數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及數(shù)字閥的試驗(yàn)系統(tǒng)。為解決使用示波器測(cè)試被試數(shù)字閥占空比時(shí)耗時(shí)久、試驗(yàn)效率低、試驗(yàn)結(jié)果易受干擾以及試驗(yàn)成本高的問題，本發(fā)明提出一種數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，包括油箱、油泵、進(jìn)油通道、蓄能器及回油通道；所述油泵的吸油口與所述油箱相連接，出油口上連接有所述進(jìn)油通道，所述進(jìn)油通道與所述蓄能器的油口相連通，所述回油通道的一端與所述蓄能器的油口相連通，另一端與所述油箱相連通；測(cè)試時(shí)，所述被試數(shù)字閥連接在所述進(jìn)油通道與所述回油通道之間。使用本發(fā)明數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確得出被試數(shù)字閥的實(shí)際占空比，為數(shù)字閥的實(shí)際應(yīng)用提供保障。
【專利說明】數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓試驗(yàn)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠?qū)?shù)字閥進(jìn)行出廠試驗(yàn)的試驗(yàn)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字閥是由多個(gè)按二進(jìn)制排列的閥門組成的閥組，每個(gè)閥門的流量系數(shù)按二進(jìn)制序列設(shè)計(jì)。組成數(shù)字閥的各閥為開關(guān)閥，即只有開和關(guān)兩種狀態(tài)。因此，對(duì)它們的控制可采用電磁閥或者帶彈簧返回的活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。各閥的開關(guān)速度很快，且各閥的關(guān)閉特性也是衡量數(shù)字閥性能的重要指標(biāo)，它不僅影響流通能力和泄漏量，也影響控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)。為保證各閥的關(guān)閉特性，通常采用彈簧返回式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，同時(shí)，對(duì)大流量系數(shù)的閥采用多個(gè)較小口徑的閥同時(shí)開閉來實(shí)現(xiàn)。
[0003]數(shù)字閥有著分辨率高、精度高、響應(yīng)速度快、關(guān)閉特性好、復(fù)現(xiàn)性好、跟蹤性好以及可以與計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行連接的特點(diǎn)，使得數(shù)字閥的應(yīng)用越來越廣泛。隨著數(shù)字閥應(yīng)用范圍的增加，數(shù)字閥的重要性也日趨加重，因此數(shù)字閥的頻響是否達(dá)標(biāo)、抗沖擊性是否足夠等一系列性能的確定，是數(shù)字閥能否穩(wěn)定工作的一個(gè)必要條件。而數(shù)字閥頻響是否達(dá)標(biāo)，主要看數(shù)字閥在使用過程中，實(shí)際占空比與理論占空比之間的誤差是否在誤差允許范圍之內(nèi)。由于被測(cè)元件是液壓試驗(yàn)設(shè)備中最重要的一部分，測(cè)試元件的不同造成試驗(yàn)設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)有很大差異，因此數(shù)字閥的性能無法使用現(xiàn)有閥類試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。本領(lǐng)域技術(shù)人員多采用示波器監(jiān)測(cè)數(shù)字閥的方式，通過示波器將數(shù)字閥的實(shí)際占空比體現(xiàn)出來(數(shù)字閥的占空比指整個(gè)工作過程中數(shù)字閥打開的時(shí)間與總通電時(shí)間的比值)，然而示波器的調(diào)整耗時(shí)久，在測(cè)試過程中容易受到外界信號(hào)的干擾，出現(xiàn)測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確的概率較大；且更換需要測(cè)試的數(shù)字閥后，需重新調(diào)整示波器，使得測(cè)試過程耗時(shí)久，造成試驗(yàn)效率較低，延遲了數(shù)字閥的出廠時(shí)間。