CN218294051U - 多路阀流量试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供多路阀流量试验台，涉及多路阀流量试验技术领域，包括试验台，试验台内安装有液压系统以及电气控制和数据采集系统，液压系统包括油箱及其辅件、电机泵组、控制阀组、油液清洁度控制系统、循环冷却装置以及检测元件，油箱及其辅件包括主油箱，主油箱上安装有液位液温计、空气过滤器和液位开关，电机泵组包括主泵组和高压泵组。本实用新型采用主泵液压站和循环液压站分离的措施，系统测试回油经循环过滤油箱充分沉淀后，经过过滤泵送回主油箱。试验平台可以实现自动化、高精度地对PSL以及PSV系列多路阀的流量测试和内泄漏测试并进行测试数据的采集、处理、输出和存储，根据要求生成相关特性曲线。同时，具备故障检查和报警功能。

Description

多路阀流量试验台

技术领域

本实用新型涉及多路阀流量试验技术领域，尤其涉及多路阀流量试验台。

背景技术

多路阀是工程机械液压系统中的关键部件，在多路阀的生产和研发中，需要对生产的产品进行型式试验和出厂试验，其试验设备称为多路阀试验台。

多路阀在使用前，需要进行流量的试验，一般采用试验台进行，但是现有的试验台，难以实现对于PSL以及PSV系列多路阀的流量测试和内泄漏测试，同时，缺少故障检查和报警功能，无法满足试验人员对于多路阀流量试验台的要求。

发明内容

本发明提供了多路阀流量试验台，试验平台可以进行PSL以及PSV系列多路阀的流量测试和内泄漏测试，可以实现自动化、高精度测试，以及具备故障检查和报警功能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

多路阀流量试验台，包括试验台，所述试验台内安装有液压系统以及电气控制和数据采集系统，所述液压系统包括油箱及其辅件、电机泵组、控制阀组、油液清洁度控制系统、循环冷却装置以及检测元件，所述油箱及其辅件包括主油箱，所述主油箱上安装有液位液温计、空气过滤器和液位开关，所述电机泵组包括主泵组和高压泵组，所述控制阀组由泵源控制阀组、LS阀组组件以及测试阀组，所述泵源控制阀组包括第一比例溢流阀、比例节流阀、第一单向阀、第一减压阀、第二单向阀、第一电磁换向阀和第一高压过滤器，所述比例节流阀、第一单向阀和第一高压过滤器均安装在P油路上，所述第一比例溢流阀连通于P油路和油箱、所述第一减压阀、第二单向阀和第一电磁换向阀均安装在P油路和X油路之间，所述LS阀组组件包括第二电磁换向阀、第二比例溢流阀和第二减压阀，所述第二电磁换向阀和第二减压阀均安装在Ls油路和主泵组负载敏感油口之间，所述第二比例溢流阀连通于Ls油路和油箱，所述测试阀组包括第三电磁换向阀、齿轮流量计、第四电磁换向阀、第五电磁换向阀、第三单向阀、第六电磁换向阀、第一手动换向阀、比例减压阀、第二手动换向阀、第三溢流阀和第三手动换向阀，所述油液清洁度控制系统包括回油过滤器、第一高压过滤器、第二高压过滤器和吸油过滤器，所述回油过滤器安装在回油管路上，所述第一高压过滤器、第二高压过滤器分别安装在高压油路上，所述吸油过滤器安装在循环过滤油箱上，所述循环冷却装置包括叶片泵组、冷却水塔、加热器和手动球阀，所述检测元件测试系统包括压力传感器，所述压力传感器通过油管与油箱及其辅件相连接。

优选的，所述主泵组由电机、主泵、钟罩、联轴器和减震条构成。

优选的，所述高压泵组由电机、高压泵、钟罩、联轴器和减震条构成。

优选的，所述主泵采用负载敏感泵柱塞泵，其最高工作压力为315bar。

优选的，所述高压泵采用径向柱塞泵，其最大工作压力设定为400bar。

优选的，所述叶片泵组由电机、叶片泵、钟罩和联轴器构成。

优选的，所述第一高压过滤器和第二高压过滤器的过滤精度均为5μ。

优选的，所述吸油过滤器的过滤精度均为80μ。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于，

本实用新型，试验平台可以进行PSL以及PSV系列多路阀的流量测试和内泄漏测试，可以实现自动化、高精度测试，并进行测试数据的采集、处理、输出和存储，并根据要求生成相关特性曲线。同时，具备故障检查和报警功能，用户可以根据故障或报警指示进行快速排查和处理。

