CN111397894A - 一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统 - Google Patents

一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统，包括快换夹具和定压阀和调压螺母，所述快换夹具下端开有出油口，所述快换夹具内腔壁固定安装有夹具体，所述夹具体右侧壁开有进油口，所述快换夹具上端插接安装有上盖，所述上盖外侧壁固定安装有挡片，所述上盖下端面开有环形槽，所述环形槽内腔顶部固定安装有弹簧，所述上盖内腔上侧开有插槽，所述上盖上端面通过固定螺钉固定安装有安装片，所述安装片中部固定安装有压力调节螺杆，使得快换夹具使用简单方便，可以直接在外部调整限定压力；夹具具有良好的密封性，内腔光滑，适于进行重污染试验。

Description

一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统
技术领域
本发明涉及试验辅助设备技术领域，具体为一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统。
背景技术
车辆液压液力传动系统中，换挡定压阀起关键作用，由于油液污染程度较高，污染物的存在会造成定压阀的磨损、冲蚀或污染卡紧现象，轻则会造成油路压力不稳定，重则会影响到车辆传动部件可靠性。因此在高污染环境中对换挡定压阀的性能测试至关重要，急需一种结构简单、测试方便且准确度度高的试验系统。试验系统需要使用快换夹具，对实验物体进行夹持。快换夹具内腔应与定压阀相配合保证将定压阀固定无偏移，夹具内腔应光滑防止污染颗粒过多粘在内壁上影响试验，夹具上盖与定压阀间应加装调节装置以调节阀预调压力，夹具不便于阀的安装及取出，夹具密封性不够。为此，我们提出换挡定压阀污染耐受性能试验系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统，包括快换夹具和定压阀和调压螺母，所述快换夹具下端开有出油口，所述快换夹具内腔壁固定安装有夹具体，所述夹具体右侧壁开有进油口，所述快换夹具上端插接安装有上盖，所述上盖外侧壁固定安装有挡片，所述上盖下端面开有环形槽，所述环形槽内腔顶部固定安装有弹簧，所述上盖内腔上侧开有插槽，所述上盖上端面通过固定螺钉固定安装有安装片，所述安装片中部固定安装有压力调节螺杆。
优选的，所述定压阀的形状与夹具体的内腔形状相同。
优选的，所述夹具体的内腔壁与定压阀外侧壁相切处呈斜面。
优选的，所述弹簧下端面与定压阀的上端面相切。
优选的，所述挡片下端面与快换夹具的上端面相切。
优选的，所述试验系统还包括油箱、定量泵一和混合容器，所述油箱与所述混合容器连通，所述混合容器内设有低剪切搅拌器，所述混合容器的出口处设有定量泵二，该定量泵二连通有污染物浓度传感器，该污染物浓度传感器连通有二位二通阀，该二位二通阀与所述进油口连通。
优选的，所述出油口连通有流量计，所述压力传感器设置于出油口和流量计之间，所述流量计连通有污染物浓度测量装置，所述流量计和污染物浓度测量装置之间设有节流阀。
优选的，所述污染物浓度测量装置连通有散热器，所述散热器分别连通有开关阀一和开关阀二，所述开关阀一连通有过滤器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该换挡定压阀污染耐受性能试验系统，通过设有快换夹具、定压阀、进油口、出油口、上盖、挡片、安装片、固定螺钉、插槽、环形槽、夹具体、调压螺母、弹簧和压力调节螺杆结构，使得快换夹具使用简单方便，可以直接在外部调整限定压力；夹具具有良好的密封性，内腔光滑，适于进行重污染试验。
附图说明
图1为本发明的快换夹具的剖视图；
图2为本发明的上盖剖视图；
图3为本发明的系统结构示意图。
