一种液压插装阀污染敏感度外特性试验台及试验方法

本发明涉及液压阀试验，具体是液压插装阀污染敏感度外特性试验技术。

背景技术：

1、液压插装阀广泛用于各种液压控制系统中，实际工作过程中固体颗粒物侵入系统会使液压阀的性能下降，严重时会造成液压阀动作失灵，因此研究不同尺寸及浓度的含污染颗粒工作介质对液压阀的性能的影响程度，对于其寿命预测以及保证液压系统安全、可靠运行具有重要意义。在进行液压元件污染敏感度性能试验时要保证系统中加入的固体颗粒污染物要均匀地分散在试验系统的工作介质中，需要污染工作介质在系统中循环运行，检测液压阀的性能参数，不同种类的液压阀性能指标不同，已有的污染敏感度试验装置是根据板式阀或片式阀设计的，且只能测试一种功能的阀，使用范围有限，如专利一种伺服阀污染敏感度测定试验装置及试验方法（cn108169091a）、用于换向阀污染敏感度测试的系统（cn112963407b)等，如何做到综合考虑适应不同类型插装阀的污染敏感度外特性试验台，测试不同类型插装阀的性能参数是本发明需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种液压插装阀污染敏感度外特性试验台及试验方法。

2、本发明是一种液压插装阀污染敏感度外特性试验台及试验方法，试验台包括水箱1、台架15、电控箱14、无纸记录仪10和安装基座16，所述水箱1上设有冷却器2、搅拌器6、手动换向阀3-1、手动换向阀3-2、溢流阀4、安全阀5、截止阀7-1，所述台架15面板上设有截止阀7-2、压力表8、减压阀9、无纸记录仪10、测试阀11、基础阀块12和压力传感器13，所述台架15的箱体中设有电机18，所述电机输出端连接有柱塞泵17，所述柱塞泵17的输入端通过手动换向阀3-1连接水箱1，所述柱塞泵17的输出端分出两条油路，主油路依次连接单向阀19、电磁换向阀20、减压阀9、基础阀块12、压力表8、流量计22、溢流阀4，另一条油路上依次连接截止阀7-2、压力表8-3、安全阀5，所述两条油路出口端汇合后连接有冷却器2，所述冷却器2的出口端连接手动换向阀3-3，输出端接回水箱；

3、所述基础阀块12上安装有压力传感器13、插装式单向阀21，所述压力传感器13-1设置在测试阀块的进口端，所述压力传感器13-2和压力传感器13-3并列设置在测试阀块的出口端，所述压力传感器13-2和压力传感器13-3的输出端分别连接有插装式单向阀21-1和插装式单向阀21-2后输出端汇合至主油路；

4、所述电控箱14设置在台架15的箱体内，所述电控箱14控制的元器件包括电机18、变频器、搅拌器6、冷却器2、电磁换向阀20；

5、所述无纸记录仪10的输入端连接有压力传感器13-1、压力传感器13-2、压力传感器13-3、流量计22、温度传感器23，所述压力传感器13-1设置在基础阀块12的输入端，所述压力传感器13-2、压力传感器13-3、流量计22设置在基础阀块12的输出端，所述温度传感器23设置在水箱1内。

6、使用以上所述的液压插装压力阀污染敏感度外特性试验台的试验方法，包括如下步骤：

7、s1、将测试阀11安装在基础阀块12上，无纸记录仪10通过信号线分别与压力传感器13、流量计22、温度传感器23相连接；

8、s2、安装完成后开启电源，调整电控箱14上的变频器旋钮，控制电机18转速调节柱塞泵17的出口流量至测试阀目标流量值，控制减压阀9调节测试阀11的进口压力至测试阀目标压力值，控制溢流阀4调节测试阀11的出口压力至测试阀目标压力值，运行2~4min，调节测试阀11进口压力，用无纸记录仪10记录在清洁工作介质中测试阀的外特性变化；

9、s3、向水箱1中污染水箱里加入预设尺寸范围内的污染颗粒，运行10min，调节测试阀11进口压力，用无纸记录仪10采集压力传感器13、流量计22、温度传感器23的数据；

10、s4、向水箱的污染水箱部分再次加入相同规定尺寸的污染颗粒至相对应目标污染颗粒浓度，重复步骤s3，得到相同规格尺寸不同污染颗粒浓度下测试阀的外特性变化；

11、s5、调整手动换向阀3切换水箱1至清洁出水箱与清洁回水箱，运行2~3min，清除残留在试验台元件内部的污染颗粒，停机后将污染水箱清洗干净；

12、s6、开启电源，调整手动换向阀3切换水箱1至污染水箱，改变加入污染颗粒的浓度及尺寸，运行10min，重复步骤s3到步骤s6，得到不同污染颗粒浓度及尺寸下测试阀(11)的外特性。

13、使用以上所述的液压插装换向阀污染敏感度外特性试验台，其试验方法，或者包括如下步骤：

14、t1、将测试阀11安装在基础阀块12上，无纸记录仪10通过信号线分别与压力传感器13、流量计22、温度传感器23相连接;

15、t2、安装完成后开启电源，调整电控箱14上的变频器旋钮，控制电机18转速调节柱塞泵17的出口流量至测试阀目标流量值，控制减压阀9调节测试阀11的进口压力至测试阀目标压力值，控制溢流阀4调节测试阀11的出口压力至测试阀目标压力值，运行2~4min，调节给定测试换向阀上的比例电磁铁电流值，当无纸记录仪10中压力传感器13-1与压力传感器13-2的值发生变化时，记录此时电流值；

