一种滑阀稳态液动力及阀口节流系数测量装置的制作方法

本发明属于机械测量工程技术领域，涉及一种滑阀稳态液动力及阀口节流系数测量装置。

背景技术：

滑阀是液压系统的关键基础元件，通过控制阀芯位移，改变阀芯和阀套间的节流窗口大小，实现流量和压力的精确控制；获取阀口节流系数的准确值，是阀芯额定位移设计的关键。此外，节流窗口在打开状态时，由于液流动量变化，导致滑阀受到稳态液动力作用，阻碍节流窗口开启；驱动滑阀时，需克服稳态液动力的作用，因此明确滑阀副稳态液动力值对整阀的设计至关重要。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种滑阀稳态液动力及阀口节流系数测量装置，针对目前滑阀稳态液动力和节流系数测量不便，缺乏准确数据的问题；通过旋进螺钉推动滑阀阀芯运动和千分表显示滑阀阀芯运动位移，测量阀口开度变化量，结合阀口流量，可计算得出阀口节流系数和滑阀稳态液动力值。

本发明的技术方案如下：

一种滑阀稳态液动力及阀口节流系数测量装置，所测量的滑阀包括阀体、阀套和滑阀阀芯，本装置包括旋进组件和测量组件，旋进组件包括右压块、右端盖、旋进螺钉和右顶杆；测量组件包括左压块、左顶杆、弹簧、弹簧座和千分表；

其中，右压块内具有空腔，旋进螺钉与右端盖螺纹连接，右端盖设在右压块的右端，旋进螺钉的螺纹端可旋进地插入右压块内并能推动右压块内的右顶杆向左边移动，右压块左端设有密封盖板；

左压块内具有空腔，左顶杆一端设在左压块的空腔内，另一端伸出左压块，左顶杆在左压块空腔内的一端与千分表的测量杆接触；左顶杆和千分表测量杆的接触部分还套有弹簧；

右压块和左压块上预留有通油孔，旋进组件的右顶杆顶在滑阀的滑阀阀芯右端，测量组件的左顶杆顶在滑阀的滑阀阀芯左端。

进一步的，右压块和左压块与滑阀阀体的接触端分别都设有密封盖板。

进一步的，旋进组件还包括防转头和防转插块；右压块侧面设有横向长槽，防转插块一端设在横向长槽上，防转插块另一端与右顶杆的右端接触，防转插块右端通过防转头与旋进螺钉接触。该结构限制了防转插块绕滑阀阀芯轴向的转动，隔绝了旋进螺钉的转动通过压合面间的摩擦力传递到滑阀阀芯上，避免了阀芯转动对测量结果的影响，提高了测量精度。

进一步的，测量组件还包括锁紧环、弹簧座和螺帽；螺帽安装左压块的左端，并通过螺纹连接在左压块上的锁紧环紧固，螺帽右端承载弹簧座螺帽左端设有通孔，千分表的测量杆穿过螺帽的通孔与左顶杆接触。

进一步的，千分表的测量杆和螺帽之间还设有压环。

进一步的，还包括紧固螺钉，使用本装置时，将旋进组件和测量组件分别安装在滑阀阀体的左侧和右侧，然后用若干个紧固螺钉将旋进组件和测量组件连接。

进一步的，使用本装置测量稳态滑阀液动力时，左压块上的通油口接通回油，同时向右压块的通油口处通入一定压力的油液，同时旋松旋进螺钉，使旋进螺钉脱离右顶杆；在油液压力作用下，滑阀阀芯右移，读取右压块通油口的压力变化值δpl和对应的千分表读出的阀口开度变化量δs，在已知弹簧刚度值kv和阀芯端面面积av的基础上，可计算得出滑阀稳态液动力值fs：

fs＝δpl·av-kv·δs。

进一步的，使用本装置测量滑阀节流系数时，堵死右压块和左压块上的通油孔，转动旋进螺钉使得右顶杆向左移动，推动滑阀阀芯左移，然后通过千分表显示滑阀阀芯运动位移，测量阀口开度变化量δs；同时通过外接流量计测量滑阀流量的变化量δq，通过外接压力表读取滑阀节流口两侧压差δp，则可根据已知的滑阀副面积梯度w和介质密度ρ，计算阀口节流系数cd：

本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

1、本发明在右压块和左压块上预留有带轴向密封和安装螺纹的通油孔，可作为测压接口，也可通入高压油液；同时可通过外接流量计的方式测量滑阀副节流流量；实现了压力和流量的同时测量，提高了测量效率。

2、本发明的密封盖板与阀套之间有轴向静密封，密封盖板与右压块之间有端面静密封，密封盖板与左压块之间有端面静密封，右压块与右顶杆间有轴向动密封，左压块与左顶杆间有轴向动密封，可保证无油液外泄，提升了测量时的安全性。

3、本发明设置有防转插块，隔绝了旋进螺钉的转动通过压合面间的摩擦力传递到滑阀阀芯上，避免了阀芯转动对测量结果的影响，提高了测量精度。

附图说明

图1是本发明的滑阀稳态液动力及阀口节流系数测量装置剖视图；

图2是本发明的滑阀稳态液动力及阀口节流系数测量装置俯视图；

其中：1为右压块、2为右端盖、3为旋进螺钉、4为防转头、5为防转插块、6为右顶杆、7为密封盖板、8为左压块、9为左顶杆、10为锁紧环、11为弹簧、12为弹簧座、13为千分表、14为压环、15为螺帽、16为阀体、17为阀套、18为滑阀阀芯、19为紧固螺钉。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

