CN108827828B - 一种两级式阻尼塞流动特性测试试验系统及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两级式阻尼塞流动特性测试试验系统及其试验方法，两级式阻尼塞流动特性测试试验系统包括液压控制装置、测试阀块和电控装置；测试阀块上设有测试通道，测试通道至少包括测试通道大径段和测试通道小径段，大径阻尼塞和小径阻尼塞分别配合设置在测试通道大径段和测试通道小径段内。通过该试验系统能够准确研究两级式阻尼塞内孔在管道中的流动特性以及两个两级式阻尼塞内孔在管道中串联时的流动特性，进而实现研究表征两级式阻尼塞内孔流动特性的流量系数的变化规律和串联的两个两级式阻尼塞在不同间距下的内孔流动特性，从而为两级式阻尼塞内孔流动特性提供数据支持和理论研究基础。

Description

一种两级式阻尼塞流动特性测试试验系统及其试验方法

技术领域

本发明涉及一种阻尼塞流动特性测试试验系统及其试验方法，具体是一种适用于对两级式阻尼塞的流动特性进行测试的试验系统及其试验方法，属于阻尼塞流动特性研究技术领域。

背景技术

凡是能局部改变液流的通流面积使液流产生压力损失(阻力特性)或在压力差一定情况下分配调节流量(控制特性)的液压阀口以及类似结构称之为液阻，如薄壁小孔、短孔、细长孔、缝隙等，液阻的本质功能包括隔压和限流，液阻前后的压力可以差别很大，改变液阻的大小可以改变通过的流量。阻尼孔结构是较为常见的液阻，阻尼孔因其节流、控压、缓冲、减震等作用，在孔板流量计、液压元件及管路系统等工程领域有着广泛的应用。

由于阻尼孔直径较小，做成薄壁锐缘孔口很难达到加工要求，因此通常采用阻尼塞的方式，即在阻尼内安装具有由较大管道直径向较小阻尼孔直径突缩结构的阻尼塞，阻尼塞凭借其设计的简便性和安装的灵活性在机械工程领域应用广泛。

单级式阻尼塞的特点是流体流经其内部阻尼孔时通过一个突缩结构，而两级式阻尼塞的特点是流体流经其内部阻尼孔时需要连续通过两个突缩结构数。往往结构复杂的液压元件及管路系统等通常使用两级式阻尼塞结构。

目前单级式阻尼塞内孔的实验研究相对比较成熟，而表征两级式阻尼塞内孔流动特性的流量系数主要采用单级式阻尼塞内孔的相关数值，而往往误差较大。此外，国内外针对阻尼塞串联结构时内孔流动特性的实验研究较少，不同串联间距以及流道结构对阻尼塞内孔流动特性的影响未有记载，因此，如何准确研究两级式阻尼塞内孔在管道中的流动特性以及两个两级式阻尼塞内孔在管道中串联时的流动特性以减少流量系数误差是亟需解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种两级式阻尼塞流动特性测试试验系统及其试验方法，通过该试验系统能够准确研究两级式阻尼塞内孔在管道中的流动特性以及两个两级式阻尼塞内孔在管道中串联时的流动特性，进而实现研究表征两级式阻尼塞内孔流动特性的流量系数的变化规律和串联的两个两级式阻尼塞在不同间距下的内孔流动特性，从而为两级式阻尼塞内孔流动特性提供数据支持和理论研究基础。

为了实现上述目的，本两级式阻尼塞流动特性测试试验系统包括液压控制装置、测试阀块和电控装置；

所述的液压控制装置包括液压油箱、过滤器、液压泵、溢流阀、压力表、单向阀、截止阀、节流阀、电子流量计；液压泵的动力输入端与电机连接，与液压泵的进液端连通连接的吸油管路通过过滤器没于液压油箱内的液压油液面以下；截止阀包括测试阀块进油截止阀和测试阀块出油截止阀；与液压泵的泵液端连通连接的泵油管路的一路通过溢流阀与液压油箱连接、另一路通过单向阀与测试阀块进油截止阀连接；液压泵的泵液端位置设有压力表；测试阀块出油截止阀通过液压管路依次与节流阀和电子流量计顺序连接，电子流量计的出口端通过回油液压管路与液压油箱连接；

所述的测试阀块上设有直螺纹测试通道，直螺纹测试通道包括直螺纹直线测试通道；直螺纹直线测试通道是贯穿测试阀块的直螺纹孔结构，直螺纹孔结构的前后两端分别设有出油接头安装口和进油接头安装口，进油接头安装口通过液压管路与测试阀块进油截止阀连接，出油接头安装口通过液压管路与测试阀块出油截止阀连接，直螺纹孔结构包括后端与进油接头安装口连通的直螺纹测试通道大径段和前端与出油接头安装口连通的直螺纹测试通道小径段，直螺纹测试通道大径段内设有与其螺纹配合的大径直螺纹阻尼塞，直螺纹测试通道小径段内设有与其螺纹配合的小径直螺纹阻尼塞，大径直螺纹阻尼塞和小径直螺纹阻尼塞的本体上均设有同轴贯穿本体的阻尼孔、且阻尼孔的后端设有内方沉孔结构，直螺纹测试通道大径段的后部设有沿其径向方向贯通的直螺纹直线测试通道进油测压孔、且直螺纹直线测试通道进油测压孔贯穿测试阀块，直螺纹测试通道大径段的前部或直螺纹测试通道小径段的后部设有沿其径向方向贯通的直线测试通道中间测压孔、且直线测试通道中间测压孔贯穿测试阀块，直螺纹测试通道小径段的前部设有沿其径向方向贯通的直线测试通道出油测压孔、且直线测试通道出油测压孔贯穿测试阀块；