16、t3、向水箱1中污染水箱里加入预设尺寸范围内的污染颗粒，运行10min，调节给定测试换向阀上的比例电磁铁电流值，当无纸记录仪10中压力传感器13-1与压力传感器13-2的值发生变化时，记录此时电流值；

17、t4、向水箱的污染水箱部分再次加入同一规定尺寸的污染颗粒至相对应目标污染颗粒浓度，重复步骤s3，得到相同规格尺寸不同污染颗粒浓度下推动测试阀换向的推力的变化；

18、t5、调整手动换向阀3切换水箱1至清洁出水箱与清洁回水箱，运行2~3min，清除残留在试验台元件内部的污染颗粒，停机后将污染水箱清洗干净；

19、t6、开启电源，调整手动换向阀3切换水箱1至污染水箱部分，加入下一组规定尺寸的污染颗粒至目标污染颗粒浓度，重复步骤t3到步骤t6，得到在不同尺寸、不同污染颗粒浓度下推动测试阀换向的力的变化，量化测试阀在污染工作介质中的滞卡情况，用无纸记录仪10记录压力传感器13、流量计22、温度传感器23的数值，得到不同污染颗粒浓度及尺寸下测试阀的外特性变化。

20、本发明的有益之处是：提供了一种污染油液的试验环境，通过在基础模块上更换不同类型的液压阀，能够分别测试出介质污染环境下，插装式减压阀减压特性的变化、插装式换向阀换向时间的变化、插装式流量阀节流特性的变化，并可通过改造基础模块上的接口，实现各类板式、片式、管式阀的性能测试。本发明不仅具备插装阀污染敏感度试验的专用性，又具备各类不用阀种性能测试的通用性，弥补了插装式液压阀污染敏感度试验台的空白，大大降低了多类液压阀抗污染性能测试的试验成本。

技术特征：

1.一种液压插装阀污染敏感度外特性试验台，包括水箱（1）、台架（15）、电控箱（14）、无纸记录仪（10）和安装基座（16），其特征在于，所述水箱（1）上设有冷却器（2）、搅拌器（6）、手动换向阀（3-1）、手动换向阀（3-2）、溢流阀（4）、安全阀（5）、截止阀（7-1），所述台架（15）面板上设有截止阀（7-2）、压力表（8）、减压阀（9）、无纸记录仪（10）、测试阀（11）、基础阀块（12）和压力传感器（13），所述台架（15）的箱体中设有电机（18），所述电机输出端连接有柱塞泵（17），所述柱塞泵（17）的输入端通过手动换向阀（3-1）连接水箱（1），所述柱塞泵（17）的输出端分出两条油路，主油路依次连接单向阀（19）、电磁换向阀（20）、减压阀（9）、基础阀块（12）、压力表（8）、流量计（22）、溢流阀（4），另一条油路上依次连接截止阀（7-2）、压力表（8-3）、安全阀（5），所述两条油路出口端汇合后连接有冷却器（2），所述冷却器（2）的出口端连接手动换向阀（3-3），输出端接回水箱；

2.如权利要求1所述的液压插装阀污染敏感度外特性试验台，其特征在于：所述水箱（1）、台架（15）、安装基座（16）、测试阀（11）和基础阀块（12）、手动换向阀（3）、溢流阀（4）、安全阀（5）、截止阀（7）、压力表（8）、减压阀（9）、单向阀（19）、电磁换向阀（20）、插装式单向阀（21）均为不锈钢材质。

3.如权利要求1所述的液压插装阀污染敏感度外特性试验台，其特征在于：所述柱塞泵（17）的输入端通过透明软管连接油管与手动换向阀（3-1）连接，系统中其他管路通过不锈钢无缝钢管连接。

4.如权利要求1所述的液压插装阀污染敏感度外特性试验台，其特征在于：所述水箱（1）分为三个部分：污染水箱、清洁出水箱、清洁回水箱。

5.如权利要求1所述的液压插装阀污染敏感度外特性试验台，其特征在于：所述柱塞泵（17）为阀配流柱塞泵。

6.如权利要求1所述的液压插装阀污染敏感度外特性试验台，其特征在于：所述电磁换向阀（20）为两位三通换向阀。

7.如权利要求1所述的液压插装阀污染敏感度外特性试验台，其特征在于：所述流量计（22）为电磁流量计。

8.使用权利要求1所述的液压插装压力阀污染敏感度外特性试验台的试验方法，其特征在于：包括如下步骤：

9.使用权利要求1所述的液压插装换向阀污染敏感度外特性试验台的试验方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结
一种液压阀污染敏感度外特性试验台及试验方法，包括水箱、台架和安装基座，水箱分为污染水箱、清洁出水箱、清洁回水箱，水箱上面板设有冷却器、搅拌器、手动换向阀、截止阀、溢流阀、安全阀；台架面板上放置减压阀、压力表、测试阀、基础阀块、压力传感器以及无纸记录仪；台架箱体中放置阀配流柱塞泵、电机、流量计、电磁换向阀、电控箱、单向阀。本发明通过控制变频电机的转速实现流量调节；通过电磁换向阀按频率自动切换两路减压阀模拟测试阀进口压力波动；通过检测换向阀出口的两个支路压力变化计算换向时间；通过传感器采集温度、压力、流量信号，并通过无纸记录仪收集数据，进行测试阀在不同污染颗粒尺寸及浓度的工作介质下的外特性试验。

技术研发人员：冀宏,丁玲,柴文伟,罗畅敏,杨栋柱,周龙,陈乾鹏,刘宇昊
受保护的技术使用者：兰州理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22