CN114088380A - 一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统，所述比例变量泵的出油口通过第一单向阀连通换向阀的P口，比例变量泵的输入油口通向油箱，换向阀的A口通过第一截止阀与待测阀体的进油口相连通，待测阀体的出油口通过第二截止阀连接流量计的进油口，流量计的出油口与换向阀的B口相连通，换向阀的T口通向油箱；所述定量泵的出油口通过第二单向阀分别与比例变量泵的控制阀以及电磁溢流阀的进油口相连通，定量泵的进油口通向油箱，电磁溢流阀的出油口通向油箱，比例变量泵与定量泵上均连接有使其启动转动的驱动电机。本发明具有系统操作简单、接近实际工况、节省资源、测试精度和自动化程度高、兼容性强的优点。

Description

一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统及其试验方法

技术领域

本专利申请涉及管路阀体安全试验技术领域，特别是涉及一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统及其试验方法。

背景技术

管路防爆阀和限速阀均是是液压系统关键控制元件之一，管路防爆阀一般安装于工业车辆升降液压缸下腔油口，若进口油管爆裂，防爆阀阀口在大流量的作用下迅速减小乃至封闭，防止随着升降液压缸起升的负载急速下坠或维持负载不下坠。同理，限速阀一般安装于工业车辆升降液压缸回油管路上，其作用主要是限制管路回油流量，确保随着升降液压缸起升的负载在下降时不会快速下坠，控制在安全下降速度范围内。同时，也可以减小起升液压缸在活塞行程末端形成的液压冲击。防爆阀的动作流量和限速阀的限速流量是产品的重要性能参数，因此，针对管路防爆阀和限速阀的性能测试是确保其质量可靠的主要方法。

目前，管路防爆阀及限速阀的动作流量和限速流量测试，一般均通过搭建试验台架和测试液压系统，手动调节液压系统中变量泵的输出流量，模拟实际工况来考察防爆阀和限速阀的性能。而且防爆阀和限速阀的工况模拟测试属于安全性能测试，具有一定的危险性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利申请的目的在于提供一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统及其试验方法，解决上述现有技术的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统，包括比例变量泵和定量泵，所述比例变量泵的出油口通过第一单向阀连通换向阀的P口，比例变量泵的输入油口通向油箱，换向阀的A口通过第一截止阀与待测阀体的进油口相连通，待测阀体的出油口通过第二截止阀连接流量计的进油口，流量计的出油口与换向阀的B口相连通，换向阀的T口通向油箱；

所述定量泵的出油口通过第二单向阀分别与比例变量泵的控制阀以及电磁溢流阀的进油口相连通，定量泵的进油口通向油箱，电磁溢流阀的出油口通向油箱，比例变量泵与定量泵上均连接有使其启动转动的驱动电机。

进一步的，所述比例变量泵的输出油口通过第一单向阀还连通比例溢流阀的进油口，比例溢流阀的出油口通向油箱。

进一步的，所述比例变量泵的输出油口通过第一单向阀还连接有两个第一测压接头，其中一个第一测压接头连接有第一压力表，另一个第一测压接头连接有第一压力传感器。

进一步的，所述待测阀体的进油口和出油口处均连接有两个第二测压接头，同侧的两个第二测压接头的其中一个连接第二压力表、另一个连接第二压力传感器。

进一步的，所述定量泵的出油口通过第二单向阀还连接有第三测压接头，第三测压接头连接有第三压力表。

进一步的，所述比例变量泵的进油口、换向阀的T口、定量泵的进油口、电磁溢流阀的出油口和比例溢流阀的出油口通向油箱的一端安装有过滤器。

进一步的，所述换向阀为两位四通型换向阀。

进一步的，所述待测阀体为管路防爆阀或限速阀。

一种如前述的管路防爆阀和限速阀复合型试验系统的试验方法，包括如下步骤：

S1、按照试验要求将待测阀体安装好，通过计算机控制比例变量泵和定量泵启动，系统油箱中的液压油在比例变量泵的作用下一部分通过单向阀、换向阀P口和A口以及第一截止阀进入待测阀体，并从待测阀体的出油口，通过第二截止阀、流量计以及换向阀的B口和T口流回油箱；另一部分液压油在定量泵的作用下通过单向阀，进入比例变量泵中的控制阀组，调节比例变量泵的输出流量，以实现比例变量泵的输出流量受控；

