一种先导式负载控制阀的阀芯动态测试系统

摘要

本发明公开了一种先导式负载控制阀的阀芯动态测试系统。先导位移传感器与控制活塞同轴布置安装，主位移传感器与主阀芯同轴布置安装，先导位移传感器和主位移传感器的信号输出端连接数据采集卡；负载油口和回油口经主油路与油箱连接，先导油口经先导油路与油箱连接，主油路和先导油路均连接到数据采集卡，通过数据采集卡连接到计算机。本发明实现先导阀芯和主阀芯动态的测试，能够实现提供给控制油口和负载油口的压力在零和任意调定值之间的阶跃升/降。

说明书

技术领域

本发明涉及液压阀测试系统，尤其是涉及了一种先导式负载控制阀的阀芯 动态测试系统。

背景技术

先导式负载控制阀一般用于存在超越负载的液压系统中，起到平衡负载压 力，并控制从负载流回油源的液压油的流量的作用。

先导式负载控制阀一般采用控制活塞推动先导阀芯，进而控制主阀芯的运 动，实现控制流量的功能。先导式负载控制阀的阀芯由于处于阀体内部核心部 位，且受各零件布置的限制，很难测试两个阀芯的动态运动。目前还没有测试 先导式负载控制阀的阀芯动态的标准和方法，相关测试系统的研究更未展开。

有鉴于此，现有技术中缺少了能对先导式负载控制阀阀芯动态进行完整测 试的测试系统。

发明内容

为了实现先导式负载控制阀的阀芯动态测试问题，本发明提供了一种先导 式负载控制阀的阀芯动态测试系统，能完成对先导式负载控制阀的先导阀芯和 主阀芯的压力阶跃响应等动态进行完整测试，具有十分重要的工程实际意义。

本发明采用的技术方案是：

本发明测试系统包括先导位移传感器、先导铁芯、控制活塞、先导阀芯、 主阀芯、主位移传感器、主铁芯、油箱、计算机和数据采集卡；先导式负载控 制阀包括安装在阀体内的控制活塞、先导阀芯和主阀芯，并设有先导油口、负 载油口和回油口的三个油口；先导位移传感器与控制活塞同轴布置安装，主位 移传感器与主阀芯同轴布置安装，先导位移传感器和主位移传感器的信号输出 端连接数据采集卡；负载油口和回油口经主油路与油箱连接，先导油口经先导 油路与油箱连接，主油路和先导油路均连接到数据采集卡，通过数据采集卡连 接到计算机。

所述的先导位移传感器的壳体固定安装在阀体外并与控制活塞同轴布置， 先导位移传感器内孔中的先导铁芯通过螺纹与控制活塞同轴连接，控制活塞运 动带动先导铁芯轴向同步运动。

所述的主位移传感器的壳体固定安装在阀体外并与主阀芯同轴布置，主位 移传感器内孔中的主铁芯通过螺纹与主阀芯同轴连接，主阀芯运动带动主铁芯 轴向同步运动。

所述的主油路包括液压泵、前置节流阀、主切换阀、高压节流阀、低压节 流阀和负载压力变送器，前置节流阀进油口经液压泵与油箱连接，前置节流阀 出油口与负载油口相连，高压节流阀进油口与负载油口相连，高压节流阀出油 口分别与回油口和油箱相连，主切换阀和低压节流阀串联后并联在高压节流阀 两端，主切换阀的控制口经可编程逻辑控制器连接到数据采集卡；负载油口连 接有负载压力变送器，负载压力变送器的信号输出端连接数据采集卡。

所述的先导油路包括比例减压阀、先导切换阀和先导压力变送器，比例减 压阀进油口经液压泵与油箱连接，比例减压阀出油口连接先导油口，比例减压 阀的控制口经放大板连接到数据采集卡；先导切换阀进油口连接比例减压阀的 出油口，先导切换阀出油口连接油箱，先导切换阀的控制口经可编程逻辑控制 器连接到数据采集卡；先导压力变送器连接先导油口，其信号输出端连接数据 采集卡。

可编程逻辑控制器和放大板分别与数据采集卡相连，数据采集卡通过数据 线与计算机相连。

所述主油路中通过主切换阀与低压节流阀串联后与高压节流阀并联，然后 再与前置节流阀串联的方式，控制负载油口的压力在任意两个给定值之间的阶 跃升/降。

所述先导油路中通过在比例减压阀旁路连接先导切换阀的方式控制先导油 口的压力在零和任意调定值之间的阶跃升/降。

本发明具有的有益效果是：

本发明测试系统，利用先导位移传感器通过测量先导铁芯的运动间接测得 先导阀芯的运动，实现了先导阀芯动态的测试；利用主位移传感器通过测量主 铁芯的运动直接测得主阀芯的运动，实现了主阀芯动态的测试。

附图说明

图1是本发明的总结构原理图。

图2是本发明先导油路液压油流向示意图。

图3是本发明主油路液压油流向示意图。

图中：1、先导位移传感器，2、先导铁芯，3、控制活塞，4、先导阀芯，5、 负载压力变送器，6、主阀芯，7、主位移传感器，8、主铁芯，9、高压节流阀， 10、可编程逻辑控制器，11、先导压力变送器，12、先导切换阀，13、比例减 压阀，14、油箱，15、前置节流阀，16、液压泵，17、主切换阀，18、低压节 流阀，19、放大板，20、计算机，21、数据采集卡。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明系统的先导式负载控制阀包括安装在阀体内的控制活 塞3、先导阀芯4和主阀芯6，并设有先导油口X、负载油口B和回油口A的三 个油口，先导油口X、负载油口B和回油口A分别位于控制活塞3、先导阀芯4 和主阀芯6处。

