电液伺服阀综合测试台的设计

　　该选题来源于在某钢铁集团公司环保搬迁的重大技术改造。随着生产自动化程度的不断提高，液压伺服技术与其他微电子技术的结合越来越紧密，尤其在现代冶金装备中，广泛地采用了液压伺服技术。目前，在该钢铁集团公司各种生产线上已有了大量的液压伺服系统，据不完全统计，该公司每年用于液压伺服系统的备品备件和维修费用高达两千万元以上。随着该公司的环保搬迁，新的生产线中会越来越多地采用液压伺服系统。电液伺服阀是液压伺服系统的心脏，是一个非常精密而价格昂贵的元件，在使用过程中由于现场与液压油的原因，使用一段时间后，其静态与动态性能产生偏差，严重影响控制系统的动态特性。而一台旧的电液伺服阀必须经过严格的测试，达到性能要求以后该公司才能重新使用。综合测试台是对伺服阀的静态、动态性能的完全检验。但是目前该公司没有电液伺服阀的综合测试台，需要到外地的专业检测机构测试，修复时间至少两个月，严重影响工厂的正常生产。作者为该公司中央机修公司研制的电液伺服阀综合测试台，综合运用现代的计算机与测控技术，智能检测伺服阀的各种性能指标。在研究开发电液伺服阀综合测试台的过程中，伺服节能系统、测控系统等设计成为关键和难点。

　　该电液伺服阀综合测试台不仅能为该公司提供大量的测试服务，同时也为西部地区的相关企业提供技术支持。

　　1 测试台液压系统的设计

　　1. 1 测试系统能源站图

　　该测试台包括能源站、测试油路阀台、测控系统、性能检测的软件操作系统等组成。图1 为测试系统能源站原理图。测试系统能源站是测试台的心脏，为静态与动态阀台提供不同需求的液压油。根据该系统低压下大流量、高压下小流量的特性，选取高效节能的PARKER 生产的P2075R00C5C32PA00N00S1B1U恒压变量泵，其入口采用带报警的碟形球阀。油箱配备油温、液位报警系统。系统的主要技术性能参数: 工作压力为31. 5 MPa，最 大流量为300L / min。

　　1. 2 静、动态性能测试原理图

　　图2 为测试伺服阀静、动态性能的原理图。由于系统的压力与流量较大，采用逻辑换向阀以减小泄漏。压力回路采用比例溢流调节以满足控制系统的要求。在控制台体原理图上对应电磁球阀装有节能的发光LED，通过按扭切换自动显示静态与动态性能的测试。

　　经测控系统处理后的电气信号经伺服阀放大器放大后，转换成液压信号，通过测试阀，液压油进入低质量、低摩擦的伺服液压缸中。液压缸活塞的速度正比于阀的控制流量，通过速度传感器把活塞的运动转换成控制流量的电信号。为防止液压缸等不均衡而发生漂移，用差动变压器式位移传感器构成弱的位置对中反馈环。通过信号发生器，经直流伺服放大器驱动线圈，加入不同频率的正旋信号可以确定伺服阀的频率响应。