CN116124443A - 一种精密液压阀性能测试工具及其实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试工具及其实验方法，包括位移装置、试件阀座、入口压力传感器、出口压力传感器、液体入口接头和液体出口接头，其中位移装置包括位移发生机构、固定板、压板、位移模块基座、位移模块安装板、顶杆导套、顶杆、复位弹簧、平衡弹簧、立柱和位移测量机构。试件阀座中安装有被测试件，在进液口和出液口分别安装有压力传感器以检测液路的出、入口压力大小。位移发生机构推动运动部件向下移动，使得被测试件阀芯开阀到一定的位移大小。结合输入的液体流量和温度，即可得到被测试件在一定阀芯开度下的液压工作特性或热‑液工作特性。本发明具有结构简单可靠、互换性与通用性强、操作简单等优点。

Description

一种精密液压阀性能测试工具及其实验方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车减振器及测试工具领域，具体是一种新能源汽车阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试工具及其实验方法。

背景技术

精密液压阀因其结构紧凑、布置灵活、控制精度高等诸多优点而被广泛应用于各类乘用及商用车辆中。在传统燃油动力车辆中，精密液压阀就已广泛应用；在新能源乘用汽车领域，其悬架中对精密液压阀特别是精密电液比例阀的应用也日趋广泛。国外由于车辆工业起步较早，技术积累相对完善，因而在车辆用精密液压阀的设计制造技术方面已经有较为成熟的技术应用于市场。我国现阶段对此类技术的研究尚处于引进吸收的起步阶段，有待进一步发展。

在车辆悬架中，精密液压阀是实现悬架阻尼控制的重要元件，其具有优良的性能指标和稳定的工作特性是实现车辆底盘智能化的基础。因此精密液压阀的性能与车辆悬架的控制精度乃至于行车安全都直接相关。那么对精密液压阀性能指标进行检测是液压阀设计和生产中不可缺失的环节。通过对精密液压阀性能检测及各项性能指标的分析，可以指导精密液压阀的设计并提高其生产质量。

现有技术成果中，液压阀性能测试工具一般针对工业液压元件进行设计，其测试精度无法满足车用精密液压阀测试要求；而常见的精密液压阀测试工具更多基于某单一液压阀总成进行设计，无法对阀芯状态进行有效控制，对精密液压阀动态工况各项性能指标解析不足。故而迫切需要一种具有较好通用性且可以高精度监测阀芯状态的精密液压阀性能测试工具。

发明内容

本发明为解决现有精密液压阀测试工具一般针对单一液压阀设计、无法对阀芯状态进行有效控制、无法针对液压阀动态性能进行检测的问题，提供了一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具，并给出了具体实验方法。

一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具，具体包括位移装置1、试件阀座2、入口压力传感器3、出口压力传感器4、液体入口接头5、液体出口接头6。

其中位移装置1、入口压力传感器3、出口压力传感器4、液体入口接头5、液体出口接头6，均安装于试件阀座2上。

进一步的，所述试件阀座2包括：阀座底板201、流道板202、阀座盖板203。

所述一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具，其中阀座底板201用于连接液压测试平台，使所述精密液压阀性能测试工具可以被安装于液压测试平台的工作台上，并承载所述精密液压阀性能测试工具所需的其他零部件。

所述一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具，其中流道板202上加工有安装被测试件所需的阀孔和液压通道，以及连接入口压力传感器3、出口压力传感器4、液体入口接头5和液体出口接头6的液压通道。

阀座体中的液压通道上，入口压力传感器3、液体入口接头5与被测试件进液口连通；出口压力传感器4、液体出口接头6与被测试件排液口连通。

在一些技术方案中，流道板202不止由单一零件组成，其可以通过叠装阀板的方式，安装多个入口压力传感器3、出口压力传感器4、液体入口接头5和液体出口接头6，用以形成多通道输入、多通道输出的复杂液压通道，实现对多通道精密液压阀的性能测试。

在一些技术方案中，流道板202可以根据流道设计不同，安装不同的阀，实现对阀整体性能的测试；也可以单独安装阀中的某些零部件，实现对阀中某一节流口或某一组阀口的性能测试。

所述一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具，其中阀座盖板203用于密封阀座2中的其他零部件，同时用于安装位移装置1，使其能够对准被测试件，使被测试件中的运动部件如阀芯等能被正常打开。

