CN112112865B - 一种溢流阀测试中的流量调节装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种溢流阀测试中的流量调节装置及方法，属于溢流阀测试技术领域，本发明的装置包括油箱、液压泵、节流阀、压力传感器、被测溢流阀、流量计和系统溢流阀；所述液压泵的吸油口与油箱连通，液压泵的出油口分别与所述节流阀的第一油口、被测溢流阀的进油口连通，所述压力传感器与被测溢流阀的进油口连通，所述被测溢流阀的出油口经流量计与油箱连通，所述系统溢流阀的进油口与节流阀的第二油口连通，系统溢流阀的回油口与油箱连通。本发明可以采用比被测溢流阀压力等级低的系统溢流阀，实现超高压溢流阀的稳态压力‑流量特性试验时试验流量的调节，解决了超高压溢流阀的在超高压工况下测试困难的问题。

Description

一种溢流阀测试中的流量调节装置及方法

技术领域

本发明涉及一种溢流阀测试中的流量调节装置及方法，特别是涉及超高压大流量溢流阀在稳态压力-流量特性试验时的流量调节方法，属于溢流阀测试技术领域。

背景技术

溢流阀是液压系统中重要的压力控制阀，其有着调节、限制系统工作压力的作用，保障着整个液压系统的安全。在溢流阀作为安全阀时，稳态压力-流量特性试验测得的开启率和闭合率是衡量其性能的重要指标，也是溢流阀选型时必须关注的参数。因此，溢流阀的稳态压力-流量特性试验是其性能测试中的重要部分。将被测溢流阀设定在指定压力，然后改变通过被测溢流阀的流量，在此过程中记录被测溢流阀进油口压力和通过的流量，可以获得其稳态压力-流量特性曲线。在相关标准，如JB/T 10374-2013，溢流阀稳态压力-流量特性试验中改变通过被测溢流阀的流量是通过调节系统溢流阀的压力来实现的。这种情况下，系统溢流阀的工作压力需要高于被测溢流阀才可以完成被测溢流阀在额定工作压力下的稳态压力-流量特性试验，对系统溢流阀的要求很高，尤其是在超高压溢流阀测试时，测试非常困难。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种溢流阀测试中的流量调节装置及方法，可以采用比被测溢流阀压力等级低的系统溢流阀，实现超高压溢流阀的稳态压力-流量特性试验时试验流量的调节，解决了超高压溢流阀的在超高压工况下测试困难的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种溢流阀测试中的流量调节装置，包括油箱、液压泵、节流阀、压力传感器、被测溢流阀、流量计和系统溢流阀；所述液压泵的吸油口与油箱连通，液压泵的出油口分别与所述节流阀的第一油口、被测溢流阀的进油口连通，所述压力传感器与被测溢流阀的进油口连通，所述被测溢流阀的出油口经流量计与油箱连通，所述系统溢流阀的进油口与节流阀的第二油口连通，系统溢流阀的回油口与油箱连通。

一种溢流阀测试中的流量调节装置的调节方法，当被测溢流阀的调压范围上限值低于系统溢流阀的最大工作压力时，按照如下步骤进行被测溢流阀的稳态压力-流量特性试验：

(1)节流阀全开，将被测溢流阀调定在调压范围上限值，系统溢流阀调节至大于被测溢流阀调压范围上限值的1.15倍，并开始用压力传感器记录被测溢流阀进油口压力，采用流量计记录通过被测溢流阀的流量；

(2)系统设置完毕后，即步骤(1)完成，开始缓慢调小系统溢流阀的设定值，直到流量计所测量的流量不再减小，说明被测溢流阀已经处于关闭状态；

(3)当流量计所测量的流量不再发生变化时，开始调大系统溢流阀设定值，系统溢流阀的调节的最大压力为被测溢流阀的调压范围上限值的1.15倍，直到流量计所测量的流量不再增大，并停止记录压力传感器和流量计数据；

(4)以通过被测溢流阀的流量为横坐标，被测溢流阀的进油口压力为纵坐标，绘制被测溢流阀的稳态压力-流量特性曲线，并计算被测溢流阀的开启率和闭合率。

一种溢流阀测试中的流量调节装置的调节方法，当被测溢流阀调压范围上限值的1.15倍高于系统溢流阀最大工作压力时，按照如下步骤进行被测溢流阀的稳态压力-流量特性试验：

A、节流阀全开，将被测溢流阀调定在调压范围上限值，系统溢流阀调定至相应于被测溢流阀闭合率下的闭合压力，此闭合压力比被测溢流阀的调压范围上限值小，所以可以采用压力较小的系统溢流阀进行测试，并开始用压力传感器记录被测溢流阀进油口的压力，用流量计记录通过被测溢流阀的流量；

B、系统设置完毕后，即步骤A完成，将节流阀逐渐关闭，直到流量计所测量的流量不再增大；

C、当流量计所测量的流量不再发生变化时，将节流阀逐渐打开，直到流量计测量的流量不再减小，并停止记录压力传感器和流量计的数据；

D、以通过被测溢流阀的流量为横坐标，被测溢流阀的进油口压力为纵坐标，绘制被测溢流阀的稳态压力-流量特性曲线，并计算被测溢流阀的开启率和闭合率。

一般溢流阀处于额定流量、调定压力时，开始溢流的开启压力与调定压力的百分比为开启率；停止溢流的闭合压力与调定压力的百分比为闭合率；计算开启率和闭合率属于比较成熟的现有技术。