一种滑阀稳态液动力及阀口节流系数测量装置，所测量的滑阀包括阀体16、阀套17和滑阀阀芯18，本装置包括旋进组件和测量组件，旋进组件包括右压块1、右端盖2、旋进螺钉3和右顶杆6；测量组件包括左压块8、左顶杆9、弹簧11、弹簧座12和千分表13；

其中，右压块1内具有空腔，旋进螺钉3与右端盖2螺纹连接，右端盖2设在右压块1的右端，旋进螺钉3的螺纹端可旋进地插入右压块1内并能推动右压块1内的右顶杆6向左边移动，右压块1左端设有密封盖板7；

左压块8内具有空腔，左顶杆9一端设在左压块8的空腔内，另一端伸出左压块8，左顶杆9在左压块8空腔内的一端与千分表13的测量杆接触；左顶杆9和千分表13测量杆的接触部分还套有弹簧11；

旋进组件的右顶杆6顶在滑阀的滑阀阀芯18右端，测量组件的左顶杆9顶在滑阀的滑阀阀芯18左端。

右压块1和左压块8与滑阀阀体16的接触端分别都设有密封盖板7。

旋进组件还包括防转头4和防转插块5；右压块1侧面设有横向长槽，防转插块5一端设在横向长槽上，防转插块5另一端与右顶杆6的右端接触，防转插块5右端通过防转头4与旋进螺钉3接触。

测量组件还包括锁紧环10、弹簧座12和螺帽15；螺帽15安装左压块8的左端，并通过螺纹连接在左压块8上的锁紧环10紧固，螺帽15右端承载弹簧座12螺帽15左端设有通孔，千分表13的测量杆穿过螺帽15的通孔与左顶杆9接触。

千分表13的测量杆和螺帽15之间还设有压环14。

还包括紧固螺钉19，使用本装置时，将旋进组件和测量组件分别安装在滑阀阀体16的左侧和右侧，然后用若干个紧固螺钉19将旋进组件和测量组件连接。

阀套17安装在阀体16内孔中，滑阀阀芯18安装在阀套17内孔中，密封盖板17安装在阀体16两侧，右压块1安装于右密封盖板17外侧，右顶杆6插入右压块1内孔，防转插块5和防转头4依次叠加安装在右顶杆6右侧，右端盖2安装于右压块1右侧，通过螺钉紧固在右压块1上，旋进螺钉3通过右端盖2上的螺纹拧入右压块1，拧紧旋进螺钉3可推动滑阀阀芯18向右侧移动。

左压块8安装于左密封盖板17外侧，左顶杆9插入左压块8内孔，弹簧11安装在左顶杆9端面，弹簧座12安装于弹簧11左侧；压环14和千分表13通过径向过盈配合安装于螺帽15内孔，固结为一体，无相对运动；锁紧环10旋入左压块8上的外螺纹，螺帽15也与左压块8上的外螺纹连接，锁紧环10保证螺帽15锁紧无松动；紧固螺钉19穿过左压块8和右压块1上的安装孔，保证左压块8、右压块1和两侧密封盖板7压紧在阀体16上；在弹簧11力作用下，滑阀阀芯18与左顶杆9保持压紧，滑阀阀芯18位移显示为千分表13读数。

右压块1和左压块8上预留有通油孔，可作为测压接口，也可通入高压油液。

密封盖板7与阀套17之间有轴向静密封，密封盖板7与右压块1之间有端面静密封，密封盖板7与左压块8之间有端面静密封，右压块1与右顶杆6间有轴向动密封，左压块8与左顶杆9间有轴向动密封，可保证无油液外泄。

防转插块5插入右压块1的方槽中，限制了防转插块5绕滑阀阀芯18轴向的转动，隔绝了旋进螺钉3的转动通过压合面间的摩擦力传递到滑阀阀芯18上，避免了阀芯转动对测量结果的影响，提高了测量精度。

本发明的一种滑阀稳态液动力及阀口节流系数测量装置，如图1和图2所示，该测量装置可以用于测量滑阀稳态液动力和节流系数。

测量滑阀节流系数时，使用堵头堵死右压块1和左压块8上的通油孔。调整螺帽15和锁紧环10的位置，保证弹簧11保持压缩状态，使得左顶杆9与滑阀阀芯18始终保持接触压紧，调整千分表13轴向位置，使得千分表13测量头与左顶杆9接触，可通过千分表(13)显示滑阀阀芯(18)运动位移，测量阀口开度变化量δs；通过旋进螺钉(3)推动滑阀阀芯(18)运动；同时通过外接流量计测量滑阀流量的变化量δq，通过外接压力表读取滑阀节流口两侧压差δp，则可根据已知的滑阀副面积梯度w和介质密度ρ，计算阀口节流系数cd

测量滑阀稳态液动力时，左压块8上的通油口接通回油，同时向右压块(1)的通油口处通入一定压力的油液，同时旋松旋进螺钉(3)，使旋进螺钉(3)脱离左顶杆(6)；在油液压力作用下，滑阀阀芯(18)左移，读取右压块(1)通油口的压力变化值δpl和对应的千分表(13)读出的阀口开度变化量δs，在已知弹簧(11)刚度值kv和阀芯端面面积av的基础上，可计算得出滑阀稳态液动力值fs

fs＝δpl·av-kv·δs

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。