yù)定的循環(huán)數(shù)折算出試驗(yàn)時(shí)間，估算出理想情況下需要的試驗(yàn)周期。

（3）試驗(yàn)系統(tǒng)

試驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，放棄一切不必要的元件。因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)中幾乎所有元件等于

都在受耐久試驗(yàn)。一場(chǎng)試驗(yàn)下來(lái)，系統(tǒng)中很多元件可能都要報(bào)廢了。甚至可能出現(xiàn)，非被

試件先于被試件損壞，影響了試驗(yàn)的進(jìn)展。所以，采用所謂通用試驗(yàn)臺(tái)或綜合試驗(yàn)臺(tái)來(lái)做

耐久性試驗(yàn)是極不劃算的。

結(jié)構(gòu)復(fù)雜、影響耐久性因素多的液壓元件應(yīng)該考慮先分解開(kāi)來(lái)試驗(yàn)。例如，斜盤(pán)柱塞

泵，有三個(gè)摩擦副：配油盤(pán)與缸體、活塞與缸體、滑履與斜盤(pán)。受力情況不同，相對(duì)速度

不同，潤(rùn)滑狀況也不同，因此，采用的材料不同，制造加工工藝也不同。在那些世界先進(jìn)

水平的公司里，并不一下子把整個(gè)泵做耐久試驗(yàn)，一般是通過(guò)磨損試驗(yàn)機(jī)尋找適配的材料，

通過(guò)單柱塞試驗(yàn)臺(tái)研究柱塞在不同條件下的耐久性，單獨(dú)把配油盤(pán)與模擬缸體加載，研究

其耐久性。獲得大量經(jīng)驗(yàn)后才試驗(yàn)整泵的耐久性。

（4）試驗(yàn)回路

試驗(yàn)回路要著重考慮節(jié)能。因?yàn)樵囼?yàn)時(shí)間長(zhǎng)，投入的能量最終幾乎都轉(zhuǎn)化為熱量，常

常還要為散熱再耗費(fèi)能量。

例如，液壓缸的耐久性試驗(yàn)，國(guó)標(biāo) GB/T 15622-2005（6.4）和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB/T 10205-2010

（7.3.4）都推薦：“在額定壓力下，使被試缸以設(shè)計(jì)要求的最高速度連續(xù)運(yùn)行”。

如果根據(jù)國(guó)標(biāo)推薦的試驗(yàn)回路（圖 1），加載完全靠加載缸 11 兩側(cè)的溢流閥，能量不

回收，則泵 2 需要的功率（額定壓力×最大流量）極大，為加載缸提供流量的泵需要的流

量也很大。整個(gè)系統(tǒng)發(fā)熱極其嚴(yán)重。

7 圖 1 液壓缸型式試驗(yàn)液壓系統(tǒng)原理圖（國(guó)標(biāo) GB/T15622-2005 圖 4）

1—過(guò)濾器 2—液壓泵 3—溢流閥 4—單向閥 5—流量計(jì) 6—電磁換向閥 7—單向

節(jié)流閥 8—壓力表 9—壓力表開(kāi)關(guān) 10—被試缸 11——加載缸 12—截止閥 13—

溫度計(jì)

如果采納此推薦，但改變回路，回收能量，雖然試驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)行費(fèi)用降下來(lái)了，但回路

更為復(fù)雜，建造費(fèi)用增加了。

如果要試驗(yàn)的是如圖 2 所示的液壓缸，對(duì)影響其耐久性的因素可以分析如下。

圖 2 液壓缸原理圖

1—缸筒 2—活塞桿 3—活塞 4—前端蓋 5—活塞桿密封 6—活塞密封 7—鎖緊螺

母 8—進(jìn)出油口 9—后耳環(huán) 10—前耳環(huán)