所述的电控装置包括中央处理器、压力传感器、压力测试回路、数据计算输出回路，多件压力传感器分别设置在直螺纹直线测试通道进油测压孔、直线测试通道中间测压孔、直线测试通道出油测压孔上，中央处理器分别与多件压力传感器、电子流量计电连接。

作为本发明的进一步改进方案，测试阀块的直螺纹测试通道还包括直螺纹拐角测试通道，直螺纹拐角测试通道包括互相垂直交叉贯通的大径直螺纹孔结构和小径直螺纹孔结构，大径直螺纹孔结构的后端设有进油接头安装口、前端设有堵头安装口，小径直螺纹孔结构的后端为直螺纹拐角测试通道中间测压孔、前端设有出油接头安装口，大径直螺纹孔结构内也设有与其螺纹配合的大径直螺纹阻尼塞，小径直螺纹孔结构内也设有与其螺纹配合的小径直螺纹阻尼塞，大径直螺纹孔结构的后部设有沿其径向方向贯通的直螺纹拐角测试通道进油测压孔、且直螺纹拐角测试通道进油测压孔贯穿测试阀块，小径直螺纹孔结构的前部设有沿其径向方向贯通的直螺纹拐角测试通道出油测压孔、且直螺纹拐角测试通道出油测压孔贯穿测试阀块，直螺纹拐角测试通道中间测压孔、直螺纹拐角测试通道进油测压孔、直螺纹拐角测试通道出油测压孔上也分别设有压力传感器。

作为本发明的进一步改进方案，测试阀块上还设有锥形螺纹测试通道，锥形螺纹测试通道包括锥螺纹直线测试通道，锥螺纹直线测试通道是贯穿测试阀块的直通孔结构，直通孔结构的前后两端分别设有出油接头安装口和进油接头安装口，直通孔结构包括后端与进油接头安装口连通的锥螺纹测试通道大径段和前端与出油接头安装口连通的锥螺纹测试通道小径段，大径锥螺纹阻尼塞通过设置在锥螺纹测试通道大径段后端的大径锥螺纹固定安装在锥螺纹测试通道大径段的后端，小径锥螺纹阻尼塞通过设置在锥螺纹测试通道小径段后端的小径锥螺纹固定安装在锥螺纹测试通道小径段的后端，大径锥螺纹阻尼塞和小径锥螺纹阻尼塞的本体上均设有同轴贯穿本体的阻尼孔、且阻尼孔的后端设有内方沉孔结构，锥螺纹直线测试通道的进油接头安装口的前端设有沿其径向方向贯通的锥螺纹直线测试通道进油测压孔、且锥螺纹直线测试通道进油测压孔贯穿测试阀块，锥螺纹测试通道大径段的前部设有沿其径向方向贯通的锥螺纹直线测试通道中间测压孔、且锥螺纹直线测试通道中间测压孔贯穿测试阀块，锥螺纹测试通道小径段的前部设有沿其径向方向贯通的锥螺纹直线测试通道出油测压孔、且锥螺纹直线测试通道出油测压孔贯穿测试阀块，锥螺纹直线测试通道进油测压孔、锥螺纹直线测试通道中间测压孔、锥螺纹直线测试通道出油测压孔上也均设有压力传感器。

作为本发明的进一步改进方案，测试阀块的锥形螺纹测试通道还包括锥螺纹拐角测试通道，锥螺纹拐角测试通道包括互相垂直交叉贯通的大径直通孔结构和小径直通孔结构，大径直通孔结构的后端设有进油接头安装口、前端设有堵头安装口，小径直通孔结构的后端为锥螺纹拐角测试通道中间测压孔、前端设有出油接头安装口，大径锥螺纹阻尼塞通过设置在大径直通孔结构后端的大径锥螺纹固定安装在大径直通孔结构的后端，小径锥螺纹阻尼塞通过设置在小径直通孔结构后端的小径锥螺纹固定安装在小径直通孔结构的后端，大径直通孔结构的后部设有沿其径向方向贯通的锥螺纹拐角测试通道进油测压孔、且锥螺纹拐角测试通道进油测压孔贯穿测试阀块，小径直通孔结构的前部设有沿其径向方向贯通的锥螺纹拐角测试通道出油测压孔、且锥螺纹拐角测试通道出油测压孔贯穿测试阀块，锥螺纹拐角测试通道中间测压孔、锥螺纹拐角测试通道进油测压孔、锥螺纹拐角测试通道出油测压孔上也分别设有压力传感器。

作为本发明的进一步改进方案，测试阀块采用透明材质制作。

作为本发明的进一步改进方案，测试阀块内对应大径直螺纹阻尼塞和小径直螺纹阻尼塞移动行程的位置设有刻度标线或刻度尺。

作为本发明的进一步改进方案，液压控制装置还包括没于液压油箱的液面以下的冷却器、温度传感器和加热器，冷却器、温度传感器和加热器分别与电控装置的中央处理器电连接，电控装置还包括油温控制回路。

