八方资源网

書名：液壓試驗(yàn)技術(shù)及應(yīng)用
作者名：王起新黃志堅(jiān)編著
本章字?jǐn)?shù)： 1826字
更新時(shí)間： 2020-05-07 12:53:03

2.3.3　大流量電液比例插裝閥測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)

電液比例插裝閥具有流量大、響應(yīng)快、耐高壓、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，可滿足快速、平穩(wěn)、高精度的技術(shù)要求。電液比例插裝閥作為關(guān)鍵液壓元件，其性能的好壞直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，研發(fā)高品質(zhì)的電液比例插裝閥并進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的測(cè)試，具有重要意義。

（1）測(cè)試項(xiàng)目

①穩(wěn)態(tài)控制特性測(cè)試

a.流量-壓差特性：是電液比例插裝閥在實(shí)際應(yīng)用中最受關(guān)注的性能之一，反映了電液比例插裝閥的通流能力。

b.滯環(huán)特性：由滯環(huán)指標(biāo)H_x表示，是指元件內(nèi)存在的磁滯、靜摩擦、彈性滯環(huán)等因素對(duì)元件穩(wěn)態(tài)控制特性的影響程度，反映了電液比例插裝閥的控制精度。

②動(dòng)態(tài)控制特性測(cè)試

a.流量突變時(shí)的抗干擾能力：在輸入信號(hào)一定（即被試閥的開(kāi)口一定）的情況下，測(cè)試在輸入流量階躍變化時(shí)，被試閥主閥芯位移的穩(wěn)定性。

b.階躍響應(yīng)特性：反映了電液比例插裝閥的快速響應(yīng)能力。在設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)中，對(duì)被試閥在低壓情況和高壓情況下的階躍特性均進(jìn)行了準(zhǔn)確的測(cè)試。

（2）液壓試驗(yàn)臺(tái)

為了更有針對(duì)性地完成上述測(cè)試項(xiàng)目，電液比例插裝閥的液壓測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)分為低壓大流量試驗(yàn)系統(tǒng)和高壓試驗(yàn)系統(tǒng)。其中高壓試驗(yàn)系統(tǒng)包括高壓小流量和瞬態(tài)高壓大流量?jī)刹糠帧?/p>

①低壓大流量試驗(yàn)系統(tǒng)　該試驗(yàn)系統(tǒng)主要可以進(jìn)行流量-壓差特性的試驗(yàn)，液壓系統(tǒng)原理如圖2-47所示。該液壓系統(tǒng)由主回路、循環(huán)過(guò)濾回路和控制回路組成。主回路由6臺(tái)雙軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)12臺(tái)定量齒輪泵提供油源，在工作壓力為2MPa的情況下，能夠提供3600L/min的流量。控制回路為先導(dǎo)閥提供壓力油。被試閥前后均設(shè)置了壓力表和壓力傳感器，用以檢測(cè)壓力。

圖2-47　低壓大流量試驗(yàn)系統(tǒng)原理

1-1，1-2—齒輪泵；2—電動(dòng)機(jī)；3-1～3-3—壓力表；4—流量計(jì)；5-1，5-2—壓力傳感器；6—被試閥

在進(jìn)行流量-壓差特性測(cè)試時(shí)，給定被測(cè)閥一定的輸入信號(hào)，即令其主閥開(kāi)口固定不變，改變泵的輸入流量，由于設(shè)置了12臺(tái)泵，所以能夠保證12組不同的流量輸入，記錄在不同流量情況下被試閥前后壓差，這樣便可以得到12組數(shù)據(jù)，從而可以得到被試閥在全開(kāi)情況下的流量-壓差的特性曲線。除了流量-壓差特性的測(cè)試，該試驗(yàn)系統(tǒng)還能對(duì)被試閥的靜態(tài)滯環(huán)特性、抗流量干擾能力和低壓時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性進(jìn)行測(cè)試。

②高壓試驗(yàn)系統(tǒng)　該試驗(yàn)系統(tǒng)主要進(jìn)行被試閥的階躍響應(yīng)試驗(yàn)，液壓系統(tǒng)原理如圖2-48所示。該液壓系統(tǒng)主要由主回路、蓄能器組和控制回路組成。高壓小流量系統(tǒng)主回路由2臺(tái)PVG-10比例變量泵提供油源，最大穩(wěn)態(tài)流量為300L/min，最大壓力為31.5MPa。瞬態(tài)高壓大流量系統(tǒng)由4個(gè)容積為100L的氣囊式蓄能器串聯(lián)而成，能提供瞬態(tài)的高壓大流量，功耗低，又能驗(yàn)證被試閥的動(dòng)態(tài)性能。控制回路為先導(dǎo)閥提供壓力油。

圖2-48　高壓瞬態(tài)大流量試驗(yàn)系統(tǒng)原理

1-1，1-2—電動(dòng)機(jī)；2-1，2-2—比例變量泵；3-1，3-2—過(guò)濾器；4—流量計(jì)；5—蓄能器組；6-1，6-2—壓力表；7-1，7-2—壓力傳感器；8—被試閥；9—背壓閥

在進(jìn)行階躍響應(yīng)特性測(cè)試時(shí)，首先對(duì)閥輸入關(guān)閉信號(hào)，比例變量泵開(kāi)啟向蓄能器充液，當(dāng)蓄能器充滿液，壓力達(dá)到設(shè)定值后，給被試閥以階躍信號(hào)，這時(shí)蓄能器和比例變量泵一起向被試閥供液。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄被試閥前后壓力變化和閥芯位移情況，可以得到主閥芯的階躍響應(yīng)曲線。

在不使用蓄能器組的情況下，該試驗(yàn)系統(tǒng)還可以進(jìn)行高壓小流量情況下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性測(cè)試，并且可以對(duì)小流量范圍內(nèi)的流量-壓差特性進(jìn)行補(bǔ)充試驗(yàn)。

③測(cè)試系統(tǒng)　該試驗(yàn)系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)組成框圖如圖2-49所示，主要由測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)、傳感器、控制放大板、數(shù)據(jù)采集與顯示四個(gè)部分組成。傳感器包括兩個(gè)位移傳感器和兩個(gè)壓力傳感器，控制放大板是測(cè)試系統(tǒng)的控制單元，主要對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理放大，最終控制被測(cè)元件主閥芯的位移。數(shù)據(jù)采集卡采用研華4711A，是一塊12位多功能USB數(shù)據(jù)采集卡，可進(jìn)行數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的輸入輸出，采樣速率高達(dá)150KS/s。利用虛擬儀器軟件LabVIEW 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄和圖像輸出。