CN117628009B - 一种热敏式溢流阀综合性能测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热敏式溢流阀综合性能测试系统及方法，测试系统包括Labview控制模块、内置主油泵的油箱、与主油泵和被测阀相连其依次安装有单向阀、第一过滤器、流量控制阀、第一流量计和第一温度传感器的主油管路、与被测阀和油箱相连且安装有第四流量计的回油管路、内置加热器的水箱，被测阀的热敏元件插入水箱中的加热介质；流量控制阀与第一流量计之间的主油管路上安装有压力表和压力传感器，水箱上设置有测量热敏元件处加热介质温度的第二温度传感器；各传感器及仪表均与Labview控制模块相连，Labview控制模块实时采集被测阀的热敏元件处加热介质温度和进油P口压力信号，并绘制被测阀的温度/压力滞环特性曲线。
Description
技术领域
本发明涉及液压元件可靠性分析技术领域，具体涉及一种热敏式溢流阀综合性能测试系统及方法。
背景技术
热敏式溢流阀是一种利用温度敏感元件（热敏元件）控制液压系统流量的元件。在液压系统中起到了稳定系统压力和流量的作用，在不同的液压机械中得到了广泛的应用。
热敏式溢流阀是一种锥阀结构的直动式溢流阀，其额定压力在给定的界限内与温度成比例。当液压系统的流量超过溢流阀的额定流量时，压力会升高。此时，热敏元件会感应到液体温度升高并膨胀。当膨胀量达到一定值时，固定在热敏元件上的调节阀就会打开，使油液从液压系统中流出，保持系统压力不变。当液体温度下降时，热敏元件也会收缩回去，调节阀关闭，使溢流阀重新回到关闭状态，保持系统的压力。
需要对热敏式溢流阀进行可靠性测试，但是传统的热敏式溢流阀测试试验台存在测试功能单一的缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足而提供一种热敏式溢流阀综合性能测试系统及方法，以更全面地完成热敏式溢流阀的综合性能测试。
为解决上述技术问题，本发明的内容包括：
一种热敏式溢流阀综合性能测试系统，包括Labview控制模块、内置有主油泵的油箱、两端分别与主油泵的出油口和被测阀的进油P口相连的主油管路、两端分别与被测阀的回油T口和油箱的回油T口相连的回油管路以及内置有加热器的水箱，所述被测阀的热敏元件从水箱底部插入于水箱中的加热介质中；所述主油管路上且沿其中的油液流向依次安装有单向阀、第一过滤器、流量控制阀、第一流量计和第一温度传感器，并且流量控制阀与第一流量计之间的主油管路上还安装有压力表和压力传感器，所述回油管路上安装有第四流量计，所述水箱上设置有用于测量热敏元件处加热介质温度的第二温度传感器；各传感器及仪表均与Labview控制模块相连，Labview控制模块实时采集被测阀的热敏元件处的加热介质温度和进油P口压力信号，并绘制被测阀的温度/压力滞环特性曲线。
进一步的，所述回油管路上设置有带节温器溢流阀的冷却器。
进一步的，所述主油管路与回油管路之间设置有溢流阀。
进一步的，所述第一过滤器为带压差报警的过滤器，流量控制阀为电比例流量控制阀。
进一步的，所述水箱的外侧设置有进水管和出水管，并且进水管上安装有第二流量计和第一节流阀，出水管上安装有第三流量计和第二节流阀。
进一步的，所述油箱的上方安装有液位计。
进一步的，所述油箱的上方安装有空气过滤器。
进一步的，所述被测阀的下方设置有接油盘；所述接油盘通过污油收集管路与油箱相连，并且该污油收集管路上且沿其中的油液流向依次安装有污油泵和第二过滤器；所述第二过滤器为带压差报警的过滤器。
一种热敏式溢流阀综合性能测试方法，包括以下步骤：
S1. 向水箱中通入加热介质，并调节好水箱的进出水；
S2. 开启主油泵，利用主油管路向被测阀的进油P口和回油T口通入液压油，并利用流量控制阀调节好主油管路中的油液流量；
S3. 待系统稳定后，打开加热器进行加热介质的加热，同时打开冷却器进行回油管路中油液的冷却，利用Labview控制模块采集各传感器信号，并绘制出被测阀的温度/压力滞环特性曲线。
进一步的，在所述步骤S3的测试结束后，还包括以下步骤：
S4. 关闭加热器和主油泵，然后打开污油泵进行接油盘上污油的回收与处理，并在处理完成后关闭污油泵。
本发明的有益效果是：
本发明结构简单，设计合理，高效便捷，安全可靠，能有效弥补传统试验系统测试功能单一的缺点，能够全面的完成热敏式溢流阀的性能测试试验，绘制出被测热敏式溢流阀的温度/压力滞环特性曲线的测试。热敏式溢流阀的主试型号MHDBDT06G0-2X/280T082M06（可调范围10℃），兼容测试T050（可调范围8℃）、T060（可调范围8℃）、T075（可调范围10℃）、T087（可调范围10℃）。
同时，通过传感器信号采集的滤波处理，能够更稳定的采集热敏元件的信号。
附图说明
图1是本发明热敏式溢流阀综合性能测试系统原理图；
