一种电液伺服阀高温筛选试验测试系统及方法与流程

本发明属于机械工程，涉及一种用于电液伺服阀的测试系统和方法，具体涉及一种伺服阀高温筛选试验测试系统及方法。

背景技术：

1、电液伺服阀是飞机液压系统的重要组成部分，通过控制液压缸伸缩来控制飞机舵面的偏转角度。在飞行过程中，液压系统的油液温度会升高，最高能达到135℃，若电液伺服阀高温性能不合格，将导致液压缸伸缩量不合格，飞机气动舵面偏转角度与飞控系统所需值不符，使飞机偏航，将影响飞机的飞行安全。

2、高温筛选试验是电液伺服阀装调过程中必不可少的一道工序，同时高温性能指标也是伺服阀最核心的性能指标之一。伺服阀在高温筛选试验过程中，油液温度和环境温度会在一个温度区间内上升和下降。通常在温度区间内设置几个温度点，在各个温度点测试伺服阀的性能。伺服阀在不同温度下性能会有所差异，但不能超出规定的区间范围，否则伺服阀会被判定为不合格品。在高温筛选试验过程中油液温度和环境温度经历一个匀速的上升和下降，整个过程消耗很长时间，短则1.5h，长则2h以上，是伺服阀装调过程中耗时最长的工序。因此亟需设计一种伺服阀高温筛选试验测试系统，可在高温筛选试验时进行多台伺服阀的高温试验，提高效率，节约成本。

3、电液伺服阀研制过程中高温性能往往最难保证，经常出现除高温性能指标外其它性能指标都合格，而高温性能指标不达标的情况。因此，在伺服阀研制过程中涉及许多伺服阀高温性能对比试验,为了消除伺服阀本身以外的因素(如液压系统、流量计等)带来的误差,需要在同种高温工况下测试不同伺服阀的性能,也需要一种测试系统能在高温下进行多台伺服阀的对比试验。

4、现有伺服阀高温筛选试验系统只能对单台伺服阀进行高温筛选试验，试验过程的耗时很长，效率很低且不能进行对比试验。

技术实现思路

1、本发明的目的：

2、本发明提供了一种伺服阀高温筛选试验系统和方法，可实现最多三台伺服阀同时进行高温筛选试验，可以节省2倍的时间成本与人力物力成本，大大缩短了伺服阀的生产周期。本伺服阀高温筛选试验测试系统可实现同样安装接口不同型号伺服阀的高温筛选试验，不同型号产品同时试验，提高工作效率。且能在高温工况下进行多台阀的性能对比试验。

3、本发明的技术方案如下：

4、一种电液伺服阀高温筛选试验测试系统，包括油路切换装置、电液伺服阀安装及进回油装置、性能测试模块，电液伺服阀安装及进回油装置用于安装待测试的电液伺服阀以及与液压系统的进油、回油连通，油路切换装置与电液伺服阀安装及进回油装置通过若干液压管路连通，通过油路切换装置切换电液伺服阀安装及进回油装置中油路通道的连通或断开，性能测试模块分别与油路切换装置以及电液伺服阀安装及进回油装置上的待测试的电液伺服阀电气连接。

5、进一步，所述的电液伺服阀安装及进回油装置包括伺服阀安装座，所述的伺服安装座内部设置有回油通道和进油通道，回油通道与液压系统回油连通，进油通道与液压系统进油连通，所述的伺服安装座顶部安装面上设置三个电液伺服阀安装位，每个电液伺服阀安装位上设置有回油通道、进油通道以及两个负载通道，所述伺服安装座上的负载通道包括负载通道a1、a2、b1、b2、c1、c2；电液伺服阀安装位上的回油通道与伺服安装座内的回油通道以及电液伺服阀的回油口连通，电液伺服阀安装位上的进油通道与伺服安装座内的进油通道以及电液伺服阀的进油口连通，电液伺服阀安装位上的两个负载通道分别与电液伺服阀的两个负载口对应连通。

6、进一步，所述的油路切换装置包括切换阀、切换阀安装座和流量计，所述的切换阀安装座为十字形结构，包括四个支臂，所述的流量计安装在切换阀安装阀；

7、所述的切换阀包括四组，每组切换阀包括切换阀一和切换阀二；

8、切换阀安装座的每个支臂内部分别设置有四组通油通道，即a1、a2，b1、b2，c1、c2和d1、d2，通油通道a1一端与设置在所在支臂端面的切换阀一连接，通油通道a2一端与设置在所在支臂端面的切换阀二连接，通油通道a1、a2另一端分别与伺服安装座上的负载通道a1、a2通过液压管路一一对应连通；油通道b1一端与设置在所在支臂端面的切换阀一连接，通油通道b2一端与设置在所在支臂端面的切换阀二连接，通油通道b1、b2另一端分别与伺服安装座上的负载通道b1、b2通过液压管路一一对应连通；通油通道c1一端与设置在所在支臂端面的切换阀一连接，通油通道c2一端与设置在所在支臂端面的切换阀二连接，通油通道c1、c2另一端分别与伺服安装座上的负载通道c1、c2通过液压管路一一对应连通；通油通道d1一端与设置在所在支臂端面的切换阀一连接，通油通道d2一端与设置在所在支臂端面的切换阀二连接，通油通道d1、d2另一端通过堵塞封堵；

