比例阀测试指标与标准探讨

　　0 引言

　　随着工业设备自动化程度的提高， 比例技术的应用越来越广泛， 典型的表现是当前大量液压系统中都采用了先进的比例阀。 其特点如下^[1]：

　　(1) 能简单地实现自动连续控制、远程控制和程序控制，制造较伺服阀容易，价格低廉，效率亦比伺服高(伺服控制系统的负载压力仅为供油压力的 2/3)。

　　(2) 把电的快速性、灵活性等优点与液压传动力量大的优点结合起来，能连续地、按比例地控制液压系统的执行元件运动的力、速度和方向，能防止压力或速度变换时的冲击现象。

　　(3) 简化了系统，减少了元件的使用量。

　　(4) 主要用在没有反馈的回路 ，使用条件 、保养和维护与一般液压阀相同，耐污染。

　　(5) 控制性能比伺服阀差，但其静态特性可以满足大多数机器的要求，技术上容易掌握，工作可靠。较有代表性的应用如[2]：新原理调速阀成功地应用在北京火车西客站 102m 高亭楼;上海大剧院 6 000t 球型屋架等大跨度大吨位结构工程的同步升空项目上;比例方向阀成功地应用在宝钢 2050 热连轧机并实现514 万次以上无故障运行，以及中小型水轮机的自动调速等; 比例溢流阀加载液压系统成功地应用在汽车轮胎寿命试验机上; 铁道部高速火车枕轨比例加载张拉机和放张机液压系统。

　　现在，大多数比例阀的频宽为 5～25Hz 范围，滞环多在 1%～7%之间。 随着电液比例技术的发展，电液比例阀的性能也在不断的提高， 性能优良的比例阀幅频宽可达 30～40Hz，而静态指标除零位死区外，其他诸如滞环、重复精度等，都已经接近或达到电液伺服阀的水平。 然而，国家标准(中华人民共和国国家标准《流量控制阀试验方法》GB8104-87、 中华人民共和国国家标准《压力控制阀试验方法》GB8105-87、中华人民共和国国家标准《方向控制阀试验方法》GB8106-87)中许多比例阀功能项目的测试在旧的液压测试系统上无法完成，飞速发展的比例阀， 使得现有的检测及实验手段越来越不符合要求。 因此，迫切需要设计研究新的比例阀液压试验及测试项目标准^[6] 。

　　1 比例阀测试项目

　　1.1目前液压元件的实验形式

　　比例阀出厂时，生产厂家都要经过严格的测试，只有达到有关的性能指标才能出厂。 测试既是对设计、制造比例阀的一个检验，也是对测试对象的再认识，测试结果也可作为设计和制造的依据。

　　目前，液压元件的实验可分为两种形式：型式实验与出厂实验[3]，这两种实验形式的区别如表 1 所示。

　　型式实验主要是对产品进行全面性能的测试和考核，目的在于对产品的鉴定和新产品的定型;而出厂实验则是针对已定型并且有一定批量的产品， 为了保证其使用性能， 选出几项有代表性的性能指标作为合格的标准，在出厂之前必须进行实验考核。 与此同时，对液压元器件进行全面可靠的测试也是为了及时检测出其性能状况，减少或避免事故的发生，提高生产的安全性，满足液压元件故障诊断及分析的要求。