一种比例减压阀的测试方法和装置与流程

1.本技术涉及比例减压阀性能测试的技术领域，尤其涉及一种比例减压阀的测试方法和装置。


背景技术：

2.比例减压阀广泛应用于冶金行业重要的液压控制系统中，如中厚板边部剪切、热轧卷曲轧机agc(automatic gauge control，厚度自动控制)的液压控制，中厚板轧机换辊装置背压等液压控制。比例减压阀的性能好坏直接决定着整个控制系统的稳定性和产品质量。目前的国标测试方法不能适用于比例减压阀的测试，例如gb/t 15623.3-2012中电调制液压控制阀第3部分压力控制阀试验方法，给出了减压阀实验回路和反向溢流的减压阀实验回路，但是由于三通比例减压阀的主阀体套用方向阀阀体，有些通道是闲置的，且滑阀结构存在内泄漏，通过国标测试方法，分析出其测试过程未考虑上述因素。所以，gb/t15623.3-2012中电调制液压控制阀第3部分压力控制阀试验方法，并不能适用于比例减压阀使用的所有设备工况，导致比例减压阀的测试结果存在偏差。
3.因此，如何提高比例减压阀性能测试结果的准确性，是目前亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的一种比例减压阀的测试方法和装置，提高了比例减压阀性能测试结果的准确性。
5.本发明实施例提供了以下方案：
6.第一方面，本发明实施例提供了一种比例减压阀的测试方法，包括：
7.获取比例减压阀的预设测试开度和压力信号曲线，其中，所述压力信号曲线为所述比例减压阀的控制信号递增和递减变化时输出压力跟随变化的曲线；
8.将所述比例减压阀调整至所述预设测试开度进行加载测试，获得加载压力区间；
9.根据所述压力信号曲线和所述加载压力区间，确定所述比例减压阀的减压测试结果。
10.在一种可选的实施例中，所述获取比例减压阀的压力信号曲线，包括：
11.获取所述比例减压阀的额定压力和所述控制信号的调整区间；
12.加载所述额定压力至所述比例减压阀，并控制所述控制信号在所述调整区间的两端值之间递增和递减变化，获得所述比例减压阀输出液压压力的压力变化数据；
13.根据所述控制信号的变化值和对应的所述压力变化数据，获得所述压力信号曲线。
14.在一种可选的实施例中，所述将所述比例减压阀调整至所述预设测试开度进行加载测试，获得加载压力区间，包括：
15.获取所述加载测试的流量限值，其中，所述流量限值为所述预设测试开度的压力对应的流量值；
16.输出液压负载至所述预设测试开度的所述比例减压阀，直至所述液压负载的流量达到所述流量限值，获得所述液压负载流量变化对应的加载压力；
17.根据所有所述加载压力中的最大值和最小值，获得所述加载压力区间。
18.在一种可选的实施例中，所述根据所述压力信号曲线和所述加载压力区间，确定所述比例减压阀的减压测试结果，包括：
19.根据所述压力信号曲线中对应所述预设测试开度的控制信号，确定所述预设测试开度的安全压力区域；
20.若所述加载压力区间在所述安全压力区域内，则确定所述减压测试结果为合格。
21.在一种可选的实施例中，所述根据所述压力信号曲线和所述加载压力区间，确定所述比例减压阀的减压测试结果之后，还包括：
22.获取所述比例减压阀达到预测泄压压力时的控制参数；
23.将所述比例减压阀调整至所述控制参数对应的阀门开度，加载所述预测泄压压力进行测试，直至达到预设的泄压压力限值，获得加载过程中压力随流量变化的泄压测试曲线；
24.根据所述泄压测试曲线和所述比例减压阀的额定泄压曲线，确定所述比例减压阀的安全泄压结果。
25.在一种可选的实施例中，所述获取所述比例减压阀达到预测泄压压力时的控制参数，包括：
26.在不同开度下加载额定压力测试所述比例减压阀，获得所述不同开度对应的开度压力和参数控制值；
27.若所述开度压力与所述预测泄压压力相同时，确定所述参数控制值为所述控制参数。
28.在一种可选的实施例中，所述根据所述泄压测试曲线和所述比例减压阀的额定泄压曲线，确定所述比例减压阀的安全泄压结果，包括：
29.判断所述泄压测试曲线和所述额定泄压曲线在相同压力下的流量偏差是否小于流量阈值；
30.若是，则确定所述安全泄压结果为合格。
31.第二方面，本发明实施例还提供了一种比例减压阀的测试装置，包括：
32.第一获取模块，用于获取比例减压阀的预设测试开度和压力信号曲线，其中，所述压力信号曲线为所述比例减压阀的控制信号递增和递减变化时输出压力跟随变化的曲线；
33.第一获得模块，用于将所述比例减压阀调整至所述预设测试开度进行加载测试，获得加载压力区间；
34.第一确定模块，用于根据所述压力信号曲线和所述加载压力区间，确定所述比例减压阀的减压测试结果。