所述一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具，其中位移装置1包括：位移发生机构101、固定板102、压板103、位移模块基座104、位移模块安装板105、顶杆导套106、顶杆107、复位弹簧108、平衡弹簧109、立柱110和位移测量机构111。

进一步的，所述位移装置1安装于试件阀座2上时，应使位移装置中的顶杆106能够接触到被测试件的阀芯，并保持顶杆106的运动方向与被测试件阀芯的运动方向一致。

所述一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具，其中位移发生机构101可以产生精确的直线运动，用于推动压板103和顶杆107，使得被测试件的阀芯等运动部件发生测试所需要的位移。

在一些技术方案中，所述位移发生机构，其驱动方式包括但不限于手动、伺服电机驱动、音圈直驱电机驱动、比例电磁铁驱动、流体驱动等能够产生精密小行程直线运动的驱动方式。

所述一种连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具，其中固定板102用于安装位移发生机构101和位移测量机构111；压板103用于向顶杆107和位移测量机构111传递位移发生机构101产生的位移；顶杆导套106用于所述顶杆107的导向；顶杆107用于传递位移发生机构101所产生的位移，使被测试件中阀芯等运动部件发生测试所需要的的位移；复位弹簧108和平衡弹簧109用于使所述位移装置中的压板、顶杆等被动运动部件回复到初始位置；立柱110用于承载连接所述固定板102，以及所述压板103的运动导向。

所述一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具，其中位移测量机构111用于监测和显示被测试件的阀芯等运动部件发生测试所需要的位移。在一些技术方案中，所述位移测量机构，其测量方式包括但不限于精密的接触测量和非接触测量，其所使用的的测量仪器包括但不限于千分表、接触式位移传感器、反射式激光传感器、对射式激光传感器等。

一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试的实验方法，其过程是：

（1）将所述阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试实验工具接入测试液路中，使液压工作介质从测试工具的液体入口接头流入、从测试工具的液体出口接头流出。

（2）将被测试件阀芯关闭，从液体进入接口通入流速稳定、流量可测的液压工作介质，记录被测液路的流量、入口压力大小和出口压力大小。

（3）使用位移发生机构逐步打开被测试件阀芯，逐点记录被测液路入口压力大小和出口压力大小。

（4）改变被测液路的液压工作介质流量，重复（2）、（3）步骤，经过数据整理最终可以得到被测试件的开度-流量-压差特性曲线，即是被测试件的基本液压工作特性。

（5）步骤（2）中，若在液体进入接口通入流速稳定、流量和温度都可测的液压工作介质，并在步骤（4）完成后，改变通入液压工作介质的温度，重复（2）~（4）步骤，经过数据整理，最终可以得到不同工作温度下被测试件的开度-流量-压差特性曲线，即是被测试件的热-液工作特性。

附图说明

图1为本发明所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具整体结构图。

图2为本发明所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具某一实施例中试件阀座的内部结构图。

图3为本发明所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具某一实施例中试件阀座的爆炸图。

图4为本发明所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具中位移装置的内部结构图。

图5为本发明所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试实验方法的技术流程图。

图中：1位移装置，2试件阀座，3入口压力传感器，4出口压力传感器，5液体入口接头，6液体出口接头；201阀座底板，202流道板，203阀座盖板，204被测试件；101位移发生机构，102固定板，103压板，104位移模块基座，105位移模块安装板，106顶杆导套，107顶杆，108复位弹簧，109平衡弹簧，110立柱，111位移测量机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本申请实施例中的“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或器件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“包括”和“设置有”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

除以上所述外，仍需要强调的是，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本实施例所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具，具体是一种用于检测阻尼连续可变减振器的电液比例阀性能的测试工具，其本体部分包括：入口压力传感器3、出口压力传感器4、液体入口接头5、液体出口接头6、阀座底板201、流道板202、阀座盖板203、被测试件204、位移发生机构101、固定板102、压板103、位移模块基座104、位移模块安装板105、顶杆导套106、顶杆107、复位弹簧108、平衡弹簧109、立柱110和位移测量机构111。

