CN103557204A - 一种液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台 - Google Patents

Abstract

本发明属于液压元件试验设备技术领域，公开了一种液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台，包括油箱、污染颗粒注入装置、定量泵、驱动装置以及被试阀系统，油箱与污染颗粒注入装置和定量泵相连，定量泵与驱动装置相连，还依次连接被试阀前流量传感器、被试阀前压力传感器、被试阀前取样阀、温度传感器，再接入被试阀系统，然后依次连接被试阀后压力传感器、被试阀后流量传感器、被试阀后取样阀，最后通过回路连接到油箱，整个试验台由控制台进行监视和控制。本试验台可测量不同阀芯、不同工况下液压换向阀污染磨损泄漏量及污染卡紧力并实现了自动化，克服了现有液压阀试验台拆卸困难、测量不便、精度低、需手工操作等缺陷。

Description

一种液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台

技术领域

本发明涉及液压元件污染试验台，尤其是一种液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台，属于液压元件试验设备技术领域。

背景技术

液压换向阀作为液压系统的重要组成元件，对整个液压系统的性能有很大影响。实际液压系统由于油液中存在污染，造成液压换向阀性能降低甚至失效。液压换向阀污染失效可分为磨损失效和卡紧失效两种，磨损失效通常可用泄漏量及表面形貌表征，而卡紧失效一般用卡紧力表征。由于液压换向阀污染试验步骤复杂、周期长、检测项目多，传统的污染试验装置主要存在如下缺陷：1，现有的液压阀污染试验台采用实际中使用的一些通用阀，而没有专门针对污染试验设计专用阀，存在拆卸困难、测量不便、精度低等诸多缺点；2，现有的液压阀污染试验台需要手动换向，整个试验过程需要人为控制，费时费力，不能实现自动化。

因此，能否设计一种新型液压阀污染试验台以克服上述一种或多种缺陷，成为本领域技术人员有待解决的技术难题。

发明内容

本发明旨在提供一种结构简单、测量方便、自动化的液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台，以解决现有液压换向阀污染试验台拆卸困难、测量不便、精度低、需手动控制等问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：该液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台包括油箱、污染颗粒注入装置、定量泵、驱动装置、被试阀系统，以及被试阀前流量传感器、被试阀前压力传感器、被试阀前取样阀、温度传感器、被试阀后压力传感器、被试阀后流量传感器、被试阀后取样阀；其中，油箱与污染颗粒注入装置和定量泵相连，定量泵与驱动装置相连，还依次连接被试阀前流量传感器、被试阀前压力传感器、被试阀前取样阀、温度传感器，再接入被试阀系统，然后依次连接被试阀后压力传感器、被试阀后流量传感器、被试阀后取样阀，最后通过回路连接到油箱。

优选地，被试阀系统包括被试阀芯、被试阀体、阀块、回位弹簧、电磁铁、入油定压阀、溢流定压阀、推杆、力传感器、仿离合器结构、控制器接口、油液入口、出油口和泄漏口，其中：被试阀芯置于被试阀体中并与阀块相接，顺次连接的油液入口、入油定压阀、被试阀芯、仿离合器结构和出油口形成被试阀体的主油路，溢流定压阀与主油路连接，并与被试阀芯的左侧油腔连接形成控制油路，控制器接口、电磁铁、被试阀芯顺次连接，连接有回位弹簧的推杆一端连接被试阀芯，回位弹簧通过推杆连接力传感器，泄漏口连接到被试阀芯。

优选地，回路包括上下两条支路，其中上支路由上支路截止阀和与其相连的油滤构成，下支路由下支路截止阀构成。

优选地，油箱底部为90度锥状。

优选地，驱动装置由变频调速电机和变频器构成。

优选地，还设置有控制台。

优选地，被试阀芯为不同阀芯材料和直径的多个阀芯。

优选地，电磁铁通过控制器接口连接到控制器，在卡紧测试时，电磁铁通电，逐步增加控制油路压力，直至推动被试阀芯，将推动油压乘以阀芯截面积得到阀芯推动力；力传感器通过推杆和回位弹簧相连，实时测得弹簧回复力；所述阀芯推动力和弹簧回复力之差即为阀芯卡紧力。

