CN103615435B - 液压油流量测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压油流量测试装置，包括设置在进油油路（A）和回油油路（B）之间的并联连接的小流量测试支路（100）和大流量测试支路（200），小流量测试支路中设置有第一流量传感器（1），其中，在小流量测试支路中，还设置有与第一流量传感器串联连接的恒流阀（101），恒流阀位于第一流量传感器与进油油路之间，恒流阀的恒流值小于第一流量传感器的最大允许流量，以将小流量测试支路中的实际流量控制在预设流量以下。本发明能够在满足测试精度的基础上提高测试系统的安全性，延长测试装置的使用寿命。

Description

液压油流量测试装置

技术领域

本发明涉及液压领域，具体地，涉及一种液压油流量测试装置。

背景技术

液压件的流量是反映产品性能的最重要的参数之一。在对液压件进行流量测试的试验中，流量的变化范围很大（例如测量比例换向阀的操控性能时，其微动性流量输出试验时流量输出仅为10L/min以下，而最大输出流量试验时流量输出达500L/min）。

附图1中显示的是采用涡轮流量计进行试验的特性曲线。如图1所示，该流量计的可测量流量范围不可变，当流量输出偏小而进入非线性区后，其测量精度迅速降低；而当流量输出偏大而超出最大可测量流量时，将出现气蚀现象，并且涡轮转速偏快，造成传感器损坏。所以涡轮流量计的传感器的测量范围度宽一般限制在6：1或10：1的范围内，这就无法满足对液压件进行试验的测量要求。

现有技术中通常通过以下几种方式实现大范围精密流量检测：1）采用技术先进的流量传感器，例如椭圆齿轮流量传感器，其测量范围度宽可达30：1。但即使是使用这种流量传感器，在对液压件进行流量测试的试验中也难以获得较好的测量精度效果。并且，这类大测量范围度宽的流量传感器的价格很昂贵，在一定程度上影响其普及使用；2）采用不同量程范围的涡轮流量传感器，分别接入测量回路中，依次测量各量程范围内的产品的流量输出。附图2中显示的就是利用该原理对液压件进行流量测试的流量测试装置的原理图。

如图2中所示，在测量装置中设置两种不同量程范围的涡轮流量传感器，并且将这两种涡轮流量传感器并联连接。藉此，可以形成小流量测量支路100和大流量测量支路200分别用于进行小流量试验条件下的测试和大流量试验条件下的测试。其中，小流量测量支路100包括量程较小的第一流量传感器1，和控制小流量测量支路100的通断的第一控制阀10；大流量测量支路200包括量程较大的第二流量传感器2，和控制大流量测量支路200的通断的第二控制阀20。例如，第一流量传感器1的型号为QT100-70，流量测量范围为7.5L/min-75L/min；第二流量传感器2的型号为QT100-72，流量测量范围25L/min-600L/min。将第一流量传感器1和第二流量传感器2的量程叠加可知，该测量系统可满足7.5L/min-600L/min的测量范围需求。实际测试时，当试验的流量输出在7.5L/min-50L/min范围内时，第一控制阀10开启，第二控制阀20关断。被测试流量的液压油从进油油路A流入后，经由第一控制阀10流入第一流量传感器1，并从第一流量传感器1流出后进入回油油路B，完成小流量测量。当被测流量达到50L/min时，如还有更大流量输出待测量，则需开启第二控制阀20后再关断第一控制阀10，被测试流量的液压油从进油油路A流入后，经由第二控制阀20流入第二流量传感器2，并从第二流量传感器2流出后进入回油油路B，完成大流量测量。最后，将试验数据整理拼接为完整的试验曲线。

采用上述方法，可以满足测试的要求，其性价比也可以接受，但其缺点也很明显：1）当流量超过第一流量传感器1的测量范围后，如果未能及时地将第一控制阀10关闭，轻则将影响测量的准确性，重则将造成第一流量传感器1的损坏；2）流量测量范围的扩展是通过开启和关断第一控制阀10和第二控制阀20而切换第一流量传感器1和第二流量传感器2来实现的，如果发生误操作将第一控制阀10和第二控制阀20全部关断，则进油油路A处的油压迅速增大，导致系统迅速升压，有可能造成测试系统及被试液压件损坏或其他安全事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压油流量测试装置，用以在满足测试精度的基础上提高测试系统的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供一种液压油流量测试装置，包括设置在进油油路和回油油路之间的并联连接的小流量测试支路和大流量测试支路，小流量测试支路中设置有第一流量传感器，其中，在小流量测试支路中，还设置有与第一流量传感器串联连接的恒流阀，恒流阀位于第一流量传感器与进油油路之间，恒流阀的恒流值小于第一流量传感器的最大允许流量，以将小流量测试支路中的实际流量控制在预设流量以下。

