旋转导向液压系统电磁阀组测试装置的制作方法

本发明涉及井下工具测试系统领域的一种旋转导向液压系统电磁阀组测试装置。

背景技术：

当旋转导向井下工具系统在井下工作时，井下专用螺杆通过万向轴带动旋转导向头传动轴高速转动，依附在传动轴上的发电机及水力泵开始工作，给旋转导向头提供电力和液力动力，测控系统实时采集系统姿态参数，控制电路根据实时姿态参数实时输出控制指令，电磁阀接受来自控制电路的指令，控制导向翼肋顺序支出，实现对井眼井壁的推靠，使钻头产生侧向力，从而实现造斜。

在旋转导向系统中，通过电磁阀组的动作来有效控制翼肋伸出，电磁阀动作的正确性和可靠性对整个旋转导向系统来说至关重要，因此，对电磁阀动作的测试就显得极其重要，其中对每个阀的寿命、阀的响应时间及稳定性、阀组中各个阀的响应时间一致性、泄压阀可靠性、油路畅通性的检测是必须的。

现有的电磁阀测试装置都是基于对单个电磁阀性能进行测试，而对于旋转导向液压系统，不但要求对单个电磁阀的寿命、阀的响应时间及稳定性进行测试，还需对电磁阀组中各个阀的响应时间一致性、泄压阀可靠性及整个油路和电路的畅通性进行检测，因此需要一种装置能够实现对旋转导向液压系统的电磁阀组性能进行测试。

技术实现要素：

本发明的目的是为了弥补现有技术的不足,提供一种旋转导向液压系统电磁阀组测试装置，通过本测试装置不仅可以对单个阀的寿命、阀的响应时间及稳定性，还可以对阀组中各个阀的响应时间一致性、泄压阀可靠性、油路畅通性进行检测。

一种旋转导向液压系统电磁阀组测试装置，包括：液压泵、压力传感器、泄压阀、循环阀、电磁阀、温度传感器和测控电路，测控电路包括控制系统、数据采集系统和上位机；其中，泄压阀、循环阀和电磁阀置于测试阀座的凹槽内，测试阀座为一个中空的圆柱体，多个个电磁阀分布在测试阀座上，泄压阀和循环阀位于不同的两个电磁阀之间；在测试阀座上还设置分别有与来自液压泵的液压油管路连接的油路通道a、油路通道b，其中油路通道a与循环阀、泄压阀油路相连，油路通道b与电磁阀相连，最终通过管路回到液压泵的油池；从测控电路出来的线路通过圆弧槽及凹槽与循环阀及电磁阀相连。

上述方案进一步包括：

测控电路由AC/DC、传感器、DC/DC、微处理器、阀驱动器、待测阀、通讯模块和上位机组成。

电磁阀为三个并呈120度均匀分布在测试阀座上。

本发明所述的旋转导向液压系统电磁阀组测试装置具有的有益效果是: 与现有技术相比，该测试装置在对单个电磁阀测试的同时，可实现电磁阀组性能测试，另外，该测试装置尺寸及工作过程与旋转导向液压系统的真实尺寸和工作工程完全一致，可对整个液压系统的油路和电路畅通性进行检测。

附图说明：

图1为旋转导向液压系统电磁阀组测试装置的结构示意图。

图2为旋转导向液压系统电磁阀组测试装置阀座正面立体视图。

图3为旋转导向液压系统电磁阀组测试装置阀座底面立体视图。

图4为旋转导向液压系统电磁阀组测试装置测控电路示意图。

图中：1、液压泵，2、压力传感器，3、泄压阀，4、循环阀5、电磁阀，6、温度传感器，7、控制系统，8、数据采集系统，9、上位机，10、油路通道a，11、油路通道b ， 13、圆弧槽及凹槽，14、定位销孔，15、固定螺丝孔，16、AC/DC，17、传感器，18、DC/DC，19、微处理器，20、阀驱动器，21、待测阀A，22、待测阀B，23、待测阀C ，24、待测阀D，25、通讯模块。