优选地，被试阀芯泄漏量通过对被试阀前后流量传感器数据作差得到，或直接通过泄漏口得到。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1，结构简单、生产成本低；

2，可方便地测量被试阀芯泄漏量及卡紧力的大小；

3，方便更换阀芯，以考核污染对不同阀芯的影响；

4，具有仿离合器结构，可模拟离合器控制阀真实工况；

5，可灵活设定相关程序控制被试阀芯的动作，实现试验过程的自动化，缩短试验周期。

附图说明

图1为本发明的液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台的组成示意图。

图2为一种优选的被试阀系统9的结构示意图。

符号说明

1——油箱  2——污染颗粒注入装置   3——定量泵

4——驱动装置                      5——被试阀前流量传感器

6——被试阀前压力传感器            7——被试阀前取样阀

8——温度传感器                    9——被试阀系统

10——被试阀后压力传感器           11——被试阀后流量传感器

12——被试阀后取样阀  13——下支路截止阀   14——上支路截止阀

15——过滤器          16——电磁铁         17——被试阀芯

18——回位弹簧        19——出油口         20——泄漏口

21——仿离合器结构    22——控制器接口     23——入油定压阀

24——油液入口        25——溢流定压阀     26——被试阀体

27——阀块            28——推杆           29——力传感器

具体实施方式

为了更好地理解本发明，以下通过具体实施方式结合附图对本发明进行详细的说明。需要说明的是，下面的实施例仅为对本发明作进一步描述以利理解之用，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台主要包括油箱1、污染颗粒注入装置2、定量泵3、驱动装置4、被试阀系统9，其中，油箱1与污染颗粒注入装置2和定量泵3相连，定量泵3由与其相连的驱动装置4驱动，再依次连接被试阀前流量传感器5、被试阀前压力传感器6、被试阀前取样阀7、温度传感器8，再接入被试阀系统9，然后依次接入被试阀后压力传感器10、被试阀后流量传感器11、被试阀后取样阀12，最后通过回路连接到油箱1。试验台运行时，污染物从污染颗粒注入装置2加入油箱1，驱动装置4驱动定量泵3为油液提供动力，油液经过各被试阀前测试仪表（被试阀前流量传感器5、被试阀前压力传感器6、被试阀前取样阀7、温度传感器8）进入被试阀系统9，再经过各被试阀后测试仪表（被试阀后压力传感器10、被试阀后流量传感器11、被试阀后取样阀12）并通过一回路回到油箱1，根据被试阀前测试仪表、被试阀后测试仪表的测量结果确定被试阀系统9的泄漏量和卡紧力，从而评估其磨损和卡紧状况。

为了便于测试台的操控和观测，该试验台还设置有控制台（图中未示出），用于执行部件操控、参数显示等人机交互功能，其面板设置以及与各控制部件、传感部件的连接等在现有技术中均十分常见，属于成熟的公知技术，在此不再赘述。为测量系统相关参量，被试阀系统前后均设有流量传感器、压力传感器、取样阀，被试阀系统前设有温度传感器。试验人员在控制台可观察记录系统参量的实时变化，从而进行油样及被试阀系统分析。

在一优选实施例中，所述回路包括上下两条支路。其中上支路由上支路截止阀14和与其相连的油滤15构成，用于滤除油液中的污染颗粒；下支路由下支路截止阀13构成，直接回油箱1。设置两条支路的作用是为了实现不同油液污染度试验而不换油，即，正常试验情况下关闭上支路截止阀14，打开下支路截止阀13即可；需要更改油液污染度时，先打开上支路截止阀14，关闭下支路截止阀13，通过过滤器15对油液中的污染物进行过滤，过滤完成后加入新的污染颗粒即可实现不同的污染度试验。

