电液转换元件模块化试验系统的开发

　　0 引言

　　电液转换元件包括电液伺服阀、比例阀和伺服泵、比例泵,是机电液自动化设备中连接电子技术和液压技术的重要接口元件,一旦出现故障,不仅影响整套设备正常运行和造成经济损失,甚至可能导致严重的生产事故。因此,定期对其做性能检测、维护对企业具有重要的现实意义。然而,对于不同的电液转换元件,试验系统的构成不同,采用的测控仪器也不同,若企业建立所有应用元件的试验系统,既不经济也不尽合理,对于生产多种元件的制造企业来说也是如此。鉴于此,本文提出将各类元件的试验系统看成由若干通用的硬件油路模块和软件测控模块构成,据此开发并创建具有特定功能的油路模块和测控模块库。试验时,实验员只需用管路连接所需的油路模块,并利用模块库中的功能模块设计试验程序,便能准确、快捷地构建各类元件的试验系统。实验证明,该方法可降低试验成本,提高实验效率和准确性。

　　1 试验系统的模块化

　　图1、图2分别为电液比例压力阀、比例变量泵的典型试验油路,现以它们为例分析试验系统模块化的可行性。

　　图1中被试比例压力阀6的流量可由变量泵1或旁路阀3来调节,压力阀2可作为系统安全阀(在试验比例溢流阀时)或溢流阀(在试验比例减压阀时)。换向阀4和8是快速切换阀,用于负载流量阶跃及负载压力阶跃响应特性试验,节流阀7用于调比例减压阀的负载压力或溢流阀的卸荷背压, 5、9和10分别为压力、流量和温度测量单元。

　　图2中1是被试比例泵,溢流阀4为系统安全阀,快速切换阀7与节流阀6组成被试泵的负载调节单元, 2、3、5和8为转速、转矩、压力和流量测量单元。

　　比较两试验油路可以看出,多数元件和单元的功用是相同的,如图2的阀7与阀6组成的单元与图1的阀8与阀7组成的单元功用完全相同。依此类推。因此,可以将每个试验油路看成由各种通用的单元模块组成。如本文的图1油路便可用图3中的模块1、2a、2b、3a、3b和4组成,图2油路可用模块1、2a、3a、4和5组成。其中,模块1为油源模块,用来调节被试阀元件的流量和油源的压力,或用于调节被试泵的最高压力。模块2为加载模块,用来实现被试阀或被试泵的压力流量静、动态加载。3、4和5分别为通用的测量温度与压力、流量和转矩与转速模块等。

　　综合以上分析,可将各种电液转换元件试验油路归纳成由若干通用的功能模块构成。它们可以是油源模块、加载模块、伺服阀测试模块以及压力与温度、流量、转矩与转速等测量模块。

　　根据电液转换元件静、动态特性测试的要求,试验系统需备有各种测量仪表和控制装置,如示波器、函数记录仪、控制器和信号发生器等。因此,也可将试验系统的测控部分看成由若干通用的仪器所组成。这样,电液转换元件试验系统无论是试验油路部分还是测控部分都完全可以模块化。