优选地，测试装置还包括与小流量测试支路和大流量测试支路并联连接的溢流支路，溢流支路中的溢流阀的溢流值为进油油路的安全阈值。

优选地，预设流量设定为大于第一流量传感器的安全阈值。

优选地，大流量测试支路包括第二流量传感器和用于控制大流量测试支路的通断的第二控制阀，该第二控制阀和第二流量传感器沿着从进油油路到回油油路的方向顺次串联连接；其中，当第一流量传感器的检测值低于第一流量传感器的安全阈值时，第二控制阀关断；当第一流量传感器的检测值高于第一流量传感器的安全阈值时，第二控制阀开启。

优选地，第二控制阀为电控通断阀，其中，测试装置还包括控制模块，该控制模块响应于第一流量传感器和/或第二流量传感器的检测信号来控制第二控制阀的开启和关断。

优选地，第二控制阀为电磁球阀。

优选地，小流量测试支路还包括用于控制小流量测试支路的通断的第一控制阀，该第一控制阀连接在恒流阀和进油油路之间；其中，当第一流量传感器的检测值低于第一流量传感器的安全阈值时，第一控制阀开启；当第一流量传感器的检测值高于第一流量传感器的安全阈值时，第一控制阀关断。

优选地，第一控制阀和第二控制阀为电控通断阀，其中，测试装置还包括控制模块，该控制模块响应于第一流量传感器和/或第二流量传感器的检测信号来控制第一控制阀和第二控制阀的开启和关断，并且在测试装置的运行过程中，第一控制阀和第二控制阀中至少有一者处于开启状态。

优选地，第一控制阀为常闭式电控通断阀，第二控制阀为常开式电控通断阀。

优选地，第一控制阀和第二控制阀均为电磁球阀。

通过上述技术方案，本发明提供了一种新的液压油流量测试装置。该测试装置通过在小流量测试支路中串联恒流阀，可以实现将小流量测试支路中的实际流量控制在预设流量以下，从而使得设置在上游的恒流阀能够对设置在下游的第一流量传感器形成限流保护。因此，第一流量传感器的运行安全得以大幅提高，第一流量传感器的使用寿命得以延长。另外，本发明还设置了溢流支路，使得当进油油路的油压升高到超过测试装置允许的安全阈值时，液压油可以从溢流支路卸荷，从而很大程度地避免了测试系统的损坏。另外，本发明的第一控制阀和第二控制阀均优选设置为控制精度更高的电控通断阀，用以提高第一控制阀和第二控制阀的切换的准确性，从而进一步提高了测试装置的安全性。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据现有技术的涡轮流量计的特性曲线；

图2是根据现有技术的液压油流量测试装置的原理图；

图3是根据本发明的一个实施例的液压油流量测试装置的原理图；

图4是根据本发明的恒流阀的结构原理图；

图5是根据本发明的另一个实施例的液压油流量测试装置的原理图；

图6是根据本发明的另一个实施例的液压油流量测试装置的原理图；

图7是根据本发明的另一个实施例的液压油流量测试装置的原理图。

附图标记说明

1 第一流量传感器   10 第一控制阀

100 小流量测试支路 101 恒流阀

2 第二流量传感器   20 第二控制阀

200 大流量测试支路

300 溢流支路       301 溢流阀

A 进油油路         B 回油油路

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参考图3和图5，本发明提供一种液压油流量测试装置。如图3和图5中所示，该测试装置包括进油油路A和回油油路B，被测试的液压油从进油油路A进入测试装置，从回油油路B回油箱。在进油油路A和回油油路B之间设置有小流量测试支路100和大流量测试支路200，分别适用于液压油的流量较小的情况下和流量较大的情况下的精确测试。