本发明中，“缓慢”“逐渐”的调节程度均不作具体限定，即本发明不需要一个确定的调节速度，如“缓慢调小”主要的指从大到小的调节过程，直至流量计所测量的流量不再减小，说明被测溢流阀已经处于关闭状态。

上述溢流阀测试中的流量调节装置的调节方法，可用于测试超高压溢流阀，现有技术很难实现对超高压溢流阀的测试实验，比如70MPa以上的溢流阀，原因是，根据现有技术，想要测试一个超高压溢流阀，就需要一个比被测溢流阀调定压力更大的溢流阀来做系统溢流阀，然而这是不可能实现的。

本发明的流量调节方式在现有技术的基础上，进行了改进，只需一个市场上常见的溢流阀配合一个耐压等级相对较高的节流阀就可以满足测试超高压溢流阀的测试要求，很明显可以很容易得到一个压力等级满足要求的节流阀，例如，需要测试一个70MPa的溢流阀，根据JB/T 10374-2013可知，系统溢流阀需要达到70MPa×1.15＝80.5MPa，市场上无法找到一个可靠的80.5MPa的溢流阀，所以用现有技术无法测试70MPa的溢流阀。相反，本发明提供的流量调节装置可以测试70MPa的溢流阀，在系统溢流阀前加上一个耐压等级可以达到31.5MPa的节流阀，此时系统溢流阀只需一个50MPa左右的溢流阀(计算方法：假设闭合率为75％，按照闭合率75％计算，系统溢流阀等级不超过70*0.75＝52.5MPa，50+31.5≥70*1.15)，从而可以完成被测溢流阀的测试实验。

值得说明的是，如果不是在被测溢流阀的调压上限值处而是在指定的压力处测量被测溢流阀的稳态压力-流量特性，则可根据指定的压力是否大于系统溢流阀的最大工作压力，按照以上说明选择试验方法即可。

因此，本发明不仅可以测试系统溢流阀最大工作压力高于被测溢流阀的设定试验压力时溢流阀的性能，还可以在系统溢流阀最大工作压力低于被测溢流阀的设定试验压力时，实现被测溢流阀的稳态压力-流量特性试验，特别适用于超高压溢流阀的性能试验中。

本发明未详尽之处，均可参见现有技术。

本发明的有益效果为：

本发明不仅可以测试系统溢流阀最大工作压力高于被测溢流阀的设定试验压力时溢流阀的性能，还可以在系统溢流阀最大工作压力低于被测溢流阀的设定试验压力时，实现被测溢流阀的稳态压力-流量特性试验，特别适用于超高压溢流阀的性能试验中。

本发明可以采用比被测溢流阀压力等级低的系统溢流阀，实现超高压溢流阀的稳态压力-流量特性试验时试验流量的调节，解决了超高压溢流阀的在超高压工况下测试困难的问题。

附图说明

图1为本发明的溢流阀测试中的流量调节装置的结构示意图；

图2为本发明某一实施例的溢流阀稳态压力-流量特性曲线；

图3为采用现有技术测得的溢流阀稳态压力-流量特性曲线；

图中，1-油箱，2-液压泵，3-节流阀，4-压力传感器，5-被测溢流阀，6-流量计，7-系统溢流阀。

具体实施方式：

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但不仅限于此，本发明未详尽说明的，均按本领域常规技术。

实施例1：

一种溢流阀测试中的流量调节装置，如图1所示，包括油箱1、液压泵2、节流阀3，压力传感器4，被试溢流阀5，流量计6、系统溢流阀7；所述液压泵2的吸油口与油箱1连通，液压泵2的出油口分别与所述节流阀3的第一油口、被试溢流阀5的进油口连通，所述压力传感器4与被试溢流阀5的进油口连通，所述被试溢流阀5的出油口与流量计6的进油口连通，所述流量计6的出油口与油箱1连通，所述系统溢流阀7的进油口与节流阀3的第二油口连通，系统溢流阀7的回油口与油箱1连通。

实施例2：

一种溢流阀测试中的流量调节装置的调节方法，当被测溢流阀的调压范围上限值低于系统溢流阀的最大工作压力时，按照如下步骤进行被测溢流阀的稳态压力-流量特性试验：

(1)节流阀全开，将被测溢流阀调定在调压范围上限值，系统溢流阀调节至大于被测溢流阀调压范围上限值的1.15倍，并开始用压力传感器记录被测溢流阀进油口压力，采用流量计记录通过被测溢流阀的流量；

(2)系统设置完毕后，开始缓慢调小系统溢流阀的设定值，直到流量计所测量的流量不再减小，说明被测溢流阀已经处于关闭状态；

(3)当流量计所测量的流量不再发生变化时，开始缓慢调大系统溢流阀设定值，系统溢流阀的调节的最大压力为被测溢流阀的调压范围上限值的1.15倍，直到流量计所测量的流量不再增大，并停止记录压力传感器和流量计数据；