S2、电磁溢流阀与定量泵的出油口连接，当试验回路系统压力达到电磁溢流阀设置的溢流压力时，定量泵输出的液压油有部分通过电磁溢流阀溢流回到油箱，压力表可以显示电磁溢流阀的溢流压力；比例溢流阀与比例变量泵的出油口连接，当控制回路系统压力达到比例溢流阀设置的溢流压力时，比例变量泵输出的液压油有部分通过比例溢流阀溢流回到油箱，压力传感器和压力表可以显示比例溢流阀的溢流压力；

S3、通过计算机控制比例变量泵的输出流量从低流量直接阶跃至高流量，此时流量计可显示通过待测阀体的流量；同步控制比例溢流阀的压力同步提升，当比例变量泵输出的高流量液压油通过待测阀体时，待测阀体在压差的作用下进行安全动作，通过待测阀体的流量迅速减小至较小值或降至0；

S4、通过待测阀体进出油口两侧的第二压力表和第二压力传感器采集待测阀体在整个测试过程中两端的压力变化，流量计采集待测阀体流量变化，从而确定待测阀体的动作流量、动作后流量以及压力变化。

进一步的，所述比例变量泵输出高流量液压油的流量大于待测阀体的动作流量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.为确保实时测试流量和压力的精度，采用比例变量泵，通过计算机调节比例变量泵输入电信号精确改变泵输出排量，可根据实际工况需要，进行测量范围内的任一流量的阶跃测试；

2.计算机调节比例溢流阀改变被试阀进出口压差，可以实现测试项目的自动化，且测试精度高，为各类工况测试节约测试成本；

3.鉴于管路防爆阀和限速阀均具有对管道流量快速响应的变化要求，测试输出结果也较为类似，在本技术方案中仅替换测试工位，即可完成不同类型液压阀测试切换，具备良好的兼容性。

因此，本发明具有系统操作简单、接近实际工况、节省资源、测试精度和自动化程度高、兼容性强的优点。

附图说明

图1为本发明液压原理示意图；

图2为本发明测试曲线示意图。

附图标号说明：待测阀体1、比例变量泵2、第一单向阀3、换向阀4、第一截止阀5、第二截止阀6、流量计7、定量泵8、第二单向阀9、电磁溢流阀10、驱动电机11、比例溢流阀12、第一测压接头13、第二测压接头14、第三测压接头15、过滤器16。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本专利申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利申请的其他优点与功效。本专利申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：

一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统，如图1所示，包括比例变量泵2和定量泵8，比例变量泵2的出油口通过第一单向阀3连通换向阀4的P口，比例变量泵2的输出油口通过第一单向阀3还连通比例溢流阀12的进油口，比例溢流阀12的出油口通向油箱，比例变量泵2的输入油口通向油箱，换向阀4的A口通过第一截止阀5与待测阀体1的进油口相连通，待测阀体1为管路防爆阀或限速阀，待测阀体1安装在固定的测试工位上，待测阀体1的出油口通过第二截止阀6连接流量计7的进油口，流量计7的出油口与换向阀4的B口相连通，换向阀4的T口通向油箱；定量泵8的出油口通过第二单向阀9分别与比例变量泵2的控制阀以及电磁溢流阀10的进油口相连通，定量泵8的进油口通向油箱，电磁溢流阀10的出油口通向油箱，比例变量泵2与定量泵8上均连接有使其启动转动的驱动电机11。

比例变量泵2的输出油口通过第一单向阀3还连接有两个第一测压接头13，其中一个第一测压接头13连接有第一压力表，另一个第一测压接头13连接有第一压力传感器；待测阀体1的进油口和出油口处均连接有两个第二测压接头14，同侧的两个第二测压接头14的其中一个连接第二压力表、另一个连接第二压力传感器；定量泵8的出油口通过第二单向阀9还连接有第三测压接头15，第三测压接头15连接有第三压力表。

比例变量泵2的进油口、换向阀4的T口、定量泵8的进油口、电磁溢流阀10的出油口和比例溢流阀12的出油口通向油箱的一端安装有过滤器16，过滤器16用于过滤进出油箱的油液。

