专利名称：伺服阀测试系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种伺服阀测试系统。
背景技术：
电液伺服控制系统广泛应用于发电、冶金、航空航天等重要领域，电液伺服阀是 电液伺服控制系统的核心部件，既是信号转换元件，又是功率放大元件。电液伺服阀结合了 机械、电子和液压技术的高度精密部件，综合了电和液压两方面的特点，具有控制精度高、 响应速度快、信号处理灵活、输出功率大和结构紧凑等优点。其性能优劣直接影响到电液控 制系统的控制精度、稳定性和可靠性。由于电液伺服阀的高度精密性和在电液伺服控制系统中的关键地位，伺服阀的检 测对于保证伺服阀的性能指标及保证电液伺服系统准确、快速、稳定的工作有重要的意义。 每台电液伺服阀在使用前必须经过各种仪表对其参数进行严格测试，检验性能是否达到有 关指标，这样才能保证伺服系统的正常运行。伺服阀用量大的单位或重要使用场合，用户应 设有伺服阀测试台，以便对新阀的性能进行复核，并对使用过的伺服阀进行定期复验或比 较试验。测试方法主要分为离线测试和在线测试，离线测试需要专门的试验台设备，测试精 度高，适用于对伺服阀进行全面的测试和调校。在线测试在伺服阀不被拆离原来设备的情 况下对其进行工况检查，在线测试虽然方便，但是往往受到伺服阀应用场合的限制，不容易 实现。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种先进的伺服阀测试系统，它采用 插装阀自动切换静态、动态油路，可以实现电液伺服阀静态性能和动态性能的全自动一次 性测试和智能分析，提高电液伺服阀测试的效率，增加试验结果的准确度，整个测试方法严 格依据电液伺服阀的测试标准GB/T15623-1995，完成伺服阀的各项检测试验，并自动的显 示和输出试验结果。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种伺服阀测试系统，它主要由液压测试系统、电气控制系统和数据采集与处理系统 组成，被测伺服阀与液压测试系统和电气控制系统联接；其中，液压测试系统中的主油路通 过插装阀组自动切换为动态油路和静态油路，在液压测试系统中还设有对被测伺服阀进行 检测用的动态油缸；数据采集与处理系统与电气控制系统和液压测试系统相联接。所述液压测试系统包括主油路、控制油路和抽油油路，它们分别与相应的三台油 泵联接，整个液压测试系统由供油系统和测试平台构成，被测伺服阀安装在测试平台上；其 中，
主油路包括基础油路、静态油路和动态油路
基础油路包括依次联接的主油路吸油滤油器、主油路油泵、主油路压力过滤器)、单向阀I、主油路安全溢流阀、冷却器、回油滤油器，回油滤油器与油箱联接； 静态油路包括依次联接的主油路吸油滤油器、主油路油泵、主油路压力过滤器、单向阀 I，单向阀I与被测伺服阀的P 口联接，被测伺服阀的A 口与插装阀组联接，插装阀组与比例 流量阀、流量计、插装阀组、被测伺服阀的B 口、被测伺服阀的T 口、插装阀组、回油截止阀、 冷却器、回油滤油器依次联接，回油滤油器与油箱联接；流量计与数据采集与处理系统联 接；
动态油路包括依次联接的主油路吸油滤油器、主油路油泵、主油路压力过滤器、单向阀 I，单向阀I与被测伺服阀的P 口联接，被测伺服阀的A 口与插装阀组联接，插装阀组与动态 油缸的左腔联接，动态油缸的右腔与插装阀组联接，插装阀组与被测伺服阀的B 口联接，被 测伺服阀的T 口与插装阀组联接，插装阀组与回油截止阀、冷却器、回油滤油器依次联接， 回油滤油器与油箱联接；
主油路压力过滤器还与一蓄能器联接，主油路安全溢流阀与回油截止阀间设有一蓄能
器；
所述控制油路包括控制基础油路、伺服阀先导级油路、插装阀阀先导级油路三部分； 其中，控制基础油路包括依次联接的控制油路吸油滤油器、控制油路油泵、控制油路压力过 滤器、单向阀II、控制油路安全溢流阀、冷却器、回油滤油器依次联接，回油滤油器)与油箱 联接；