结合图1所示：所述测试工具外部结构基本由位移装置1，试件阀座2，入口压力传感器3，出口压力传感器4，液体入口接头5，液体出口接头6组成，其中位移装置1、入口压力传感器3、出口压力传感器4、液体入口接头5、液体出口接头6均安装于试件阀座2上，试件阀座2可以安装在液压测试平台的工作台上或其他工作平台上。

进一步的，所述位移装置1由一组螺钉固定与试件阀座2之上，机构间由合适型号的O形圈密封。所述入口压力传感器3，出口压力传感器4，液体入口接头5和液体出口接头6在本实施例中均具有螺纹结构，可以直接安装于试件阀座2上，零件间由硅胶垫圈或组合垫圈密封。

结合图2所示：发明内容中所述试件阀座2中，阀座底板201位于机构底部，作为基座，具有对接其他工作台的安装孔位，并且具有密封流道板202中进液通道的作用。流道板202位于机构中部，其上加工有使被测试件正常工作的进液通道和排液通道，且具有安装入口压力传感器3，出口压力传感器4，液体入口接头5和液体出口接头6的接口孔位。阀座盖板203位于机构上部，其上加工有安装发明内容中所述位移装置1所需的孔位，并安装有被测试件204，且具有密封流道板202中排液通道的作用。阀座底板201、流道板202、阀座盖板203由一组螺钉连接，零件间由合适型号的O形圈密封。

进一步的，所述流道板202中的液路上，入口压力传感器3、液体入口接头5与被测试件204进液口连通；出口压力传感器4、液体出口接头6与被测试件204排液口连通。

进一步的，所述阀座盖板203上加工有用以安装发明内容中所述位移装置1所需的孔位，其中用于定位所述位移装置1的孔位位于阀座盖板203上所安装的被测试件204上方，具有引导发明内容中所述位移装置1对准被测试件的作用。

结合图4所示：发明内容中所述位移装置1中，位移模块安装板105位于机构底部，作为机构的基座，其上主要加工有定位所述顶杆导套106的孔位，具有定位和安装机构中其他零件的作用。位移模块基座104位于模块中部，其中安装有顶杆导套106，其上加工有定位所述立柱110的孔位和安装平衡弹簧109的槽。

进一步的，位移模块基座104与顶杆导套106通过配合定位，顶杆导套106中安装有顶杆107，所述顶杆导套与顶杆间滑动配合，使顶杆保持正确的运动方向。所述顶杆导套与顶杆间安装有复位弹簧108；所述顶杆与位移模块基座104之间采用合适型号的O形圈密封。

所述立柱110通过紧定螺钉安装于位移模块基座104上，4根立柱相互平行，其上安装有压板103，立柱对压板起导向作用，保持压板运动方向正确。立柱顶端安装有固定板102，通过螺母与立柱连接。固定板102上安装有位移发生机构101和位移测量机构111。

进一步的，在本实施中，由于所述测试工具需要完整检测某阻尼连续可变减振器的电液比例阀的性能曲线，故要求所述被测试件的阀芯位移精确且稳定，但不要求其快速性，故位移发生机构101选用手动精密螺纹促进器，其螺纹导程为0.5mm，即促进器转动1圈，被测试件的阀芯被打开0.5mm。由于所述测试工具工作于某液压测试平台上，其外部情况可视、无其他外力干扰位移测量结果、要求测量精度较高，故位移测量机构111选用千分表。

进一步的，为位移发生机构101所产生的向下位移能正确传递到被测试件204的阀芯上，位移发生机构101与压板103采用球面接触，压板103与顶杆107采用球面接触。

进一步的，为使被测试件204的阀芯位移能被测量，本实施例采用了间接测量的方式，使用移测量机构111测量压板103在运动方向上的位移量，由于位移发生机构、压板、顶杆和阀芯的位移量应一致，故而移测量机构能够正确反映被测试件工作时其阀芯的位移量。

结合图5所示：本实施例所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀的性能测试工具所使用的的实验方法为：

将所述精密液压阀性能测试工具接入测试液路中，使液压油从测试工具的液体入口接头5流入、从测试工具的液体出口接头6流出。

将所述位移发生机构101退回至与压板103分离，确保被测试件204中的阀芯关闭，从液体入口接头5通入流量为1L/min的液压油，记录入口压力大小和出口压力大小。

使用位移发生机构101逐步打开被测试件204的阀芯，阀芯位移间隔0.05mm，逐点记录被测液路入口压力大小和出口压力大小。

被测试件204的阀芯被完全打开并记录测液路入口压力大小和出口压力大小后，退回位移发生机构101至与压板103分离。将从液体入口接头5通入的液压油流量每次增加1L/min，重复位移发生机构101逐步打开的过程，逐点记录被测液路入口压力大小和出口压力大小。