1）該缸的活塞桿 2 與前耳環(huán) 10、缸筒 1 與后端蓋 9，是焊接起來(lái)的。引起缸筒、端蓋、

活塞桿、耳環(huán)及焊接處疲勞損傷的是加載的交變作用力，與活塞移動(dòng)速度無(wú)關(guān)。

因此，可以把液壓缸的前后耳環(huán)固定住，使之無(wú)法運(yùn)動(dòng)；讓活塞腔與活塞桿腔充滿液

壓油，采用一個(gè)二位四通電磁閥以較高的頻率輪流為兩腔反復(fù)加載（圖 3）。這樣，只要一

個(gè)流量很小的高壓泵就可以了，耗能很少。

8 圖 3 液壓缸加載試驗(yàn)原理圖

2）活塞密封 6、活塞桿密封 5，由于長(zhǎng)期往返運(yùn)動(dòng)發(fā)生磨損。其磨損程度主要取決于

缸筒 1 內(nèi)壁、活塞桿 2 表面的粗糙度與承載面積比、密封的耐磨性能和走過(guò)的行程，很多

與兩側(cè)壓力無(wú)關(guān)。為了考察這些因素的影響，不需要加載，只要使用一個(gè)低壓大流量的泵，

使活塞快速地全行程移動(dòng)。這樣，耗能也很少。

某些類型的密封，其磨損程度也與兩側(cè)壓力差有關(guān)。為此，可以咨詢密封圈制造廠，

或單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)，做對(duì)比性試驗(yàn)，以獲取對(duì)照參考數(shù)據(jù)。

采用這些途徑，就可以大大降低試驗(yàn)臺(tái)的建造與運(yùn)行費(fèi)用了。

（5）試驗(yàn)暫停判據(jù)

應(yīng)根據(jù)可能出現(xiàn)的故障確定試驗(yàn)暫停（中止）判據(jù)及相應(yīng)檢測(cè)方式：機(jī)械、液壓、電

傳感器等等。

有些故障，如磨損，在試驗(yàn)過(guò)程中不能或很難檢測(cè)到，要通過(guò)拆檢過(guò)程才能發(fā)現(xiàn)。因

此，要確定，是否進(jìn)行部分或全部拆檢、拆檢項(xiàng)目、觀察部位及拆檢周期。拆檢周期可以

一開(kāi)始短些，以后逐漸延長(zhǎng)。

規(guī)劃的目的是為了制定試驗(yàn)大綱，供相關(guān)方面審核。

如果試驗(yàn)確實(shí)比較簡(jiǎn)單，條件也比較成熟，可以跳過(guò)試驗(yàn)大綱，直接擬定試驗(yàn)計(jì)劃。

4 制定試驗(yàn)計(jì)劃

在試驗(yàn)大綱審查通過(guò)后，再據(jù)此設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺(tái)，制定詳細(xì)的試驗(yàn)計(jì)劃。要注意以下幾點(diǎn)。

（1）要附有被試件的完整的技術(shù)文件：名稱、代號(hào)、圖紙（裝配圖、零件圖）、材料、

生產(chǎn)工藝（含熱處理過(guò)程）等。

要求在試驗(yàn)前，進(jìn)行針對(duì)性的完整的狀態(tài)記錄：配合運(yùn)動(dòng)副、密封槽的實(shí)際加工尺寸、

形位偏差、硬度、配合面的粗糙度，等等。因?yàn)橛行┛瓷先サ男〖?xì)節(jié)，也會(huì)影響耐久性。

9 例如，圖 4 中所示的密封槽底，雖然加工尺寸在允差范圍內(nèi)，但與外圓不同心，也會(huì)導(dǎo)致

密封圈兩側(cè)壓縮量不同，在試驗(yàn)中提前失效。

圖 4 密封槽底與外圓不同心

（2）測(cè)試設(shè)備中不僅要有計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)儀表，還要有對(duì)試驗(yàn)暫停判據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的儀表，在

