先导式负载控制阀的试验系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种先导式负载控制阀的试验系统。包括主油路液压泵，先导油路液压泵，比例溢流阀，手动溢流阀，先导二通插装阀，主油路先导换向阀，比例减压阀，先导油路先导换向阀，手动方向阀，被测负载控制阀，负载压力变送器，回油压力变送器，控制压力变送器，流量计，功率放大装置，数据采集卡，计算机，主阶跃模块和先导阶跃模块。本发明能够完成对先导式负载控制阀的单向导通特性、负载压力-流量特性、控制压力-流量特性、负载压力阶跃特性、控制压力阶跃特性进行全面的测试。
【专利说明】先导式负载控制阀的试验系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及液压阀试验系统，尤其是涉及一种先导式负载控制阀的试验系统。
【背景技术】
[0002]在诸如起升机械、液压绞车以及各种工程机械的液压系统应用中，会经常出现负载力方向与需要的负载运动方向一致的情况，此种负载被称为超越负载(负负载)。承受超越负载的液压系统，需要有专门的控制阀来控制从负载流回油源的液压油的流量，此种控制阀一般被称为负载控制阀或平衡阀。
[0003]然而，由于目前我国没有明确的负载控制阀的试验系统的国家和行业标准，对于负载控制阀的试验存在着各厂家、研究机构试验方法和系统不同。而且，往往各厂家和研究机构各自的试验系统只能对负载控制阀的一部分性能进行测试，并不能对负载控制阀的各项性能参数有一个完整的测试。
[0004]有鉴于此，应用新原理和方法，设计一个负载控制阀的试验系统，从而能完成对负载控制阀各项性能参数的完整测试具有十分重要的工程实际意义。
【发明内容】
[0005]为了克服【背景技术】中存在的先导式负载控制阀的测试问题，本发明提供了一套先导式负载控制阀的试验系统，能完成对先导式负载控制阀各项性能参数的完整测试。
[0006]本发明采用的技术方案是:
本发明包括主油路液压泵，先导油路液压泵，比例溢流阀，手动溢流阀，先导二通插装阀，主油路先导换向阀，比例减压阀，先导油路先导换向阀，手动方向阀，被测负载控制阀，负载压力变送器，回油压力变送器，控制压力变送器，流量计，功率放大装置，数据采集卡和计算机。
[0007]主油路液压泵的出油口与手动方向阀的压力油口 P9相连，并且旁路连接比例溢流阀的进油口 P3和先导二通插装阀的进油口 A5，手动方向阀的工作油口 A9与被测负载控制阀的负载油口 B相连，被测负载控制阀的回油口 A与手动方向阀的工作油口 B9相连，手动方向阀的回油口 T9与流量计的进油口相连，流量计的回油口与油箱相连。
[0008]先导油路液压泵的出油口与比例减压阀的压力油口 P7相连，并且旁路连接手动溢流阀的进油口 P4和主油路先导换向阀的压力油口 P6，比例减压阀的回油口 T7与油箱相连，比例减压阀的工作油口 A7与被测负载控制阀的先导油口 X相连，并且旁路连接先导油路先导换向阀的工作油口 A8相连，先导油路先导换向阀的压力油口 P8堵死，先导油路先导换向阀的回油口 T8与油箱相连，主油路先导换向阀回油口 T6与油箱相连，主油路先导换向阀工作油口 A6与先导二通插装阀的控制油口 X5相连，主油路先导换向阀工作油口 B6堵死。
[0009]负载压力变送器与被测负载控制阀的负载油口 B相连，回油压力变送器与被测负载控制阀的回油口 A相连，控制压力变送器与被测负载控制阀的先导油口 X相连；负载压力变送器、回油压力变送器、控制压力变送器和流量计的信号输出端都与数据采集卡的模拟输入口相连，数据采集卡安装在计算机的主板上与计算机进行通讯，数据采集卡的数字输出端与功率放大装置的输入端相连，功率放大装置的输出端分别与比例溢流阀、主油路先导换向阀、比例减压阀和先导油路阶跃先导换向阀的比例电磁铁相连；数据采集卡的数字输出口 DOl与主阶跃模块相连，数据采集卡的数字输出口 D02与先导阶跃模块相连。
