液压差动分配阀(FY702)计算机辅助测试系统设计

　　1 引言

　　液压差动分配阀（如图 1 所示）计算机辅助测试系统，是根据歼敌某型飞机液压电子防滑刹车系统专用修理《技术条件》和《试验大纲》而设计的，以计算机为核心的，集状态监测、数据采 集处理为一体的综合测试系统。其功能是利用工业控制计算机对液压差动分配阀测试过程进行实时控制、数据采集与处理、工况转换，可自动完成液压差动分配阀各 种性能的测试和调整。本测试系统可实现：

　　（1）输入压力（10±0.5MPa）的自动调节与检测；（2）输出差动压力（最小小于 0.5MPa）的自动检测；（3）弹簧筒行程（46±3mm）的自动检测；（4）差动摇臂转角（±27°）的自动检测；（5）弹簧筒作用力（最小 147N）的自动检测；（6）摇臂自动驱动加载。

　　2 测试系统的组成及工作

　　该测试系统包括液压管路子系统、计算机控制子系统（包括硬件和软件）、摇臂驱动加载机构三部分。在测控软件的支持下，实现测试工况的自动建立、转换，摇臂的自动驱动与加载，压力、力、位移的控制与测量。

　　2.1 液压管路子系统

　　液压管路子系统如图 2 所示。 主要由控制调节元件（液压电磁阀、比例压力调节阀、比例调速阀）、测量元件（压力传感器、流量传感器）、辅助元件（油箱、模拟刹车腔）等组成。可满足测试过程中液压状态参量的无极调节、检测需要。

　　2.2 计算机控制子系统

　　计算机控制子系统包含硬件（如图 3 所示）和软件两部分。系统状态参量(液压力)、被检测参量（左右刹车压力、弹簧筒位移、驱动杠杆力、摇臂角度） 分别由相应的传感器采集，并以 4～20mA 的电流信号经 A/D 转换后输入计算机，计算机经过运算、处理由显示器上模拟仪表显示。同时，计算机根据测试工况的要求，分时的向电液压力比例阀、比例调速阀提供 0～5V 的控制电压信号，控制电液压力比例阀、比例调速阀输出相应的压力和流量。计算机通过 I/O 口、继电器板控制液压源的启动与停止和电磁阀的换向，从而实现管路状态自动切换。测控软件在 WINDOWS 环境下用 CVI5.0 开发。主要包括菜单模块、硬件控制模块、测试模块、结果处理模块等，具有友好清晰的图形用户界面，测试结果自动显示存储。人机对话以对话框的形式实现。

　　2.3 自动驱动加载机构

　　差动分配阀工作时，如图 4 所示。需要用一定的力操纵弹簧筒上下移动，通过杠杆带动摇臂向左（右） 偏转一定的角度，迫使左（右）调节阀芯向下（上）移动，从而输出大小不同的左右刹车压力，即差动压力。测试《技术条件》要求：在此过程中，在加给弹簧筒的 位移一定的情况下，检测弹簧筒上的作用力F、摇臂的偏转角度 θ、差动压力△P。老式设备采用在弹簧筒底部加砝码的方法驱动弹簧筒运动。弹簧筒的位移用直尺测量，摇臂的偏转角度用量角器测量，差动压力由压力表显示。 存在着测量控制精度受人工制约、操作费时费力等一系列问题。为解决这些问题，实现液压差动分配阀性能自动测试，我们设计了自动驱动加载机构。