CN113669328B - 一种油箱呼吸阀性能检测装置及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油箱呼吸阀性能检测装置，呼吸阀下端与液压油箱顶端固定并且两者之间形成密闭的容腔一，呼吸阀上端形成与外界大气隔绝的密闭的容腔二；呼吸阀内单向阀和溢流阀位于容腔二内，单向阀与溢流阀的连通线路与容腔一连通；当单向阀或溢流阀打开时，容腔一和容腔二连通；气源连接比例减压阀的入口端，比例减压阀的出口端通过气路一连接换向阀的进气口，换向阀的第一工作口通过气路二连接容腔二的顶端气口，容腔一的下端气口通过气路三到换向阀的第二工作口，换向阀的出气口通过气路四连接水槽。本发明采用正气压即可模拟液压油箱呼吸阀的“呼吸”工况。

Description

一种油箱呼吸阀性能检测装置及其试验方法

技术领域

本发明属于油箱呼吸阀技术领域，尤其涉及一种油箱呼吸阀性能检测装置，还涉及一种油箱呼吸阀性能检测装置的试验方法。

背景技术

现有技术中采用正、负压泵加压模拟现有呼吸阀的实际运行工况。实验装置如图1所示，正压泵2经方向阀3（得电，处于右位）向缓冲储气罐充气，随着缓冲储气罐10内压力升高达到呼吸阀8内溢流阀7的设定压力，溢流阀7打开泄压，模拟液压油箱内液压油流入，油箱内压力增高泄压，当传感器9检测压力上升稳定到一定压力值时，记录此值为“呼”出的溢流压力值；“呼”工况完成后，由控制器11控制方向阀3（失电）换向至左位，负压泵1进行抽压，缓冲储气罐内压力降低，当大气压力与储气罐内负压的压差达到一定值时，呼吸阀8内单向阀6打开，外界大气通过单向阀6向缓冲储气罐10进气，模拟油泵抽出液压油箱内的油时，油箱内压力降低，外界补充压力过程，当传感器9检测压力下降到一稳定压力值时，记录此值为“吸”入的开启压力值；补压工况完成后，由控制器11控制方向阀3换向到右位，重复前面过程，当循环到设定次数后即完成呼吸阀的耐久性试验。其中正压表4方便观看储气罐内为正压时压力值；负压表5方便观看储气罐内为负压时压力值；传感器9为压力传感器，检测储气罐内压力，并将值传递给控制器。

现有技术主要存在的问题：

1、完成试验要用正、负压泵两个完成，试验方法复杂，成本高；

2、溢流阀“呼”出的溢流值，和单向阀“吸”入的开启值，需根据压力传感器检测到压力到一定稳定值时才记录，此值与刚开启时的值会有一定偏差，测量精度不准。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种油箱呼吸阀性能检测装置，采用正气压即可模拟液压油箱呼吸阀的“呼吸”工况。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案。

第一方面，本发明提供了一种油箱呼吸阀性能检测装置，包括：气源、比例减压阀、换向阀、呼吸阀和水槽；

呼吸阀下端与液压油箱顶端固定并且两者之间形成密闭的容腔一，呼吸阀上端形成与外界大气隔绝的密闭的容腔二；呼吸阀内单向阀和溢流阀位于容腔二内，单向阀与溢流阀的连通线路与容腔一连通；当单向阀或溢流阀打开时，容腔一和容腔二连通；

气源连接比例减压阀的入口端，比例减压阀的出口端通过气路一连接换向阀的进气口，换向阀的第一工作口通过气路二连接容腔二的顶端气口，容腔一的下端气口通过气路三到换向阀的第二工作口，换向阀的出气口通过气路四连接水槽。