(4)以通过被测溢流阀的流量为横坐标，被测溢流阀的进油口压力为纵坐标，绘制被测溢流阀的稳态压力-流量特性曲线，并计算被测溢流阀的开启率和闭合率。

实施例3：

一种溢流阀测试中的流量调节装置的调节方法，当被测溢流阀调压范围上限值的1.15倍高于系统溢流阀最大工作压力时，按照如下步骤进行被测溢流阀的稳态压力-流量特性试验：

A、节流阀全开，将被测溢流阀调定在调压范围上限值，系统溢流阀调定至相应于被测溢流阀闭合率下的闭合压力，此闭合压力比被测溢流阀的调压范围上限值小，并开始用压力传感器记录被测溢流阀进油口的压力，用流量计记录通过被测溢流阀的流量；

B、系统设置完毕后，将节流阀逐渐关闭，直到流量计所测量的流量不再增大；

C、当流量计所测量的流量不再发生变化时，将节流阀逐渐打开，直到流量计测量的流量不再减小，并停止记录压力传感器和流量计的数据；

D、以通过被测溢流阀的流量为横坐标，被测溢流阀的进油口压力为纵坐标，绘制被测溢流阀的稳态压力-流量特性曲线，并计算被测溢流阀的开启率和闭合率。

实验例：

一种溢流阀测试中的流量调节装置的调节方法，对于同一溢流阀，如图2所示为采用本发明实施例3测得超高压溢流阀稳态压力-流量特性曲线；图3为采用现有技术测得的超高压溢流阀稳态压力-流量特性曲线。

通过对比两种方法测得的结果，可以看出本发明提供的测试方法可以满足超高压溢流阀的测试要求，并且相比于现有技术，本发明提供的技术方法还能够使溢流阀在开启测试过程中减少压力波动，如图2所示，开启测试过程中压力曲线平缓上升，与现有技术测得结果相比，波动较小。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种溢流阀测试中的流量调节装置的调节方法，其特征在于，流量调节装置包括油箱、液压泵、节流阀、压力传感器、被测溢流阀、流量计和系统溢流阀；所述液压泵的吸油口与油箱连通，液压泵的出油口分别与所述节流阀的第一油口、被测溢流阀的进油口连通，所述压力传感器与被测溢流阀的进油口连通，所述被测溢流阀的出油口经流量计与油箱连通，所述系统溢流阀的进油口与节流阀的第二油口连通，系统溢流阀的回油口与油箱连通；

当被测溢流阀的调压范围上限值低于系统溢流阀的最大工作压力时，按照如下步骤进行被测溢流阀的稳态压力-流量特性试验：

(1)节流阀全开，将被测溢流阀调定在调压范围上限值，系统溢流阀调节至大于被测溢流阀调压范围上限值的1.15倍，并开始用压力传感器记录被测溢流阀进油口压力，采用流量计记录通过被测溢流阀的流量；

(2)系统设置完毕后，开始调小系统溢流阀的设定值，直到流量计所测量的流量不再减小；

(3)当流量计所测量的流量不再发生变化时，开始调大系统溢流阀设定值，系统溢流阀的调节的最大压力为被测溢流阀的调压范围上限值的1.15倍，直到流量计所测量的流量不再增大，并停止记录压力传感器和流量计数据；

(4)以通过被测溢流阀的流量为横坐标，被测溢流阀的进油口压力为纵坐标，绘制被测溢流阀的稳态压力-流量特性曲线，并计算被测溢流阀的开启率和闭合率。

2.一种溢流阀测试中的流量调节装置的调节方法，其特征在于，流量调节装置包括油箱、液压泵、节流阀、压力传感器、被测溢流阀、流量计和系统溢流阀；所述液压泵的吸油口与油箱连通，液压泵的出油口分别与所述节流阀的第一油口、被测溢流阀的进油口连通，所述压力传感器与被测溢流阀的进油口连通，所述被测溢流阀的出油口经流量计与油箱连通，所述系统溢流阀的进油口与节流阀的第二油口连通，系统溢流阀的回油口与油箱连通；

当被测溢流阀调压范围上限值的1.15倍高于系统溢流阀最大工作压力时，按照如下步骤进行被测溢流阀的稳态压力-流量特性试验：

A、节流阀全开，将被测溢流阀调定在调压范围上限值，系统溢流阀调定至相应于被测溢流阀闭合率下的闭合压力，此闭合压力比被测溢流阀的调压范围上限值小，并开始用压力传感器记录被测溢流阀进油口的压力，用流量计记录通过被测溢流阀的流量；

B、系统设置完毕后，将节流阀逐渐关闭，直到流量计所测量的流量不再增大；

C、当流量计所测量的流量不再发生变化时，将节流阀逐渐打开，直到流量计测量的流量不再减小，并停止记录压力传感器和流量计的数据；

D、以通过被测溢流阀的流量为横坐标，被测溢流阀的进油口压力为纵坐标，绘制被测溢流阀的稳态压力-流量特性曲线，并计算被测溢流阀的开启率和闭合率。

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