作为本发明的进一步改进方案，溢流阀是电磁溢流阀，压力表是电子压力表，截止阀是电磁截止阀，节流阀是电磁节流阀，电磁溢流阀、电子压力表、电磁截止阀、电磁节流阀分别与电控装置的中央处理器电连接。

一种两级式阻尼塞流动特性测试试验方法，具体包括以下步骤：

a.测试准备：先通过内方扳手插入设定阻尼孔径的小径阻尼塞的内方沉孔结构内部并旋转进行调整小径阻尼塞在测试通道内的轴向方向位置至设定位置，然后再用内方扳手安装设定阻尼孔径的大径阻尼塞、并调整大径阻尼塞在测试通道内的轴向方向位置至设定位置，将测试通道的进油接头安装口通过液压管路与测试阀块进油截止阀连接、测试通道的出油接头安装口通过液压管路与测试阀块出油截止阀连接；

b.两级式阻尼塞流动特性测试：启动液压泵开始工作，通过压力表观察泵出压力值、并控制溢流阀调整泵出压力至设定压力值；打开测试阀块进油截止阀和测试阀块出油截止阀；压力测试回路工作，测试通道进油测压孔、测试通道中间测压孔、测试通道出油测压孔上的压力传感器向中央处理器反馈压力数据，电子流量计向中央处理器反馈流量数据；

c.数据计算与输出：数据计算输出回路工作，中央处理器根据大径阻尼塞和小径阻尼塞的前后管道压力降数值、及大径阻尼塞和小径阻尼塞的体积流量数值进行计算并输出计算结果，获得两级式阻尼塞内孔的流量系数变化规律。

作为本发明的进一步改进方案，步骤c中中央处理器依据以下公式进行计算并输出计算结果，

其中：C_d为两级式阻尼塞内孔的流量系数，Q为通过两级式阻尼塞内孔的体积流量，A为通过两级式阻尼塞内孔的有效通流面积，△p为通过两级式阻尼塞内孔时的前后管道压力降，ρ为流体密度。

与现有技术相比，本两级式阻尼塞流动特性测试试验系统及其试验方法可获得两级式阻尼塞内孔的流量系数变化规律，可获得串联的两个两级式阻尼塞之间不同间距对两级式阻尼塞内孔流动特性的影响，能够准确研究两级式阻尼塞内孔在管道中的流动特性以及两个两级式阻尼塞内孔在管道中串联时的流动特性，进而实现研究表征两级式阻尼塞内孔流动特性的流量系数的变化规律和串联的两个两级式阻尼塞在不同间距下的内孔流动特性，通过对两个测试阀块进行串联连接，还可以实现两个以上两级式阻尼塞串联结构下的内孔流动特性测试，为两级式阻尼塞内孔流动特性提供数据支持和理论研究基础。

附图说明

图1是本发明两级式阻尼塞流动特性测试试验系统的液压原理图；

图2是本发明测试阀块的三维结构示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图2的B-B剖视图；

图5是本发明小径直螺纹阻尼塞的结构示意图；

图6是图5的左视图；

图7是本发明小径锥螺纹阻尼塞的结构示意图；

图8是图7的左视图。

图中：1、过滤器，2、液压泵，3、压力表，4、单向阀，5、溢流阀，6、压力传感器，7、截止阀，71、测试阀块进油截止阀，72、测试阀块出油截止阀，8、测试阀块，81、直螺纹直线测试通道，811、直螺纹测试通道大径段，812、大径直螺纹阻尼塞，813、直螺纹测试通道小径段，814、小径直螺纹阻尼塞，815、直螺纹直线测试通道进油测压孔，816、直线测试通道中间测压孔，817、直线测试通道出油测压孔，82、直螺纹拐角测试通道，821、大径直螺纹孔结构，822、小径直螺纹孔结构，823、直螺纹拐角测试通道中间测压孔，824、直螺纹拐角测试通道进油测压孔，825、直螺纹拐角测试通道出油测压孔，83、锥螺纹直线测试通道，831、锥螺纹测试通道大径段，832、大径锥螺纹阻尼塞，833、锥螺纹测试通道小径段，834、小径锥螺纹阻尼塞，835、锥螺纹直线测试通道进油测压孔，836、锥螺纹直线测试通道中间测压孔，837、锥螺纹直线测试通道出油测压孔，9、节流阀，10、电子流量计，11、冷却器，12、温度传感器，13、加热器，14、液压油箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以液压油的运行方向为前方进行描述)。

如图1所示，本两级式阻尼塞流动特性测试试验系统包括液压控制装置、测试阀块8和电控装置。

所述的液压控制装置包括液压油箱14、过滤器1、液压泵2、溢流阀5、压力表3、单向阀4、截止阀7、节流阀9、电子流量计10；液压泵2的动力输入端与电机连接，与液压泵2的进液端连通连接的吸油管路通过过滤器1没于液压油箱14内的液压油液面以下；截止阀7包括测试阀块进油截止阀71和测试阀块出油截止阀72；与液压泵2的泵液端连通连接的泵油管路的一路通过溢流阀5与液压油箱14连接、另一路通过单向阀4与测试阀块进油截止阀71连接；液压泵2的泵液端位置设有压力表3；测试阀块出油截止阀72通过液压管路依次与节流阀9和电子流量计10顺序连接，电子流量计10的出口端通过回油液压管路与液压油箱14连接。

