CN107830013A - 一种船用液压控制单元测试系统以及油路控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种船用液压控制单元测试系统，其能够用于液压控制单元开发阶段的试验项目和常规的出厂检验项目，并且对一定功率范围内的柴油机具有通用性。其包括：液压油供给模块、液压油控制模块，所述液压油供给模块用于提供系统所需的动力油；所述液压油控制模块用于调控不同测试项目时测试系统的参数和相应油路启闭；所述液压油控制模块包括电比例溢流阀，H中位三位四通电磁换向阀、P中位三位四通电磁换向阀，所述H中位三位四通电磁换向阀的两个出口分别对应连接增压器和三通开关阀的入口，所述P中位三位四通电磁换向阀的两个出口分别连接至液压控制单元燃油增压执行机构活塞上腔、液压控制单元排气阀执行机构活塞上腔。

Description

一种船用液压控制单元测试系统以及油路控制方法

技术领域

本发明涉及船用柴油机的技术领域，具体为一种船用液压控制单元测试系统，本发明还提供了采用该测试系统的油路控制方法。

背景技术

船用柴油机每缸配置一个液压控制单元，它包含分配块、燃油增压执行机构、排气阀执行机构、以及控制执行机构动作的FIVA阀、气缸注油器等重要元件，因而其性能和质量直接影响整机的运行状况，而目前没有测试设备能够配套液压控制单元开发到量产各阶段的测试项目，导致很多问题在整机运行时才被发现，造成巨大的经济损失。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种船用液压控制单元测试系统，其能够用于液压控制单元开发阶段的试验项目和常规的出厂检验项目，并且对一定功率范围内的柴油机具有通用性。

一种船用液压控制单元测试系统，其特征在于：其包括液压油供给模块、液压油控制模块，所述液压油供给模块用于提供系统所需的动力油；所述液压油控制模块用于调控不同测试项目时测试系统的参数和相应油路启闭；所述液压油控制模块包括电比例溢流阀，H中位三位四通电磁换向阀、P中位三位四通电磁换向阀，所述H中位三位四通电磁换向阀的两个出口分别对应连接增压器和三通开关阀的入口，所述P中位三位四通电磁换向阀的两个出口分别连接至液压控制单元燃油增压执行机构活塞上腔、液压控制单元排气阀执行机构活塞上腔，所述液压供油模块的输出主路包括三路，第一路连接至H中位三位四通电磁换向阀的进油口，第二路连接减压阀后连接至P中位三位四通电磁换向阀的进油口，第三路连接所述电比例溢流阀，所述电比例溢流阀的出口通过溢流管路连接至所述液压油供给模块的回油口；所述H中位三位四通电磁换向阀、P中位三位四通电磁换向阀的溢流口分别连接至所述溢流管路，所述增压器高压出油口通过第二管路与被测液压控制单元执行机构下腔进油口连接，所述第二管路同时连接三通开关阀的第二出口，所述三通开关阀的第二出口连接至被测液压控制单元执行机构的下腔进油口，其还包括负载模块，所述负载模块具体为被测液压控制单元燃油增压执行机构活塞上腔和排气阀执行机构活塞上腔的压力油负载，所述负载模块的回油口连接所述溢流管路。

其进一步特征在于：所述液压油供给模块包括油箱、吸油滤芯、电机泵组、回油滤芯，所述油箱的吸油滤芯外接所述电机泵组的输入端，所述电机泵组的输出端接入输出主路，所述回油滤芯的输入端连接有风冷却器，所述风冷却器的输入端连接溢流管路；

所述H中位三位四通电磁换向阀的一个出口通过第一油路连接所述增压器，所述H中位三位四通电磁换向阀的另一个出口通过第三油路连接所述三通开关阀的入口；

所述三通开关阀的第二出口与所述增压器出油口之间的第二管路位置安装超高压单向阀，确保油路单向流通；

所述三通开关阀的第一出口通过第四管路连接所述被测液压控制单元执行机构的下腔进油口，所述P中位三位四通电磁换向阀的一个出口连接通过第五油路连接至液压控制单元燃油增压执行机构活塞上腔，所述P中位三位四通电磁换向阀的另一个出口连接通过第六油路连接至液压控制单元排气阀执行机构活塞上腔；

所述电机泵组具体包括电机、变量柱塞泵，所述电机为变量柱塞泵提供动力。

采用该测试系统的油路控制方法，其特征在于：启动电机，系统待机状态，油液经H中位三位四通电磁换向阀的中位泄压；

耐压试验，三通开关阀置于第二出口位置，油液经H中位三位四通电磁换向阀至三通开关阀快速进入液压控制单元，当压力升至某一值，H中位电磁换向阀切换方向，增压泵工作，控制程序给电比例溢流阀信号，系统逐步升压至试验设定压力；

功能与性能试验，三通开关阀置于第一出口位置，油液经P中位三位四通电磁换向阀进入液压控制单元的排气阀/燃油增压执行机构，断电；H中位三位四通电磁换向阀给电，油液经H中位三位四通电磁换向阀、三通开关阀到被测液压控制单元两个执行机构的对应下腔进油口；动作循环，设定单个动作的对应的电磁阀通断电时间，采集压力信号。

