CN114235383A - 一种阀芯阀套精密组合加工检测工装及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种阀芯阀套精密配磨检测工装及方法。该方法主要针对配磨时在线检测设备有局限性且测试阀芯磨削工序反复修磨时需工艺柄夹持的情况，将含工艺柄阀芯的精密滑阀组件装配到测试壳体中，两端装好密封堵头及端盖，利用液压性能测试台检测该组滑阀组件输出流量和压力与输入信号间的真实曲线，通过液压阀静态性能计算，推算出下一步测试阀芯直径或凸肩处磨削量，进而达到测试阀芯精加工阀套间配合间隙与遮盖量等的技术要求。本发明能够在很好地保证测试阀芯精加工阀套配磨精度、液压滑阀性能合格率的同时，方便测试阀芯磨削工序装夹、减少配磨工序测试阀芯零件报废率、减少长周期精密工序的重复工作率。
Description
技术领域
本发明涉及一种滑阀组件配磨性能检测方法，具体涉及一种便于必含工艺柄阀芯反复修磨的配磨性能检测工装及检测方法。
背景技术
阀芯阀套工作边的遮盖量是液压滑阀常用名词，是指滑阀(测试阀芯与精加工阀套)位于零位时，固定节流棱边与可动节流棱边轴向位置的相对关系，即阀套阀口处与阀芯凸肩处轴向距离，通常该距离差值在一套滑阀组件中存在四组，遮盖量是衡量伺服阀滑阀中位性能的重要指标，关系到整阀流量压力性能、内泄及响应性等。
对于液压伺服阀，阀芯阀套配磨时传统常规的方法是采用气动配磨台进行遮盖量标定，完成后将磨削工序所用的阀芯工艺柄切除形成成品，最终将阀芯阀套装至整阀内上液压试验台综合测试，如测试遮盖量不合格，很难再对阀芯凸肩处(工作边)进行返修，尤其是遮盖量要求在0.003mm以内时，一次性加工合格率较低，而对于一些在结构有特殊要求的阀芯，更是无法利用阀芯自身结构作为磨削工艺柄或需增加较长磨削工艺柄，此时在配磨过程中保留阀芯工艺柄对后期返修测试阀芯带来了可能性和方便性。
当常规的气动配磨台或其他在线检测设备存在局限性，无法精准反应阀芯阀套配磨真实性能，则需在配磨环节，将含有工艺柄的阀芯连同配套阀套装入恰当测试壳体内，上液压性能试验台直接测试性能，此时提供一种方便含工艺柄阀芯的滑阀组件性能测试壳体及方法，就显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种阀芯阀套精密配磨检测工装及检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种阀芯阀套精密组合加工检测工装，包括含工艺柄测试阀芯和配套精加工阀套，所述含工艺柄测试阀芯装配在精加工阀套的内部，所述精加工阀套的外表面安装有测试壳体，所述测试壳体的两端内部均活动插接有密封堵头，所述测试壳体的两端外表面固定安装有端盖。
优选的，所述测试壳体的外表面开设有测试连接开口，两端增加避让阀芯工艺柄的空间并在增加的空间处设计可安装密封堵头的内孔结构。所述含工艺柄测试阀芯两端或单侧具有用于磨削工序返修所需夹持工艺柄结构。。
优选的，所述密封堵头的端部开设有密封腔，所述含工艺柄测试阀芯的工艺柄部份无接触运动在密封腔的内部。
优选的，所述密封堵头的外表面安装有密封圈，端部开设便于装配和拆卸的螺纹孔，外形长度及密封腔长度上可避免阀套轴向受力及阀芯运动限位。
优选的，所述端盖的外表面开设有锁紧螺钉孔，所述锁紧螺钉将密封堵头锁在端盖与测试壳体间。
一种阀芯阀套精密组合加工检测方法，它包括采用所述的任意一种阀芯阀套精密配磨检测工装，并包括：