所述的测试阀块8上设有直螺纹测试通道，直螺纹测试通道包括直螺纹直线测试通道81；

如图2、图3所示，直螺纹直线测试通道81是贯穿测试阀块8的直螺纹孔结构，直螺纹孔结构的前后两端分别设有出油接头安装口和进油接头安装口，进油接头安装口通过液压管路与测试阀块进油截止阀71连接，出油接头安装口通过液压管路与测试阀块出油截止阀72连接，直螺纹孔结构包括后端与进油接头安装口连通的直螺纹测试通道大径段811和前端与出油接头安装口连通的直螺纹测试通道小径段813，直螺纹测试通道大径段811内设有与其螺纹配合的大径直螺纹阻尼塞812，直螺纹测试通道小径段813内设有与其螺纹配合的小径直螺纹阻尼塞814，如图5、图6所示，大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814的本体上均设有同轴贯穿本体的阻尼孔、且阻尼孔的后端设有内方沉孔结构，通过内方扳手自直螺纹直线测试通道81的进油接头安装口插入内方沉孔结构内部并旋转可以实现分别调整大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814在直螺纹测试通道大径段811和直螺纹测试通道小径段813内的轴向方向位置，直螺纹测试通道大径段811的后部设有沿其径向方向贯通的直螺纹直线测试通道进油测压孔815、且直螺纹直线测试通道进油测压孔815贯穿测试阀块8，直螺纹测试通道大径段811的前部或直螺纹测试通道小径段813的后部设有沿其径向方向贯通的直线测试通道中间测压孔816、且直线测试通道中间测压孔816贯穿测试阀块8，直螺纹测试通道小径段813的前部设有沿其径向方向贯通的直线测试通道出油测压孔817、且直线测试通道出油测压孔817贯穿测试阀块8。

所述的电控装置包括中央处理器、压力传感器6、压力测试回路、数据计算输出回路，多件压力传感器6分别设置在直螺纹直线测试通道进油测压孔815、直线测试通道中间测压孔816、直线测试通道出油测压孔817上，中央处理器分别与多件压力传感器6、电子流量计10电连接。

本两级式阻尼塞流动特性测试试验系统在进行测试前，先通过内方扳手自直螺纹直线测试通道81的进油接头安装口插入设定阻尼孔径的小径直螺纹阻尼塞814的内方沉孔结构内部并旋转进行调整小径直螺纹阻尼塞814在直螺纹测试通道小径段813内的轴向方向位置至设定位置，然后再用内方扳手安装设定阻尼孔径的大径直螺纹阻尼塞812、并调整大径直螺纹阻尼塞812在直螺纹测试通道大径段811内的轴向方向位置至设定位置，即完成测试阀块8的测试组装，将直螺纹直线测试通道81的进油接头安装口通过液压管路与测试阀块进油截止阀71连接、直螺纹直线测试通道81的出油接头安装口通过液压管路与测试阀块出油截止阀72连接，即可启动测试系统。

启动液压泵2开始工作，液压油箱14内的液压油通过过滤器1后进入液压泵2，通过液压泵2将液压油通过管路进入单向阀4，通过压力表3观察泵出压力值、并控制溢流阀5调整泵出压力至设定压力值；打开测试阀块进油截止阀71和测试阀块出油截止阀72后设定压力的液压油经过单向阀4、测试阀块进油截止阀71进入直螺纹直线测试通道81，依次流经大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814后经测试阀块出油截止阀72、节流阀9和电子流量计10回至液压油箱14。压力测试回路工作，直螺纹直线测试通道进油测压孔815、直线测试通道中间测压孔816、直线测试通道出油测压孔817上的压力传感器6向中央处理器反馈压力数据，电子流量计10向中央处理器反馈流量数据；数据计算输出回路工作，中央处理器根据大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814的前后管道压力降数值、及大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814的体积流量数值，依据以下公式进行计算并输出计算结果，获得两级式阻尼塞内孔的流量系数变化规律。

其中：C_d为两级式阻尼塞内孔的流量系数，Q为通过两级式阻尼塞内孔的体积流量，A为通过两级式阻尼塞内孔的有效通流面积，△p为通过两级式阻尼塞内孔时的前后管道压力降，ρ为流体密度。

通过调整大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814在直螺纹测试通道大径段811和直螺纹测试通道小径段813上的不同位置可以实现研究在直螺纹直线测试通道81内不同间距对两级式阻尼塞的流动特性的影响；通过更换不同阻尼孔径的大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814可以实现研究在直螺纹直线测试通道81内不同的阻尼孔径对两级式阻尼塞的流动特性的影响。

通过设置多个内径尺寸依次顺序减小的直螺纹测试通道大径段811和直螺纹测试通道小径段813、并配合设置多个大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814，可以实现研究多级式阻尼塞的流动特性；或者通过对两个测试阀块8进行串联连接，也可以实现两个以上两级式阻尼塞串联结构下的内孔流动特性测试。