更详细地，根据本发明的实施例，大流量测试支路200包括第二流量传感器2和第二控制阀20。其中，第二流量传感器2具有较大的测试范围并且允许较大流量的液压油通过；第二控制阀20用于控制大流量测试支路200的通断。第二控制阀20和第二流量传感器2串联连接，并且第二控制阀20设置在第二流量传感器2和进油油路A之间。也就是说，沿着从进油油路A到回油油路B的方向，第二控制阀20和第二流量控制器2顺次连接。

进一步，根据本发明的实施例，小流量测试支路100中设置有第一流量传感器1，该第一流量传感器1的测试范围较小并且只允许较小流量的液压油通过。由于第一流量传感器1只能允许较小流量的液压油通过，因此需要在系统中设置第一流量传感器1的安全阈值。在流量测试过程中，第一流量传感器1和第二流量传感器2具有实时监测流量数据的功能，可以分别提供小流量测试支路100和大流量测试支路200中的流量大小的实时值。因此，当小流量测试支路100中的液压油流量超过第一流量传感器1的安全阈值时，第一流量传感器1可以检测到这个工况并且可以发出检测信号。进一步，可以根据该信号切换测试装置的运行方式，使被测试流量的液压油改变流动路径，即，从小流量测试支路100转移到大流量测试支路200。

根据上述，当测试装置运行在小流量测试条件下时，第二控制阀20关断，被测试流量的液压油从进油油路A流入后，经由第一控制阀10流入第一流量传感器1，并从第一流量传感器1流出后进入回油油路B，完成小流量测量。而当被测试液压油的流量增大到第一流量传感器1的安全阈值以上，即进入到大流量测试条件时，第二控制阀20开启，被测试流量的液压油从进油油路A流入后，经由第二控制阀20流入第二流量传感器2，并从第二流量传感器2流出后进入回油油路B，完成大流量测量。

参考图3和图4，根据本发明的实施例，在小流量测试支路100中还设置有恒流阀101。该恒流阀101设置在第一流量传感器1和进油油路A之间，并且与第一流量传感器1串联连接。根据本发明的实施例，当测试装置运行在小流量测试条件下时，被测试的液压油首先流经恒流阀101，然后再进入第一流量传感器1。由于恒流阀101能够实现将小流量测试支路100中的实际流量控制在预设流量以下，因此设置在进油油路a和第一流量传感器1之间的恒流阀101能够对第一流量传感器1形成限流保护。根据本发明的实施例，将上述的预设流量设定成小于第一流量传感器1的最大允许流量。藉此，通过恒流阀101的限流作用，可以使进入到第一流量传感器1中的液压油的流量始终小于第一流量传感器1的最大允许流量，从而大大提高第一流量传感器1的允许安全，延长第一流量传感器1的使用寿命。

更具体地，如图4中所示，上游来的液压油经阻尼孔d1流经阀腔K，再由阀腔K经可变阻尼孔d2流进第一流量传感器1。由此，流过阻尼孔d1的流量即流入第一流量传感器1的流量。

根据阻尼孔流量公式（K为系数，T为阻尼孔面积大小，ΔP为阻尼孔前后压差），流过阻尼孔d1的流量由阻尼孔d1开口面积大小与其前后压差（即上游侧与阀腔K的压力差）决定。当流过阻尼孔d1的流量较小时，其前后压差较小，此时阀芯压缩弹簧位移较小，可变阻尼孔d2未遮盖。此时阻尼孔d1、d2未发生改变，故不影响第一流量传感器1对微小流量的测量；当流过阻尼孔d1的流量增大，阻尼孔d1前后压差增大，此时阀芯压缩弹簧位移增大，可变阻尼孔d2逐步遮盖，阀腔K的压力上升，使得阻尼孔d1前后压差趋于恒定，故流经阻尼孔d1进入第一流量传感器1的流量被恒定在上述的预设流量，从而对第一流量传感器1起到保护作用。

更优选地，根据本发明的实施例，将上述的预设流量设定成大于第一流量传感器1的安全阈值。这样，小流量测试支路100中的液压油的流量小于第一流量传感器1的安全阈值时，液压油的流动不会受到恒流阀101的限制，藉此可以确保小流量测试支路100的工作效率。而当小流量测试支路100中的液压油的流量大于第一流量传感器1的安全阈值时，液压油的流动就会受到恒流阀101的限制，藉此可以确保第一流量传感器1的安全性。