同時(shí)，由于示波器為高精密實(shí)驗(yàn)儀器，價(jià)格昂貴且對(duì)使用環(huán)境要求較高，不能在廠房內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，必須設(shè)置專門的實(shí)驗(yàn)室，造成使用示波器對(duì)數(shù)字閥占空比進(jìn)行測(cè)試時(shí)所耗費(fèi)的成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決使用示波器測(cè)試被試數(shù)字閥占空比時(shí)耗時(shí)久、試驗(yàn)效率低、試驗(yàn)結(jié)果易受干擾以及試驗(yàn)成本高的問題，本發(fā)明提出一種數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，該數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)包括油箱、油泵、進(jìn)油通道、蓄能器以及回油通道；所述油泵的吸油口與所述油箱相連接，出油口上連接有所述進(jìn)油通道，所述進(jìn)油通道與所述蓄能器的油口相連通，所述回油通道的一端與所述蓄能器的油口相連通，另一端與所述油箱相連通；測(cè)試時(shí)，所述被試數(shù)字閥連接在所述進(jìn)油通道與所述回油通道之間。
[0005]所述油泵將液壓油從所述油箱中抽出，送入該數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)的進(jìn)油通道中，液壓油被充入所述蓄能器內(nèi)。當(dāng)蓄能器處于非工作狀態(tài)下時(shí)，所述油泵停止工作，不再向所述蓄能器內(nèi)供油，進(jìn)油通道被關(guān)閉，打開所述回油通道，蓄能器內(nèi)的液壓油經(jīng)回油通道流回油箱。
[0006]在使用所述數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)被試數(shù)字閥進(jìn)行出廠試驗(yàn)時(shí)，首先關(guān)閉所述回油通道，將所述被試數(shù)字閥連接在該數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)的進(jìn)油通道和回油通道之間，且該被試數(shù)字閥的靜態(tài)性能(壓力、流量以及泄漏情況等)已經(jīng)測(cè)試合格。當(dāng)所述被試數(shù)字閥不通電時(shí)，液壓油被油泵從油箱中抽出并送入進(jìn)油通道，最終進(jìn)入所述蓄能器內(nèi)，此時(shí)所述蓄能器充進(jìn)液壓油并具有壓力。待所述蓄能器內(nèi)的壓力達(dá)到指定數(shù)值后，對(duì)所述被試數(shù)字閥通電，當(dāng)被試數(shù)字閥的進(jìn)油口和出油口連通時(shí)，油泵從油箱內(nèi)抽取的液壓油和蓄能器內(nèi)的部分液壓油會(huì)通過該連通的被試數(shù)字閥流回油箱內(nèi)，使得蓄能器內(nèi)的液壓油的總量減少；當(dāng)被試數(shù)字閥的進(jìn)油口和出油口處于不連通狀態(tài)時(shí)，也即被試數(shù)字閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，液壓油被油泵從油箱中抽出并送入進(jìn)油通道，最終進(jìn)入所述蓄能器內(nèi)。
[0007]在被試數(shù)字閥通電的總時(shí)間內(nèi)，若進(jìn)入蓄能器的液壓油的總量與蓄能器內(nèi)通過連通的被試數(shù)字閥流回油箱的總油量相同，則蓄能器內(nèi)的液壓油的總量就會(huì)保持不變，而蓄能器內(nèi)液壓油總量的變化可以通過設(shè)置在蓄能器油口處的壓力表的示數(shù)直觀地體現(xiàn)出來。而在被試數(shù)字閥的總通電時(shí)間內(nèi)，若被試數(shù)字閥一直處于連通狀態(tài)，則蓄能器內(nèi)的液壓油會(huì)通過該連通的被試數(shù)字閥全部流回油箱內(nèi)，因此，被試數(shù)字閥在總通電時(shí)間內(nèi)應(yīng)有部分時(shí)間處于關(guān)閉狀態(tài)，油泵從油箱中抽取的液壓油才能流入蓄能器內(nèi)，而在被試數(shù)字閥的整個(gè)工作過程中，被試數(shù)字閥的進(jìn)油口和出油口連通的總時(shí)間與總通電時(shí)間的比值被叫做數(shù)字閥的占空比，由于數(shù)字閥存在占空比，使得進(jìn)入蓄能器內(nèi)的液壓油的總量與通過被試數(shù)字閥流回油箱的液壓油的總量相同，從而使得蓄能器內(nèi)的液壓油總量保持不變。