阻尼塞在实际应用过程中为了合理设计集成阀块，通常会存在拐角通路的情况，即存在由两条垂直交叉的直线通道构成的90°拐角通道，为了能够实现对拐角通道内设置两级式阻尼塞的情况进行实验研究拐角通道对两级式阻尼塞的流动特性影响，作为本发明的进一步改进方案，如图4所示，测试阀块8的直螺纹测试通道还包括直螺纹拐角测试通道82，直螺纹拐角测试通道82包括互相垂直交叉贯通的大径直螺纹孔结构821和小径直螺纹孔结构822，大径直螺纹孔结构821的后端设有进油接头安装口、前端设有堵头安装口，小径直螺纹孔结构822的后端为直螺纹拐角测试通道中间测压孔823、前端设有出油接头安装口，大径直螺纹孔结构821内也设有与其螺纹配合的大径直螺纹阻尼塞812，小径直螺纹孔结构822内也设有与其螺纹配合的小径直螺纹阻尼塞814，通过内方扳手自大径直螺纹孔结构821的进油接头安装口和直螺纹拐角测试通道中间测压孔823插入内方沉孔结构内部并旋转可以实现分别调整大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814在大径直螺纹孔结构821和小径直螺纹孔结构822内的轴向方向位置，大径直螺纹孔结构821的后部设有沿其径向方向贯通的直螺纹拐角测试通道进油测压孔824、且直螺纹拐角测试通道进油测压孔824贯穿测试阀块8，小径直螺纹孔结构822的前部设有沿其径向方向贯通的直螺纹拐角测试通道出油测压孔825、且直螺纹拐角测试通道出油测压孔825贯穿测试阀块8，直螺纹拐角测试通道中间测压孔823、直螺纹拐角测试通道进油测压孔824、直螺纹拐角测试通道出油测压孔825上也分别设有压力传感器6。在直螺纹拐角测试通道82上进行测试试验前，先通过内方扳手自直螺纹拐角测试通道中间测压孔823插入设定阻尼孔径的小径直螺纹阻尼塞814的内方沉孔结构内部并旋转进行调整小径直螺纹阻尼塞814在小径直螺纹孔结构822内的轴向方向位置至设定位置，然后再用内方扳手自大径直螺纹孔结构821的进油接头安装口安装设定阻尼孔径的大径直螺纹阻尼塞812、并调整大径直螺纹阻尼塞812在大径直螺纹孔结构821内的轴向方向位置至设定位置，即完成测试阀块8的测试组装，将直螺纹拐角测试通道82的进油接头安装口通过液压管路与测试阀块进油截止阀71连接、直螺纹拐角测试通道82的出油接头安装口通过液压管路与测试阀块出油截止阀72连接，即可启动测试系统进行测试。通过调整大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814在大径直螺纹孔结构821和小径直螺纹孔结构822上的不同位置可以实现研究在直螺纹拐角测试通道82内不同间距对两级式阻尼塞的流动特性的影响；通过更换不同阻尼孔径的大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814可以实现研究在直螺纹拐角测试通道82内不同的阻尼孔径对两级式阻尼塞的流动特性的影响。

阻尼塞在实际应用过程中为了合理设计集成阀块，通常会存在采用锥形螺纹定位阻尼塞的情况，为了能够实现对通道内设置锥形螺纹两级式阻尼塞的情况进行实验研究两级式阻尼塞的流动特性，作为本发明的进一步改进方案，如图3所示，测试阀块8上还设有锥形螺纹测试通道，锥形螺纹测试通道包括锥螺纹直线测试通道83，锥螺纹直线测试通道83是贯穿测试阀块8的直通孔结构，直通孔结构的前后两端分别设有出油接头安装口和进油接头安装口，直通孔结构包括后端与进油接头安装口连通的锥螺纹测试通道大径段831和前端与出油接头安装口连通的锥螺纹测试通道小径段833，大径锥螺纹阻尼塞832通过设置在锥螺纹测试通道大径段831后端的大径锥螺纹固定安装在锥螺纹测试通道大径段831的后端，小径锥螺纹阻尼塞834通过设置在锥螺纹测试通道小径段833后端的小径锥螺纹固定安装在锥螺纹测试通道小径段833的后端，如图7、图8所示，大径锥螺纹阻尼塞832和小径锥螺纹阻尼塞834的本体上均设有同轴贯穿本体的阻尼孔、且阻尼孔的后端设有内方沉孔结构，通过内方扳手自锥螺纹直线测试通道83的进油接头安装口插入内方沉孔结构内部并旋转可以实现依次拆装大径锥螺纹阻尼塞832和小径锥螺纹阻尼塞834，锥螺纹直线测试通道83的进油接头安装口的前端设有沿其径向方向贯通的锥螺纹直线测试通道进油测压孔835、且锥螺纹直线测试通道进油测压孔835贯穿测试阀块8，锥螺纹测试通道大径段831的前部设有沿其径向方向贯通的锥螺纹直线测试通道中间测压孔836、且锥螺纹直线测试通道中间测压孔836贯穿测试阀块8，锥螺纹测试通道小径段833的前部设有沿其径向方向贯通的锥螺纹直线测试通道出油测压孔837、且锥螺纹直线测试通道出油测压孔837贯穿测试阀块8，锥螺纹直线测试通道进油测压孔835、锥螺纹直线测试通道中间测压孔836、锥螺纹直线测试通道出油测压孔837上也均设有压力传感器6。在锥螺纹直线测试通道83上进行测试试验前，先通过内方扳手自锥螺纹直线测试通道83的进油接头安装口插入设定阻尼孔径的小径锥螺纹阻尼塞834的内方沉孔结构内部并旋转将其固定安装在锥螺纹测试通道小径段833的后端，然后再用内方扳手安装设定阻尼孔径的大径直螺纹阻尼塞812，即完成测试阀块8的测试组装，将锥螺纹直线测试通道83的进油接头安装口通过液压管路与测试阀块进油截止阀71连接、锥螺纹直线测试通道83的出油接头安装口通过液压管路与测试阀块出油截止阀72连接，即可启动测试系统进行测试。通过更换不同阻尼孔径的大径锥螺纹阻尼塞832和小径锥螺纹阻尼塞834可以实现研究在锥螺纹直线测试通道83内不同的阻尼孔径对两级式阻尼塞的流动特性的影响。