[0010]所述主阶跃模块，包括主阶跃电路三极管、主阶跃电路继电器、主阶跃电路二极管、主阶跃电路输入电阻R1、主阶跃电路上拉电阻R2、主阶跃电路整流电阻R3和主油路先导换向阀电磁铁YAl ;数据采集卡的数字输出口 DOl与主阶跃电路输入电阻Rl的一端相连，主阶跃电路输入电阻Rl的另一端与主阶跃电路三极管的基极相连，主阶跃电路三极管的集电极与主阶跃电路继电器的输入端正极相连，主阶跃电路三极管的发射极与电源地相连，主阶跃电路继电器的输入端正极通过主阶跃电路上拉电阻R2与电源正极相连，主阶跃电路继电器的输入端负极与电源地相连，主阶跃电路继电器的输出端正极与电源正极相连，主阶跃电路继电器的输出端负极与主阶跃电路二极管的负极相连，主阶跃电路二极管的正极通过主阶跃电路整流电阻R3与电源地相连，主油路先导换向阀电磁铁YAl的一端与主阶跃电路继电器的输出端负极相连，主油路先导换向阀电磁铁YAl的另一端与电源地相连。
[0011]所述先导阶跃模块，包括先导阶跃电路三极管、先导阶跃电路继电器、先导阶跃电路二极管、先导阶跃电路输入电阻R4、先导阶跃电路上拉电阻R5、先导阶跃电路整流电阻R6和先导油路先导换向阀电磁铁YA2 ;数据采集卡的数字输出口 D02与先导跃电路输入电阻R4的一端相连，先导阶跃电路输入电阻R4的另一端与先导阶跃电路三极管的基极相连，先导阶跃电路三极管的集电极与先导阶跃电路继电器的输入端正极相连，先导阶跃电路三极管的发射极与电源地相连，先导阶跃电路继电器的输入端正极通过先导阶跃电路上拉电阻R5与电源正极相连，先导阶跃电路继电器的输入端负极与电源地相连，先导阶跃电路继电器的输出端正极与电源正极相连，先导阶跃电路继电器的输出端负极与先导阶跃电路二极管的负极相连，先导阶跃电路二极管的正极通过先导阶跃电路整流电阻R6与电源地相连，先导油路先导换向阀电磁铁YA2的一端与先导阶跃电路继电器的输出端负极相连，先导油路先导换向阀电磁铁YA2的另一端与电源地相连。
[0012]主油路阶跃先导换向阀原位时其压力油口 P6与工作油口 A6相通，从而使先导二通插装阀处于关闭状态。
[0013]先导油路阶跃先导换向阀原位时其压力油口 P8与工作油口 AS相通，使被测负载控制阀的先导油口 X处于上压状态。
[0014]本发明具有的有益效果是:
本发明公开的先导式负载控制阀的试验系统，能够完成对先导式负载控制阀的单向导通特性、负载压力-流量特性、控制压力-流量特性、负载压力阶跃特性、控制压力阶跃特性进行全面的测试。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的原理图。
[0016]图2是本发明对电磁铁YAl和YA2的控制电路部分的原理图。[0017]图中:1、主油路液压泵，2、先导油路液压泵，3、比例溢流阀，4、手动溢流阀，5、先导二通插装阀，6、主油路先导换向阀，7、比例减压阀，8、先导油路先导换向阀，9、手动方向阀，