参考图3至图5，根据上述，当第一流量传感器1的检测值低于第一流量传感器1的安全阈值时，可以控制第二控制阀20关断，以完成小流量测试。而当第一流量传感器1的检测值高于第一流量传感器1的安全阈值时，应该控制第二控制阀20开启，以完成大流量测试。其中，第二控制阀20可以设置为多种形式，例如可以设置为图3中所示的手动球阀的形式，也可以设置为图5中所示的电控阀的形式。本发明优选将第二控制阀20设置为电控通断阀。藉此，通过液压和电控的双重包括，能够有效地提高整个装置的可靠性。并且，在测试装置中还包括控制模块，该控制模块能够响应于第一流量传感器1和/或第二流量传感器2的检测信号来自动地控制第二控制阀20的开启和关断。如上所述，当第一流量传感器1的检测值低于第一流量传感器1的安全阈值时，控制模块可以控制第二控制阀20关断；而当第一流量传感器1的检测值高于第一流量传感器1的安全阈值时，一方面恒流阀101会发挥限流作用将小流量测试支路100中的液压油的流量控制在预设流量以下，另一方面控制模块可以响应于第一流量传感器1的信号自动地控制第二控制阀20开启。藉此，可以使测试装置自动地从小流量测试模式切换到大流量测试模式，并且可以有效地保护第一流量传感器1乃至整个测试装置的安全。

更优选地，第二控制阀20设置为电磁球阀，以实现第二控制阀20的更佳的电控特性和通断特性。

继续参考图3和图5，根据本发明的实施例，测试装置还包括溢流支路300。该溢流支路300与小流量测试支路100和大流量测试支路200并联连接。该溢流支路300中的溢流阀301的溢流值设置为进油油路A的安全阈值。当进油油路A的油压升高到超过测试装置允许的安全阈值时，液压油可以从溢流支路300卸荷，从而很大程度地避免了测试系统的损坏。

仍然参考图3和图5，可以对本发明的两个实施例进行比较。其中，根据本发明的一个实施例，如图3中所示，小流量测试支路100还包括第一控制阀10，该第一控制阀10连接在恒流阀101和进油油路A之间，用于控制小流量测试支路100的通断。当第一流量传感器1的检测值低于第一流量传感器1的安全阈值时，可以控制第一控制阀10开启；而当第一流量传感器1的检测值高于第一流量传感器1的安全阈值时，可以控制第一控制阀10关断，使得液压油不能再从小流量测试支路100流过。藉此，第一控制阀10形成了除恒流阀101之外的对第一流量传感器1的第二重保护，更加确保了第一流量传感器1的运行安全。其中，第一控制阀10可以设置成多种形式，例如图3中所示的手动球阀。而根据本发明的另一个实施例，如图5中所述，小流量测试支路100中并未设置第一控制阀10。在这种情况下由于恒流阀101能够有效地起到限流作用，因此也能够实现本发明的目的。

参考图6和图7，根据本发明的实施例，根据本发明的实施例，将第一控制阀10和第二控制阀20设置为电控通断阀。并且，在测试装置中还包括控制模块，该控制模块能够响应于第一流量传感器1和/或第二流量传感器2的检测信号来自动地控制第一控制阀10和第二控制阀20的开启和关断。如上所述，当第一流量传感器1的检测值低于第一流量传感器1的安全阈值时，控制模块可以控制第一控制阀10开启、第二控制阀20关断；而当第一流量传感器1的检测值高于第一流量传感器1的安全阈值时，一方面恒流阀101会发挥限流作用将小流量测试支路100中的液压油的流量控制在预设流量以下，另一方面控制模块可以响应于第一流量传感器1的信号自动地控制第二控制阀20开启，再一方面控制模块可以响应于第一流量传感器1的信号自动地控制第一控制阀10关断。藉此，可以使测试装置自动地从小流量测试模式切换到大流量测试模式，并且可以充分地保护第一流量传感器1乃至整个测试装置的安全。

进一步，根据本发明的实施例，将第一控制阀10设置为常闭式电控通断阀，将第二控制阀20设置为常开式电控通断阀。这样，当第一控制阀10和第二控制阀20有明确电讯号指令输入时，第一控制阀10才能开启，小流量测试支路100的油路才打开，藉此可以确保第一流量传感器1处于本质安全状态。而当第一控制阀10和第二控制阀20失电时，第一控制阀10保持关断状态，第二控制阀20保持开启状态，从而可以有效地保护第一流量传感器1乃至整个测试装置的安全。