附图说明

图1为本实用新型提出多路阀流量试验台的外形示意图；

图2为本实用新型提出多路阀流量试验台的液压原理图；

图3为本实用新型提出多路阀流量试验台的主系统液压原理图；

图4为本实用新型提出多路阀流量试验台的循环过滤液压原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，而不是指示或暗示所指的装置或元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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：多路阀流量试验台，包括试验台，试验台内安装有液压系统以及电气控制和数据采集系统，液压系统包括油箱及其辅件、电机泵组、控制阀组、油液清洁度控制系统、循环冷却装置以及检测元件，油箱及其辅件包括主油箱1，主油箱1上安装有液位液温计2、空气过滤器3和液位开关4，电机泵组包括主泵组5和高压泵组6，控制阀组由泵源控制阀组、LS阀组组件以及测试阀组，泵源控制阀组包括第一比例溢流阀7、比例节流阀8、第一单向阀9、第一减压阀10、第二单向阀11、第一电磁换向阀12和第一高压过滤器16，比例节流阀8、第一单向阀9和第一高压过滤器16均安装在P油路上，第一比例溢流阀7连通于P油路和油箱，第一减压阀10、第二单向阀11和第一电磁换向阀12均安装在P油路和X油路之间，LS阀组组件包括第二电磁换向阀13、第二比例溢流阀14和第二减压阀15，第二电磁换向阀13和第二减压阀15均安装在Ls油路和主泵组负载敏感油口之间，第二比例溢流阀14连通于Ls油路和油箱，测试阀组包括第三电磁换向阀20、齿轮流量计21、第四电磁换向阀22、第五电磁换向阀23、第三单向阀24、第六电磁换向阀25、第一手动换向阀26、比例减压阀27、第二手动换向阀28、第三溢流阀29和第三手动换向阀30，油液清洁度控制系统包括回油过滤器17、第一高压过滤器16、第二高压过滤器31和吸油过滤器33，回油过滤器17安装在回油管路上，所述第一高压过滤器16、第二高压过滤器31分别高压油路上，所述吸油过滤器33安装在循环过滤油箱上，循环冷却装置包括叶片泵组18、冷却水塔、加热器和手动球阀19，检测元件测试系统包括压力传感器32，流量传感器等，压力传感器32、流量传感器等安装在控制阀组上和相关油路进行连接。

在本实施例中，主油箱1贮存系统工作循环所需要的油量，通过和空气的热交换散发系统测试过程中产生的一部分热量，液位液温计2于目测检查油箱液位高度以及油液温度，空气过滤器3用于维持箱内压力和大气压平衡、同时防止加油过程中混入颗粒杂物和过滤吸入的空气，液位开关4用于检测油箱液位高度，当液位降低至低液位时，系统发出报警信号，当液位高于极低液位时，系统发出报警信号并停机，电机泵组提供系统一定压力、流量的液压油，电机和油泵通过钟罩联轴器连接和传动。钟罩采用电机轴和泵轴自对中设计，同心度高；电机底脚安装减震降噪元件，使用耐油橡胶，可以有效降低噪音和减少震动，控制阀组主要集成了工作压力调节、控制回路切换、安全保护及卸压等功能。

在实施例中，电气控制和数据采集系统：

电气控制和数据采集系统组成和功能表述如下：低压电器和可编程控制器PLC共同组成电气控制系统，PLC通过逻辑运算、顺序控制和算术运算等操作指令，以及数字量、模拟量的输入输出来控制系统的运行。

数据采集和处理系统的基本功能是信号检测、实时控制、数据处理、试验报告输出和数据管理。

1)工控机具有多路PCI插槽以及以太网网口，可以实现与PLC的以太网通讯、数据采集和控制功能。

2)数据采集卡采用NI的同步数据采集卡，采集速率达到250KHz以上，排除由于信号采集不同步问题引起的信号处理误差，降低伺服阀性能测试的外在干扰。

3)测试系统采用NI的PCI高频信号发生器，可生成任意波形，该信号发生器具有板载信号调理功能，可有效滤除信号发生过程中的干扰、噪音等。所有操作指令均由上位机给定，可有效降低人为扰动因素。

4)人机界面采用LABVIEW编程，该软件具有良好的操作界面，操作简单、美观；可以输入各项参数，并在测试过程中给予操作者各类提示和报警，防止操作失误。

5)液压站采用PLC进行控制，可以实现电机泵组启、停操作，测试回路的切换以及系统压力和流量的调节等。液位开关、接近开关以及堵塞发讯器等开关量信号接入PLC，应用报警指示灯实时指示。