伺服阀先导级油路包括依次联接的控制油路吸油滤油器、控制油路油泵、控制油路压 力过滤器、单向阀II、调速阀、截止阀I、被测伺服阀的X 口，被测伺服阀的Y 口经截止阀II 直接返回油箱；
插装阀阀先导级油路包括依次联接的控制油路吸油滤油器、控制油路油泵、控制油路 压力过滤器、插装阀先导级电磁阀的P 口、插装阀先导级电磁阀、插装阀先导级电磁阀的T 口，然后插装阀先导级电磁阀的T 口接油箱；
所述抽油油路包括依次联接的抽油路吸油滤油器、抽油路油泵，抽油路吸油滤油器与 油箱联接，抽油路油泵与回收油箱联接；回收油箱安装在测试平台一侧； 油箱设有油箱泄油口，并安装液位计和液温计以及空气滤清器。所述供油系统包括油箱支架，在油箱支架上安装油箱，油箱上安装冷却器、空气滤 清器以及回油滤油器，液位计和液温计安装在油箱上，油箱还与主油路吸油滤油器和控制 油路吸油滤油器联接，主油路吸油滤油器和控制油路吸油滤油器分别与蝶阀联接，蝶阀则 与油路联接；在油箱内设有铠装一体化热电阻温度变送器；油箱一侧还设有主油路压力过 滤器、控制油路压力过滤器以及两个蓄能器，它们与油路联接；在供油系统的底部则安装有 主油路油泵、控制油路油泵和抽油路油泵，它们与软管总成联接，软管总成通过调压阀组与 油路联接。所述测试平台包括试验台架，在试验台架上安装有被测伺服阀，在试验台架一侧 设有回收油箱；在测试平台上还设有一组耐振压力表，耐振压力表与联接被测伺服阀的油 路联接；在被测伺服阀的下方安装动态油缸，动态油缸通过油路与被测伺服阀联接，动态油 缸还与控制阀组A和控制阀组B联接，控制阀组A通过测压软管分别与耐振压力表和被测 伺服阀联接。所述数据采集与处理系统包括至少一个速度传感器、至少一个位移传感器、至少一个压力传感器、至少一个数据采集装置以及数据转换及光电隔离系统；其中，位移传感器和速度传感器设置在动态油缸两侧并与数据采集装置联接；压力传感器有六个，其中四个 设置在插装阀组的油路上，剩余两个设在被测伺服阀的A 口和B 口，并分别与量杯联接；压 力传感器和流量计经过数据转换及光电隔离系统与数据采集装置联接。所述数据转换及光电隔离系统包括电流-电压信号转换、滤波电路和光电隔离电 路；其中，电流-电压信号转换电路为电阻R2，它与电容Cl并联，将输入的电流变为2 10V 电压信号；滤波电路为电阻Rl和电容Cl组成的RC滤波电路，该电路抑制1.6KHz以上的高 频信号干扰；光电隔离电路包括数字输入光耦隔离电路，它将输入信号处理后送入数据采 集卡，数据采集卡输出信号经过数字输出光耦隔离电路控制插装阀组。所述被测伺服阀通过伺服放大器与电气控制系统联接。所述数据采集装置为采用PCI总线的多功能数据采集卡。所述电气控制系统为电气控制柜及主控机。本发明的有益效果是
(1)首次采用插装阀作为油路切换控制阀，使整套系统具有全自动、响应快、流量大等 优异性能。通过电磁换向阀控制插装阀的开闭，而电磁换向阀的电气控制信号由数据采集 卡输出。系统中使用了不同型号的插装阀盖板，具有单阀控制单油路和单阀控制多油路的 功能。(2)首次提出伺服阀静态性能和动态性能一次测试的思想。目前国内外现有的伺 服阀测试系统都将静态性能测试油路与动态性能测试油路分开，测试时需要将被测阀在两 个油路中拆卸更换，不但需要停机，而且会损失液压油。本文研制成功伺服阀静态和动态一 次安装测试完成的全自动智能测试和故障诊断试验台，使用插装阀自动切换静态、动态油 路，简化了测试步骤并提高了系统自动化程度。(3)对于内泄漏故障诊断方面实现了两种检测方式在内泄漏量较小的情况下选 择量杯测量方式，每设定一次伺服阀的输出信号后，在T 口下的量杯计量单位时间内的泄 漏油量；在内流量较大的情况下选择流量计测量方式，首先插装阀开启内泄漏检测油路，软 件自动改变供给伺服阀的输出信号，并在每个信号下记录泄漏流量，最后自动绘制出完整 的泄漏流量曲线。