压力控制阀CAT系统研究

　　

　　0　前言

　　20世纪70年代末至80年代初逐渐完善和普及的计算机控制技术和集成传感器技术为电子技术和液压技术的结合奠定了基础,产生了液压CAT和液压CAD。计算机控制的液压测试系统大大地提高了测试的灵活性和精度等级,使得以往难以实现的动态性能测试也变成了可能[1]。近年来,许多单位研制了自己的液压元件CAT系统,如北京理工大学研制的液压泵工作特性计算机辅助实验系统[4];华中理工大学使用8089单片机开发的液压泵(马达)智能测试系统[5];天津理工学院开发的计算机辅助泵阀动静态试验台[6];山东科技大学开发的液压泵试验台CAT系统[7],大连液压件厂叶片泵公司研制的微机辅助测试转向泵出厂试验系统等[8]。但这些试验台不都是针对液压控制元件的,所以对特定液压控制元件的性能不能进行很好的测试或全面测试,计算机主机性能和测试软件也有待进一步提高。本文首先分析了压力控制阀的性能指标;然后根据压力控制阀性能测试要求,设计出了其测试液压系统回路和CAT系统总体设计方案。

　　1 压力控制阀性能指标

　　压力控制阀几乎在每个液压系统中都要用到,其性能的好坏对整个系统的正常工作有很大影响。本文研究的压力控制阀CAT系统对压力控制阀进行以下性能试验:

　　(1)静态性能

　　①调压范围

　　调压范围指的是在规定的范围内调节时,压力控制阀输出压力能平稳地升、降,无压力突跳或迟滞现象。

　　②流量-压力特性

　　使用压力控制阀的主要目的是希望将系统压力保持为某一调定值。当通过阀的流量发生变化时,阀的开度以及相应的调压弹簧压缩量将随之改变。因此,液动力及弹簧力都会发生变化,阀处于稳定的平衡状态时的被控压力也将有所变动。所以,一般的压力阀并不能精确地保持系统的被调压力为定值。它的定压精度可以用流量-压力特性品质来评价。

　　溢流阀在流量增加时由于阀口增大而使弹簧的压缩量增加,因此流量-压力特性(图1)具有流量增加时被控压力升高的特点。并且,由于库仑摩擦力的影响而使阀的开启和闭合过程的特性曲线不重合,即溢流阀的启闭特性。

　　减压阀在流量减小时弹簧的压缩量增大,因此流量-压力特性(图2)具有流量增加时被控压力减小的特点。

　　顺序阀流量-压力特性与溢流阀的类似。

　　压力差值|pn-pc|小,或者说,稳态调压偏差小,就表明压力控制阀的定压性能好。

　　③压力稳定性

　　由于供油泵的流量脉动、液压系统负载变化或者其它干扰的影响,压力控制阀的出口被控压力会产生一些摆动。压力控制阀应具有良好的工作稳定性,使出口压力振摆和偏移量小,并且工作时无不正常的噪声。