为实现所需油液污染度，污染颗粒注入装置2与油箱1直接相连，直接在污染颗粒注入装置中加入配制好的污染颗粒即可。油箱1底部优选为90度锥状，保证污染颗粒不发生沉积，全部进入系统。

为了满足试验流量及负载的需求，驱动装置4优选由变频调速电机和变频器构成，可以根据试验需要调整转速。变频器控制电机输入电压的频率，通过变频器对电机进行调速，满足污染试验不同流量、不同负载需求。

被试阀系统9既可采用现有技术中的通用阀，也可采用污染试验专用阀。在一优选实施例中，该污染试验专用的被试阀系统9如图2所示，包括被试阀芯17、被试阀体26、阀块27、回位弹簧18、电磁铁16、入油定压阀23、溢流定压阀25、推杆28、力传感器29、仿离合器结构21、控制器接口22、油液入口24、出油口19、泄漏口20，其中：

被试阀芯17置于被试阀体26中并与阀块27相接，顺次连接的油液入口24、入油定压阀23、被试阀芯17、仿离合器结构21和出油口19形成被试阀体26的主油路，溢流定压阀25与主油路连接，并与被试阀芯17的左侧油腔连接形成控制油路，控制器接口22、电磁铁16、被试阀芯17顺次连接，连接（例如套接）有回位弹簧18的推杆28一端连接被试阀芯17，回位弹簧18通过推杆28连接力传感器29，泄漏口20连接到被试阀芯17。

油液从油液入口24，通过入油定压阀23进入主油路，溢流油液通过溢流定压阀25进入控制油路，且溢流定压阀25设定压力小于入油定压阀23设定压力。电磁铁16通电后，控制油路油液进入被试阀芯17的左侧油腔，当推动油压大于弹簧回复力及卡紧力时，被试阀芯17打开，主油路油液接通，推动仿离合器结构21后溢流回油箱。推动被试阀芯17之前，电磁铁16通电后，可缓慢增加控制油路压力，直至推动被试阀芯17；控制油路接有油压传感器，推动油压乘以阀芯截面积即可得到阀芯推动力；力传感器29通过推杆28和回位弹簧18相连，可实时测得弹簧回复力；阀芯推动力和弹簧回复力之差即为阀芯卡紧力；关闭电磁铁16，控制油路油液接通油箱，压力降至0，被试阀芯17在弹簧回复力作用下回位。电磁铁16通过控制器接口22连接到控制器，控制器中设置相应程序，按照试验人员需要自动控制被试阀通断，在卡紧力实验时可设置阀芯静止时间，在磨损实验时可设置阀芯动作频率及阀芯动作次数；通过泄漏口20可实时测量阀芯泄漏的油液总体积。

主油路油压取决于入油定压阀23，主油路油液一部分通过被试阀芯17进入出油口19，一部分通过溢流定压阀25进入控制油路，一部分由于被试阀芯17的泄漏进入泄漏口20，其余油液通过出油口19回到油箱。为了测量被试阀芯泄漏量，可对控制装置设定相应程序，使被试阀芯按照所需规律动作，控制台通过对被试阀前后流量传感器数据作差得到实时泄漏量，也可直接通过泄漏口20得到总泄漏量。

为了测量阀芯卡紧力，可以控制装置设定相应程序，在被试阀芯17静止设定的时间后接通推动油压，然后通过溢流定压阀25逐渐增大推动油压，直至阀芯动作。力传感器29实时记录弹簧回位力变化，控制台通过计算得到被试阀芯卡紧力大小并进行记录。

在一优选实施例中，为了考察阀芯材料、阀芯阀体间隙的影响，被试阀芯17可为不同阀芯材料和直径多个阀芯，不同直径可实现不同的阀芯阀体间隙。通过拆卸阀块27来更换阀芯。