图中：1、主油泵，2、单向阀，3、第一过滤器，4、流量控制阀，5、压力表，6、压力传感器，7、第一流量计，8、第一温度传感器，9、被测阀，10、节温器溢流阀，11、冷却器，12、溢流阀，13、污油泵，14、第二过滤器，15、空气过滤器，16、液位计，17、空气过滤器，18、加热器，19、第二温度传感器，20、第二流量计，21、第一节流阀，22、第三流量计，23、第二节流阀，24、油箱，25、水箱，26、主油管路，27、回油管路，28、接油盘，29、污油收集管路，30、第四流量计。
具体实施方式
为便于理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1：
如图1所示，本发明提供了一种热敏式溢流阀综合性能测试系统，包括Labview控制模块、内置有主油泵1的油箱24、两端分别与主油泵1的出油口和被测阀9的进油P口相连的主油管路26、两端分别与被测阀9的回油T口和油箱24的回油T口相连的回油管路27以及内置有加热器18的水箱25，被测阀9的热敏元件从水箱25底部插入于水箱25中的加热介质中；主油管路26上且沿其中的油液流向依次安装有单向阀2、第一过滤器3、流量控制阀4、第一流量计7和第一温度传感器8，并且流量控制阀4与第一流量计7之间的主油管路26上还安装有压力表5和压力传感器6，回油管路27上安装有第四流量计30，水箱25上设置有用于测量热敏元件处加热介质温度的第二温度传感器19；各传感器及仪表均与Labview控制模块相连，Labview控制模块实时采集被测阀9的热敏元件处的加热介质温度和进油P口压力信号，并绘制被测阀9的温度/压力滞环特性曲线。
本发明的热敏式溢流阀综合性能测试系统，可完成热敏式溢流阀的温度/压力滞环特性曲线的测试。主油泵1用于将油箱24中的油液通入被测阀9，以测试其性能，主油管路26上安装的流量控制阀4用于调节其中的油液流量，第一过滤器3用于对主油管路26中的油液进行过滤，保证进入被测阀9中的油液纯净度达到标准，安装于主油管路26上的压力表5、压力传感器6、第一流量计7和第一温度传感器8用于监测管路中油液的不同状态，包括主油管路26中油液的压力、流量和温度。加热器18用于加热水箱25中热敏元件的加热介质，热敏元件的加热介质为水，加热速率可以根据需求进行调节，第二温度传感器19用于测量热敏元件处加热介质的温度。
回油管路27上设置有带节温器溢流阀10的冷却器11，冷却器11用于对回流油液进行冷却。主油管路26与回油管路27之间设置有溢流阀12，溢流阀12用于保证管路的安全。第一过滤器3为带压差报警的过滤器，流量控制阀4为电比例流量控制阀。
水箱25的外侧设置有进水管和出水管，并且进水管上安装有第二流量计20和第一节流阀21，出水管上安装有第三流量计22和第二节流阀23。水箱25的进水管与出水管分别连接第二流量计20和第一节流阀21、第三流量计22和第二节流阀23分别用于保证进水管和出水管的流量和压力。水箱25的进出水量通过第一节流阀21和第二节流阀23进行调节。
油箱24的上方安装有液位计16和空气过滤器17，当油量过低时通过报警提醒，并实现电机互锁。空气过滤器17使油箱24内空气达到清洁度标准。
本系统还可以进行污油的处理，被测阀9的下方设置有接油盘28；接油盘28通过污油收集管路29与油箱24相连，并且该污油收集管路29上且沿其中的油液流向依次安装有污油泵13和第二过滤器14，第二过滤器14为带压差报警的过滤器。利用带污油泵13的污油收集管路29将接油盘28收集的污油并经第二过滤器14过滤后送回油箱24，第二过滤器14保证了流回油箱24的油液纯净度达到标准。
测试系统为一体化设计，其外围设有封闭式防护罩，防护罩具备防渗漏和隔音功能。防护罩上设置有带设置安全联锁机构的活动门，并与控制系统集成，防止试验过程中有人员进入，保证试验安全。活动门外露的旋转轴和联轴器也设置有罩板，以消除安全隐患。
控制系统能实时监测各元件的工作状态，并在显示器上实时显示相应的数据参数。存在异常时，能给出提示并根据异常类型自动停机，提示故障或异常原因。测试系统具有手动和自动两种工作模式，在手动模式下能够操作台上各种控制元件，在自动模式下，能够实现测试的全自动过程。具有试验数据存储和历史数据查询功能，并能进行实时打印输出，具有标准格式的试验报告打印输出功能和word版电子文档报告及excel版标准试验数据的导出功能。
实施例2：
一种热敏式溢流阀综合性能测试方法，包括以下步骤：
S1. 向水箱25中通入加热介质，并调节好水箱25的进出水。具体的，是调节好水箱25的进出水管上的第一节流阀21和第二节流阀23，按照设定的流量，由进水管通入水箱25中的加热介质为室温25℃的水。
S2. 水箱25注水完成后，开启主油泵1，利用主油管路26向被测阀9的进油P口和回油T口通入液压油，并利用流量控制阀4调节好主油管路26中的油液流量。