步骤一，确认含工艺柄测试阀芯与精加工阀套装配并压入测试壳体中，测试壳体通过安装螺钉被装配到液压性能测试台上，两端装好密封堵头及端盖；
步骤二，向可带动含工艺柄测试阀芯运动的驱动级供电，通过液压试验台进行综合测试，得到小信号下零位附近的阀口节流边输出流量与输入信号的曲线、输出压力与输入信号的曲线等性能曲线；
步骤三，再从流量曲线两极点向零流量坐标线描制近似流量增益曲线,L1、L2、L3、L4共计四条，得到与零流量坐标线的4个交点I1、I2、I3、I4，取同一流量走向下得到的2交点间的信号差值I4-I2、I3-I1，并与全信号值做比值，通过进一步计算得到阀芯阀套间轴向遮盖量大小；
步骤四，通过描制压力曲线中同一压力走向下±40％供油压力的输入信号差值I4’-I2’、I3’-I1，并通过与全信号的进一步比值转换计算，得到阀芯阀套工作边处的压力增益大小；
步骤五，再综合测试到的其他性能，综合判断是否需要对阀芯外圆与凸肩处进行返修，及返修量；
步骤六，返修时在测试阀芯工艺柄部分上套装导转组合工装，并将测试阀芯两侧工艺柄中的顶尖孔紧靠磨床两侧顶尖机构，即可进行后续磨削返修工作。
本发明公开了一种阀芯阀套精密组合加工检测工装及检测方法，其具备的有益效果如下：能够在很好地保证测试阀芯精加工阀套配磨精度、液压滑阀性能合格率的同时，方便测试阀芯磨削工序装夹、减少配磨工序测试阀芯零件报废率、减少长周期精密工序的重复工作率，具有设计巧妙、操作方便、实用性强等特点，在不同规格的高精密液压滑阀上均适用。
附图说明
图1为本发明工装整体结构示意图；
图2为本发明割除工艺柄阀芯与精加工阀套位于零位时四组遮盖量示意图；
图3为本发明检测时输出流量与输入信号的曲线图；
图4为本发明检测时输出压力与输入信号的曲线图；
图5为所述测试阀芯返修磨削工序装夹示意图。
图中：1、端盖；2、密封圈；3、测试壳体；4、密封堵头；5、锁紧螺钉；6、含工艺柄测试阀芯；7、精加工阀套；8、螺纹孔；9、密封腔；10、测试连接开口；11、工艺柄部分；12、导转组合工装。
具体实施方式
本发明一种阀芯阀套精密配磨检测工装，如图1所示，包括含工艺柄测试阀芯6和精加工阀套7，含工艺柄测试阀芯6装配在套好密封圈的精加工阀套7的内部，精加工阀套7的外表面安装有测试壳体3，测试壳体3的两端内部均活动插接有密封堵头4，测试壳体3的两端外表面固定安装有端盖1，含工艺柄测试阀芯6的两端均机加有工艺柄(或一侧)，测试壳体3除常规油道设计外，增加长度值，两端增加避让测试阀芯6的工艺柄的空间，考虑到结构的紧凑性和操作灵敏度，则在增加的空间处设计可安装密封堵头4的内孔结构。
参照附图1，测试壳体3的外表面开设有测试连接开口10。
参照附图1，考虑到结构的紧凑性，密封堵头4的端部向内开设有密封腔9，测试阀芯6的工艺柄部份无接触运动在密封腔9的内部，同时在密封堵头4各结构长度设计方面，当密封堵头4螺纹孔侧端面与测试壳体3端面平齐时，密封堵头4与精加工阀套7不相碰，留有几十丝米距离，避免阀套轴向受力产生任何变形，当含工艺柄测试阀芯6运动到使用行程极限时，设计密封堵头4密封腔9沉孔底与测试阀芯6工艺柄不相碰，留有几十丝米距离。
参照附图1，密封堵头4的外圆上开设与测试壳体3内孔配合的密封圈2，用于安装密封圈2进行长久密封，端面上设计便于装配和拆卸的螺纹孔。
参照附图1，端盖1用于将密封堵头锁在测试壳体中，其外表面开设有通孔，测试壳体3端面设有螺纹孔，锁紧螺钉5安装在其内部，并将端盖端面与测试壳体端面贴合紧密。