图中：1、快换夹具；2、定压阀；3、进油口；4、出油口；5、上盖；51、挡片；52、安装片；53、固定螺钉；54、插槽；55、环形槽；6、夹具体；7、调压螺母；8、弹簧；9、压力调节螺杆；10、油箱；11、定量泵一；12、混合容器；13、低剪切搅拌器；14、定量泵二；15、污染物浓度传感器；16、压力传感器；17、压力传感器；18、流量计；20、节流阀；21、污染物浓度测量装置；22、散热器；23、开关阀一；24、开关阀二；25、过滤器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统，包括快换夹具1和定压阀2和调压螺母7，试验过程中，快换夹具1内腔注满液压油，根据流体力学相关原理，其内腔各处受力均匀，快换夹具1内腔及外形均为圆柱形。为了使定压阀2固定在快换夹具1中，将快换夹具1的夹具体6内腔参考定压阀2外形设计为阶梯圆柱，即由下至上圆柱直径逐步增大，这样可将定压阀2固定，保证定压阀2不会由于液压油压力而发生歪斜。
夹具体6内腔各段的接合部分进行适当的倒角，为了更好地固定定压阀2，且保证液压油不会从定压阀2与夹具体6内腔下部之间的空隙流入出油口4，夹具体6内腔直径与定压阀的外径相一致，且内腔倒角与定压阀2阀体外倒角相同，即内腔最下端的斜面与定压阀2最下端斜面紧密配合。定压阀2可以从快换夹具1上方放入夹具内，再用上盖5压紧，便于加工而且密封性好。夹具体6的出油口4选在夹具下方中心孔位置。由于夹具体6上方是定压阀2的安装通道，所以液压油的进油口3设置于夹具体6上部的外圆柱面上。进油口3设置有油道和油管接口以便和进油油管相接，出油口4设计有油道和油管接口以便和出油油管相接。上盖5与夹具体6采用螺纹辅以垫片密封连接，且上盖5底面与定压阀2顶面间应留有空隙，防止在上盖旋入夹具体6的过程中，旋入的最后阶段上盖5底面与定压阀2顶面间的摩擦力可能会带动定压阀2的调压螺母7同步转动，引起定压阀2的预调压力变化。上盖5应保证定压阀2便于安装与取出且夹具体6内腔与阀体外表面间应留有一定空隙便于油液流通。
上盖5下部采用弹簧8与定压阀2顶面配合将其压紧至夹具体6内，由于夹具体6内腔底部有一斜面与定压阀2外表面相配合，因此弹簧力实现了轴向和径向的固定作用。上盖下部设计为环形槽，用来将弹簧一端置于槽中固定，以便在定压阀2安装时弹簧能够紧压在定压阀2的调节螺母外侧的平面上。
定压阀2的形状与夹具体6的内腔形状相同。所述快换夹具1下端开有出油口4，所述快换夹具1内腔壁固定安装有夹具体6，所述夹具体6的内腔壁与定压阀2外侧壁相切处呈斜面。所述夹具体6右侧壁开有进油口3，所述快换夹具1上端插接安装有上盖5，所述上盖5外侧壁固定安装有挡片51，所述挡片51下端面与快换夹具1的上端面相切。所述上盖5下端面开有环形槽55，所述环形槽55内腔顶部固定安装有弹簧8，所述弹簧8下端面与定压阀2的上端面相切。所述上盖5内腔上侧开有插槽54，所述上盖5上端面通过固定螺钉53固定安装有安装片52，所述安装片52中部固定安装有压力调节螺杆9。由于定压阀2的压力调节螺母7在阀的顶部，因此压力调节螺杆9设计在上盖5的中心部分。为了与定压阀2上部的压力调节螺母7配合，压力调节螺杆9的下部参照内六方扳手标准设计成正六棱柱，螺杆顶部直径加大外表面滚花便于手动转动，当转动压力调节螺杆9时，螺杆在竖直方向做直线运动与圆周运动，当螺杆下部接触到定压阀调压螺母7后，便带动调压螺母7旋转从而实现定压阀2预调压力的调整。
本实施例的试验系统还包括油箱10、定量泵一11和混合容器12，所述油箱10与所述混合容器12连通，所述混合容器12内设有低剪切搅拌器13，所述混合容器12的出口处设有定量泵二14，该定量泵二14连通有污染物浓度传感器15，该污染物浓度传感器15连通有二位二通阀16，该二位二通阀16与所述进油口3连通。所述出油口4连通有流量计18，所述压力传感器17设置于出油口4和流量计18之间，所述流量计18连通有污染物浓度测量装置21，所述流量计18和污染物浓度测量装置21之间设有节流阀20。所述污染物浓度测量装置21连通有散热器22，所述散热器22分别连通有开关阀一23和开关阀二24，所述开关阀一23连通有过滤器25。