(4)系统中所有使用的溢流阀、流量阀、传感器等均采用板式联接，设计了多个不 锈钢阀块，大大简化了系统的管道联接，有效降低了系统的震动，减少了系统占地面积，提 高了整个系统的可靠性。(5)设计的测试诊断分析软件具有自我保护、全自动测试、智能分析等功能。在每 一项试验进行过程中实时自动监控操作步骤，如有误操作则拒绝执行，对系统自动进行锁 定保护并跳出警告提示。各试验中只需要点击几次鼠标，程序会自动完成测试，并自动计算 得到压力增益、线性度、滞环、流量增益等性能参数值。(6)测试诊断系统具有高速采集模拟信号及高速刷新模拟量输出的性能，频响测 试由数据采集卡通过软件计算实现，不需要另外配置信号发生器及频响分析仪。
图1为本发明的系统框图；图2为本发明的油路结构图 图3a为供油系统结构示意图； 图3b为图3a的侧面视图；图3c为图3a的俯视图； 图3d为图3a的下部视图； 图4a测试台的结构示意图； 图4b为图4a的侧面视图； 图4c为图4a的俯视图； 图4d为图4a的下部视图； 图5为电流-电压信号转换及RC滤波原理图； 图6a为数字输入光耦隔离原理图； 图6b为数字输出光耦隔离原理图。其中，1 一位移传感器；2—动态油缸；3—速度传感器；4一比例流量阀；5—流量 计；6—插装阀组；7—压力传感器；8—量杯；9一被测伺服阀；10—比例溢流阀；11 一调速 阀；12—回油截止阀；13—回收油箱；14一主油路安全溢流阀；15—蓄能器；16—控制油路 压力过滤器；17—控制油路油泵；18—控制油路吸油滤油器；19一主油路压力过滤器；20— 主油路油泵；21—主油路吸油滤油器；22—冷却器；23—回油滤油器；24—液位计；25—空 气滤清器；26—液温计；27—抽油路油泵；28—抽油路吸油滤油器；29—油箱；30—油箱泄 油口 ；31—单向阀I ；32—液压测试系统；33 —电气控制系统；34—数据采集与处理系统； 35—供油系统；36—测试平台；37—单向阀II ；38—控制油路安全溢流阀；39—油箱支架； 40—软管总成；41一电气控制柜；42—蝶阀；43—销装一体化热电阻温度变送器；44一试验 台架；45—耐振压力表；46—伺服放大器；47—截止阀I ；48—截止阀II ；49一插装阀先导 级电磁阀；50—主控机；51—控制阀组A ;52—控制阀组B ;53—数据采集卡；54—数据转换 及光电隔离系统；55—测压软管。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。图1中，它主要由液压测试系统32、电气控制系统33和数据采集与处理系统34 组成，被测伺服阀9与液压测试系统32联接；其中，液压测试系统32中的主油路通过插装 阀组6分为动态油路和静态油路，在液压测试系统32中还设有对被测伺服阀9进行测试 用的动态油缸2 ；数据采集与处理系统34与液压测试系统32联接。该系统可以完成GB/ T15623-1995 (电液伺服阀试验方法)中的各项检测试验，如零偏和零漂试验、内泄漏试验、 空载流量试验、流量负载压降试验、瞬态响应试验等。图2中，液压测试系统32包括主油路、控制油路和抽油油路，它们分别与相应的三 台油泵联接，整个液压测试系统32又分为供油系统35和测试平台36，被测伺服阀9安装在 测试平台36上；其中，
主油路包括基础油路、静态油路和动态油路
基础油路包括依次联接的主油路吸油滤油器21、主油路油泵20、主油路压力过滤器 19、单向阀131、主油路安全溢流阀14、冷却器22、回油滤油器23，回油滤油器23与油箱29联接；