一种阀芯阀套精密组合加工检测方法，首先该装置在进行使用时，需要明确含工艺柄测试阀芯6和精加工阀套7工作边的遮盖量是指测试阀芯6和精加工阀套7位于零位时，固定节流棱边与可动节流棱边轴向位置的相对关系，如图2所示即精加工阀套7阀口处(工作边A、B、C、D)与测试阀芯6凸肩处(工作边a、b、c、d)轴向距离，通常该距离差值在一套滑阀组件中存在四组(XA-Xa、XB-Xb、XC-Xc、XD-Xd)。
该检测工装检测及返修步骤，如下：
首先确认测试阀芯6与精加工阀套7间的配套关系及装配方向，做好记录，需保证与磨削工序配磨时一致，在精加工阀套7外圆密封槽内装入密封圈，然后手动将精加工阀套7按压入测试壳体3中，调整好精加工阀套7位置并入其他辅助零件后，再按记录好的装配方向将测试阀芯6装入精加工阀套7内；
然后在两个密封堵头4上套好密封圈2，通过专用工装或螺钉的螺纹结构，依次将密封堵头4装入测试壳体3两端，保证密封堵头4的带螺纹孔端面与测试壳体3端面平齐，然后将两个端盖1通过锁紧螺钉5与测试壳体3左右端面紧密贴合，并将密封堵头4锁在测试壳体3中。
然后将该测试壳体3通过螺栓装配到液压性能测试台上，向可带动测试阀芯6运动的驱动级供电，通过液压试验台进行综合测试，得到小信号下零位附近的精加工阀套7输出流量与输入信号的曲线(如图3)、输出压力与输入信号的曲线等性能曲线(如图4)，再从流量曲线两极点向零流量坐标线描制近似流量增益曲线(共四条，L1、L2、L3、L4)，得到与零流量坐标线的四个交点(I1、I2、I3、I4)，取同一流量走向下得到的两交点间的信号差值(I4-I2和I3-I1)，并与全信号值做比值，通过进一步计算得到测试阀芯6与精加工阀套7间轴向遮盖量大小，通过描制压力曲线中同一压力走向下±40％供油压力的输入信号差值(I4-I2和I3-I1)，并通过与全信号的进一步比值转换计算，得到测试阀芯6与精加工阀套7工作边处的压力增益大小，再综合测试到的其他性能，综合判断是否需要对测试阀芯6的外表面与凸肩处进行返修，同时确定返修量。流量曲线遮盖返修量可通过计算得到的死区百分比乘以测试阀芯6全行程长度后减去目标遮盖量得到，其他特性的返修量需根据曲线实际情况判定。
若需要返修，则取出测试阀芯6，由于测试阀芯6的工艺柄此时仍被保留，故磨削工序可直接装夹进行精加工，返修时在测试阀芯工艺柄部分上套装导转组合工装12，并将测试阀芯两侧工艺柄中的顶尖孔紧靠磨床两侧顶尖机构，即可进行后续磨削返修工作，如图5。加工后可按前文方法将含工艺柄的测试阀芯6再次装入液压测试台上的配磨检测工装中，进行性能验证，直到满足性能技术要求后，再割去测试阀芯6的工艺柄，完成检测和精密配磨。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种阀芯阀套精密组合加工检测工装，其特征在于，包括：含工艺柄测试阀芯(6)和精加工阀套(7)，所述含工艺柄测试阀芯(6)装配在精加工阀套(7)的内部，所述精加工阀套(7)的外表面安装有测试壳体(3)，所述测试壳体(3)的两端内部均活动插接有密封堵头(4)，所述测试壳体(3)的两端外表面固定安装有端盖(1)。
2.根据权利要求1所述的一种阀芯阀套精密组合加工检测工装，其特征在于：所述测试壳体(3)的外表面开设有测试连接开口(10)，两端增加避让阀芯工艺柄的空间并在增加的空间处设计可安装密封堵头的内孔结构；所述含工艺柄测试阀芯(6)两端或单侧具有用于磨削工序返修所需夹持工艺柄结构。