定压阀夹具设计方案夹具体部分试验过程中，快换夹具1内腔注满液压油，根据流体力学相关原理，其内腔各处受力均匀，快换夹具1内腔及外形均为圆柱形。为了使定压阀2固定在快换夹具1中，将快换夹具1的夹具体6内腔参考定压阀2外形设计为阶梯圆柱，即由下至上圆柱直径逐步增大，这样可将定压阀2固定，保证定压阀2不会由于液压油压力而发生歪斜。夹具体6内腔各段的接合部分进行适当的倒角，为了更好地固定定压阀2，且保证液压油不会从定压阀2与夹具体6内腔下部之间的空隙流入出油口4，夹具体6内腔直径与定压阀的外径相一致，且内腔倒角与定压阀2阀体外倒角相同，即内腔最下端的斜面与定压阀2最下端斜面紧密配合。定压阀2可以从快换夹具1上方放入夹具内，再用上盖5压紧，便于加工而且密封性好。夹具体6的出油口4选在夹具下方中心孔位置。由于夹具体6上方是定压阀2的安装通道，所以液压油的进油口3设置于夹具体6上部的外圆柱面上。进油口3设置有油道和油管接口以便和进油油管相接，出油口4设计有油道和油管接口以便和出油油管相接。1.2上盖部分上盖5与夹具体6采用螺纹辅以垫片密封连接，且上盖5底面与定压阀2顶面间应留有空隙，防止在上盖旋入夹具体6的过程中，旋入的最后阶段上盖5底面与定压阀2顶面间的摩擦力可能会带动定压阀2的调压螺母7同步转动，引起定压阀2的预调压力变化。上盖5应保证定压阀2便于安装与取出且夹具体6内腔与阀体外表面间应留有一定空隙便于油液流通。上盖5下部采用弹簧8与定压阀2顶面配合将其压紧至夹具体6内，由于夹具体6内腔底部有一斜面与定压阀2外表面相配合，因此弹簧力实现了轴向和径向的固定作用。上盖下部设计为环形槽，用来将弹簧一端置于槽中固定，以便在定压阀2安装时弹簧能够紧压在定压阀2的调节螺母外侧的平面上。由于定压阀2的压力调节螺母7在阀的顶部，因此压力调节螺杆9设计在上盖5的中心部分。为了与定压阀2上部的压力调节螺母7配合，压力调节螺杆9的下部参照内六方扳手标准设计成正六棱柱，螺杆顶部直径加大外表面滚花便于手动转动，当转动压力调节螺杆9时，螺杆在竖直方向做直线运动与圆周运动，当螺杆下部接触到定压阀调压螺母7后，便带动调压螺母7旋转从而实现定压阀2预调压力的调整。2.测试装置的液压回路方案换挡定压阀污染磨损试验系统的液压回路，可实现颗粒污染物(ACFTD粉尘)的加入、混合、过滤、浓度监测与控制等功能，装置结构简单、测量方便、自动化程度高。试验回路包括供油与混合系统、污染度测试回路、定压阀测试回路以及辅助系统四部分。其中，供油系统包括污染物的加入、混合装置；污染度测试系统完成污染物浓度的测试；定压阀测试系统包括定压阀测试、溢流回路、流量压力测量装置等，辅助系统包括回路的散热装置、污染油的过滤装置。
供油与混合系统换挡定压阀污染耐受性能试验所选用的污染物是ACFTD粉尘，是美国亚利桑那州的沙漠沙通过球磨之后分级所制成，粉尘的粒径范围介于1μm到100μm之间。
清洁油从油箱10被定量泵一11送入混合容器12，混合容器12中加入一个低剪切搅拌器13，可以完成污染粉尘与清洁液压油的均匀混合。
染度测试系统为了保证供入测试系统的污染颗粒在油液内分布均匀，即污染油的浓度各处一致，在混合容器出油口处加装一个定量泵二14，油液经过定量泵后进入污染物浓度传感器15测量污染度，二位二通阀16的一个出油口连接污染度测试回路，另一个出油口定压阀测试回路。试验时，若污染油液浓度均匀且满足试验要求，阀16与定压阀测试回路连通；若浓度不满足试验要求，则连通混合容器12进油口，使污染油液返回再次混合，直到污染油液满足试验要求。
换档定压阀测试系统定压阀出口压力的测量依靠压力传感器17，与快换夹具1的出油管路相接。压力传感器应该满足精度高、迟滞小、响应快、稳定可靠等要求，且对油液污染浓度不敏感。流量测试采用流量计18。油路初始压力靠调节节流阀20实现。试验中，由污染物浓度测量装置21与压力、流量传感器综合判定测试污染物粉尘是否引起定压阀的压力变动、污染卡紧、冲蚀磨损等故障。