[0008]本發(fā)明利用被試數(shù)字閥在總通電時(shí)間內(nèi)能夠保持蓄能器內(nèi)液壓油總量不變來測(cè)定被試數(shù)字閥的占空比，而本試驗(yàn)中用于使所述蓄能器內(nèi)液壓油總量保持不變時(shí)，需通過控制系統(tǒng)調(diào)整控制所述被試數(shù)字閥啟閉的電流I/電壓U的大小，使得用于測(cè)量所述蓄能器內(nèi)壓力的壓力表的示數(shù)能夠穩(wěn)定且不發(fā)生變化。
[0009]若被試數(shù)字閥經(jīng)調(diào)整使得蓄能器內(nèi)壓力穩(wěn)定不變后的總通電時(shí)間為T，為保證蓄能器內(nèi)壓力的不變，在總通電時(shí)間T內(nèi)，該測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)該有等同于油泵從油箱中抽取的液壓油的油量流回油箱，則在被試數(shù)字閥的總通電時(shí)間T內(nèi)，通過該被試數(shù)字閥流入油箱的液壓油的總量Q = Tnq1，其中，
[0010]η為油泵的轉(zhuǎn)速,單位為r/min (轉(zhuǎn)/分鐘)；
[0011]Q1為油泵的排量，單位為mL/r (毫升/轉(zhuǎn))。
[0012]由于在被試數(shù)字閥的總通電時(shí)間T內(nèi)，通過被試數(shù)字閥流入油箱的油量與油泵從油箱內(nèi)抽取的液壓油的油量相同，使得蓄能器內(nèi)的液壓油的總量保持動(dòng)態(tài)平衡。
[0013]而根據(jù)控制系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，接入本試驗(yàn)系統(tǒng)中的被試數(shù)字閥在通電后，從初始關(guān)閉狀態(tài)開始至下一次關(guān)閉狀態(tài)時(shí)所用的時(shí)間為h，此時(shí)被試數(shù)字閥換向兩次(被試數(shù)字閥從關(guān)閉狀態(tài)到開啟狀態(tài)為換向一次)，閥芯運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，從而得出被試數(shù)字閥在總通電時(shí)間τ內(nèi)閥芯運(yùn)動(dòng)的總周期數(shù)!^ = IVtci，假設(shè)在閥芯運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期時(shí)，被試數(shù)字閥打開的時(shí)間為h，進(jìn)而得出在總通電時(shí)間T內(nèi)，被試數(shù)字閥打開的總時(shí)間為11山，根據(jù)被試數(shù)字閥的出油口橫截面積A,被試數(shù)字閥5出油口的液壓油的流速V,從而得出Q =,其中，
[0014] Q為總通電時(shí)間T內(nèi)，通過該被試數(shù)字閥流入油箱的液壓油的總量，單位為mL(毫升)；
[0015]A為被試數(shù)字閥的出油口橫截面積A，單位為m2 (平方米)；
[0016]V為接入本發(fā)明數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)中的被試數(shù)字閥出油口的液壓油的流速，單位為m/s (米 / 秒)；
[0017]將Q = Tnq1代入等式Q = Κ^ΑνηΑ中，得到Tnq1/^ = Κ^Ανη^,得出被試數(shù)字閥打開的總時(shí)間為I^t1 = Tnq1/ (6X 17.Av),而根據(jù)被試數(shù)字閥占空比的定義,得出(I1 =rijti/T，則有(I1 = Iiq1/ (6 X 17.Av)。
[0018]將被試數(shù)字閥的占空比的設(shè)計(jì)值d與測(cè)試過程中通過本試驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試后計(jì)算得到的被試數(shù)字閥的占空比的實(shí)際值Cl1進(jìn)行比較，若d與Cl1之間的誤差在誤差允許范圍內(nèi)，則該被試數(shù)字閥合格。
[0019]使用本發(fā)明數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確得出被試數(shù)字閥的實(shí)際占空比，通過與被試數(shù)字閥的理論占空比進(jìn)行比較，看誤差是否在誤差允許范圍內(nèi)，從而得出被試數(shù)字閥是否合格，為數(shù)字閥的實(shí)際應(yīng)用提供保障。