檢測(cè)到軟故障引起的指標(biāo)低于設(shè)定值時(shí)，或硬故障時(shí)立即停止試驗(yàn)。

（3）要設(shè)置自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制保護(hù)措施

要考慮到，為了盡快得到結(jié)果，耐久性試驗(yàn)往往是一天 24 小時(shí)不停，大多數(shù)時(shí)間無(wú)人

看管的，期間，試驗(yàn)回路中，其他所有元件也都可能出問(wèn)題，各種故障都可能發(fā)生，如油

液過(guò)熱、管道爆裂、電機(jī)燒毀，等等。所以，要設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)測(cè)控制措施及設(shè)備安全、特

別是人身安全的保護(hù)措施。如電機(jī)熱繼電器、油溫監(jiān)視器、冷卻器、油箱油面監(jiān)測(cè)器等，

試驗(yàn)臺(tái)下設(shè)置漏油儲(chǔ)存盤(pán)，。并設(shè)計(jì)相應(yīng)的處理措施：如自動(dòng)暫停試驗(yàn)，同時(shí)發(fā)信報(bào)警。

為避免特別是強(qiáng)化試驗(yàn)中產(chǎn)生的大量磨損顆粒污染液壓油，要設(shè)置多個(gè)高容垢能力的

過(guò)濾器。最好設(shè)置油液污染度在線檢測(cè)儀，因?yàn)楫惓Ｎ廴境３Ｊ鞘У那白唷?/span>

（4）要擬定試驗(yàn)記錄表，至少應(yīng)有以下幾項(xiàng)：日期、時(shí)間、檢測(cè)者、循環(huán)周期數(shù)、應(yīng)

觀察項(xiàng)目（觀察情況）。

（5）如有拆檢的話，要擬定拆檢記錄表，規(guī)定哪些部件哪些配合尺寸要進(jìn)行感官評(píng)價(jià)

或測(cè)量。

5 試驗(yàn)報(bào)告

整理試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

（1）被試件的名稱與代號(hào)、供貨方、供貨日期，試驗(yàn)結(jié)果分析與綜述，改進(jìn)試驗(yàn)的建

議（選項(xiàng)）等內(nèi)容應(yīng)該安排在試驗(yàn)報(bào)告的首頁(yè)，以便讓領(lǐng)導(dǎo)及不需要了解試驗(yàn)詳情的人員

可以迅速看到試驗(yàn)結(jié)果。

（2）要有關(guān)于被試件的詳細(xì)資料：圖紙（裝配圖、零件圖，含實(shí)測(cè)尺寸）、材料、生

產(chǎn)（熱處理）工藝等。

（3）試驗(yàn)系統(tǒng)與回路中要標(biāo)明測(cè)點(diǎn)位置與代號(hào)。最好附上試驗(yàn)裝置的照片。

（4）保留原始的手寫(xiě)的試驗(yàn)記錄表與原始拆檢記錄表，可以增加試驗(yàn)的可信性。

10 （5）試驗(yàn)暫?；蛑兄褂涗洃?yīng)真實(shí)詳盡：發(fā)生故障的時(shí)間、循環(huán)數(shù)、故障發(fā)生的現(xiàn)象、

哪個(gè)零件出現(xiàn)什么故障、故障排除措施等。這些對(duì)改進(jìn)被測(cè)件的設(shè)計(jì)是極有價(jià)值的。

（6）一般常要求試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)含對(duì)被試件的改進(jìn)建議。其實(shí)，這點(diǎn)不應(yīng)該由試驗(yàn)人員

來(lái)寫(xiě)。因?yàn)檫M(jìn)行試驗(yàn)，就是當(dāng)裁判，要求公正客觀。而提改進(jìn)意見(jiàn)，是教練的事。既當(dāng)裁

判，又當(dāng)教練，常常可能影響公正性。

試驗(yàn)報(bào)告越完整，參考價(jià)值越大。因?yàn)椴牧舷嗤?，加工工藝相同，尺寸配合相似，?/span>

力相似，則耐久性應(yīng)該也相似。即使是世界級(jí)大企業(yè)，也不可能對(duì)它的所有產(chǎn)品進(jìn)行耐久

性試驗(yàn)，很多是通過(guò)類比確定的。

做好耐久性試驗(yàn)，提升國(guó)產(chǎn)液壓元件的檔次！