可选地，所述气路一上还安装有压力表，所述压力表用于监测进入呼吸阀的气体压力。

可选地，所述气路一上还安装有压力传感器，所述压力传感器用于检测进入呼吸阀的气体压力。

可选地，所述气路四上还安装有单向阀一，用于防止水槽内水倒流入呼吸阀。

可选地，所述换向阀为电磁换向阀。

可选地，还包括控制器，所述电磁换向阀的控制端连接控制器的输出端，由控制器电磁控制换向阀换向。

可选地，所述控制器的输出端连接比例减压阀。

第二方面，本发明提供了一种基于上述油箱呼吸阀性能检测装置的试验方法，包括以下过程：

“吸”工况检测：控制换向阀失电，此时换向阀的进气口与第一工作口连通，出气口与第二工作口连通；气体由气源经比例减压阀减压后，通过气路一、换向阀、气路二通往容腔二，随着比例减压阀的压力缓慢上调，容腔二的压力不断上升，当容腔二的压力与容腔一内压力差值超过单向阀的设定值，单向阀打开，容腔二与容腔一连通，容腔一内压力升高，气体通过气路三、换向阀、气路四通往水槽，水槽内有气泡冒出，此时比例减压阀出口压力即为单向阀的开启压力；

“呼”工况检测：控制换向阀得电，此时换向阀的进气口与第二工作口连通，出气口与第一工作口连通；气体由气源经比例减压阀减压，通过气路一、换向阀、气路三通往容腔一，随着比例减压阀的压力缓慢上调，容腔一的压力不断上升，当容腔一的压力与容腔二内压力差值超过溢流阀的设定值，溢流阀打开，容腔一与容腔二连通，容腔二内压力升高，气体通过气路二、换向阀、气路四通往水槽，水槽内有气泡冒出，此时比例减压阀出口压力即为溢流阀的开启压力。

可选地，还包括：

使换向阀失电，控制比例减压阀逐渐增压到单向阀的开启压力保持一段时间，完成“吸”过程；使换向阀得电，控制比例减压阀逐渐增压到溢流阀的开启压力保持一段时间，完成“呼”过程；再循环进行此“吸”“呼”过程至规定次数，完成呼吸阀的耐久性试验。

第三方面，本发明还提供了一种基于上述油箱呼吸阀性能检测装置的耐久性试验方法，即上面两个工况切换的过程：

进行“吸”工况检测和“呼”工况检测，得到单向阀和溢流阀的开启压力；

使换向阀失电，控制比例减压阀逐渐增压到单向阀的开启压力保持一段时间，完成“吸”过程；使换向阀得电，控制比例减压阀逐渐增压到溢流阀的开启压力保持一段时间，完成“呼”过程；再循环进行此“吸”“呼”过程至规定次数，完成呼吸阀的耐久性试验。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明装置采用正气压即可模拟液压油箱呼吸阀的“呼吸”工况；结构简单，成本低；并且可直观观察到呼吸阀内单向阀和溢流阀的开启压力，精度高。

附图说明

图1为现有技术中呼吸阀性能测试装置；

图2为本发明呼吸阀性能测试装置；

图3为呼吸阀的实车安装图；

图4为呼吸阀的安装图。

附图标记：

图1中：1、负压泵；2、正压泵；3、方向阀；4、正压表；5、负压表；6、单向阀；7、溢流阀；8、呼吸阀；9、传感器；10、缓冲储气罐；11、控制器；

图2-图4中：1、气源，2、比例减压阀，3、压力表，4、压力传感器，5、控制器，6、换向阀，7、单向阀，8、溢流阀，9、单向阀一；10、水槽；11、呼吸阀；12、液压油箱；13、容腔一；14、容腔二；15、气路一；16、气路二；17、气路三；18、气路四。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

现有技术中，呼吸阀的实车安装如图3所示。呼吸阀11安装在液压油箱12上，呼吸阀11内侧与液压油箱12内部相通，液压油箱内部为一封闭容腔，呼吸阀11外侧与大气相通。

本试验方法中呼吸阀与液压油箱的安装如图4所示。呼吸阀11下端与液压油箱12顶端由螺钉固定，并由密封圈进行密封，呼吸阀11下端形成密闭的容腔一13，可表示油箱内封闭容腔；呼吸阀11上端的容腔与大气联通，并由密封圈将呼吸阀11上端的容腔与外界大气隔绝，形成密闭的容腔二14，可表示大气侧。呼吸阀11内单向阀7和溢流阀8位于容腔二14内，单向阀7与溢流阀8并联，单向阀7与溢流阀8的连通线路与容腔一13连通。当单向阀7或溢流阀8打开时候，容腔一13和容腔二14连通。