具体实施方式：

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种旋转导向液压系统电磁阀组测试装置的结构示意图。

如图1所示，该电磁阀组测试装置包括液压泵1、压力传感器2、泄压阀3、循环阀4、电磁阀5、温度传感器6、控制系统7、数据采集系统8、上位机9。液压泵1用于对整个油路提供泵压；压力传感器2用于对整个油路的泵压进行监测；泄压阀3用于将整个油路泵压控制在设定值，以保证整个系统的安全性；温度传感器6用于对阀组中每个阀的温升进行监测；控制系统7通过上位机的电磁阀组控制时序实现对电磁阀组有序控制；数据采集系统8将采集到的压力传感器及温度传感器信号传输给上位机；上位机9通过采集压力传感器2、温度传感器6及阀组控制时序，对电磁阀组的工作状态进行监控。

图2为本发明实施例提供的一种旋转导向液压系统电磁阀组测试装置测试阀座正面立体视图，图3为测试阀座底面立体视图。

如图所示，阀座为一个中空的圆柱体，阀座上安装着五个阀，包括三个电磁阀5、一个泄压阀3和一个循环阀4，其中三个电磁阀呈120度均匀分布在测试阀座上，泄压阀3和循环阀4位于不同的两个电磁阀之间。测试阀座上的油路：从液压泵出来的液压油通过管路与油路通道a10、油路通道b11相通，其中油路通道a与循环阀、泄压阀油路相连，油路通道b与电磁阀相连，最终通过管路回到液压泵的油池。测试阀座上的电路：从控制系统出来的线路通过圆弧槽及凹槽13与循环阀及电磁阀相连。定位销孔14用于装配时固定位置。固定螺丝孔15用于穿螺栓进行部件连接。三个电磁阀与三个翼肋连着，当电磁阀动作时，液压泵出口高压油与翼肋活塞连通，当电磁阀不动作时，油池的低压油与翼肋活塞连通。开泵后，泵会不断打出液压油，由于循环阀一直开着，泵出口液压油回到油池，可以保证油路畅通，不会出现憋压现象。在控制翼肋支出时，首先关闭循环阀，然后打开与要支出的翼肋对应的电磁阀，在控制翼肋收回时，同时打开循环阀和与要收回的翼肋对应的电磁阀。通过控制系统的测控电路控制五个阀的动作，以检测旋转导向液压系统的电磁阀组及相关的油路和电路是否畅通。

图4为本发明实施例提供的一种旋转导向液压系统电磁阀组测试装置测控电路示意图。

如图所示，测控电路由AC/DC16、传感器17、DC/DC18、微处理器19、阀驱动器20、待测阀A21、待测阀B22、待测阀C23、待测阀D24、通讯模块25和上位机组成。其中，测试装置通过通讯模块与上位机进行数据交换，上位机显示待测阀测试过程中的中间过程的状态，用以判断待测阀的情况，以及测试装置系统运行状态。将待测阀连接到驱动器，开启测试装置电源，测试系统检测测试系统的各点油路压力，以低压试运行，测试油路是否通畅，避免误操作引起的安全问题。测试系统自检通过后，上位机可以启动阀测试自动程序或者手动程序。自动程序主要特点是，测试装置根据事先设计的测试时序对待测阀进行循环测试，主要用于对待测阀的长期稳定性进行测试。手动测试的特点是，上位机有操作人员手动控制需要测试的某个阀，分时测试待测阀的电气、液压关断等性能。

进一步地，根据电磁阀推靠旋转导向翼肋力需要，通常设定泄压阀压力值为5MPa，采用的液压泵能够提供的最大泵压为20MPa，管路中初始油压为0MPa，开动液压泵，管路中的油压会上升，上位机通过数据采集系统采集压力传感器的数据可以对油压进行监测，当油压超过5MPa，泄压阀会打开，使管路中的油压保持在5MPa，当管路中的油压稳定在5MPa一定时间后，上位机运行电磁阀组控制程序，控制系统根据时序控制电磁阀组中电磁阀的通断及持续时间，使相应的电磁阀开始动作，从而使管路中的油压迅速下降，根据控制程序对整个电磁阀组进行循环检测。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。