进一步的，主泵组5由电机、主泵、钟罩、联轴器和减震条构成。

在本实施例中，以便满足对于主泵组5的使用需求。

进一步的，高压泵组6由电机、高压泵、钟罩、联轴器和减震条构成。

在本实施例中，能够实现良好的减震效果，可以有效降低噪音和减少震动。

进一步的，主泵采用负载敏感泵柱塞泵，其最高工作压力为315bar。

在本实施例中，主泵采用负载敏感泵柱塞泵，使得主泵能够在使用时，满足对于主泵的需求。

进一步的，高压泵采用径向柱塞泵，其最大工作压力设定为400bar。

在本实施例中，高压泵的最大工作压力设定为400bar，用于调节高压回路的工作压力。

进一步的，叶片泵组18由电机、叶片泵、钟罩和联轴器构成。

在本实施例中，统冷却采用冷却水塔冷却的方式对高温油液进行冷却，通过叶片泵组18将高温油液泵送至冷却塔，经冷却后回主油箱1。

进一步的，第一高压过滤器16和第二高压过滤器31的过滤精度均为5 μ。

在本实施例中，通过设置第一高压过滤器16和第二高压过滤器31的过滤精度均为5μ，以便确保进入系统的油液的清洁。

进一步的，吸油过滤器33的过滤精度均为80μ。

在本实施例中，确保进入泵组的油液清洁，防止大颗粒杂质损坏泵组。

在使用时，系统对负载敏感泵的LS进油进行切换，根据试验需要实现定量泵功能和负载敏感功能分别匹配PSL和PSV多路阀。同时，在进行PSL多路阀试验时，通过控制主泵出口的比例节流阀8的开口大小，使泵的输出流量匹配实际试验需要，有效降低了系统功耗。第一比例溢流阀7附带手动调节控制盖板作为安全保护，安全保护压力设定为315bar，系统压力通过输入信号的改变来进行调节，主泵工作方式为定量泵功能时，系统流量的调节通过比例节流阀8进行控制，通过输入信号的改变来调节节流阀的开口大小，从而改变泵的输出流量，第一单向阀9用于保护柱塞泵，防止在测试过程中负载的突然增大而引起油液反冲造成柱塞泵的损坏，第一减压阀10和第二单向阀11共同组成单向减压阀，用于先导控制回路X的二次减压，第一电磁换向阀12用于控制先导回路X的供油和卸荷。电磁铁失电时，X油路卸荷；电磁铁得电时，X油路供油。LS阀组组件主要用于主泵工作模式的控制，主泵工作模式有定量泵功能和负载敏感功能。

同时，第二电磁换向阀13用于实现以上功能的切换。当电磁铁失电时，系统P油路的压力经该阀反馈至主泵的负载敏感油口，泵的工作方式为定量泵功能，其输出流量大小能够进行调节；当电磁铁得电时，被试阀的LS油口压力经该阀反馈至主泵的负载敏感油口，泵的工作方式为负载敏感泵功能，其输出流量根据负载压力确定。第二比例溢流阀14控制方式为外控，其控制压力通过第一减压阀10提供。当需要检测LS流量时，该阀给定最小控制信号，确保LS流量可以通过该阀；当进行其他试验时，该阀的信号应能保证其设定压力大于工作负载压力。第二减压阀15其设定压力为15bar，该压力叠加在主泵的负载敏感油口，用于补偿LS管路压力损失。

此外，测试阀组用于实现各个不同的测试回路并进行自动切换，两个第三电磁换向阀20分别用于被试阀油口A、B的通断控制，电磁铁失电状态下，被试阀油口A(或B)和测试阀组油口A(或B)连通；电磁铁得电状态下，被试阀油口A(或B)和测试阀组油口A(或B)截止。根据试验需要设置两级加载回路，通过溢流阀实现加载压力的调节；加载压力分别为200bar和 100bar。同时，考虑不同多路阀的流量范围，设置测量范围分别为1-250L/min 和0.03-40L/min的齿轮流量计进行流量检测，提高了测试精度。不同加载压力和流量测试回路通过电磁换向阀进行切换。第四电磁换向阀22失电状态下，低压加载回路工作，得电状态下，高压加载回路工作；第五电磁换向阀23得电，大流量传感器工作。第三单向阀24组成桥式回路，可以实现工作油路A-B 或B-A两个方向的加载试验；两个第六电磁换向阀25组成冲洗回路。当第六电磁换向阀25打开，同时，第三电磁换向阀20关断时，形成冲洗回路对被试阀进行循环冲洗(即不经过加载测试回路)，比例减压阀27用于将先导控制压力X进一步减压至规定的被试阀先导控制压力，来控制液控被试阀的换向，第三手动换向阀30用于控制油路PH1以及PH2的供油和卸荷。其中PH1 用于被试阀泄漏测试供油，PH2用于备用高压油路。在设备启动阶段，通过系统溢流阀对油液进行大流量高压力下的溢流来实现快速升温。