换向阀4为两位四通型换向阀。其中A、B口为工作油口，P口为进油口，接到比例变量泵2方向来油，T口为回油口，接至回油方向。

试验系统的试验方法，包括如下步骤：

S1、按照试验要求将待测阀体1安装好，通过计算机控制比例变量泵2和定量泵8启动，系统油箱中的液压油在比例变量泵2的作用下一部分通过单向阀3、换向阀4P口和A口以及第一截止阀5进入待测阀体1，并从待测阀体1的出油口，通过第二截止阀6、流量计7以及换向阀4的B口和T口流回油箱；另一部分液压油在定量泵8的作用下通过单向阀9，进入比例变量泵2中的控制阀组，调节比例变量泵2的输出流量，以实现比例变量泵2的输出流量受控；

S2、电磁溢流阀10与定量泵8的出油口连接，当试验回路系统压力达到电磁溢流阀10设置的溢流压力时，定量泵8输出的液压油有部分通过电磁溢流阀10溢流回到油箱，压力表15可以显示电磁溢流阀10的溢流压力；比例溢流阀12与比例变量泵2的出油口连接，当控制回路系统压力达到比例溢流阀12设置的溢流压力时，比例变量泵2输出的液压油有部分通过比例溢流阀12溢流回到油箱，压力传感器和压力表13可以显示比例溢流阀12的溢流压力；

S3、通过计算机控制比例变量泵2的输出流量从低流量直接阶跃至高流量，此时流量计7可显示通过待测阀体1的流量；同步控制比例溢流阀12的压力同步提升，当比例变量泵2输出的高流量液压油通过待测阀体1时，待测阀体1在压差的作用下进行安全动作，通过待测阀体1的流量迅速减小至较小值或降至0；

S4、通过待测阀体1进出油口两侧的第二压力表和第二压力传感器采集待测阀体1在整个测试过程中两端的压力变化，流量计7采集待测阀体1流量变化，从而确定待测阀体1的动作流量、动作后流量以及压力变化。

为测试管路防爆阀在系统流量急速变化下的动作流量，通过计算机控制比例变量泵2的输出流量从低流量直接阶跃至高流量，为保证流量的可输出，需同步控制比例溢流阀12的压力同步提升，当比例变量泵2输出的高流量(大于防爆阀动作流量)液压油通过防爆阀时，防爆阀在压差的作用下进行安全动作，通过防爆阀的流量迅速减小至较小值或降至0，计算机通过第二压力表、第二压力传感器以及流量计7采集防爆阀在整个测试过程中，进油口和出油口端的压力和流量变化，从而确定防爆阀的动作流量、动作后流量以及压力变化。测试曲线如图2所示。

同理，如图2所示，为测试限速阀在系统流量急速变化下的限速流量，通过计算机控制比例变量泵2的输出流量从低流量直接阶跃至高流量，为保证流量的可输出，需同步控制比例溢流阀12的压力同步提升，当比例变量泵2输出的高流量(大于限度阀的限速流量)液压油通过限速阀时，限速阀在压差的作用下进行限速动作，通过限速阀的流量迅速减小至限速流量值。计算机通过第二压力表和第二压力传感器以及流量计7采集限速阀在整个测试过程中，进油口和出油口端的压力和流量变化，从而确定限速阀的限速流量、动作后流量以及压力变化。此外，在关闭第一截止阀5和第二截止阀6后，即可在测试工位上进行不同液压阀之间的切换试验，具备良好的兼容性。

本实施例中的测试装置，采用了比例溢流阀12，根据输入第二比例溢流阀电信号的大小和斜率控制被试阀出口压力，模拟负载快速下降导致的液压缸下腔压力变化的工况，具有结构简单、接近实际工况的优点。

上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利申请的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统，包括比例变量泵(2)和定量泵(8)，其特征在于：所述比例变量泵(2)的出油口通过第一单向阀(3)连通换向阀(4)的P口，比例变量泵(2)的输入油口通向油箱，换向阀(4)的A口通过第一截止阀(5)与待测阀体(1)的进油口相连通，待测阀体(1)的出油口通过第二截止阀(6)连接流量计(7)的进油口，流量计(7)的出油口与换向阀(4)的B口相连通，换向阀(4)的T口通向油箱；