9、切换阀安装座内部设置流量计进口通道，即j通道，j通道包括延伸值四个支臂的分支管道以及设置在切换阀安装座中心的主管道，主管道一端与四个分支管道一端连通，另一端与流量计的进油接口j连通，四个分支管道另一端分别与所在支臂上的切换阀一连接；

10、切换阀安装座内部设置流量计出口通道，即h通道，h通道包括延伸值四个支臂的分支管道以及设置在切换阀安装座中心的主管道，主管道一端与四个分支管道一端连通，另一端与流量计的出油接口h连通，四个分支管道另一端分别与所在支臂上的切换阀二连接；

11、切换阀安装座的每个支臂内部设置有“不测流量”通道，“不测流量”通道一端与所在支臂上的切换阀一连接，另一端与所在支臂上的切换阀二连接；

12、每个支臂端面上的切换阀一用于切换该支臂内部的通油通道、j通道以及“不测流量”通道的连通或关闭；每个支臂端面上的切换阀二用于切换该支臂内部的通油通道、h通道以及“不测流量”通道的连通或关闭。

13、进一步，所述的切换阀采用3位3通板式安装球阀，手柄位置对应“0°、90°、180°”，其中“0°”对应切换阀“不测流量”位置，“180°”对应切换阀“测流量”位置，“90°”对应切换阀的关闭位置；

14、当任意支臂上的切换阀手柄置于“不测流量”位置时，切换阀一使得位于该支臂中的一条通油通道一端与“不测流量”通道一端连通，位于该支臂中的另一条通油通道一端与“不测流量”通道另一端连通，该支臂中的两条通油通道的另一端分别对应连通电液伺服阀的两个负载通道；油液从电液伺服阀的一个负载通道流出，经过该支臂中的一条通油通道，再经过“不测流量”通道，最后经过该支臂中的另一条通油通道，回到电液伺服阀的另一个负载通道，油液不经过流量计，流量计相当于被短接；

15、当任意支臂上的切换阀手柄置于“测流量”位置时，切换阀一使得位于该支臂中的一条通油通道一端与j通道一端连通，位于该支臂中的另一条通油通道一端与h通道一端连通，该支臂中的两条通油通道的另一端分别对应连通电液伺服阀的两个负载通道；油液从电液伺服阀的一个负载通道流出，经过该支臂中的一条通油通道，再经过j通道、流量计的进油接口j进入流量计，而后从流量计内部，经流量计出油接口h、h通道以及该支臂中另一条通油通道，回到电液伺服阀的另一个负载通道，电液伺服阀性能测试模块采集流量计的流量信号；

16、当任意支臂上的切换阀手柄置于“关闭”位置时，切换阀一使得位于该支臂中的一条通油通道一端关闭；切换阀二使得位于该支臂中的另一条通油通道一端关闭，电液伺服阀的两个负载通道中的油液被封堵和隔离。

17、进一步，所述的电液伺服阀是通过四个安装螺钉固定在电液伺服阀安装座上；切换阀一和切换阀二均是通过六个安装螺钉固定在切换阀安装座的每个支臂端面；流量计通过四个安装螺钉固定在切换阀安装座中心位置。

18、进一步，所述的流量计以及电液伺服阀通过电气线路与点液伺服阀性能测试模块电气连接。

19、进一步，电液伺服阀与伺服阀安装座之间、切换阀与切换阀安装座之间、流量计和切换阀安装座之间的液压接口使用耐高温的氟橡胶o型密封圈密封。

20、进一步，电液伺服阀安装座内部的回油通道一端和进油通道一端分别与液压系统的进油接口、回油接口通过管接头对应连接，电液伺服阀安装座内部的回油通道另一端和进油通道另一端均设置螺堵安装孔，用于安装螺堵。

21、电液伺服阀高温筛选试验测试系统的方法，所述的方法为电液伺服阀高温筛选试验方法：

22、将切换阀安装在切换阀安装座对应的支臂端面上，将3台试验用电液伺服阀安装在伺服阀安装座上，伺服阀安装座与切换阀安装座用6条液压管路和管接头连接；伺服阀安装座内置于高温箱内，切换阀安装座固定在小推车上，置于高温箱外；伺服阀安装座内部的进油通道和回油通道分别与液压系统的进、回油对应连接；电液伺服阀采用伺服阀电气接口外结性能测试模块，性能测试模块为电液伺服阀供电并测试其性能参数，性能测试模块置于高温箱外；根据性能测试模块性能指标选取合适的流量计，并安装在切换阀安装座中央；