如图1所示，测试系统包括先导位移传感器1、先导铁芯2、控制活塞3、 先导阀芯4、主阀芯6、主位移传感器7、主铁芯8、油箱14、计算机20和数据 采集卡21；先导位移传感器1与控制活塞3同轴布置安装，主位移传感器7与 主阀芯6同轴布置安装，先导位移传感器1和主位移传感器7的信号输出端连 接数据采集卡21；负载油口B和回油口A经主油路与油箱14连接，先导油口 X经先导油路与油箱14连接，主油路和先导油路均连接到数据采集卡21，通过 数据采集卡21连接到计算机20。

如图1所示，先导位移传感器1的壳体固定安装在阀体外并与控制活塞3 同轴布置，先导位移传感器1内孔中的先导铁芯2通过螺纹与控制活塞3同轴 连接，控制活塞3运动带动先导铁芯2轴向同步运动。由于控制活塞3向右运 动时会推动先导阀芯4一起运动，所以先导位移传感器1通过测量先导铁芯2 的运动便可以间接测得控制活塞3的运动，实现了先导阀芯动态的测试。

主位移传感器7的壳体固定安装在阀体外并与主阀芯6同轴布置，主位移 传感器7内孔中的主铁芯8通过螺纹与主阀芯6同轴连接，主阀芯6运动带动 主铁芯8轴向同步运动。所以主位移传感器7可通过测量主铁芯8的运动而直 接测得主阀芯6的运动，实现了主阀芯动态的测试。

主油路包括液压泵16、前置节流阀15、主切换阀17、高压节流阀9、低压 节流阀18和负载压力变送器5，前置节流阀15进油口经液压泵16与油箱14连 接，前置节流阀15出油口与负载油口B相连，高压节流阀9进油口与负载油口 B相连，高压节流阀9出油口分别与回油口A和油箱14相连，主切换阀17和 低压节流阀18串联后并联在高压节流阀9两端，主切换阀17的控制口经可编 程逻辑控制器10连接到数据采集卡21；负载油口B连接有负载压力变送器5， 负载压力变送器5的信号输出端连接数据采集卡21。主油路中通过主切换阀17 与低压节流阀18串联后与高压节流阀9并联，然后再与前置节流阀15串联的 方式，控制负载油口B的压力在任意两个给定值之间的阶跃升/降。

先导油路包括比例减压阀13、先导切换阀12和先导压力变送器11，比例 减压阀13进油口经液压泵16与油箱14连接，比例减压阀13出油口连接先导 油口X，比例减压阀13的控制口经放大板19连接到数据采集卡21；先导切换 阀12进油口连接比例减压阀13的出油口，先导切换阀12出油口连接油箱14， 先导切换阀12的控制口经可编程逻辑控制器10连接到数据采集卡21；先导压 力变送器11连接先导油口X，其信号输出端连接数据采集卡21。先导油路中通 过在比例减压阀13旁路连接先导切换阀12的方式控制先导油口X的压力在零 和任意调定值之间的阶跃升/降。

本发明实施例及其具体测试工作过程如下：

A)测试在一定负载压力下，先导压力阶跃升、降时的阀芯动态：初始状态 时，先导切换阀12得电，处于连通状态，先导油路液压油流向如图2右侧所 示，主切换阀17失电，处于截至状态，主油路液压油流向如图3左侧所示。

首先调节前置节流阀15和高压节流阀9，使先导式负载控制阀负载油口B 的压力为指定值。其次，将比例减压阀调定至指定值。

再次，对先导切换阀12失电，则比例减压阀13的出油口至油箱14的通路 被截断，先导式负载控制阀的先导油口X的压力从零阶跃上升至指定值，先导 油路液压油流向变为如图2左侧所示，此时先导位移传感器1和主位移传感器7 便可分别测得先导阀芯4和主阀芯6在先导压力阶跃上升时的动态。

最后，再次对先导切换阀12给电，先导油路液压油流向变回如图2右侧所 示，比例减压阀13的出油口至油箱14的通路被连通，先导式负载控制阀的先 导油口X的压力阶跃下降至零，此时先导位移传感器1和主位移传感器7便可 分别测得先导阀芯4和主阀芯6在先导压力阶跃下降时的动态。

B)其次测试在一定先导压力下，负载压力阶跃升、降时的阀芯动态。初始 状态时，先导切换阀12失电，处于截止状态，先导油路液压油流向如图2左侧 所示，主切换阀17得电，处于连通状态，主油路液压油流向如图3右侧所示。

首先，将比例减压阀调定至指定值。其次，调节前置节流阀15、高压节流 阀9和低压节流阀18，使先导式负载控制阀负载油口B的压力为指定低压值。

再次，对主切换阀17失电，主油路液压油流向变为如图3左侧所示，则前 置节流阀15的出油口至低压节流阀18的通路被截断，先导式负载控制阀的负 载油口B的压力从指定低压值阶跃上升至指定高压值，此时先导位移传感器1 和主位移传感器7便可分别测得先导阀芯4和主阀芯6在负载压力阶跃上升时 的动态。

最后，再次对主切换阀17给电，前置节流阀15的出油口至低压节流阀18 的通路被连通，主油路液压油流向变回如图3右侧所示，先导式负载控制阀的 负载油口B的压力从指定高压值阶跃下降至指定低压值，此时先导位移传感器 1和主位移传感器7便可分别测得先导阀芯4和主阀芯6在负载压力阶跃下降时 的动态。

由此，本发明技术效果显著突出，实现了先导阀芯动态和主阀芯动态的测 试。