采用本发明后，该系统能够用于液压控制单元开发阶段的试验项目和常规的出厂检验项目，并且对一定功率范围内的柴油机具有通用性。

附图说明

图1为本发明的结构示意简图；

图中序号所对应的名称如下：

变量柱塞泵1、电比例溢流阀2、H中位三位四通电磁换向阀3、P中位三位四通电磁换向阀4、减压阀5、蓄能器6、增压器7、超高压单向阀8、三通开关阀9、压力传感器10、油箱11、第一油路15、第三油路16、第五油路17、第六油路18、液压油控制模块19、第二油路20、第四油路21、电机22、负载模块23、溢流管路24。

具体实施方式

一种船用液压控制单元测试系统，见图1、其包括：液压油供给模块、液压油控制模块19，液压油供给模块用于提供系统所需的动力油；液压油控制模块用于调控不同测试项目时测试系统的参数和相应油路启闭；液压油控制模块包括电比例溢流阀2，H中位三位四通电磁换向阀3、P中位三位四通电磁换向阀4，H中位三位四通电磁换向阀3的两个出口分别对应连接增压器7和三通开关阀9的入口，P中位三位四通电磁换向阀4的两个出口分别连接至液压控制单元燃油增压执行机构活塞上腔、液压控制单元排气阀执行机构活塞上腔，液压供油模块的输出主路包括三路，第一路连接至H中位三位四通电磁换向阀3的进油口，第二路连接减压阀5后连接至P中位三位四通电磁换向阀4的进油口，第三路连接电比例溢流阀2，电比例溢流阀2的出口通过溢流管路24连接至液压油供给模块的回油口；H中位三位四通电磁换向阀3、P中位三位四通电磁换向阀4的溢流口分别连接至溢流管路24，增压器7高压出油口通过第二管路20与被测液压控制单元执行机构下腔进油口连接，第二管路20同时连接三通开关阀9的第二出口，三通开关阀9的第二出口连接至被测液压控制单元执行机构的下腔进油口，其还包括负载模块23，负载模块23具体为被测液压控制单元燃油增压执行机构活塞上腔和排气阀执行机构活塞上腔的压力油负载，负载模块23的回油口连接溢流管路24。

液压油供给模块包括油箱11、吸油滤芯12、电机泵组、回油滤芯13，油箱11的吸油滤芯12外接电机泵组的输入端，电机泵组的输出端接入输出主路，回油滤芯13的输入端连接有风冷却器14，风冷却器14的输入端连接溢流管路24；其中油箱11安装温度传感器，用于检测油液温度，当油温超过60℃时，指令启动风冷却器14回油回油滤芯13，过滤系统回油；吸油滤芯12，过滤吸入泵内油液；

H中位三位四通电磁换向阀3的一个出口通过第一油路15连接增压器7，H中位三位四通电磁换向阀3的另一个出口通过第三油路16连接三通开关阀9的入口；

三通开关阀9的第二出口与增压器20出油口之间的第二管路20位置安装超高压单向阀8，确保油路单向流通；

三通开关阀9的第一出口通过第四管路21连接被测液压控制单元执行机构的下腔进油口，P中位三位四通电磁换向阀4的一个出口连接通过第五油路17连接至液压控制单元燃油增压执行机构活塞上腔，P中位三位四通电磁换向阀4的另一个出口连接通过第六油路18连接至液压控制单元排气阀执行机构活塞上腔；

电机泵组具体包括电机22、变量柱塞泵1，电机22为变量柱塞泵提供动力。

采用该测试系统的油路控制方法：启动电机，系统待机状态，油液经H中位三位四通电磁换向阀的中位泄压；

耐压试验，三通开关阀置于第二出口位置，油液经H中位三位四通电磁换向阀至三通开关阀快速进入液压控制单元，当压力升至某一值，H中位电磁换向阀切换方向，增压泵工作，控制程序给电比例溢流阀信号，系统逐步升压至试验设定压力；

功能与性能试验，三通开关阀置于第一出口位置，油液经P中位三位四通电磁换向阀进入液压控制单元的排气阀/燃油增压执行机构，断电；H中位三位四通电磁换向阀给电，油液经H中位三位四通电磁换向阀、三通开关阀到被测液压控制单元两个执行机构的对应下腔进油口；动作循环，设定单个动作的对应的电磁阀通断电时间，采集压力信号。

其具体操作如下：

进行耐压试验时，三通开关阀9阀芯置于第二位置，H中位三位四通电磁换向阀3的YA1端给电开启，油液经至换向阀至三通开关阀快速进入液压控制单元，压力升至一定值，压力传感器10反馈信号至电气控制系统，YA2端给电，H中位三位四通电磁换向阀3切换方向，增压泵7开始工作，控制系统根据设定程序，给电比例溢流阀2信号，系统逐步升压至试验设定压力。H中位三位四通电磁换向阀3断电；此过程电气控制系统记录压力传感器10采集的数据。