S3. 待系统稳定后，打开加热器18加热水箱27中的加热介质，同时打开冷却器11对回油管路27中的油液进行冷却，利用Labview控制模块采集各传感器信号，实时检测油路状态，并绘制出被测阀9的温度/压力滞环特性曲线。
S4. 在步骤S3的测试结束后，关闭加热器18和主油泵1，然后打开污油泵13进行接油盘28上污油的处理与回收，并在回收完成后关闭污油泵13。
最后关闭试验系统并断开试验电源。
实施例3：
由于热敏元件灵敏度较高，容易受到外界干扰，从而影响温度的测量，因此，Labview控制模块对采集的热敏元件温度信号进行滤波处理，以信号采集的稳定性。
该传感器信号的滤波处理，首先对采集来的数据进行移位寄存器的存储，然后通过多重比较将采集的数据利用条件结构判定真假，若结果为假，则反馈节点将不稳定的数据进行重新循环，若结果为真，将采集的数据进行输出读取。以此达到滤波的效果。
与现有技术相比，本发明结构简单，设计合理，高效便捷，安全可靠，能有效弥补传统试验系统测试功能单一的缺点，能够更全面地完成热敏式溢流阀的综合性能测试。同时，通过传感器信号采集的滤波处理，能够更稳定的采集热敏元件的信号。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种热敏式溢流阀综合性能测试系统，其特征在于，包括Labview控制模块、内置有主油泵（1）的油箱（24）、两端分别与主油泵（1）的出油口和被测阀（9）的进油P口相连的主油管路（26）、两端分别与被测阀（9）的回油T口和油箱（24）的回油T口相连的回油管路（27）以及内置有加热器（18）的水箱（25），所述被测阀（9）的热敏元件从水箱（25）底部插入于水箱（25）中的加热介质中；所述主油管路（26）上且沿其中的油液流向依次安装有单向阀（2）、第一过滤器（3）、流量控制阀（4）、第一流量计（7）和第一温度传感器（8），并且流量控制阀（4）与第一流量计（7）之间的主油管路（26）上还安装有压力表（5）和压力传感器（6），所述回油管路（27）上安装有第四流量计（30），所述水箱（25）上设置有用于测量热敏元件处加热介质温度的第二温度传感器（19）；各传感器及仪表均与Labview控制模块相连，Labview控制模块实时采集被测阀（9）的热敏元件处的加热介质温度和进油P口压力信号，并绘制被测阀（9）的温度/压力滞环特性曲线。
2.根据权利要求1所述的热敏式溢流阀综合性能测试系统，其特征在于，所述回油管路（27）上设置有带节温器溢流阀（10）的冷却器（11）。
3.根据权利要求2所述的热敏式溢流阀综合性能测试系统，其特征在于，所述主油管路（26）与回油管路（27）之间设置有溢流阀（12）。
4.根据权利要求2所述的热敏式溢流阀综合性能测试系统，其特征在于，所述第一过滤器（3）为带压差报警的过滤器，流量控制阀（4）为电比例流量控制阀。
5.根据权利要求2所述的热敏式溢流阀综合性能测试系统，其特征在于，所述水箱（25）的外侧设置有进水管和出水管，并且进水管上安装有第二流量计（20）和第一节流阀（21），出水管上安装有第三流量计（22）和第二节流阀（23）。
6.根据权利要求2所述的热敏式溢流阀综合性能测试系统，其特征在于，所述油箱（24）的上方安装有液位计（16）。
7.根据权利要求2所述的热敏式溢流阀综合性能测试系统，其特征在于，所述油箱（24）的上方安装有空气过滤器（17）。
8.根据权利要求2所述的热敏式溢流阀综合性能测试系统，其特征在于，所述被测阀（9）的下方设置有接油盘（28）；所述接油盘（28）通过污油收集管路（29）与油箱（24）相连，并且该污油收集管路（29）上且沿其中的油液流向依次安装有污油泵（13）和第二过滤器（14）；所述第二过滤器（14）为带压差报警的过滤器。
9.一种热敏式溢流阀综合性能测试方法，其特征在于，基于如权利要求2-8中任一项所述的热敏式溢流阀综合性能测试系统，包括以下步骤：
S1. 向水箱（25）中通入加热介质，并调节好水箱（25）的进出水；
S2. 开启主油泵（1），利用主油管路（26）向被测阀（9）的进油P口和回油T口通入液压油，并利用流量控制阀（4）调节好主油管路（26）中的油液流量；
S3. 待系统稳定后，打开加热器（18）进行加热介质的加热，同时打开冷却器（11）进行回油管路（27）中油液的冷却，利用Labview控制模块采集各传感器信号，并绘制出被测阀（9）的温度/压力滞环特性曲线。
10.根据权利要求9所述的热敏式溢流阀综合性能测试方法，其特征在于，在所述步骤S3的测试结束后，还包括以下步骤：
S4. 关闭加热器（18）和主油泵（1），然后打开污油泵（13）进行接油盘（28）上污油的回收与处理，并在处理完成后关闭污油泵（13）。
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