所述定量泵(8)的出油口通过第二单向阀(9)分别与比例变量泵(2)的控制阀以及电磁溢流阀(10)的进油口相连通，定量泵(8)的进油口通向油箱，电磁溢流阀(10)的出油口通向油箱，比例变量泵(2)与定量泵(8)上均连接有使其启动转动的驱动电机(11)。

2.根据权利要求1所述的一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统，其特征在于：所述比例变量泵(2)的输出油口通过第一单向阀(3)还连通比例溢流阀(12)的进油口，比例溢流阀(12)的出油口通向油箱。

3.根据权利要求2所述的一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统，其特征在于：所述比例变量泵(2)的输出油口通过第一单向阀(3)还连接有两个第一测压接头(13)，其中一个第一测压接头(13)连接有第一压力表，另一个第一测压接头(13)连接有第一压力传感器。

4.根据权利要求1所述的一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统，其特征在于：所述待测阀体(1)的进油口和出油口处均连接有两个第二测压接头(14)，同侧的两个第二测压接头(14)的其中一个连接第二压力表、另一个连接第二压力传感器。

5.根据权利要求1所述的一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统，其特征在于：所述定量泵(8)的出油口通过第二单向阀(9)还连接有第三测压接头(15)，第三测压接头(15)连接有第三压力表。

6.根据权利要求2所述的一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统，其特征在于：所述比例变量泵(2)的进油口、换向阀(4)的T口、定量泵(8)的进油口、电磁溢流阀(10)的出油口和比例溢流阀(12)的出油口通向油箱的一端安装有过滤器(16)。

7.根据权利要求1所述的一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统，其特征在于：所述换向阀(4)为两位四通型换向阀。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统，其特征在于：所述待测阀体(1)为管路防爆阀或限速阀。

9.一种如权利要求8所述的管路防爆阀和限速阀复合型试验系统的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按照试验要求将待测阀体(1)安装好，通过计算机控制比例变量泵(2)和定量泵(8)启动，系统油箱中的液压油在比例变量泵(2)的作用下一部分通过单向阀(3)、换向阀(4)P口和A口以及第一截止阀(5)进入待测阀体(1)，并从待测阀体(1)的出油口，通过第二截止阀(6)、流量计(7)以及换向阀(4)的B口和T口流回油箱；另一部分液压油在定量泵(8)的作用下通过单向阀(9)，进入比例变量泵(2)中的控制阀组，调节比例变量泵(2)的输出流量，以实现比例变量泵(2)的输出流量受控；

S2、电磁溢流阀(10)与定量泵(8)的出油口连接，当试验回路系统压力达到电磁溢流阀(10)设置的溢流压力时，定量泵(8)输出的液压油有部分通过电磁溢流阀(10)溢流回到油箱，压力表(15)可以显示电磁溢流阀(10)的溢流压力；比例溢流阀(12)与比例变量泵(2)的出油口连接，当控制回路系统压力达到比例溢流阀(12)设置的溢流压力时，比例变量泵(2)输出的液压油有部分通过比例溢流阀(12)溢流回到油箱，压力传感器和压力表(13)可以显示比例溢流阀(12)的溢流压力；

S3、通过计算机控制比例变量泵(2)的输出流量从低流量直接阶跃至高流量，此时流量计(7)可显示通过待测阀体(1)的流量；同步控制比例溢流阀(12)的压力同步提升，当比例变量泵(2)输出的高流量液压油通过待测阀体(1)时，待测阀体(1)在压差的作用下进行安全动作，通过待测阀体(1)的流量迅速减小至较小值或降至0；

S4、通过待测阀体(1)进出油口两侧的第二压力表和第二压力传感器采集待测阀体(1)在整个测试过程中两端的压力变化，流量计(7)采集待测阀体(1)流量变化，从而确定待测阀体(1)的动作流量、动作后流量以及压力变化。

10.根据权利要求9所述的一种管路防爆阀和限速阀复合型试验系统的试验方法，其特征在于：所述比例变量泵(2)输出高流量液压油的流量大于待测阀体(1)的动作流量。

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