并且，循环冷却装置循环冷却用于系统油液温度控制和循环过滤，在温度控制阶段，系统冷却采用冷却水塔冷却的方式对高温油液进行冷却，通过叶片泵组18将高温油液泵送至冷却塔，经冷却后回主油箱1，配置多组加热器同时对油液温度进行控制。其中，加热器表面功率只有2W，防止油液加热过程中的高温碳化而损坏油液品质。

本试验台可以实现不同类型(PSL、PSV)以及不同控制方式(电控、液控、手动控制以及CAN总线控制方式等)的多路阀的各项试验需求。具体试验科目如下：

1.流量特性试验：

在不同的负载压力下，使被试阀的输入信号连续周期变化，在信号连续变化的同时，连续记录一个完整信号周期内被试阀的流量特性，绘制输出流量-输入信号特性。

2.内泄漏试验：

2.1)中立位置内泄漏：

被试阀各滑阀处于中立位置，A(B)油口进油，调节系统压力至规定的试验压力，除R油口外，其余油口堵住，将被试阀各滑阀动作3次以上，停留30s后，通过泄漏流量计测量泄漏流量。

2.2)换向位置内泄漏：

被试阀的安全阀、过载阀全部关闭，A、B油口堵住，被试阀的P油口进油，调节系统压力至规定的试验压力，并使滑阀处于各换向位置。将被试阀各滑阀动作3次以上，停留30s后，通过泄漏流量计测量泄漏流量。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.多路阀流量试验台，包括试验台，该试验台内安装有液压系统以及电气控制和数据采集系统，其特征在于，所述液压系统包括油箱及其辅件、电机泵组、控制阀组、油液清洁度控制系统、循环冷却装置以及检测元件，所述油箱及其辅件包括主油箱(1)，所述主油箱(1)上安装有液位液温计(2)、空气过滤器(3)和液位开关(4)，所述电机泵组包括主泵组(5)和高压泵组(6)，所述控制阀组由泵源控制阀组、LS阀组组件以及测试阀组，所述泵源控制阀组包括第一比例溢流阀(7)、比例节流阀(8)、第一单向阀(9)、第一减压阀(10)、第二单向阀(11)、第一电磁换向阀(12)和第一高压过滤器(16)，所述比例节流阀(8)、第一单向阀(9)和第一高压过滤器(16)均安装在P油路上，所述第一比例溢流阀(7)连通于P油路和油箱，所述第一减压阀(10)、第二单向阀(11)和第一电磁换向阀(12)均安装在P油路和X油路之间，所述LS阀组组件包括第二电磁换向阀(13)、第二比例溢流阀(14)和第二减压阀(15)，所述第二电磁换向阀(13)和第二减压阀(15)均安装在Ls油路和主泵组负载敏感油口之间，所述第二比例溢流阀(14)连通于Ls油路和油箱，所述测试阀组包括第三电磁换向阀(20)、齿轮流量计(21)、第四电磁换向阀(22)、第五电磁换向阀(23)、第三单向阀(24)、第六电磁换向阀(25)、第一手动换向阀(26)、比例减压阀(27)、第二手动换向阀(28)、第三溢流阀(29)和第三手动换向阀(30)，所述油液清洁度控制系统包括回油过滤器(17)、第一高压过滤器(16)、第二高压过滤器(31)和吸油过滤器(33)，所述回油过滤器(17)安装在回油管路上，所述第一高压过滤器(16)、第二高压过滤器(31)分别安装在高压油路上，所述吸油过滤器(33)安装在循环过滤油箱上，所述循环冷却装置包括叶片泵组(18)、冷却水塔、加热器和手动球阀(19)，所述检测元件测试系统包括压力传感器(32)，所述压力传感器(32)安装在控制阀组上和相关油路进行连接。

2.根据权利要求1所述的多路阀流量试验台，其特征在于：所述主泵组(5)由电机、主泵、钟罩、联轴器和减震条构成。

3.根据权利要求1所述的多路阀流量试验台，其特征在于：所述高压泵组(6)由电机、高压泵、钟罩、联轴器和减震条构成。

4.根据权利要求1所述的多路阀流量试验台，其特征在于：所述主泵采用负载敏感泵柱塞泵，其最高工作压力为315bar。

5.根据权利要求1所述的多路阀流量试验台，其特征在于：所述高压泵采用径向柱塞泵，其最大工作压力设定为400bar。

6.根据权利要求1所述的多路阀流量试验台，其特征在于：所述叶片泵组(18)由电机、叶片泵、钟罩和联轴器构成。

7.根据权利要求1所述的多路阀流量试验台，其特征在于：所述第一高压过滤器(16)和第二高压过滤器(31)的过滤精度均为5μ。

8.根据权利要求1所述的多路阀流量试验台，其特征在于：所述吸油过滤器(33)的过滤精度均为80μ。

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