一种大流量负载控制阀的阀芯液动力测试系统与测试方法

摘要

本发明公开了一种大流量负载控制阀的阀芯液动力测试系统与测试方法。阀芯安装在阀体内部的中心孔内，阀芯与阀体构成滑动配合，阀芯内端经减振尾连杆与减振尾同轴连接，阀芯外端经传感器连杆与拉压力传感器一端连接，拉压力传感器通过螺纹与手动位移平台连接，拉压力传感器用于测量阀芯所受合力F；阀体上设有负载油口和回油口，负载油口和回油口连接用于采集回油口压力p的测量油路组件；通过合力F和压力p计算获得液动力Y。本发明能够完成在不同阀芯开度、不同流量情况下对大流量负载控制阀的阀芯液动力的测试，并能得出大流量负载控制阀的阀芯液动力受阀芯开度、通过阀体的流量、减振尾连杆长度、减振尾直径对阀芯等因素影响的规律。

说明书

技术领域

本发明涉及液压阀测试系统，尤其是涉及了一种大流量负载控制阀的阀芯液动力测试系统与测试方法。

背景技术

大流量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。

大流量负载控制阀的阀芯一般采用单边非全周开口形式，经常会受到较大的液动力作用，目前在负载控制阀的设计中，经常忽略液动力的作用或者采用经验公式估算液动力的大小。然而由于阀芯的特殊形式，忽略和公式估算液动力的方法都给大流量负载控制阀阀芯的控制带来了较大误差。目前还没有制定大流量负载控制阀的阀芯液动力测试标准和方法，相关测试系统的研究更未展开。有鉴于此，现有技术中缺少了一种能对大流量负载控制阀阀芯液动力进行完整测试的测试系统。

发明内容

为了实现大流量负载控制阀的阀芯液动力测试问题，本发明提供了一种大流量负载控制阀的阀芯液动力测试系统与测试方法，能完成对大流量负载控制阀的阀芯液动力的完整测试，具有十分重要的工程实际意义。

本发明采用的技术方案是：

一、一种大流量负载控制阀的阀芯液动力测试系统：

包括阀体、阀芯、减振尾连杆、减振尾、传感器连杆、拉压力传感器、手动位移平台和测量油路组件，阀芯安装在阀体内部的中心孔内，阀芯与阀体构成滑动配合，阀芯内端经减振尾连杆与减振尾同轴连接，阀芯外端经传感器连杆与拉压力传感器一端连接，拉压力传感器另一端通过螺纹与手动位移平台连接；阀体上设有负载油口和回油口，负载油口和回油口连接用于采集回油口压力p的测量油路组件，测量油路组件连接油箱。

所述的测量油路组件包括压力变送器、流量计、变量泵、数据采集卡和计算机，变量泵的吸油口与油箱连通，变量泵的出油口通过液压管与负载油口连通，回油口通过液压管后经流量计与油箱连通；回油口连接压力变送器，压力变送器、流量计和拉压力传感器的数据输出口与数据采集卡的输入口连接，数据采集卡安装在计算机主板的插槽上，数据采集卡的输出口与变量泵连接。

所述的阀芯内端与减振尾连杆一端通过螺纹连接，减振尾连杆另一端通过螺纹与减振尾连接。

所述的阀芯外端通过螺纹与传感器连杆一端连接，传感器连杆另一端通过螺纹与拉压力传感器一端连接。

通过所述手动位移平台精确调节阀芯的开度。

二、一种大流量负载控制阀的阀芯液动力测试方法：

通过所述手动位移平台调节阀芯的轴向移动，精确调节阀芯在阀体的开度，通过拉压力传感器测量阀芯所受合力F，通过压力变送器测量阀体的回油口的压力p，然后计算获得液动力Y，计算机根据液动力Y通过数据采集卡控制变量泵控制输出油量。

所述的液动力Y采用以下公式计算：

Y＝F+p×S

其中，S表示阀芯截面积。

本发明具有的有益效果是：

本发明公开的大流量负载控制阀的阀芯液动力测试系统，能够完成在不同阀芯开度、不同流量情况下对大流量负载控制阀的阀芯液动力的测试，并能得出大流量负载控制阀的阀芯液动力受阀芯开度、通过阀体的流量、减振尾连杆长度、减振尾直径对阀芯等因素影响的规律。

附图说明

图1是本发明的原理图。

图中：1、阀体，2、阀芯，3、减振尾连杆，4、减振尾，5、传感器连杆，6、拉压力传感器，7、手动位移平台，8、压力变送器，9、流量计，10、变量泵，11、数据采集卡，12、计算机，13、油箱。

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，本发明包括阀体1、阀芯2、减振尾连杆3、减振尾4、传感器连杆5、拉压力传感器6、手动位移平台7和测量油路组件，阀芯2安装在阀体1内部的中心孔内，阀芯2与阀体1构成滑动配合，阀芯2内端与减振尾连杆3一端通过螺纹连接，减振尾连杆3另一端通过螺纹与减振尾4连接，阀芯2外端通过螺纹与传感器连杆5一端连接，传感器连杆5另一端通过螺纹与拉压力传感器6一端连接，拉压力传感器6另一端通过螺纹与手动位移平台7连接，拉压力传感器6用于测量阀芯2所受合力F，通过手动位移平台7精确调节阀芯2的开度。

阀体1上设有负载油口B和回油口A，负载油口B和回油口A连接用于采集回油口压力p的测量油路组件，测量油路组件包括压力变送器8、流量计9、变量泵10、数据采集卡11和计算机12，变量泵10的吸油口与油箱13连通，变量泵10的出油口通过液压管与负载油口B连通，回油口A通过液压管后经流量计9与油箱13连通，流量计9用于测量通过负载控制阀的流量；回油口A连接压力变送器8，压力变送器8测量回油口压力p，压力变送器8、流量计9和拉压力传感器6的数据输出口与数据采集卡11的输入口连接，数据采集卡11安装在计算机12主板的插槽上，数据采集卡11将测得的数据输入计算机12中，数据采集卡11的输出口与变量泵10连接，用于调节变量泵10所提供液压油的流量。

本发明实施例及其具体测试工作过程如下：

首先调节手动位移平台7，使阀芯2打开到一定开度，然后打开变量泵10，并通过计算机调节变量泵排量，使通过阀体1的液压油流量达到指定值，计算机12通过数据采集卡11采集压力变送器8所测得的阀体1的回油口A的压力p和拉压力传感器6所测得的阀芯2所受合力F，已知阀芯截面积S，则此开度此流量下阀芯2所受液动力的大小Y＝F+p×S。调节变量泵10的排量使通过阀体1的流量改变，则可依以上方法测得此开度下不同流量时，阀芯2所受液动力的大小。

调节手动位移平台7使阀芯2打开到不同开度，则可依以上方法测得不同开度不同流量时，阀芯2所受液动力的大小。

得出以上数据后，则可得出阀芯2所受液动力大小与阀芯2开度及通过阀体1的流量之间的关系。

改变减振尾连杆3的长度l，重复以上测试，则可得出减振尾连杆3长度对阀芯2所受液动力的影响规律。

改变减振尾4的直径d，重复以上测试，则可得出减振尾4的直径对阀芯2所受液动力的影响规律。

由此，本发明能够完成在不同阀芯开度、不同流量情况下对大流量负载控制阀的阀芯液动力的测试，并获得因素影响的规律，具有突出显著的技术效果。