为了模拟车辆离合器控制阀真实工况，可关闭出油口19，仿离合器结构21可用来模拟离合器的充放油过程，适用于车辆离合器控制阀的污染试验。仿离合器结构21在现有技术中属于公知技术，在此亦不再赘述。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充，或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本发明是通过上述的优选实施例进行描述的，但是其实现形式并不局限于上述的实施方式。应该认识到在不脱离本发明主旨的情况下，本领域技术人员可以对本发明做出不同的变化和修改。

Claims (9)

1.一种液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台，其特征在于，包括油箱（1）、污染颗粒注入装置（2）、定量泵（3）、驱动装置（4）、被试阀系统（9），以及被试阀前流量传感器（5）、被试阀前压力传感器（6）、被试阀前取样阀（7）、温度传感器（8）、被试阀后压力传感器（10）、被试阀后流量传感器（11）、被试阀后取样阀（12）；其中，所述油箱（1）与所述污染颗粒注入装置（2）和定量泵（3）相连，所述定量泵（3）与驱动装置（4）相连，还依次连接所述被试阀前流量传感器（5）、被试阀前压力传感器（6）、被试阀前取样阀（7）、温度传感器（8），再接入被试阀系统（9），然后依次连接所述被试阀后压力传感器（10）、被试阀后流量传感器（11）、被试阀后取样阀（12），最后通过回路连接到所述油箱（1）。

2.如权利要求1所述的一种液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台，其特征在于，所述被试阀系统（9）包括被试阀芯（17）、被试阀体（26）、阀块（27）、回位弹簧（18）、电磁铁（16）、入油定压阀（23）、溢流定压阀（25）、推杆（28）、力传感器（29）、仿离合器结构（21）、控制器接口（22）、油液入口（24）、出油口（19）、泄漏口（20），其中：所述被试阀芯（17）置于所述被试阀体（26）中并与所述阀块（27）相接，顺次连接的所述油液入口（24）、入油定压阀（23）、被试阀芯（17）、仿离合器结构（21）和出油口（19）形成所述被试阀体（26）的主油路，所述溢流定压阀（25）与所述主油路连接，并与被试阀芯（17）的左侧油腔连接形成控制油路，所述控制器接口（22）、电磁铁（16）、被试阀芯（17）顺次连接，连接有所述回位弹簧（18）的推杆（28）一端连接所述被试阀芯（17），所述回位弹簧（18）通过所述推杆（28）连接所述力传感器（29），所述泄漏口（20）连接到所述被试阀芯（17）。

3.如权利要求1所述的一种液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台，其特征在于，所述回路包括上下两条支路，其中上支路由上支路截止阀（14）和与其相连的油滤（15）构成，下支路由下支路截止阀（13）构成。

4.如权利要求2所述的一种液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台，其特征在于，所述油箱（1）底部为90度锥状。

5.如权利要求2所述的一种液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台，其特征在于，所述驱动装置（4）由变频调速电机和变频器构成。

6.如权利要求2所述的一种液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台，其特征在于，还设置有控制台。

7.如权利要求2所述的一种液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台，其特征在于，所述被试阀芯（17）为不同阀芯材料和直径的多个阀芯。

8.如权利要求2所述的一种液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台，其特征在于，所述电磁铁（16）通过所述控制器接口（22）连接到控制器，在卡紧测试时，所述电磁铁（16）通电，逐步增加控制油路压力，直至推动所述被试阀芯（17），将推动油压乘以阀芯截面积得到阀芯推动力；所述力传感器（29）通过所述推杆（28）和回位弹簧（18）相连，实时测得弹簧回复力；所述阀芯推动力和弹簧回复力之差即为阀芯卡紧力。

9.如权利要求2所述的一种液压换向阀污染磨损及污染卡紧试验台，其特征在于，被试阀芯泄漏量通过对被试阀前后流量传感器数据作差得到，或直接通过所述泄漏口（20）得到。

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