10、被测负载控制阀，11、负载压力变送器，12、回油压力变送器，13、控制压力变送器，14、流量计，15、功率放大装置，16、数据采集卡，17、计算机，18、主阶跃电路三极管，19、主阶跃电路继电器，20、主阶跃电路二极管，21、先导阶跃电路三极管，22、先导阶跃电路继电器，23、先导阶跃电路二极管，RU主阶跃电路输入电阻，R2、主阶跃电路上拉电阻，R3、主阶跃电路整流电阻，R4、先导阶跃电路输入电阻，R5、先导阶跃电路上拉电阻，R6、先导阶跃电路整流电阻，YA1、主油路先导换向阀电磁铁，YA2、先导油路先导换向阀电磁铁。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0019]如图1所示，本发明包括主油路液压泵1，先导油路液压泵2，比例溢流阀3，手动溢流阀4，先导二通插装阀5，主油路先导换向阀6，比例减压阀7，先导油路先导换向阀8，手动方向阀9，被测负载控制阀10，负载压力变送器11，回油压力变送器12，控制压力变送器13，流量计14，功率放大装置15，数据采集卡16和计算机17。
[0020]主油路液压泵I的出油口与手动方向阀9的压力油口 P9相连，并且旁路连接比例溢流阀3的进油口 P3和先导二通插装阀5的进油口 A5，手动方向阀9的工作油口 A9与被测负载控制阀10的负载油口 B相连，被测负载控制阀10的回油口 A与手动方向阀9的工作油口 B9相连，手动方向阀9的回油口 T9与流量计14的进油口相连，流量计14的回油口与油箱相连。
[0021]先导油路液压泵2的出油口与比例减压阀7的压力油口 P7相连，并且旁路连接手动溢流阀4的进油口 P4和主油路先导换向阀6的压力油口 P6，比例减压阀7的回油口 T7与油箱相连，比例减压阀7的工作油口 A7与被测负载控制阀10的先导油口 X相连，并且旁路连接先导油路先导换向阀8的工作油口 A8相连，先导油路先导换向阀8的压力油口 P8堵死，先导油路先导换向阀8的回油口 T8与油箱相连，主油路先导换向阀6回油口 T6与油箱相连，主油路先导换向阀6工作油口 A6与先导二通插装阀5的控制油口 X5相连，主油路先导换向阀6工作油口 B6堵死。
[0022]负载压力变送器11与被测负载控制阀10的负载油口 B相连，回油压力变送器12与被测负载控制阀10的回油口 A相连，控制压力变送器13与被测负载控制阀10的先导油口 X相连；负载压力变送器11、回油压力变送器12、控制压力变送器13和流量计14的信号输出端都与数据采集卡16的模拟输入口相连，数据采集卡16安装在计算机17的主板上与计算机17进行通讯，数据采集卡的数字输出端与功率放大装置15的输入端相连，功率放大装置15的输出端分别与比例溢流阀3、主油路先导换向阀6、比例减压阀7和先导油路阶跃先导换向阀8的比例电磁铁相连；数据采集卡16的数字输出口 DOl与主阶跃模块相连，数据采集卡16的数字输出口 D02与先导阶跃模块相连。
[0023]如图2所示，所述主阶跃模块，包括主阶跃电路三极管18、主阶跃电路继电器19、主阶跃电路二极管20、主阶跃电路输入电阻R1、主阶跃电路上拉电阻R2、主阶跃电路整流电阻R3和主油路先导换向阀电磁铁YAl ;数据采集卡16的数字输出口 DOl与主阶跃电路输入电阻Rl的一端相连，主阶跃电路输入电阻Rl的另一端与主阶跃电路三极管18的基极相连，主阶跃电路三极管18的集电极与主阶跃电路继电器19的输入端正极相连，主阶跃电路三极管18的发射极与电源地相连，主阶跃电路继电器19的输入端正极通过主阶跃电路上拉电阻R2与电源正极相连，主阶跃电路继电器19的输入端负极与电源地相连，主阶跃电路继电器19的输出端正极与电源正极相连，主阶跃电路继电器19的输出端负极与主阶跃电路二极管20的负极相连，主阶跃电路二极管20的正极通过主阶跃电路整流电阻R3与电源地相连，主油路先导换向阀电磁铁YAl的一端与主阶跃电路继电器19的输出端负极相连，主油路先导换向阀电磁铁YAI的另一端与电源地相连。