为了能够实现对拐角通道内设置锥形螺纹定位的两级式阻尼塞的情况进行实验研究拐角通道对锥形螺纹定位的两级式阻尼塞的流动特性影响，作为本发明的进一步改进方案，测试阀块8的锥形螺纹测试通道还包括锥螺纹拐角测试通道，锥螺纹拐角测试通道与直螺纹拐角测试通道82结构类似，锥螺纹拐角测试通道包括互相垂直交叉贯通的大径直通孔结构和小径直通孔结构，大径直通孔结构的后端设有进油接头安装口、前端设有堵头安装口，小径直通孔结构的后端为锥螺纹拐角测试通道中间测压孔、前端设有出油接头安装口，大径锥螺纹阻尼塞832通过设置在大径直通孔结构后端的大径锥螺纹固定安装在大径直通孔结构的后端，小径锥螺纹阻尼塞834通过设置在小径直通孔结构后端的小径锥螺纹固定安装在小径直通孔结构的后端，大径直通孔结构的后部设有沿其径向方向贯通的锥螺纹拐角测试通道进油测压孔、且锥螺纹拐角测试通道进油测压孔贯穿测试阀块8，小径直通孔结构的前部设有沿其径向方向贯通的锥螺纹拐角测试通道出油测压孔、且锥螺纹拐角测试通道出油测压孔贯穿测试阀块8，锥螺纹拐角测试通道中间测压孔、锥螺纹拐角测试通道进油测压孔、锥螺纹拐角测试通道出油测压孔上也分别设有压力传感器6。在锥螺纹拐角测试通道上进行测试试验前，先通过内方扳手自锥螺纹拐角测试通道中间测压孔插入设定阻尼孔径的小径锥螺纹阻尼塞834的内方沉孔结构内部并旋转安装，然后再用内方扳手自大径直通孔结构的进油接头安装口安装设定阻尼孔径的大径锥螺纹阻尼塞832，即完成测试阀块8的测试组装，将大径直通孔结构的进油接头安装口通过液压管路与测试阀块进油截止阀71连接、小径直通孔结构的出油接头安装口通过液压管路与测试阀块出油截止阀72连接，即可启动测试系统进行测试。通过更换不同阻尼孔径的大径锥螺纹阻尼塞832和小径锥螺纹阻尼塞834可以实现研究在锥螺纹拐角测试通道内不同的阻尼孔径对两级式阻尼塞的流动特性的影响。

为了能够便于观察大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814的具体位置、防止人为安装大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814的位置错位造成测试数据错位，作为本发明的进一步改进方案，测试阀块8采用透明材质制作。

为了进一步实现快速准确定位大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814的具体位置、进而得到更准确的数据，作为本发明的进一步改进方案，测试阀块8内对应大径直螺纹阻尼塞812和小径直螺纹阻尼塞814移动行程的位置设有刻度标线或刻度尺。刻度标线或刻度尺可以采用激光刻蚀的方式、或者预置刻度尺的方式。

为了避免因液压油的工作温度变化对试验数据产生影响，作为本发明的进一步改进方案，液压控制装置还包括没于液压油箱14的液面以下的冷却器11、温度传感器12和加热器13，冷却器11、温度传感器12和加热器13分别与电控装置的中央处理器电连接，电控装置还包括油温控制回路。当温度传感器12反馈液压油的油温高于或低于设定温度时，中央处理器控制冷却器11或加热器13通电工作，进而实现液压油的恒温。

为了进一步实现自动化，作为本发明的进一步改进方案，溢流阀5是电磁溢流阀，压力表3是电子压力表，截止阀7是电磁截止阀，节流阀9是电磁节流阀，电磁溢流阀、电子压力表、电磁截止阀、电磁节流阀分别与电控装置的中央处理器电连接。通过设定额定工作压力、额定流量可以实现自动控制。

通过本两级式阻尼塞流动特性测试试验系统及其试验方法可获得两级式阻尼塞内孔的流量系数变化规律，可获得串联的两个两级式阻尼塞之间不同间距对两级式阻尼塞内孔流动特性的影响，能够准确研究两级式阻尼塞内孔在管道中的流动特性以及两个两级式阻尼塞内孔在管道中串联时的流动特性，进而实现研究表征两级式阻尼塞内孔流动特性的流量系数的变化规律和串联的两个两级式阻尼塞在不同间距下的内孔流动特性，通过对两个测试阀块8进行串联连接，还可以实现两个以上两级式阻尼塞串联结构下的内孔流动特性测试，为两级式阻尼塞内孔流动特性提供数据支持和理论研究基础。

Claims (10)