液压油箱呼吸阀实际工况包含两部分，一：油泵往外泵油提供给执行机构，油箱内油液减少，压力降低，当达到一定值时，单向阀打开，外界向油箱补气；二：执行机构完成动作后缩回，液压油返回液压油箱，油箱内压力升高，当达到一定值时，溢流阀打开，油箱向外泄气。

本发明装置的结构参见图2所示，包括气源1、比例减压阀2、压力表3、压力传感器4、控制器5、换向阀6、单向阀7、溢流阀8、单向阀一9和水槽10；

气源1连接比例减压阀2的入口端，比例减压阀2的出口端通过气路一15连接换向阀6的进气口，换向阀6的第一工作口通过气路二16连接容腔二14的顶端气口，容腔一13的下端气口通过气路三17到换向阀6的第二工作口，换向阀6的出气口通过气路四18连接到水槽10。

比例减压阀2用于调节进入呼吸阀的压力

在气路一15上还安装有压力表3，压力表3用于监测进入呼吸阀11的压力。

在气路一15上还安装有压力传感器4，压力传感器4用于检测进入呼吸阀11的实际压力，并将其传入到控制器5。

在气路四18上还安装有单向阀一9，可以防止水槽内水倒流入呼吸阀出气口。

换向阀6采用现有技术中电磁换向阀，换向阀6的控制端连接控制器5的输出端，由控制器5根据检测到的压力控制换向阀6自动换向。控制器5的输出端连接比例减压阀2，由控制器调节比例减压阀的阀门开度。控制器可采用现有技术中的低功耗单片机实现，例如51系列单片机。

本装置模拟呼吸阀工作的原理如下：

工况一“吸”过程：油泵往外泵油，油箱内压力降低，单向阀打开

此工况下控制器5控制换向阀6失电，处于右位，即进气口与第一工作口连通，出气口与第二工作口连通。气体由气源1经比例减压阀2减压，通过气路一15、换向阀6、气路二16通往容腔二14，随着比例减压阀2的压力缓慢上调，容腔二14的压力不断上升，当容腔二14的压力与容腔一13内压力（通过气路三17、气路四18与水槽连接，水槽内压力与外界大气压力相同，故可认为容腔一内的压力为外界大气压力）差值超过单向阀7的设定值，单向阀7打开，容腔二14与容腔一13连通，容腔一13内压力升高，气体通过气路三17、换向阀6、气路四18通往水槽10，水槽10内有气泡冒出，此时压力传感器4检测到的比例减压阀2出口压力即为单向阀7的开启压力。实际工作中液压油箱内负压减小到单向阀7开启时，也是利用上下压差原理进行打开，与此试验方法原理相同，因此可以采用此方法代替实际工况。

工况二“呼”过程：液压油返回油箱，油箱内压力升高，溢流阀打开

此工况下控制器5控制换向阀6得电，处于左位，即进气口与第二工作口连通，出气口与第一工作口连通。气体由气源1经比例减压阀2减压，通过气路一15、换向阀6、气路三17通往容腔一13，随着比例减压阀2的压力缓慢上调，容腔一13的压力不断上升，当容腔一13的压力与容腔二14内压力（通过气路二16、气路三17与水槽连接，水槽内压力与外界大气压力相同，故可认为容腔2内的压力为外界大气压力）差值超过溢流阀8的设定值，溢流阀8打开，容腔一13与容腔二14连通，容腔二14内压力升高，气体通过气路二16、换向阀6、气路四18通往水槽10，水槽10内有气泡冒出，此时压力传感器4检测到的比例减压阀2出口的压力即为溢流阀8的开启压力。实际工作中液压油箱内液压油回流，压力增加到溢流阀8设定值时开启，与此试验方法原理相同，因此可以采用此方法代替实际工况。