[0024]如图2所示，所述先导阶跃模块，包括先导阶跃电路三极管21、先导阶跃电路继电器22、先导阶跃电路二极管23、先导阶跃电路输入电阻R4、先导阶跃电路上拉电阻R5、先导阶跃电路整流电阻R6和先导油路先导换向阀电磁铁YA2 ;数据采集卡16的数字输出口 D02与先导跃电路输入电阻R4的一端相连，先导阶跃电路输入电阻R4的另一端与先导阶跃电路三极管21的基极相连，先导阶跃电路三极管21的集电极与先导阶跃电路继电器22的输入端正极相连，先导阶跃电路三极管21的发射极与电源地相连，先导阶跃电路继电器22的输入端正极通过先导阶跃电路上拉电阻R5与电源正极相连，先导阶跃电路继电器22的输入端负极与电源地相连，先导阶跃电路继电器22的输出端正极与电源正极相连，先导阶跃电路继电器22的输出端负极与先导阶跃电路二极管23的负极相连，先导阶跃电路二极管23的正极通过先导阶跃电路整流电阻R6与电源地相连，先导油路先导换向阀电磁铁YA2的一端与先导阶跃电路继电器22的输出端负极相连,先导油路先导换向阀电磁铁YA2的另一端与电源地相连。
[0025]主油路阶跃先导换向阀6原位时其压力油口 P6与工作油口 A6相通，从而使先导二通插装阀5处于关闭状态。
[0026]先导油路阶跃先导换向阀8原位时其压力油口 P8与工作油口 A8相通，使被测负载控制阀10的先导油口 X处于上压状态。
[0027]所述先导二通插装阀5旁路连接在主油路液压泵I与手动方向阀9之间的油路上，用以提供负载压力的阶跃信号。
[0028]先导油路阶跃先导换向阀8旁路连接在比例减压阀7与被测负载控制阀10的控制口之间的油路上，用以提供控制压力的阶跃信号。
[0029]本发明对被测负载控制阀测试时的工作原理如下:
I)进行单向导通特性测试时，主油路液压泵I开启，先导油路液压泵2关闭，手动方向阀9处于右位，主油路先导换向阀6、比例减压阀7、先导油路先导换向阀8不通电，比例溢流阀3，由计算机17通过数据采集卡16和功率放大装置15向比例溢流阀3通入一定的电流，进而控制被测负载控制阀10的回油口 A的压力，负载压力变送器11、回油压力变送器
12、流量计14分别将测量的负载压力、回油压力和通过被测负载控制阀10的流量转化成电信号传送给数据采集卡16进而记录在计算机17中。
[0030]2)进行负载压力-流量特性测试时，主油路液压泵I开启，先导油路液压泵2开启，手动方向阀9处于左位，主油路先导换向阀6、先导油路先导换向阀8不通电，由计算机17通过数据采集卡16和功率放大装置15向比例减压阀7通入一定电流从而将负载控制阀10的先导油口 X的压力调节到一定值，由计算机17通过数据采集卡16和功率放大装置15向比例溢流阀3通入一定的电流，进而控制被测负载控制阀10的负载油口 B的压力在需要的范围内变化，负载压力变送器11、回油压力变送器12、控制压力变送器13、流量计14分别将测量的负载压力、回油压力、控制压力和通过被测负载控制阀10的流量转化成电信号传送给数据采集卡16进而记录在计算机17中。
[0031]3)进行控制压力-流量特性测试时，主油路液压泵I开启，先导油路液压泵2开启，手动方向阀9处于左位，主油路先导换向阀6、先导油路先导换向阀8不通电，由计算机17通过数据采集卡16和功率放大装置15向比例溢流阀3通入一定的电流，进而控制被测负载控制阀10的负载油口 B的压力为一定值，由计算机17通过数据采集卡16和功率放大装置15向比例减压阀7通入一定电流从而使负载控制阀10的先导油口 X的压力在需要的范围内变化，负载压力变送器11、回油压力变送器12、控制压力变送器13、流量计14分别将测量的负载压力、回油压力、控制压力和通过被测负载控制阀10的流量转化成电信号传送给数据采集卡16进而记录在计算机17中。