静态油路包括依次联接的主油路吸油滤油器21、主油路油泵20、主油路压力过滤器19、单向阀131，单向阀131与被测伺服阀9的P 口联接，被测伺服阀9的A 口与插装阀组6 联接，插装阀组6与比例流量阀4、流量计5、插装阀组6、被测伺服阀9的B 口、被测伺服阀 9的T 口、插装阀组6、回油截止阀12、冷却器22、回油滤油器23依次联接，回油滤油器23 与油箱29联接；流量计5与数据采集与处理系统34联接；
动态油路包括依次联接的主油路吸油滤油器21、主油路油泵20、主油路压力过滤器 19、单向阀131，单向阀131与被测伺服阀9的P 口联接，被测伺服阀9的A 口与插装阀组6 联接，插装阀组6与动态油缸2左腔联接，动态油缸2右腔与插装阀组6联接，插装阀组6 与被测伺服阀9的B 口联接，被测伺服阀9的T 口与插装阀组6联接，插装阀组6与回油截 止阀12、冷却器22、回油滤油器23依次联接，回油滤油器23与油箱29联接；
主油路压力过滤器19还与一蓄能器15联接，主油路安全溢流阀14与回油截止阀12 间设有另一蓄能器15 ；
所述控制油路包括控制基础油路、伺服阀先导级油路、插装阀阀先导级油路三部分； 其中，控制基础油路包括依次联接的控制油路吸油滤油器18、控制油路油泵17、控制油路 压力过滤器16、单向阀1137、控制油路安全溢流阀38、冷却器22、回油滤油器23依次联接， 回油滤油器23与油箱29联接；
伺服阀先导级油路包括依次联接的控制油路吸油滤油器18、控制油路油泵17、控制油 路压力过滤器16、单向阀1137、调速阀11、截止阀147、被测伺服阀9的X 口，被测伺服阀9 的Y 口经截止阀1148直接返回油箱29 ；
插装阀阀先导级油路包括依次联接的控制油路吸油滤油器18、控制油路油泵17、控制 油路压力过滤器16、插装阀先导级电磁阀49的P 口、插装阀先导级电磁阀49、插装阀先导 级电磁阀49的T 口，然后插装阀先导级电磁阀49的T 口接油箱29;
所述抽油油路包括依次联接的抽油路吸油滤油器28、抽油路油泵27，抽油路吸油滤油 器28与油箱29联接，抽油路油泵27与回收油箱13联接；回收油箱13安装在测试平台36 一侧；
油箱29设有油箱泄油口 30，并安装液位计24和液温计26以及空气滤清器25。图3a、图3b、图3c和图3d中，供油系统35包括油箱支架39，在油箱支架39上安 装油箱29，油箱29上安装冷却器22、空气滤清器25以及回油滤油器23，液位计24和液温 计26安装在油箱29上，油箱29还与主油路吸油滤油器21和控制油路吸油滤油器18联接， 主油路吸油滤油器21和控制油路吸油滤油器18分别与蝶阀42联接，蝶阀42则与油路联 接；在油箱29内设有铠装一体化热电阻温度变送器43 ；油箱29 —侧还设有主油路压力过 滤器19、控制油路压力过滤器16以及两个蓄能器15，它们与油路联接；在供油系统35的底 部则安装有主油路油泵20、控制油路油泵17和抽油路油泵27，它们与软管总成40联接，软 管总成40通过调压阀组与油路联接。图4a、图4b、图4c、图4d中，测试平台36包括试验台架44，在试验台架44上安装 有被测伺服阀9，在试验台架44 一侧设有回收油箱13 ；在测试平台36上还设有一组耐振压 力表45，耐振压力表45与联接被测伺服阀9的油路联接；在被测伺服阀9的下方安装动态 油缸2，动态油缸2与被测伺服阀9联接，动态油缸2两侧设有位移传感器1和速度传感器3，动态油缸2还与控制阀组A51和控制阀组B52联接，控制阀组A51通过测压软管55分别与耐振压力表45和被测伺服阀9联接。数据采集与处理系统34包括一个速度传感器3、一个位移传感器1、六个压力传感器7、一个数据采集装置以及数据转换及光电隔离系统54 ；其中，位移传感器1和速度传感 器3设置在动态油缸2两侧并与数据采集装置联接；压力传感器7中的四个设置在插装阀 组6的油路上，剩余两个设在在被测伺服阀9的A 口和B 口，并分别与量杯8联接；压力传 感器7和流量计5经过数据转换及光电隔离系统54与数据采集装置联接。数据转换及光电隔离系统54包括电流-电压信号转换、滤波电路和光电隔离电路；图5中，电流-电压信号转换电路为电阻R2，它与电容Cl并联，将输入的电流变为2 10V 电压信号；