1.一种两级式阻尼塞流动特性测试试验系统，包括液压控制装置、测试阀块(8)和电控装置；所述的液压控制装置包括液压油箱(14)、过滤器(1)、液压泵(2)、溢流阀(5)、压力表(3)、单向阀(4)、截止阀(7)、节流阀(9)、电子流量计(10)；液压泵(2)的动力输入端与电机连接，与液压泵(2)的进液端连通连接的吸油管路通过过滤器(1)没于液压油箱(14)内的液压油液面以下；截止阀(7)包括测试阀块进油截止阀(71)和测试阀块出油截止阀(72)；与液压泵(2)的泵液端连通连接的泵油管路的一路通过溢流阀(5)与液压油箱(14)连接、另一路通过单向阀(4)与测试阀块进油截止阀(71)连接；液压泵(2)的泵液端位置设有压力表(3)；测试阀块出油截止阀(72)通过液压管路依次与节流阀(9)和电子流量计(10)顺序连接，电子流量计(10)的出口端通过回油液压管路与液压油箱(14)连接；其特征在于，

所述的测试阀块(8)上设有直螺纹测试通道，直螺纹测试通道包括直螺纹直线测试通道(81)；直螺纹直线测试通道(81)是贯穿测试阀块(8)的直螺纹孔结构，直螺纹孔结构的前后两端分别设有出油接头安装口和进油接头安装口，进油接头安装口通过液压管路与测试阀块进油截止阀(71)连接，出油接头安装口通过液压管路与测试阀块出油截止阀(72)连接，直螺纹孔结构包括后端与进油接头安装口连通的直螺纹测试通道大径段(811)和前端与出油接头安装口连通的直螺纹测试通道小径段(813)，直螺纹测试通道大径段(811)内设有与其螺纹配合的大径直螺纹阻尼塞(812)，直螺纹测试通道小径段(813)内设有与其螺纹配合的小径直螺纹阻尼塞(814)，大径直螺纹阻尼塞(812)和小径直螺纹阻尼塞(814)的本体上均设有同轴贯穿本体的阻尼孔、且阻尼孔的后端设有内方沉孔结构，直螺纹测试通道大径段(811)的后部设有沿其径向方向贯通的直螺纹直线测试通道进油测压孔(815)、且直螺纹直线测试通道进油测压孔(815)贯穿测试阀块(8)，直螺纹测试通道大径段(811)的前部或直螺纹测试通道小径段(813)的后部设有沿其径向方向贯通的直线测试通道中间测压孔(816)、且直线测试通道中间测压孔(816)贯穿测试阀块(8)，直螺纹测试通道小径段(813)的前部设有沿其径向方向贯通的直线测试通道出油测压孔(817)、且直线测试通道出油测压孔(817)贯穿测试阀块(8)；

所述的电控装置包括中央处理器、压力传感器(6)、压力测试回路、数据计算输出回路，多件压力传感器(6)分别设置在直螺纹直线测试通道进油测压孔(815)、直线测试通道中间测压孔(816)、直线测试通道出油测压孔(817)上，中央处理器分别与电子流量计(10)、多件压力传感器(6)电连接。

2.根据权利要求1所述的两级式阻尼塞流动特性测试试验系统，其特征在于，测试阀块(8)的直螺纹测试通道还包括直螺纹拐角测试通道(82)，直螺纹拐角测试通道(82)包括互相垂直交叉贯通的大径直螺纹孔结构(821)和小径直螺纹孔结构(822)，大径直螺纹孔结构(821)的后端设有进油接头安装口、前端设有堵头安装口，小径直螺纹孔结构(822)的后端为直螺纹拐角测试通道中间测压孔(823)、前端设有出油接头安装口，大径直螺纹孔结构(821)内也设有与其螺纹配合的大径直螺纹阻尼塞(812)，小径直螺纹孔结构(822)内也设有与其螺纹配合的小径直螺纹阻尼塞(814)，大径直螺纹孔结构(821)的后部设有沿其径向方向贯通的直螺纹拐角测试通道进油测压孔(824)、且直螺纹拐角测试通道进油测压孔(824)贯穿测试阀块(8)，小径直螺纹孔结构(822)的前部设有沿其径向方向贯通的直螺纹拐角测试通道出油测压孔(825)、且直螺纹拐角测试通道出油测压孔(825)贯穿测试阀块(8)，直螺纹拐角测试通道中间测压孔(823)、直螺纹拐角测试通道进油测压孔(824)、直螺纹拐角测试通道出油测压孔(825)上也分别设有压力传感器(6)。