辅助系统回路的散热器22应满足在不影响管路中液压油压力、流量和颗粒物浓度的情况下完成回路的散热功能，选择温控风冷散热器，在达到设定温度时风扇开始工作，对回路进行散热。为消除污染油在回路中的残留对试验结果的影响，在每次试验结束后关闭开关阀一24，打开开关阀二23，从而连通过滤器25，对回路进行清洁，将污染油及其在试验回路中残留的颗粒物从系统中清除。
在传统的定压阀测试回路的基础上，针对定压阀耐污染性能试验进行了很大的优化和改进；针对污染浓度控制，设计了污染物混合装置和污染度测试回路以提高试验结果的准确度；快换夹具使用简单方便，可以直接在外部调整限定压力；夹具具有良好的密封性，内腔光滑，适于进行重污染试验；污染颗粒混合容器完成污染粉尘与清洁液压油的混合，结构简单
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统，包括快换夹具(1)和定压阀(2)和调压螺母(7)，其特征在于：所述快换夹具(1)下端开有出油口(4)，所述快换夹具(1)内腔壁固定安装有夹具体(6)，所述夹具体(6)右侧壁开有进油口(3)，所述快换夹具(1)上端插接安装有上盖(5)，所述上盖(5)外侧壁固定安装有挡片(51)，所述上盖(5)下端面开有环形槽(55)，所述环形槽(55)内腔顶部固定安装有弹簧(8)，所述上盖(5)内腔上侧开有插槽(54)，所述上盖(5)上端面通过固定螺钉(53)固定安装有安装片(52)，所述安装片(52)中部固定安装有压力调节螺杆(9)。
2.根据权利要求1所述的一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统，其特征在于：所述定压阀(2)的形状与夹具体(6)的内腔形状相同。
3.根据权利要求1所述的一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统，其特征在于：所述夹具体(6)的内腔壁与定压阀(2)外侧壁相切处呈斜面。
4.根据权利要求1所述的一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统，其特征在于：所述弹簧(8)下端面与定压阀(2)的上端面相切。
5.根据权利要求1所述的一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统，其特征在于：所述挡片(51)下端面与快换夹具(1)的上端面相切。
6.根据权利要求1所述的一种换挡定压阀污染耐受性能试验系统，其特征在于：所述试验系统还包括油箱(10)、定量泵一(11)和混合容器(12)，所述油箱(10)与所述混合容器(12)连通，所述混合容器(12)内设有低剪切搅拌器(13)，所述混合容器(12)的出口处设有定量泵二(14)，该定量泵二(14)连通有污染物浓度传感器(15)，该污染物浓度传感器(15)连通有二位二通阀(16)，该二位二通阀(16)与所述进油口(3)连通。
7.根据权利要求6所述的一种换挡定压阀污染耐受性能试验方法，其特征在于：所述出油口(4)连通有流量计(18)，所述压力传感器(17)设置于出油口(4)和流量计(18)之间，所述流量计(18)连通有污染物浓度测量装置(21)，所述流量计(18)和污染物浓度测量装置(21)之间设有节流阀(20)。
8.根据权利要求7所述的一种换挡定压阀污染耐受性能试验方法，其特征在于：所述污染物浓度测量装置(21)连通有散热器(22)，所述散热器(22)分别连通有开关阀一(23)和开关阀二(24)，所述开关阀一(23)连通有过滤器(25)。
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