[0032]4)进行负载压力阶跃特性测试时，主油路液压泵I开启，先导油路液压泵2开启，手动方向阀9处于左位，主油路先导换向阀6开始时由计算机通过数据采集卡16和功率放大装置15控制处于得电状态，先导油路先导换向阀8不通电，由计算机17通过数据采集卡16和功率放大装置15向比例溢流阀3通入一定的电流，使比例溢流阀的调定压力为一定值，由计算机17通过数据采集卡16和功率放大装置15向比例减压阀7通入一定电流从而使负载控制阀10的先导油口 X的压力为一定值，在某一时刻，由计算机通过数据采集卡16和功率放大装置15控制主油路先导换向阀6突然失电，从而使被测负载控制阀10的负载油口 B产生阶跃的压力信号，负载压力变送器11、回油压力变送器12、控制压力变送器13、流量计14分别将测量的负载压力、回油压力、控制压力和通过被测负载控制阀10的流量转化成电信号传送给数据采集卡16进而记录在计算机17中。
[0033]5)进行控制压力阶跃特性测试时，主油路液压泵I开启，先导油路液压泵2开启，手动方向阀9处于左位，先导油路先导换向阀8开始时由计算机通过数据采集卡16和功率放大装置15控制处于得电状态，主油路先导换向阀6不通电，由计算机17通过数据采集卡16和功率放大装置15向比例溢流阀3通入一定的电流，使被测负载控制阀10的负载油口B的压力为一定值，由计算机17通过数据采集卡16和功率放大装置15向比例减压阀7通入一定电流从而使比例减压阀7的调定压力为一定值，在某一时刻，由计算机通过数据采集卡16和功率放大装置15控制先导油路先导换向阀8突然失电，从而使被测负载控制阀10的先导油口 X产生阶跃的压力信号，负载压力变送器11、回油压力变送器12、控制压力变送器13、流量计14分别将测量的负载压力、回油压力、控制压力和通过被测负载控制阀10的流量转化成电信号传送给数据采集卡16进而记录在计算机17中。
【权利要求】
1.一种先导式负载控制阀的试验系统，其特征在于:包括主油路液压泵(1)，先导油路液压泵(2)，比例溢流阀(3)，手动溢流阀(4)，先导二通插装阀(5)，主油路先导换向阀(6)，比例减压阀(7)，先导油路先导换向阀(8)，手动方向阀(9)，被测负载控制阀(10)，负载压力变送器(11)，回油压力变送器(12)，控制压力变送器(13)，流量计(14)，功率放大装置(15)，数据采集卡(16)和计算机(17); 主油路液压泵(I)的出油口与手动方向阀(9)的压力油口 P9相连，并且旁路连接比例溢流阀(3)的进油口 P3和先导二通插装阀(5)的进油口 A5，手动方向阀(9)的工作油口 A9与被测负载控制阀(10)的负载油口 B相连，被测负载控制阀(10)的回油口 A与手动方向阀(9)的工作油口 B9相连，手动方向阀(9)的回油口 T9与流量计(14)的进油口相连，流量计(14)的回油口与油箱相连； 先导油路液压泵(2)的出油口与比例减压阀(7)的压力油口 P7相连，并且旁路连接手动溢流阀(4)的进油口 P4和主油路先导换向阀(6)的压力油口 P6，比例减压阀(7)的回油口 T7与油箱相连，比例减压阀(7)的工作油口 A7与被测负载控制阀(10)的先导油口 X相连，并且旁路连接先导油路先导换向阀(8)的工作油口 A8相连，先导油路先导换向阀(8)的压力油口 P8堵死，先导油路先导换向阀(8)的回油口 T8与油箱相连，主油路先导换向阀(6)回油口 T6与油箱相连，主油路先导换向阀(6)工作油口 A6与先导二通插装阀(5)的控制油口 X5相连，主油路先导换向阀(6)工作油口 B6堵死； 负载压力变送器(11)与被测负载控制阀(10)的负载油口 B相连，回油压力变送器(12)与被测负载控制阀(10)的回油口 A相连，控制压力变送器(13)与被测负载控制阀(10)的先导油口 