[0020]優(yōu)選地，所述數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)還包括一個(gè)單向節(jié)流閥，所述單向節(jié)流閥的進(jìn)液口與所述進(jìn)油通道相連通，出液口與所述蓄能器的油口相連通。所述油泵在向所述蓄能器內(nèi)充入液壓油的過程中，液壓油經(jīng)所述進(jìn)油通道流向該單向節(jié)流閥，進(jìn)入所述蓄能器內(nèi)，所述蓄能器在對(duì)蓄能器內(nèi)液壓油進(jìn)行加壓時(shí)，蓄能器內(nèi)部分液壓油會(huì)經(jīng)過蓄能器的油口被排出，若蓄能器的油口直接與進(jìn)油通道相連通，則蓄能器內(nèi)液壓油在加壓時(shí)被排出的部分，會(huì)在進(jìn)油通道內(nèi)與油泵抽取的液壓油發(fā)生碰撞，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性；而所述單向節(jié)流閥的出液口與蓄能器的油口相連通時(shí)，蓄能器內(nèi)液壓油在加壓時(shí)被排出的部分，只能通過該單向節(jié)流閥的節(jié)流閥部分流出，將該單向節(jié)流閥的節(jié)流閥部分的流量調(diào)整至較小數(shù)值，則蓄能器中進(jìn)入單向節(jié)流閥節(jié)流閥部分的液壓油的流量只能為該節(jié)流閥部分的流量大小，當(dāng)這部分液壓油通過節(jié)流閥部分后，由于節(jié)流閥部分進(jìn)油口處液壓油的流量為油泵抽出送入進(jìn)油通道內(nèi)的液壓油的總流量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于從節(jié)流閥部分反向流出的液壓油的流量，使得反向流出的液壓油無法經(jīng)進(jìn)油通道流向油泵，只能被液壓油帶動(dòng)，重新流回所述蓄能器內(nèi)，避免了在蓄能器使用過程中影響到蓄能器內(nèi)壓力的恒定性。
[0021]進(jìn)一步地，所述單向節(jié)流閥的進(jìn)液口還與所述回油通道相連通。當(dāng)所述數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)調(diào)整穩(wěn)定使得蓄能器內(nèi)壓力穩(wěn)定不變后，所述蓄能器內(nèi)的液壓油總量與調(diào)整前相比可能會(huì)出現(xiàn)變化。當(dāng)所述蓄能器內(nèi)的液壓油與調(diào)整前相比，如果液壓油的總量出現(xiàn)增加，且增加后的液壓油總量已達(dá)到或接近蓄能器容量的上限時(shí)，則需要將蓄能器內(nèi)液壓油排出一部分后記錄壓力表數(shù)值并再對(duì)被試數(shù)字閥通電，若此時(shí)被試數(shù)字閥通電一段時(shí)間后，壓力表示數(shù)與最后記錄的數(shù)值相同，則說明系統(tǒng)調(diào)整穩(wěn)定，可以用于對(duì)被試數(shù)字閥進(jìn)行測(cè)試。若通電一段時(shí)間后，壓力表示數(shù)與最后記錄的數(shù)值不相同，則說明系統(tǒng)還未調(diào)整穩(wěn)定，需繼續(xù)調(diào)整，調(diào)整合適后才能繼續(xù)對(duì)被試數(shù)字閥進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)蓄能器內(nèi)的部分液壓油需要經(jīng)該單向節(jié)流閥流向回油通道并進(jìn)入油箱時(shí)，調(diào)節(jié)該單項(xiàng)節(jié)流閥的節(jié)流閥部分，使該節(jié)流閥部分的可通過流量較小，蓄能器內(nèi)的液壓油以較小流量通過該節(jié)流閥部分流入油箱內(nèi)，使設(shè)置在蓄能器油口處的壓力表示數(shù)緩慢下降至某一數(shù)值后關(guān)閉回油通道即可，使得對(duì)蓄能器內(nèi)液壓油總量的調(diào)節(jié)可控性更強(qiáng)。
[0022]優(yōu)選地，所述進(jìn)油通道與所述回油通道之間設(shè)置有溢流閥。所述溢流閥用以控制系統(tǒng)的工作壓力，確保泵的出口壓力保持恒定，保證了系統(tǒng)內(nèi)元件的使用安全性，增加了系統(tǒng)的安全性。
[0023]優(yōu)選地，所述數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)還包括吸油濾油器和回油濾油器，所述吸油濾油器設(shè)置在所述油箱和所述油泵之間，所述回油濾油器設(shè)置在所述回油通道與所述油箱之間，用以保證所述數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)液壓油的清潔程度，從而保證了油路中各元件的使用安全性。