由于电流信号具有传输距离远，抗干扰能力强的优点，测试系统中使用的传感器大部 分是电流信号输出型，输出电流Γ20πιΑ。而数据采集卡53只能接收-lOf+lOV之间的电压 信号，因此需要进行电流-电压信号转换。输入的电流信号经过精密电阻R2 (阻值0.5K， 精度0. 1%)后，变为2 10V电压信号，可通过数据采集卡53转化为数字信号。滤波电路为电阻Rl和电容Cl组成的RC滤波电路，该电路抑制1. 6KHz以上的高 频信号干扰；为了抑制周围环境下高频噪声干扰对模拟信号的影响，采用了简单有效的RC 滤波电路。如图5所示，Rl阻值为10K，Cl电容值0. OluF，代入低通滤波公式得到，该电路 可抑制1. 6KHz以上的高频信号干扰。图6a、图6b中，光电隔离电路包括数字输入光耦隔离电路，它将输入信号处理后 送入数据采集卡，数据采集卡输出信号经过数字输出光耦隔离电路控制插装阀组6。本测试系统中需要检测各滤油器及压力过滤器的报警信号，信号为24V的数字开 关量信号，为避免对采集卡部分的5V电平端产生干扰，进行了光耦隔离电路设计，原理如 图6a所示。此外测试系统中需要通过24V电平信号控制电磁换向阀及电磁溢流阀，因此采 集卡输出的5V开关电平信号不能直接对阀进行驱动，所以采用了数字输出光耦隔离电路， 图6b所示。被测伺服阀9通过伺服放大器46与电气控制系统33联接。伺服放大器向伺服阀 提供满足静态和动态特性测试所需的各种驱动信号，并提供振颤信号，防止伺服阀卡死。本 系统选用MOOG公司的G122-824-002型伺服放大器，它为通用型伺服放大器，可与电液伺服 阀及油缸一起组成性能优良的位置、速度、流量等闭环控制系统。数据采集装置为采用PCI总线的多功能数据采集卡53。电气控制系统33为电气控制柜41及主控机50。数据采集装置为采用PCI总线的多功能数据采集卡。传统的数据采集卡一般采用 ISA总线，而当今采用PCI总线控制技术的数据采集产品的出现提高了数据采集控制方案 的性能。PCI总线理论能够达到132Mb/s的传输速度，另外由于PCI支持“Plug&Play”自动 配置功能，数据采集卡一切资源要求的设置工作在系统初启时交由BIOS处理，无须用户进 行开关和跳线操作，配置十分方便。经过对多家公司的多款采集卡比较并结合本测试系统 的各方面要求，决定选用美国OT公司的PCI-6229多功能数据采集卡。PCI-6229的主要参数如下32路16位精度A/D通道，单通道最大采样频率 250KS/S，输入最大电压范围-IOV —+IOV ；4路16位精度D/A通道，单通道最大输出频率833KS/s，输出最大电压范围-IOV —+IOV ；2路32位定时计数器，内部时基80MHz ；48路数字I/O通道。此外板卡带有4KFIF0，支持软件触发、板卡可编程定时器触发和外部触发三种 方式，支持查询、中断和DMA三种数据传输方式。端子板选用NI公司的CB-68LP。外形尺寸14. 35X10. 74cm, 68个端子。联接电缆 选用NI公司的SHC68-68-EPM屏蔽电缆，此电缆两端分别带有一个68芯的连接器，分别和 数据采集卡和端子板相连。本测试系统采用的压力传感器7是ES400J型压力变送器，输出4 20mA电流信 号。具有精度高、长期稳定性好、可靠性强等特点；不锈钢外壳封装，体积小巧，安装方便， 可测量各种液体和气体。其各技术指标满足本测试系统的要求。电液伺服阀的流量测试与其它液压元件的流量测试有所不同，这主要表现在一 是在液压泵、液压马达及普通液压阀的流量测量中一般不要求测试其方向，只要求测试流 量的大小，而伺服阀的流量同时要检测大小和方向；二是空载流量压降试验中，伺服阀的流 量测试是在“空载”即负载压力非常低的条件下进行的，因此流量计必须具有极低的启动压 力；三是流量计必须能耐高压。本测试系统选用德国VSE齿轮流量计，使流量信号转化为电 脉冲信号，信号经过光耦隔离电路至数据采集卡后由微机处理，实现了测试自动化。两路脉 冲信号输出，每升流量对应500个脉冲。 速度传感器和位移传感器