3.根据权利要求1所述的一种阀芯阀套精密组合加工检测工装，其特征在于：所述密封堵头(4)的端部开设有密封腔(9)，外形长度及密封腔长度上可避免阀套轴向受力及阀芯运动限位，所述含工艺柄测试阀芯(6)的工艺柄部份(11)无接触运动在密封腔(9)的内部。
4.根据权利要求3所述的一种阀芯阀套精密组合加工检测工装，其特征在于：所述密封堵头(4)的外表面安装有密封圈(2)，端部开设便于装配和拆卸的螺纹孔(8)。
5.根据权利要求1所述的一种阀芯阀套精密配磨检测工装，其特征在于：所述端盖(1)的外表面开设有锁紧螺钉(5)孔，所述锁紧螺钉(5)将密封堵头锁在端盖与测试壳体(3)间。
6.一种阀芯阀套精密组合加工检测方法，它包括采用如权要求1至5所述的任意一种阀芯阀套精密配磨检测工装，并包括：
步骤一，确认含工艺柄测试阀芯(6)与精加工阀套(7)装配并压入测试壳体(3)中，测试壳体通过安装螺钉被装配到液压性能测试台上，两端装好密封堵头及端盖；
步骤二，向可带动含工艺柄测试阀芯运动的驱动级供电，通过液压试验台进行综合测试，得到小信号下零位附近的阀口节流边输出流量与输入信号的曲线、输出压力与输入信号的曲线等性能曲线；
步骤三，再从流量曲线两极点向零流量坐标线描制近似流量增益曲线,L1、L2、L3、L4共计四条，得到与零流量坐标线的4个交点I1、I2、I3、I4，取同一流量走向下得到的2交点间的信号差值I4-I2、I3-I1，并与全信号值做比值，通过进一步计算得到阀芯阀套间轴向遮盖量大小；
步骤四，通过描制压力曲线中同一压力走向下±40％供油压力的输入信号差值I4’-I2’、I3’-I1’，并通过与全信号的进一步比值转换计算，得到阀芯阀套工作边处的压力增益大小；
步骤五，再综合测试到的其他性能，综合判断是否需要对阀芯外圆与凸肩处进行返修，及返修量；
步骤六，返修时在测试阀芯(6)工艺柄部分(11)上套装导转组合工装(12)，并将测试阀芯两侧工艺柄中的顶尖孔紧靠磨床两侧顶尖机构，即可进行后续磨削返修工作。
7.根据权利要求6所述的一种阀芯阀套精密组合加工检测方法，其特征在于，所述步骤一，包括：首先确认含工艺柄测试阀芯(6)与精加工阀套(7)间的配套关系及装配方向，做好记录，需保证与磨削工序配磨时一致，阀套上套好密封圈，然后手动将阀套按压入测试壳体(3)中，调整好阀套位置并入其他辅助零件后，再按记录好的装配方向将含工艺柄阀芯装入精加工阀套内，在两个密封堵头(4)上套好密封圈(2)，通过专用工装或螺钉的螺纹结构，依次将密封堵头装入测试阀体两端，保证堵头带螺纹孔端面与阀体端面平齐，两个端盖(1)通过锁紧螺钉(5)与测试阀体左右端面紧密贴合，并将密封堵头锁在测试壳体中，最后将测试壳体通过安装螺钉被装配到液压性能测试台上。
8.根据权利要求6所述的一种阀芯阀套精密组合加工检测方法，其特征在于，所述步骤五、六包括：若要返修，则取出阀芯，由于阀芯工艺柄此时仍被保留，故磨削工序可直接装夹工艺柄进行精加工，加工后可按上述步骤将含工艺柄的阀芯再次装入液压测试台上的配磨检测工装中，进行性能验证，直到满足性能技术要求后，再割去阀芯工艺柄。
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| GR01 | Patent grant | ||
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