[0024]優(yōu)選地，所述數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)采用電氣控制系統(tǒng)來控制系統(tǒng)內(nèi)各元件的開關(guān)以及被試數(shù)字閥的啟閉和調(diào)節(jié)。由于數(shù)字閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是二進(jìn)制信號(hào)，因此數(shù)字閥可方便地與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直接連接，而無需數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，避免轉(zhuǎn)換過程中帶來的信號(hào)損失，控制精度得到提聞。
[0025]優(yōu)選地，所述數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)還包括一個(gè)插裝試驗(yàn)部分，所述插裝試驗(yàn)部分包括一個(gè)手動(dòng)三位四通換向閥和閥塊，所述手動(dòng)換向閥的工作油口與所述閥塊相連通，回油口與所述油箱相連通，所述閥塊上設(shè)置有多個(gè)油口，被試數(shù)字閥連接在所述閥塊上。所述插裝試驗(yàn)部分既可測(cè)試單個(gè)被試數(shù)字閥的壓力、流量以及泄漏情況等性能，也可以在閥塊上對(duì)數(shù)字閥的實(shí)際使用進(jìn)行模擬試驗(yàn)，在研究人員設(shè)計(jì)出可用于實(shí)際生產(chǎn)的數(shù)字閥應(yīng)用的相關(guān)油路時(shí)，可將設(shè)計(jì)出的油路架設(shè)在閥塊上，運(yùn)行油路并記錄各相關(guān)數(shù)值，與該應(yīng)用油路的設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，找出有問題的地方進(jìn)行修改。
[0026]進(jìn)一步地，所述插裝試驗(yàn)部分分為螺紋插裝試驗(yàn)?zāi)K和普通模塊兩部分，所述螺紋插裝試驗(yàn)?zāi)K用以測(cè)量單個(gè)數(shù)字閥的壓力、流量以及漏油情況；所述普通模塊用以試驗(yàn)包含有數(shù)字閥的系統(tǒng)的可行性。由于閥塊為高精度元件，閥塊上連接的元件頻繁拆裝會(huì)使閥塊產(chǎn)生磨損，將測(cè)試單個(gè)被試數(shù)字閥性能的模塊與測(cè)試系統(tǒng)系能的模塊分離開來后，這兩個(gè)模塊里的閥塊只需更換被試數(shù)字閥，其他測(cè)量儀表或閥類就無需頻繁拆裝，簡化了測(cè)試步驟，并延長了閥塊的使用壽命。
[0027]使用本發(fā)明數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確得出被試數(shù)字閥的實(shí)際占空比，通過比對(duì)被試數(shù)字閥的理論占空比和實(shí)際占空比之間的誤差是否在誤差允許范圍內(nèi)，從而得出被試數(shù)字閥是否合格，為數(shù)字閥的出廠及實(shí)際應(yīng)用提供保障。同時(shí)，使用本發(fā)明數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試數(shù)字閥的占空比時(shí)，測(cè)試速度快，且更換被試數(shù)字閥后無需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新調(diào)整，操作方便，試驗(yàn)過程受外界因素干擾較小，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]如圖1所示，一種數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，包括油箱1、油泵2、進(jìn)油通道P1、蓄能器3、回油通道T1以及PLC控制柜4，PLC控制柜4控制數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)各元件的開關(guān)以及被試數(shù)字閥5的啟閉和調(diào)節(jié)。油泵2的吸油口與油箱I通過管路相連接，且該管路上設(shè)置有吸油濾油器11，油泵2的出油口上連接有該數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)的進(jìn)油通道P1，進(jìn)油通道P1與蓄能器3的油口相連通，單向節(jié)流閥31的進(jìn)液口與進(jìn)油通道P1相連通，出液口與蓄能器3的油口相連通?；赜屯ǖ繲1的一端與單向節(jié)流閥31的進(jìn)油口相連通，另一端與油箱I相連，回油通道T1與油箱I相連處設(shè)置有回油濾油器12 ;進(jìn)油通道P1與回油通道T1之間設(shè)置有溢流閥6，以保證油泵2的出口壓力恒定；測(cè)試時(shí)，被試數(shù)字閥5連接在該數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)的進(jìn)油通道P1與回油通道T1之間，且該被試數(shù)字閥的靜態(tài)性能(壓力、流量以及泄漏情況等)已經(jīng)測(cè)試合格。