进行电液伺服阀动态性能试验时，电液伺服阀的输出流量进入质量小、低摩擦的动 态油缸的油腔。油缸的速度与电液伺服阀输出的流量成正比，而油缸的速度则通过活塞杆 一端带动的速度传感器检测，因此输出的Γ20πιΑ电流信号即为被测阀的流量信号。由于试验过程中被测伺服阀存在原始零偏，动态油缸由于加工和装配时的公 差配合等原因造成油缸两腔泄漏不一致，活塞与缸筒之间在左右往复运动时摩擦力不对称 等因素，当系统在正弦扫频信号的激励下，活塞做往复运动时会逐渐偏离其原始中立位置， 最后直至撞到一端，使试验无法进行。为此在试验装置中增加了一套位置闭环定中系统，在 油缸活塞杆的另一端加一只位移传感器，用做活塞偏离油缸中位的检测元件。在每次扫频 正弦信号输出前，先通过该位置闭环系统调整活塞至油缸中位。温度传感器
系统中使用了两支温度传感器，其中一支为铠状一体化温度传感器，安装在油箱里， 用来检测油箱内油温，测试范围_5(T100°C。另外一支为陕西秦明传感器有限公司生产 的ES500型温度传感器，安装在不锈钢阀快上，用来检测伺服阀进油口的油温，测试范围 0 100oC。测试系统的抗干扰设计
在测试现场，由于被控对象和被测信号分布在不同的地方，计算机与他们之间也有 相当长的距离；另外现场有强电设备，它们的启动与工作过程对计算机产生强烈的干扰。 如电动机和其它电气设备产生的磁场及各种电磁波辐射等，这些电磁场的存在和变化，使 测试系统出现电干扰，信号线与控制线传递的信号失真。如不采取抗干扰措施，计算机无法 用于测试系统。根据本系统的实际情况，采取的抗干扰措施主要有两点
(1)接地设计。测试装置中的地线是所有电路公共的零电平参考点，理论上地线的 电平应相同，因各点之间必须用导线连接，所以当一根导线两端在不同点接地时，由于导线内阻导致两点电位差不为零，这将影响电路的输入和输出。为克服这一影响，测试系统中的所有部件的机壳在一点接地，并且将电路中的数字地和模拟地隔离开，抑制数字信号对模 拟信号的干扰。(2)采用屏蔽设计。由于测量系统中需要采集多个信号源，所以信号通过电线 (信号通道)传递时会产生噪声干扰、长线传输干扰等。所以系统采用了屏蔽线来消除信号 的干扰，屏蔽线的屏蔽电缆层接地信号。本系统的主控机以LabVIEWS. 5为平台，利用其强大的信号分析处理功能，编程实 现虚拟信号发生器，信号经D/A转换输出作用到电液伺服阀上，相关的信号经传感器进行 信号转换，再经过信号调理电路调理成标准信号经A/D转换成数字信号，并在LabVIEW平台 上对信号进行平滑窗、数字滤波、非线性校正和标定等数字化处理，对其静态特性和动态特 性进行分析，分析结果以图形化曲线的形式输出显示，同时试验中自动保存数据，并生成试 验报告。试验期间，信号源产生的信号波形和现场采集的信号，均在显示器上通过虚拟仪器 的软件面板实时显示。根据传感器信号计算得到伺服阀的各种性能参数。建立了测试记录 数据库，按照伺服阀的出厂序列号保存测试结果。根据电液伺服阀静动态特性测试要求，系 统分为静态特性测试与动态特性测试两部分。静态特性测试主要完成电液伺服阀负载流量 特性、空载流量特性、压力特性、内泄漏特性测试；动态特性测试主要完成电液伺服阀瞬态 响应和频率响应测试。
权利要求
