一种高压大流量电液比例阀的性能测试实验台设计

　　0　引言

　　在现代液压机械中,大量应用比例调节技术,比例阀是其中的关键组件,其性能的好坏直接影响到整个系统的工作能力和可靠性,对于比例阀性能的测试也就显得极为关键。目前大部分研究集中在中低压、小流量比例阀的检测上,所以,由此设计出的实验台也就不适于高压大流量比例阀的检测。本文针对高压大流量比例方向流量阀,设计出一种适于其性能测试的实验台,并可实现计算机自动检测。

　　1　测试系统

　　1·1　测试系统的液压系统原理

　　电液比例阀性能测试实验的液压原理图如图1所示。

　　该回路是参照ISO 6404-1985标准在传统实验台的基础上设计而成的。其原理是采用恒压变量泵和径向柱塞泵两种独立的供油方式。当进行耐压实验时,采用高压小流量的径向柱塞泵进行供油,恒压变量泵不工作;当进行开放控制油口实验时,采用恒压变量泵进行供油,径向柱塞泵停止工作。控制电压经放大后通过控制被试比例阀电磁铁所通过电流的大小来控制被试阀的设定压力和流量。控制电压经放大后通过控制用于加载的电液比例节流阀电磁铁电流大小,进而控制阀的开口大小,利用程序控制实现自动加载。恒压变量泵供油路采用电液比例减压阀调定供油压力,阀的调节同样采用软件控制。计算机发出控制信号给各比例阀电磁铁,进而实现性能测试的自动控制。测试系统主油路上安装了压力、流量和温度等传感器,用于测量主油路的压力和流量。该系统具有如下特点:①根据实验项目分别采用恒压变量泵和径向柱塞泵两种供油方式,实验发热损失大大降低。②通过采用压力、流量、温度传感器,便于计算机采集信号。③选用电液比例节流阀进行加载,便于实现测试过程自动化。④采用电液比例减压阀调定供油压力,解决了恒压变量泵压力波动的问题,实现了供油恒压。⑤采用独立的滤油冷却系统,通过温控器自动控制冷却器的开闭。⑥采用电接点压力式温度计,设定实验温度范围,当超过设定范围时,报警系统发出信号。

　　1·2　测试系统组成

　　图2是该系统的组成框图,该系统主要由工业控制计算机、信号放大单元、数据采集与处理单元、传感器单元以及电液比例阀实验台等组成。工控机是整个测试系统的主控机,它通过人机界面接收用户指令,根据实验内容编制合适程序输出适宜的实验信号,通过与PCL818L数据采集卡的通讯采集测试数据,并负责测试结果的显示、打印等。传感器单元是电液比例阀自动检测系统的重要部件,表征被测电液比例阀的性能或状态的压力、流量、温度等物理量都需要由相应的传感器转换成电信号,然后直接送往数据采集卡进行显示或处理。