[0030]當(dāng)該數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)開始工作時(shí)，油泵2將液壓油從油箱I中抽出，經(jīng)吸油濾油器11過濾后，送入該數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)的進(jìn)油通道P1中，液壓油經(jīng)過該進(jìn)油通道P1，進(jìn)入單向節(jié)流閥31的進(jìn)液口，最終被充入蓄能器3內(nèi)。
[0031]當(dāng)蓄能器3處于非工作狀態(tài)下時(shí)，油泵2停止工作，不再向蓄能器3內(nèi)供油，同時(shí)關(guān)閉進(jìn)油通道P1，并打開回油通道T1上的開關(guān)13和開關(guān)14，使得蓄能器3內(nèi)的液壓油經(jīng)設(shè)置在油口處的單向節(jié)流閥31流入回油通道T1，被回油濾油器12過濾后流回油箱I內(nèi)。
[0032]在使用本發(fā)明數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)被試數(shù)字閥進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，關(guān)閉回油通道T1上的開關(guān)13，打開開關(guān)14，當(dāng)被試數(shù)字閥5不通電時(shí)，液壓油被油泵2從油箱I內(nèi)抽出，經(jīng)吸油濾油器11過濾后流經(jīng)進(jìn)油通道P1和單向節(jié)流閥31，最終進(jìn)入蓄能器3內(nèi)，此時(shí)蓄能器3內(nèi)充入液壓油并具有壓力，壓力的數(shù)值可由設(shè)置在蓄能器3油口處的壓力表讀出；待蓄能器3內(nèi)的壓力達(dá)到指定數(shù)值后，對(duì)被試數(shù)字閥5通電，當(dāng)被試數(shù)字閥5的進(jìn)油口和出油口連通時(shí)，油泵2從油箱I內(nèi)抽取的液壓油和蓄能器3內(nèi)的部分液壓油會(huì)通過該連通的被試數(shù)字閥5流回油箱I內(nèi)，使得蓄能器3內(nèi)的液壓油的總量減少；當(dāng)被試數(shù)字閥5的進(jìn)油口和出油口處于不連通狀態(tài)時(shí)，也即被試數(shù)字閥5處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，液壓油被油泵2從油箱I中抽出并送入進(jìn)油通道P1，最終進(jìn)入蓄能器3內(nèi)。
[0033]在被試數(shù)字閥5通電的總時(shí)間內(nèi)，若進(jìn)入蓄能器3的液壓油的總量與蓄能器3內(nèi)通過連通的被試數(shù)字閥5流回油箱I的總油量相同，則蓄能器3內(nèi)的液壓油的總量就會(huì)保持不變，而蓄能器3內(nèi)液壓油總量的變化可以通過設(shè)置在蓄能器3油口處的壓力表的示數(shù)直觀地體現(xiàn)出來。而在被試數(shù)字閥5的總通電時(shí)間內(nèi)，若被試數(shù)字閥5 —直處于連通狀態(tài)，則蓄能器3內(nèi)的液壓油會(huì)通過該連通的被試數(shù)字閥5全部流回油箱I內(nèi)，因此，被試數(shù)字閥5在總通電時(shí)間內(nèi)應(yīng)有部分時(shí)間處于關(guān)閉狀態(tài)，油泵2從油箱I中抽取的液壓油才能流入蓄能器3內(nèi)，而在被試數(shù)字閥5的整個(gè)工作過程中，被試數(shù)字閥5的進(jìn)油口和出油口連通的總時(shí)間與總通電時(shí)間的比值被叫做數(shù)字閥的占空比，由于數(shù)字閥存在占空比，使得進(jìn)入蓄能器3內(nèi)的液壓油的總量與通過被試數(shù)字閥5流回油箱I的液壓油的總量相同，從而使得蓄能器3內(nèi)的液壓油總量保持不變。
[0034]本發(fā)明利用被試數(shù)字閥5在總通電時(shí)間內(nèi)能夠保持蓄能器3內(nèi)液壓油總量不變來測(cè)定被試數(shù)字閥5的占空比，而本試驗(yàn)中用于使蓄能器3內(nèi)液壓油總量保持不變時(shí)，需通過PLC控制柜4調(diào)整控制被試數(shù)字閥5啟閉的電流I/電壓U的大小，使得用于測(cè)量蓄能器3內(nèi)壓力的壓力表的示數(shù)能夠穩(wěn)定且不發(fā)生變化。