3.根据权利要求1所述的两级式阻尼塞流动特性测试试验系统，其特征在于，测试阀块(8)上还设有锥形螺纹测试通道，锥形螺纹测试通道包括锥螺纹直线测试通道(83)，锥螺纹直线测试通道(83)是贯穿测试阀块(8)的直通孔结构，直通孔结构的前后两端分别设有出油接头安装口和进油接头安装口，直通孔结构包括后端与进油接头安装口连通的锥螺纹测试通道大径段(831)和前端与出油接头安装口连通的锥螺纹测试通道小径段(833)，大径锥螺纹阻尼塞(832)通过设置在锥螺纹测试通道大径段(831)后端的大径锥螺纹固定安装在锥螺纹测试通道大径段(831)的后端，小径锥螺纹阻尼塞(834)通过设置在锥螺纹测试通道小径段(833)后端的小径锥螺纹固定安装在锥螺纹测试通道小径段(833)的后端，大径锥螺纹阻尼塞(832)和小径锥螺纹阻尼塞(834)的本体上均设有同轴贯穿本体的阻尼孔、且阻尼孔的后端设有内方沉孔结构，锥螺纹直线测试通道(83)的进油接头安装口的前端设有沿其径向方向贯通的锥螺纹直线测试通道进油测压孔(835)、且锥螺纹直线测试通道进油测压孔(835)贯穿测试阀块(8)，锥螺纹测试通道大径段(831)的前部设有沿其径向方向贯通的锥螺纹直线测试通道中间测压孔(836)、且锥螺纹直线测试通道中间测压孔(836)贯穿测试阀块(8)，锥螺纹测试通道小径段(833)的前部设有沿其径向方向贯通的锥螺纹直线测试通道出油测压孔(837)、且锥螺纹直线测试通道出油测压孔(837)贯穿测试阀块(8)，锥螺纹直线测试通道进油测压孔(835)、锥螺纹直线测试通道中间测压孔(836)、锥螺纹直线测试通道出油测压孔(837)上也均设有压力传感器(6)。

4.根据权利要求3所述的两级式阻尼塞流动特性测试试验系统，其特征在于，测试阀块(8)的锥形螺纹测试通道还包括锥螺纹拐角测试通道，锥螺纹拐角测试通道包括互相垂直交叉贯通的大径直通孔结构和小径直通孔结构，大径直通孔结构的后端设有进油接头安装口、前端设有堵头安装口，小径直通孔结构的后端为锥螺纹拐角测试通道中间测压孔、前端设有出油接头安装口，大径锥螺纹阻尼塞(832)通过设置在大径直通孔结构后端的大径锥螺纹固定安装在大径直通孔结构的后端，小径锥螺纹阻尼塞(834)通过设置在小径直通孔结构后端的小径锥螺纹固定安装在小径直通孔结构的后端，大径直通孔结构的后部设有沿其径向方向贯通的锥螺纹拐角测试通道进油测压孔、且锥螺纹拐角测试通道进油测压孔贯穿测试阀块（ 8） ，小径直通孔结构的前部设有沿其径向方向贯通的锥螺纹拐角测试通道出油测压孔、且锥螺纹拐角测试通道出油测压孔贯穿测试阀块(8)，锥螺纹拐角测试通道中间测压孔、锥螺纹拐角测试通道进油测压孔、锥螺纹拐角测试通道出油测压孔上也分别设有压力传感器(6)。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的两级式阻尼塞流动特性测试试验系统，其特征在于，测试阀块(8)采用透明材质制作。

6.根据权利要求5所述的两级式阻尼塞流动特性测试试验系统，其特征在于，测试阀块(8)内对应大径直螺纹阻尼塞(812)和小径直螺纹阻尼塞(814)移动行程的位置设有刻度标线或刻度尺。

7.根据权利要求1至4任一权利要求所述的两级式阻尼塞流动特性测试试验系统，其特征在于，液压控制装置还包括没于液压油箱(14)的液面以下的冷却器(11)、温度传感器(12)和加热器(13)，冷却器(11)、温度传感器(12)和加热器(13)分别与电控装置的中央处理器电连接，电控装置还包括油温控制回路。

8.根据权利要求1至4任一权利要求所述的两级式阻尼塞流动特性测试试验系统，其特征在于，溢流阀(5)是电磁溢流阀，压力表(3)是电子压力表，截止阀(7)是电磁截止阀，节流阀(9)是电磁节流阀，电磁溢流阀、电子压力表、电磁截止阀、电磁节流阀分别与电控装置的中央处理器电连接。

9.一种两级式阻尼塞流动特性测试试验方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

a.测试准备：先通过内方扳手插入设定阻尼孔径的小径阻尼塞的内方沉孔结构内部并旋转进行调整小径阻尼塞在测试通道内的轴向方向位置至设定位置，然后再用内方扳手安装设定阻尼孔径的大径阻尼塞、并调整大径阻尼塞在测试通道内的轴向方向位置至设定位置，将测试通道的进油接头安装口通过液压管路与测试阀块进油截止阀(71)连接、测试通道的出油接头安装口通过液压管路与测试阀块出油截止阀(72)连接；

b.两级式阻尼塞流动特性测试：启动液压泵(2)开始工作，通过压力表(3)观察泵出压力值、并控制溢流阀(5)调整泵出压力至设定压力值；打开测试阀块进油截止阀(71)和测试阀块出油截止阀(72)；压力测试回路工作，测试通道进油测压孔、测试通道中间测压孔、测试通道出油测压孔上的压力传感器(6)向中央处理器反馈压力数据，电子流量计(10)向中央处理器反馈流量数据；

c.数据计算与输出：数据计算输出回路工作，中央处理器根据大径阻尼塞和小径阻尼塞的前后管道压力降数值、及大径阻尼塞和小径阻尼塞的体积流量数值进行计算并输出计算结果，获得两级式阻尼塞内孔的流量系数变化规律。

10.根据权利要求9所述的两级式阻尼塞流动特性测试试验方法，其特征在于，步骤c中中央处理器依据以下公式进行计算并输出计算结果，

其中：C_d为两级式阻尼塞内孔的流量系数，Q为通过两级式阻尼塞内孔的体积流量，A为通过两级式阻尼塞内孔的有效通流面积，△p为通过两级式阻尼塞内孔时的前后管道压力降，ρ为流体密度。