一种伺服阀测试系统，其特征是，它主要由液压测试系统(32)、电气控制系统(33)和数据采集与处理系统(34)组成，被测伺服阀(9)与液压测试系统(32)和电气控制系统(33)联接；其中，液压测试系统(32)中的主油路通过插装阀组(6)自动切换为动态油路和静态油路，在液压测试系统(32)中还设有对被测伺服阀(9)进行检测用的动态油缸(2)；数据采集与处理系统(34)与电气控制系统(33)和液压测试系统(32)相联接。
2.如权利要求1所述的伺服阀测试系统，其特征是，所述液压测试系统(32)包括主油 路、控制油路和抽油油路，它们分别与相应的三台油泵联接，整个液压测试系统(32)由供油 系统(35)和测试平台(36)构成，被测伺服阀(9)安装在测试平台(36)上；其中，主油路包括基础油路、静态油路和动态油路基础油路包括依次联接的主油路吸油滤油器(21)、主油路油泵(20)、主油路压力过滤 器(19)、单向阀1(31)、主油路安全溢流阀(14)、冷却器(22)、回油滤油器(23)，回油滤油器 (23)与油箱(29)联接;静态油路包括依次联接的主油路吸油滤油器(21)、主油路油泵(20)、主油路压力过滤 器(19)、单向阀I (31)，单向阀I (31)与被测伺服阀(9)的P 口联接，被测伺服阀(9)的A 口与插装阀组(6)联接，插装阀组(6)与比例流量阀(4)、流量计(5)、插装阀组(6)、被测伺 服阀(9)的B 口、被测伺服阀(9)的T II、插装阀组(6)、回油截止阀(12)、冷却器(22)、回油 滤油器(23)依次联接，回油滤油器(23)与油箱(29)联接；流量计(5)与数据采集与处理系 统(34)联接；动态油路包括依次联接的主油路吸油滤油器(21)、主油路油泵(20)、主油路压力过滤 器(19)、单向阀I (31)，单向阀I (31)与被测伺服阀(9)的P 口联接，被测伺服阀(9)的A 口与插装阀组(6)联接，插装阀组(6)与动态油缸(2)的左腔联接，动态油缸(2)的右腔与 插装阀组(6)联接，插装阀组(6)与被测伺服阀(9)的B 口联接，被测伺服阀(9)的T 口与 插装阀组(6)联接，插装阀组(6)与回油截止阀(12)、冷却器(22)、回油滤油器(23)依次联 接，回油滤油器(23)与油箱(29)联接；主油路压力过滤器还与一蓄能器(15)联接，主油路安全溢流阀(14)与回油截止阀 (12)间设有一蓄能器(15);所述控制油路包括控制基础油路、伺服阀先导级油路、插装阀阀先导级油路三部分； 其中，控制基础油路包括依次联接的控制油路吸油滤油器(18)、控制油路油泵(17)、控制 油路压力过滤器(16)、单向阀II (37)、控制油路安全溢流阀(38)、冷却器(22)、回油滤油器 (23)依次联接，回油滤油器(23)与油箱(29)联接；伺服阀先导级油路包括依次联接的控制油路吸油滤油器(18)、控制油路油泵(17)、控 制油路压力过滤器(16)、单向阀II (37)、调速阀(11)、截止阀I (47)、被测伺服阀(9)的X 口，被测伺服阀(9)的Y 口经截止阀II (48)直接返回油箱(29)；插装阀阀先导级油路包括依次联接的控制油路吸油滤油器(18)、控制油路油泵(17)、 控制油路压力过滤器(16)、插装阀先导级电磁阀(49)的P 口、插装阀先导级电磁阀(49)、插 装阀先导级电磁阀(49)的T 口，然后插装阀先导级电磁阀(49)的T 口接油箱(29)；所述抽油油路包括依次联接的抽油路吸油滤油器(28)、抽油路油泵(27)，抽油路吸油 滤油器(28)与油箱(29)联接，抽油路油泵(27)与回收油箱(13)联接；回收油箱(13)安装 在测试平台(36)—侧；油箱(29)设有油箱泄油口(30)，并安装液位计(24)和液温计(26)以及空气滤清器 (25)。