经过数据整理最终可以得到被测试件的开度-流量-压差特性曲线，即是被测试件的基本液压工作特性。

上述仅为本发明的某一具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试工具，其特征是：包括位移装置、试件阀座、入口压力传感器、出口压力传感器、液体入口接头和液体出口接头，其中位移装置包括位移发生机构、固定板、压板、位移模块基座、位移模块安装板、顶杆导套、顶杆、复位弹簧、平衡弹簧、立柱和位移测量机构。

2.根据权利要求1所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试工具，其特征是：所述位移装置可以推动所述试件阀座中的精密液压阀开阀到指定位置，由所述入口压力传感器和出口压力传感器指示被测液路中的入口压力大小和出口压力大小。

3.根据权利要求1所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试工具，其特征是：所述位移装置包括位移发生机构、固定板、压板、位移模块基座、位移模块安装板、顶杆导套、顶杆、复位弹簧、平衡弹簧、立柱和位移测量机构。其中所述位移发生机构推动所述压板移动，压板进一步推动所述顶杆发生位移，顶杆打开被测试件阀芯。

4.根据权利要求1所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试工具，其特征是：所述位移装置中的位移发生机构，其驱动方式包括但不限于手动、伺服电机驱动、音圈直驱电机驱动、比例电磁铁驱动、流体驱动等能够产生精密小行程直线运动的驱动方式。

5.根据权利要求1所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试工具，其特征是：所述位移发生机构和顶杆可以精确地接触所述压板，用以位移发生机构产生的位移可以准确传递到被测试件阀芯上。同时所述位移测量机构可以精确地接触压板，可以直接指示压板的位移，即可以测得被测试件阀芯位移。

6.根据权利要求1所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试工具，其特征是：所述位移装置中的位移测量机构，其测量方式包括精密的接触和非接触测量，可以使用的测量仪器仪表包括但不限于千分表、接触式位移传感器、反射式激光传感器、对射式激光传感器等。

7.根据权利要求1所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试工具，其特征是：所述试件阀座为一个可以根据被测试件及液压工作介质进行更换的阀块组件，其上可以安装入口压力传感器、出口压力传感器、液体入口接头和液体出口接头以及所述位移装置，并使得位移装置中的顶杆能够正常打开被测试件阀芯。

8.根据权利要求1所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试工具，其特征是：所述试件阀座为一个可以根据被测试件及液压工作介质进行更换的阀块组件，其上可以根据被测试件不同，安装不止一组入口压力传感器、出口压力传感器、液体入口接头和液体出口接头，用于测量多通路液压阀。

9.根据权利要求1所述的一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试工具，其特征是：所述试件阀座为一个可以根据被测试件及液压工作介质进行更换的阀块组件，其中安装的被测试件可以是一个完整的阀、也可以一个阀中某个或某几个部件。所述试件阀座可以根据需要加装其他机构实现对阀的在线检测和自动化检测。

10.一种阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试的实验方法，其过程是：（1）将所述阻尼连续可变减振器用精密液压阀性能测试工具接入测试液路中，使液体从测试工具的液体进入接口流入、从测试工具的液体排出接口流出。（2）将被测试件阀芯关闭，从液体进入接口通入流速稳定、流量可测的液压工作介质，记录被测液路的流量、入口压力大小和出口压力大小。（3）使用位移发生机构逐步打开被测试件阀芯，逐点记录被测液路入口压力大小和出口压力大小。（4）改变被测液路的液压工作介质流量，重复（2）、（3）步骤，最终可以得到被测试件的开度-流量-压差特性曲线，即是被测试件的基本液压工作特性。（5）步骤（2）中，若在液体进入接口通入流速稳定、流量和温度都可测的液压工作介质，并在步骤（4）完成后，改变通入液压工作介质的温度，重复（2）~（4）步骤，最终可以得到不同工作温度下被测试件的开度-流量-压差特性曲线，即是被测试件的热-液工作特性。

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