一种先导式负载控制阀的阀芯动态测试系统的制作方法
【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。
【专利说明】
一种先导式负载控制阀的阀芯动态测试系统
技术领域
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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】
[0005] 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。
[0006] 本发明采用的技术方案是：
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 所述的主油路包括液压栗、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栗与油箱连接，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。
[0011] 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 油口经液压栗与油箱连接，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。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 本发明具有的有益效果是：
[0016] 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】
[0017] 图1是本发明的总结构原理图。
[0018] 图2是本发明先导油路液压油流向示意图。
[0019] 图3是本发明主油路液压油流向示意图。
[0020] 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、液压栗，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】
[0021] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 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。
[0025] 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。
[0026] 主油路包括液压栗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进油口经液压栗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。
[0027] 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 进油口经液压栗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。
[0028]本发明实施例及其具体测试工作过程如下：
[0029] 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。
[0030] 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。
[0031] 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。
[0032] 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。
[0033] 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。
[0034] 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。
[0035] 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。
[0036] 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。
[0037]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。
【主权项】
1. 一种先导式负载控制阀的阀芯动态测试系统，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 f其特征在于： 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)。2. 根据权利要求1所述的一种先导式负载控制阀的阀芯动态测试系统，其特征在于:所 述的先导位移传感器(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。3. 根据权利要求1所述的一种先导式负载控制阀的阀芯动态测试系统，其特征在于:所 述的主位移传感器（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。4. 根据权利要求1所述的一种先导式负载控制阀的阀芯动态测试系统，其特征在于:所 述的主油路包括液压栗（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)进油口经液压栗（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)。5. 根据权利要求1所述的一种先导式负载控制阀的阀芯动态测试系统，其特征在于:所 述的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)进油口经液压栗（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)。6. 根据权利要求4所述的一种先导式负载控制阀的阀芯动态测试系统，其特征在于:所 述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。7. 根据权利要求5所述的一种先导式负载控制阀的阀芯动态测试系统，其特征在于:所 述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。
【文档编号】F15B19/00GK105822624SQ201610331364
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】谢海波, 刘建彬, 杨华勇
【申请人】浙江大学