[0035]若被試數(shù)字閥5經(jīng)調(diào)整使得蓄能器3內(nèi)壓力穩(wěn)定不變后的總通電時(shí)間為T，為保證蓄能器3內(nèi)壓力的不變，在總通電時(shí)間T內(nèi)，該測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)該有等同于油泵2從油箱I中抽取的液壓油的油量流回油箱1，則在總通電時(shí)間T內(nèi)，通過該被試數(shù)字閥5流入油箱I的液壓油的總量Q = Tnq1，其中，
[0036]η為油泵2的轉(zhuǎn)速,單位為r/min (轉(zhuǎn)/分鐘)；
[0037]qi為油泵2的排量，單位為mL/r (毫升/轉(zhuǎn))。
[0038]由于總通電時(shí)間T內(nèi)，通過被試數(shù)字閥5流入油箱I的油量與油泵2從油箱I內(nèi)抽取的液壓油的油量相同，使得蓄能器3內(nèi)的液壓油的總量保持了動(dòng)態(tài)平衡。
[0039]而根據(jù)控制系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，接入本試驗(yàn)系統(tǒng)中的被試數(shù)字閥5在通電后，從初始關(guān)閉狀態(tài)開始至下一次關(guān)閉狀態(tài)時(shí)所用的時(shí)間為h，此時(shí)被試數(shù)字閥5換向兩次(被試數(shù)字閥從關(guān)閉狀態(tài)到開啟狀態(tài)為換向一次)，被試數(shù)字閥5的閥芯運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，從而得出被試數(shù)字閥5在總通電時(shí)間T內(nèi)閥芯運(yùn)動(dòng)的總周期數(shù)Ii1 = IVtci，假設(shè)在閥芯運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期時(shí)，被試數(shù)字閥5打開的時(shí)間為h，進(jìn)而得出在總通電時(shí)間T內(nèi)，被試數(shù)字閥5打開的總時(shí)間為^t1，根據(jù)被試數(shù)字閥5的出油口橫截面積A，被試數(shù)字閥5出油口的液壓油的流速V，從而得出:
[0040]Q = KfAVr^ti,其中，
[0041]Q為總通電時(shí)間T內(nèi)，通過該被試數(shù)字閥5流入油箱I的液壓油的總量，單位為mL (毫升)；
[0042]A為被試數(shù)字閥5的出油口橫截面積A，單位為m2 (平方米)；
[0043]V為接入本試驗(yàn)系統(tǒng)中的被試數(shù)字閥5出油口的液壓油的流速，單位為m/s (米/秒)。
[0044]將Q = Tnq1代入等式Q = Κ^ΑνηΑ中，得到Tnq1/^ = Κ^Ανη^,得出被試數(shù)字閥5打開的總時(shí)間為^t1 = Tnq1/(6X 17.Av)，而根據(jù)被試數(shù)字閥5占空比的定義，得出被試數(shù)字閥5的實(shí)際占空比(I1 = η^/Τ,則有(I1 = Iiq1/ (6 X 17.Av)。
[0045]將被試數(shù)字閥5的占空比的設(shè)計(jì)值d與測(cè)試過程中通過本試驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試后計(jì)算得到的被試數(shù)字閥5的占空比的實(shí)際值Cl1進(jìn)行比較，若d與Cl1之間的誤差在誤差允許范圍內(nèi)，則該被試數(shù)字閥5合格。
[0046]本發(fā)明數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)還包括一個(gè)插裝試驗(yàn)部分，插裝試驗(yàn)部分分為螺紋插裝試驗(yàn)?zāi)K和普通模塊，螺紋插裝試驗(yàn)?zāi)K包括一個(gè)手動(dòng)三位四通換向閥和閥塊，手動(dòng)換向閥的工作油口與閥塊相連通，回油口與油箱I相連通，液壓油通過手動(dòng)換向閥流入閥塊內(nèi)，被試數(shù)字閥5連接在閥塊上，且該閥塊上設(shè)置壓力表和流量計(jì)等測(cè)量儀表，從而測(cè)出被試數(shù)字閥5的最大工作壓力、流量以及是否漏油等情況，從而判斷出被試數(shù)字閥5是否有損壞或精度不夠的問題。