基于本发明装置进行耐久性试验方法，即上面两个工况切换的过程：

上面已经测出单向阀7、和溢流阀8的开启压力，将此值输入到控制器5。先进行工况一，使换向阀6失电，处于右位，控制器5控制比例减压阀2逐渐增压到单向阀7的开启压力保持几秒，完成“吸”过程；使换向阀6得电，处于左位，控制器5控制比例减压阀2逐渐增压到溢流阀8的开启压力保持几秒，完成“呼”过程。再循环进行上面过程至规定次数，即可完成呼吸阀的耐久性试验。

本发明装置采用正气压即可模拟液压油箱呼吸阀的“呼吸”工况；结构简单，成本低；并且可直观观察到呼吸阀内单向阀和溢流阀的开启压力，精度高。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种油箱呼吸阀性能检测装置，其特征是，包括：气源、比例减压阀、换向阀、呼吸阀和水槽；

呼吸阀下端与液压油箱顶端固定并且两者之间形成密闭的容腔一，呼吸阀上端形成与外界大气隔绝的密闭的容腔二；呼吸阀内单向阀和溢流阀位于容腔二内，单向阀与溢流阀的连通线路与容腔一连通；当单向阀或溢流阀打开时，容腔一和容腔二连通；

气源连接比例减压阀的入口端，比例减压阀的出口端通过气路一连接换向阀的进气口，换向阀的第一工作口通过气路二连接容腔二的顶端气口，容腔一的下端气口通过气路三到换向阀的第二工作口，换向阀的出气口通过气路四连接水槽；

所述气路一上还安装有压力表，所述压力表用于监测进入呼吸阀的气体压力；

所述气路一上还安装有压力传感器，所述压力传感器用于检测进入呼吸阀的气体压力；

所述换向阀为电磁换向阀；

还包括控制器，所述电磁换向阀的控制端连接控制器的输出端，由控制器电磁控制换向阀换向；

所述控制器的输出端连接比例减压阀。

2.根据权利要求1所述一种油箱呼吸阀性能检测装置，其特征是，所述气路四上还安装有单向阀一，用于防止水槽内水倒流入呼吸阀。

3.基于权利要求1或2任一项所述油箱呼吸阀性能检测装置的试验方法，包括以下过程：

“吸”工况检测：控制换向阀失电，此时换向阀的进气口与第一工作口连通，出气口与第二工作口连通；气体由气源经比例减压阀减压后，通过气路一、换向阀、气路二通往容腔二，随着比例减压阀的压力缓慢上调，容腔二的压力不断上升，当容腔二的压力与容腔一内压力差值超过单向阀的设定值，单向阀打开，容腔二与容腔一连通，容腔一内压力升高，气体通过气路三、换向阀、气路四通往水槽，水槽内有气泡冒出，此时比例减压阀出口压力即为单向阀的开启压力；

“呼”工况检测：控制换向阀得电，此时换向阀的进气口与第二工作口连通，出气口与第一工作口连通；气体由气源经比例减压阀减压，通过气路一、换向阀、气路三通往容腔一，随着比例减压阀的压力缓慢上调，容腔一的压力不断上升，当容腔一的压力与容腔二内压力差值超过溢流阀的设定值，溢流阀打开，容腔一与容腔二连通，容腔二内压力升高，气体通过气路二、换向阀、气路四通往水槽，水槽内有气泡冒出，此时比例减压阀出口压力即为溢流阀的开启压力。

4.根据权利要求3所述的试验方法，其特征是，还包括：

使换向阀失电，控制比例减压阀逐渐增压到单向阀的开启压力保持一段时间，完成“吸”过程；使换向阀得电，控制比例减压阀逐渐增压到溢流阀的开启压力保持一段时间，完成“呼”过程；再循环进行此“吸”“呼”过程至规定次数，完成呼吸阀的耐久性试验。

5.基于权利要求1或2任一项所述油箱呼吸阀性能检测装置的耐久性试验方法，其特征是，包括以下过程：

进行“吸”工况检测和“呼”工况检测，得到单向阀和溢流阀的开启压力；

使换向阀失电，控制比例减压阀逐渐增压到单向阀的开启压力保持一段时间，完成“吸”过程；使换向阀得电，控制比例减压阀逐渐增压到溢流阀的开启压力保持一段时间，完成“呼”过程；再循环进行此“吸”“呼”过程至规定次数，完成呼吸阀的耐久性试验。