3.如权利要求2所述的伺服阀测试系统，其特征是，所述供油系统(35)包括油箱支架(39)，在油箱支架(39)上安装油箱(29)，油箱(29)上安装冷却器(22)、空气滤清器(25)以 及回油滤油器(23)，液位计(24)和液温计(26)安装在油箱(29)上，油箱(29)还与主油路 吸油滤油器(21)和控制油路吸油滤油器(18)联接，主油路吸油滤油器(21)和控制油路吸 油滤油器(18)分别与蝶阀(42)联接，蝶阀(42)则与油路联接；在油箱(29)内设有铠装一 体化热电阻温度变送器(43)；油箱(29) —侧还设有主油路压力过滤器(19)、控制油路压力 过滤器(16)以及两个蓄能器(15)，它们与油路联接；在供油系统(35)的底部则安装有主油 路油泵(20)、控制油路油泵(17)和抽油路油泵(27)，它们与软管总成(40)联接，软管总成(40)通过调压阀组与油路联接。
4.如权利要求2所述的伺服阀测试系统，其特征是，所述测试平台(36)包括试验台架 (44)，在试验台架(44)上安装有被测伺服阀(9)，在试验台架(44) 一侧设有回收油箱(13); 在测试平台(36)上还设有一组耐振压力表(45)，耐振压力表(45)与联接被测伺服阀(9)的 油路联接；在被测伺服阀(9)的下方安装动态油缸(2)，动态油缸(2)通过油路与被测伺服 阀(9)联接，动态油缸(2)还与控制阀组A (51)和控制阀组B (52)联接，控制阀组A (51) 通过测压软管(55)分别与耐振压力表(45)和被测伺服阀(9)联接。
5.如权利要求1或2或4所述的伺服阀测试系统，其特征是，所述数据采集与处理系 统(34)包括至少一个速度传感器(3)、至少一个位移传感器(1)、至少一个压力传感器(7)、 至少一个数据采集装置以及数据转换及光电隔离系统(54);其中，位移传感器(1)和速度传 感器(3)设置在动态油缸(2)两侧并与数据采集装置联接；压力传感器(7)有六个，其中四 个设置在插装阀组(6)的油路上，剩余两个设在被测伺服阀(9)的A 口和B 口，并分别与量 杯(8)联接；压力传感器(7)和流量计(5)经过数据转换及光电隔离系统(54)与数据采集 装置联接。
6.如权利要求5所述的伺服阀测试系统，其特征是，所述数据转换及光电隔离系统 (54)包括电流-电压信号转换、滤波电路和光电隔离电路；其中，电流-电压信号转换电路 为电阻R2，它与电容Cl并联，将输入的电流变为2 10V电压信号；滤波电路为电阻Rl和电 容Cl组成的RC滤波电路，该电路抑制1. 6KHz以上的高频信号干扰；光电隔离电路包括数 字输入光耦隔离电路，它将输入信号处理后送入数据采集卡，数据采集卡输出信号经过数 字输出光耦隔离电路控制插装阀组。
7.如权利要求1所述的伺服阀测试系统，其特征是，所述被测伺服阀(9)通过伺服放大 器(46)与电气控制系统(33)联接。
8.如权利要求5所述的伺服阀测试系统，其特征是，所述数据采集装置为采用PCI总线 的多功能数据采集卡(53)。
9.如权利要求1或7所述的伺服阀测试系统，其特征是，所述电气控制系统(33)为电 气控制柜(41)及主控机(50)。
全文摘要
本发明涉及一种伺服阀测试系统。它采用插装阀自动切换静态、动态油路，可以实现电液伺服阀静态性能和动态性能的全自动一次性测试和智能分析，提高电液伺服阀测试的效率，增加试验结果的准确度，整个测试方法严格依据电液伺服阀的测试标准GB/T15623-1995，完成伺服阀的各项检测试验，并自动的显示和输出试验结果。其结构为它主要由液压测试系统、电气控制系统和数据采集与处理系统组成，被测伺服阀与液压测试系统和电气控制系统联接；其中，液压测试系统中的主油路通过插装阀组自动切换为动态油路和静态油路，在液压测试系统中还设有对被测伺服阀进行检测用的动态油缸；数据采集与处理系统与电气控制系统和液压测试系统相联接。
文档编号F15B19/00GK101813109SQ20101013861
公开日2010年8月25日 申请日期2010年4月2日 优先权日2010年4月2日
发明者李福尚 申请人:山东电力研究院