功能验证与性能测试试验完整一个动作循环：

1)三通开关阀9阀芯置于第一位置，P中位三位四通电磁换向阀4的YA3端给电，油液依次经减压阀5、P中位三位四通电磁换向阀4、三通开关阀9进入液压控制单元的排气阀执行机构上腔，P中位三位四通电磁换向阀4断电。H中位三位四通电磁换向阀3的YA1端给电，油液经H中位三位四通电磁换向阀、三通开关阀9到液压控制单元进油口，驱动排气阀执行机构柱塞向上动作，H中位三位四通电磁换向阀3断电；

2)三通开关阀9阀芯置于第一位置，P中位三位四通电磁换向阀4的YA4端给电，油液依次经减压阀5、P中位三位四通电磁换向阀4进入液压控制单元的燃油增压执行机构上腔，P中位三位四通电磁换向阀4断电。H中位三位四通电磁换向阀3的YA1端给电，油液经H中位三位四通电磁换向阀3、三通开关阀9到液压控制单元进油口，驱动燃油增压执行机构柱塞向上动作，H中位三位四通电磁换向阀3断电；

以上测试项目，各步骤时间根据被测液压控制单元的参数计算，并根据实测情况进行调整，程序存储于电气控制模块，方便操作。

文中液压控制单元的中文翻译为液压控制单元。

以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种船用液压控制单元测试系统，其特征在于：其包括液压油供给模块、液压油控制模块，所述液压油供给模块用于提供系统所需的动力油；所述液压油控制模块用于调控不同测试项目时测试系统的参数和相应油路启闭；所述液压油控制模块包括电比例溢流阀，H中位三位四通电磁换向阀、P中位三位四通电磁换向阀，所述H中位三位四通电磁换向阀的两个出口分别对应连接增压器和三通开关阀的入口，所述P中位三位四通电磁换向阀的两个出口分别连接至液压控制单元燃油增压执行机构活塞上腔、液压控制单元排气阀执行机构活塞上腔，所述液压供油模块的输出主路包括三路，第一路连接至H中位三位四通电磁换向阀的进油口，第二路连接减压阀后连接至P中位三位四通电磁换向阀的进油口，第三路连接所述电比例溢流阀，所述电比例溢流阀的出口通过溢流管路连接至所述液压油供给模块的回油口；所述H中位三位四通电磁换向阀、P中位三位四通电磁换向阀的溢流口分别连接至所述溢流管路，所述增压器高压出油口通过第二管路与被测液压控制单元执行机构下腔进油口连接，所述第二管路同时连接三通开关阀的第二出口，所述三通开关阀的第二出口连接至被测液压控制单元执行机构的下腔进油口，其还包括负载模块，所述负载模块具体为被测液压控制单元燃油增压执行机构活塞上腔和排气阀执行机构活塞上腔的压力油负载，所述负载模块的回油口连接所述溢流管路。

2.如权利要求1所述的一种船用液压控制单元测试系统，其特征在于：所述液压油供给模块包括油箱、吸油滤芯、电机泵组、回油滤芯，所述油箱的吸油滤芯外接所述电机泵组的输入端，所述电机泵组的输出端接入输出主路，所述回油滤芯的输入端连接有风冷却器，所述风冷却器的输入端连接溢流管路。

3.如权利要求1所述的一种船用液压控制单元测试系统，其特征在于：所述H中位三位四通电磁换向阀的一个出口通过第一油路连接所述增压器，所述H中位三位四通电磁换向阀的另一个出口通过第三油路连接所述三通开关阀的入口。

4.如权利要求3所述的一种船用液压控制单元测试系统，其特征在于：所述三通开关阀的第二出口与所述增压器出油口之间的第二管路位置安装超高压单向阀。

5.如权利要求1所述的一种船用液压控制单元测试系统，其特征在于：所述三通开关阀的第一出口通过第四管路连接所述被测液压控制单元执行机构的下腔进油口，所述P中位三位四通电磁换向阀的一个出口连接通过第五油路连接至液压控制单元燃油增压执行机构活塞上腔，所述P中位三位四通电磁换向阀的另一个出口连接通过第六油路连接至液压控制单元排气阀执行机构活塞上腔。

6.如权利要求1所述的一种船用液压控制单元测试系统，其特征在于：所述电机泵组具体包括电机、变量柱塞泵，所述电机为变量柱塞泵提供动力。

7.采用如权利要求1-6所述的测试系统的油路控制方法，其特征在于：启动电机，系统待机状态，油液经H中位三位四通电磁换向阀的中位泄压；

耐压试验，三通开关阀置于第二出口位置，油液经H中位三位四通电磁换向阀至三通开关阀快速进入液压控制单元，当压力升至某一值，H中位电磁换向阀切换方向，增压泵工作，控制程序给电比例溢流阀信号，系统逐步升压至试验设定压力；

功能与性能试验，三通开关阀置于第一出口位置，油液经P中位三位四通电磁换向阀进入液压控制单元的排气阀/燃油增压执行机构，断电；H中位三位四通电磁换向阀给电，油液经H中位三位四通电磁换向阀、三通开关阀到被测液压控制单元两个执行机构的对应下腔进油口；动作循环，设定单个动作的对应的电磁阀通断电时间，采集压力信号。