23、高温筛选试验过程中，油液温度和环境温度从起升温度点匀速上升至最高点，再匀速下降至起升温度点，完成一个温度上升和下降循环；在温度上升段和下降段设置若干温度点，环境温度和油液温度会在该温度点停留1～2min，对伺服阀进行性能测试；

24、在一个温度循环期间，如不需要测试伺服阀性能，所有支臂上的切换阀手柄置于“不测流量”位置时，切换阀一使得位于该支臂中的一条通油通道一端与“不测流量”通道一端连通，位于该支臂中的另一条通油通道一端与“不测流量”通道另一端连通，该支臂中的两条通油通道的另一端分别对应连通电液伺服阀的两个负载通道；油液从电液伺服阀的一个负载通道流出，经过该支臂中的一条通油通道，再经过“不测流量”通道，最后经过该支臂中的另一条通油通道，回到电液伺服阀的另一个负载通道，油液不经过流量计，流量计相当于被短接；电液伺服阀的两个负载通道通过切换阀安装座内部的“不测流量”通道进行沟通；

25、在一个温度循环内，当需要测试某台伺服阀时，控制该台伺服阀的任意支臂端面的切换阀手柄旋转到“测流量”位置,其它支臂上的切换阀手柄置“不测流量”位；该切换阀中的切换阀一使得位于该支臂中的一条通油通道一端与j通道一端连通，位于该支臂中的另一条通油通道一端与h通道一端连通，该支臂中的两条通油通道的另一端分别对应连通电液伺服阀的两个负载通道；油液从电液伺服阀的一个负载通道流出，经过该支臂中的一条通油通道，再经过j通道、流量计的进油接口j进入流量计，而后从流量计内部，经流量计出油接口h、h通道以及该支臂中另一条通油通道，回到电液伺服阀的另一个负载通道，电液伺服阀性能测试模块采集流量计的流量信号；此时，电液伺服阀其中一个负载通道和切换阀安装座内部的“j通道”沟通，另一个负载通道和切换阀安装座内部的“h通道”沟通；

26、高温筛选试验过程中，如果电液伺服阀出现故障情况时，将控制该电液伺服阀的切换阀手柄置“关闭”位，该电液伺服阀两个负载通道中的油液被切换阀封堵和隔离，该电液伺服阀停止工作，同时也不影响其它电液伺服阀的性能测试。

27、与现有技术比相比，本发明有如下有益效果：

28、1、伺服阀高温筛选试验测试系统可实现多台伺服阀同时进行高温筛选试验，由于高温筛选试验是伺服阀装调过程中耗时最长的工序，因此伺服阀高温筛选试验测试系统相比传统的单台试验测试系统可以大大节省时间成本与人力物力成本，同时缩短了伺服阀的生产周期；

29、2、伺服阀高温筛选试验测试系统可实现同样安装接口大小的不同型号伺服阀的高温筛选试验，不同型号产品同时试验，可以一次性试验多个同种或不同种的伺服阀，提高工作效率；伺服阀安装座可以设计为不同型号，这样还可以通过更换不同的伺服阀安装座来实现更多型号产品的高温筛选试验，提高工作效率；

30、3、若试验过程中需要测试试验产品a的性能时，控制试验产品a的两台切换阀切换至“测流量”位置，控制试验产品b、c的各两台切换阀切换至“不测流量”位置，使得流经伺服阀a的流量通过流量计，同时隔离流经伺服阀b、c的流量，达到测试产品a的性能同时产品b、c能正常工作。

31、4、多台伺服阀的性能测试共用一台流量计，避免了流量计本身的误差对伺服阀性能测试的影响，提升了测试精度。此外流量计本身价格昂贵，是整套测试系统最贵的设备之一，共用一台流量计能大大降低设备费用，同时也减小了设备体积、重量和管路复杂程度；

32、5、伺服阀安装座可以加长，增加一个伺服阀安装位置，配合切换阀安装座的扩展接口，可以升级为同时做四台阀高温筛选试验的测试系统。此外，切换阀也可以换装成电动切换阀，整套测试系统可以开发一个测试软件，试验过程需要测试某台伺服阀性能，一键点击即可测量。或者更进一步，增加温度传感器，在软件中设置温度点，油液温度和环境温度到达该温度点时，系统自动测试伺服阀性能，提升测试系统的智能化水平。整套伺服阀高温筛选试验测试系统升级改造潜力巨大。