X相连；负载压`力变送器(11)、回油压力变送器(12)、控制压力变送器(13)和流量计(14)的信号输出端都与数据采集卡(16)的模拟输入口相连，数据采集卡(16)安装在计算机(17)的主板上与计算机(17)进行通讯，数据采集卡的数字输出端与功率放大装置(15)的输入端相连，功率放大装置(15)的输出端分别与比例溢流阀(3)、主油路先导换向阀(6)、比例减压阀(7)和先导油路阶跃先导换向阀(8)的比例电磁铁相连；数据采集卡(16)的数字输出口DOl与主阶跃模块相连，数据采集卡(16)的数字输出口 D02与先导阶跃模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种先导式负载控制阀的试验系统，其特征在于:所述主阶跃模块，包括主阶跃电路三极管(18)、主阶跃电路继电器(19)、主阶跃电路二极管(20)、主阶跃电路输入电阻R1、主阶跃电路上拉电阻R2、主阶跃电路整流电阻R3和主油路先导换向阀电磁铁YAl ;数据采集卡(16)的数字输出口 DOl与主阶跃电路输入电阻Rl的一端相连，主阶跃电路输入电阻Rl的另一端与主阶跃电路三极管(18)的基极相连，主阶跃电路三极管(18)的集电极与主阶跃电路继电器(19)的输入端正极相连，主阶跃电路三极管(18)的发射极与电源地相连，主阶跃电路继电器(19)的输入端正极通过主阶跃电路上拉电阻R2与电源正极相连，主阶跃电路继电器(19)的输入端负极与电源地相连，主阶跃电路继电器(19)的输出端正极与电源正极相连，主阶跃电路继电器(19)的输出端负极与主阶跃电路二极管(20)的负极相连，主阶跃电路二极管(20)的正极通过主阶跃电路整流电阻R3与电源地相连，主油路先导换向阀电磁铁YAl的一端与主阶跃电路继电器(19)的输出端负极相连，主油路先导换向阀电磁铁YAl的另一端与电源地相连。
3.根据权利要求1所述的一种先导式负载控制阀的试验系统，其特征在于:所述先导阶跃模块，包括先导阶跃电路三极管(21)、先导阶跃电路继电器(22)、先导阶跃电路二极管(23)、先导阶跃电路输入电阻R4、先导阶跃电路上拉电阻R5、先导阶跃电路整流电阻R6和先导油路先导换向阀电磁铁YA2 ;数据采集卡(16)的数字输出口 D02与先导跃电路输入电阻R4的一端相连，先导阶跃电路输入电阻R4的另一端与先导阶跃电路三极管(21)的基极相连，先导阶跃电路三极管(21)的集电极与先导阶跃电路继电器(22)的输入端正极相连，先导阶跃电路三极管(21)的发射极与电源地相连，先导阶跃电路继电器(22)的输入端正极通过先导阶跃电路上拉电阻R5与电源正极相连，先导阶跃电路继电器(22)的输入端负极与电源地相连，先导阶跃电路继电器(22)的输出端正极与电源正极相连，先导阶跃电路继电器(22)的输出端负极与先导阶跃电路二极管(23)的负极相连，先导阶跃电路二极管(23)的正极通过先导阶跃电路整流电阻R6与电源地相连，先导油路先导换向阀电磁铁YA2的一端与先导阶跃电路继电器(22)的输出端负极相连，先导油路先导换向阀电磁铁YA2的另一端与电源地相连。
4.根据权利要求1所述的一种先导式负载控制阀的试验系统，其特征在于:主油路阶跃先导换向阀(6)原位时其压力油口 P6与工作油口 A6相通，从而使先导二通插装阀(5)处于关闭状态。
5.根据权利要求1所述的一种先导式负载控制阀的试验系统，其特征在于:先导油路阶跃先导换向阀(8)原位时其压力油口 P8与工作油口 A8相通，使被测负载控制阀(10)的先导油口 X处于上 压状态。
【文档编号】F15B19/00GK103775435SQ201410010744
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】谢海波, 刘建彬, 杨华勇 申请人:浙江大学