更优选地，如图7所示，第一控制阀10和第二控制阀20设置为电磁球阀，以实现第一控制阀10和第二控制阀20的更佳的电控特性和通断特性。

在以上的实施例中，当测试装置处于运行过程中时，第一控制阀10和第二控制阀20中至少有一者应处于开启状态。如果发生误操作使第一控制阀10和第二控制阀20同时关闭，或者在第一控制阀10开启第二控制阀20关闭的情况下进油油路A处的流量超过上述预设流量时，进油油路A处的油压会迅速上升，将造成安全隐患。但在本发明的装置中这种安全隐患是可以避免的。因为，当进油油路A处油压上升到溢流阀301的溢流值时，液压油可以通过溢流支路300卸荷，从而能够有效地排除该安全隐患，使测试装置的运行过程更加安全。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种液压油流量测试装置，包括设置在进油油路（A）和回油油路（B）之间的并联连接的小流量测试支路（100）和大流量测试支路（200），所述小流量测试支路（100）中设置有第一流量传感器（1），其中，在所述小流量测试支路（100）中，还设置有与所述第一流量传感器（1）串联连接的恒流阀（101），所述恒流阀（101）位于所述第一流量传感器（1）与进油油路（A）之间，所述恒流阀（101）的恒流值小于所述第一流量传感器（1）的最大允许流量，以将所述小流量测试支路（100）中的实际流量控制在预设流量以下。

2.根据权利要求1所述的液压油流量测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括与所述小流量测试支路（100）和所述大流量测试支路（200）并联连接的溢流支路（300），所述溢流支路（300）中的溢流阀（301）的溢流值为所述进油油路（A）的安全阈值。

3.根据权利要求2所述的液压油流量测试装置，其特征在于，所述预设流量设定为大于所述第一流量传感器（1）的安全阈值。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的液压油流量测试装置，其特征在于，所述大流量测试支路（200）包括第二流量传感器（2）和用于控制所述大流量测试支路（200）的通断的第二控制阀（20），该第二控制阀（20）和所述第二流量传感器（2）沿着从所述进油油路（A）到所述回油油路（B）的方向顺次串联连接；

其中，当所述第一流量传感器（1）的检测值低于所述第一流量传感器（1）的安全阈值时，所述第二控制阀（20）关断；当所述第一流量传感器（1）的检测值高于所述第一流量传感器（1）的安全阈值时，所述第二控制阀（20）开启。

5.根据权利要求4所述的液压油流量测试装置，其特征在于，所述第二控制阀（20）为电控通断阀，

其中，所述测试装置还包括控制模块，该控制模块响应于所述第一流量传感器（1）和/或所述第二流量传感器（2）的检测信号来控制所述第二控制阀（20）的开启和关断。

6.根据权利要求5所述的液压油流量测试装置，其特征在于，所述第二控制阀（20）为电磁球阀。

7.根据权利要求4所述的液压油流量测试装置，其特征在于，所述小流量测试支路（100）还包括用于控制所述小流量测试支路（100）的通断的第一控制阀（10），该第一控制阀（10）连接在所述恒流阀（101）和所述进油油路（A）之间；

其中，当所述第一流量传感器（1）的检测值低于所述第一流量传感器（1）的安全阈值时，所述第一控制阀（10）开启；当所述第一流量传感器（1）的检测值高于所述第一流量传感器（1）的安全阈值时，所述第一控制阀（10）关断。

8.根据权利要求7所述的液压油流量测试装置，其特征在于，所述第一控制阀（10）和所述第二控制阀（20）为电控通断阀，

其中，所述测试装置还包括控制模块，该控制模块响应于所述第一流量传感器（1）和/或所述第二流量传感器（2）的检测信号来控制所述第一控制阀（10）和所述第二控制阀（20）的开启和关断，并且

在所述测试装置的运行过程中，所述第一控制阀（10）和所述第二控制阀（20）中至少有一者处于开启状态。

9.根据权利要求8所述的液压油流量测试装置，其特征在于，所述第一控制阀（10）为常闭式电控通断阀，所述第二控制阀（20）为常开式电控通断阀。

10.根据权利要求9所述的液压油流量测试装置，其特征在于，所述第一控制阀（10）和所述第二控制阀（20）均为电磁球阀。