[0047]普通模塊包括一個(gè)手動(dòng)三位四通換向閥和閥塊，手動(dòng)換向閥的工作油口與閥塊相連通，回油口與油箱I相連通，液壓油通過手動(dòng)換向閥流入閥塊內(nèi)，閥塊上設(shè)置有多個(gè)油口。普通模塊為功能性試驗(yàn)?zāi)K，用以對(duì)數(shù)字閥的實(shí)際使用進(jìn)行模擬試驗(yàn)，在研究人員設(shè)計(jì)出可用于實(shí)際生產(chǎn)的數(shù)字閥應(yīng)用的相關(guān)油路時(shí)，可將設(shè)計(jì)出的油路架設(shè)在閥塊上，運(yùn)行油路并記錄各相關(guān)數(shù)值，與該應(yīng)用油路的設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，找出有問題的地方進(jìn)行修改。
[0048]使用本發(fā)明數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確得出被試數(shù)字閥的實(shí)際占空比，通過比對(duì)被試數(shù)字閥的理論占空比和實(shí)際占空比之間的誤差是否在誤差允許范圍內(nèi)，從而得出被試數(shù)字閥是否合格，為數(shù)字閥的出廠及實(shí)際應(yīng)用提供保障。同時(shí)，使用本發(fā)明數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試數(shù)字閥的占空比時(shí)，測(cè)試速度快，且更換被試數(shù)字閥后無需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新調(diào)整，操作方便，試驗(yàn)過程受外界因素干擾較小，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，該數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)包括油箱、油泵、進(jìn)油通道、蓄能器以及回油通道；所述油泵的吸油口與所述油箱相連接，出油口上連接有所述進(jìn)油通道，所述進(jìn)油通道與所述蓄能器的油口相連通，所述回油通道的一端與所述蓄能器的油口相連通，另一端與所述油箱相連通；測(cè)試時(shí)，所述被試數(shù)字閥連接在所述進(jìn)油通道與所述回油通道之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)還包括一個(gè)單向節(jié)流閥，所述單向節(jié)流閥的進(jìn)液口與所述進(jìn)油通道相連通，出液口與所述蓄能器的油口相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述單向節(jié)流閥的進(jìn)液口還與所述回油通道相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)油通道與所述回油通道之間設(shè)置有溢流閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述油箱上還設(shè)置有吸油濾油器和回油濾油器，所述吸油濾油器設(shè)置在所述油箱和所述油泵之間，所述回油濾油器設(shè)置在所述回油通道與所述油箱之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)采用電氣控制系統(tǒng)來控制系統(tǒng)內(nèi)各元件的開關(guān)以及被試數(shù)字閥的啟閉和調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)還包括一個(gè)插裝試驗(yàn)部分，所述插裝試驗(yàn)部分包括一個(gè)手動(dòng)三位四通換向閥和閥塊，所述手動(dòng)換向閥的工作油口與所述閥塊相連通，回油口與所述油箱相連通，所述閥塊上設(shè)置有多個(gè)油口，被試數(shù)字閥連接在所述閥塊上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字閥試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述插裝試驗(yàn)部分分為螺紋插裝試驗(yàn)?zāi)K和普通模塊兩部分；所述螺紋插裝試驗(yàn)?zāi)K用以測(cè)量單個(gè)數(shù)字閥的壓力、流量以及漏油情況；所述普通模塊用以試驗(yàn)包含有數(shù)字閥的系統(tǒng)的可行性及安全性。
【文檔編號(hào)】F15B19/00GK104074842SQ201410339967
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】朱小明, 隆躍進(jìn), 王勇, 張磊, 吳振亞, 韓智慧, 方彪, 許仰曾 申請(qǐng)人:上海豪高機(jī)電科技有限公司