35.第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述电子设备执行第一方面中任一项所述方法的步骤。
36.第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述方法的步骤。
37.本发明提供的一种比例减压阀的测试方法和装置与现有技术相比，具有以下优点：
38.本发明通过获取比例减压阀的预设测试开度和压力信号曲线，压力信号曲线可以表征出比例减压阀在控制信号递增和递减连续变化时，输出压力的跟随变化情况，以确定出比例减压阀压力波动的正常范围；将比例减压阀调整至预设测试开度进行加载测试，获得加载压力区间，加载压力区间可以表征出在预设测试开度存在流量时，比例减压阀在减压过程中压力的变化情况，通过压力信号曲线和加载压力区间可以准确知晓三通比例减压阀在对应测试条件的稳定性，进而提高了三通比例减压阀性能测试结果的准确性。
附图说明
39.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本发明实施例提供的比例减压阀的结构示意图；
41.图2为本发明实施例提供的比例减压阀加载测试的原理结构示意图；
42.图3为本发明实施例提供的一种比例减压阀的测试方法的流程图；
43.图4为本发明实施例提供的压力信号曲线的示意图；
44.图5为本发明实施例提供的加载测试获得的压力与流量曲线
45.图6为本发明实施例提供的额定泄压曲线的示意图；
46.图7为本发明实施例提供的一种比例减压阀的测试装置的结构示意图。
47.附图标记说明：1-先导阀、2-比例线圈、3-主阀、4-主阀芯、5-第一弹簧、6-第二弹簧、7-油孔、8-流量控制器、9-节流口、10-管路、11-控制腔、12-节流孔、13-第一弹簧腔、14-第二弹簧腔；
48.21-第一伺服球阀、22-流量计、23-伺服比例加载阀、24-第二伺服球阀、25-压力传感器、26-压力表、27-伺服b-t球阀、28-伺服t球阀、29-比例减压阀、30-伺服a加载球阀、31-伺服a-t球阀、32-伺服p-a球阀。
具体实施方式
49.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
50.比例减压阀通过先导阀控制其流量的大小变化，其结构和工作原理请参阅图1，比例减压阀包括先导阀1和主阀3，通过先导阀1上的比例线圈2控制主阀3上的主阀芯4进行协同动作。
51.非工作状态下，比例线圈2不给控制信号。主阀芯4由第一弹簧5和第二弹簧6保持中位，进油口p到出油口a不连通，出油口a到泄油口t不连通。先导控制油口x经油孔7、流量控制器8、节流口9、管路10流到油口y，回油箱。
52.工作状态，比例线圈2有控制信号，控制腔11中建立先导压力，节流孔12在第一弹簧腔13中建立压力，主阀芯4被推至右侧，液压油从进油口p流至出油口a，同时出油口a的压力出现在第二弹簧腔14，出油口a的压力与先导阀1设置压力相同。
53.压力安全状态(即泄压状态)，出油口a的压力变大，并出现在弹簧腔14，推动主阀芯4左移，出油口a与泄油口t连通，油路的压力降低。
54.本发明的测试方法将以力士乐3drem 16p-60/200yg24k31v三通比例减压阀为例，该阀门的相关参数如表1所示。
55.表1：
[0056][0057]
测试通过试验台完成，实验台能够自动采集压力信号、控制信号，并绘制压力信号曲线，测试员能够手动输入比例减压阀控制信号范围内的任意数值的测试信号，并通过伺服比例加载阀23改变通过比例减压阀29的流量，并绘制压力流量曲线。加载测试台与比例减压阀29的连接结构请参阅图2，加载测试台的进油口p连接液压动力源，通过进油口x和泄油口y控制比例减压阀的主阀芯进行动作，例如比例减压阀得电进油口p与出油口a连通时，液压油依次流经第一伺服球阀21、流量计22、、伺服比例加载阀23、伺服b-t球阀27和伺服t球阀28流回油箱；比例减压阀由p口到b口的内泄漏液压油由第二伺服球阀24、伺服b-t球阀27和伺服t球阀28流回油箱。其中，油路中的流量通过流量计22采集读出，油路中的压力通过三个压力传感器25或压力表26采集读出，下面本发明实施例将具体阐述如何实施三通比例减压阀的测试方法。
[0058]
请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种比例减压阀的测试方法的流程图，包括：
[0059]
s11、获取比例减压阀的预设测试开度和压力信号曲线，其中，所述压力信号曲线为所述比例减压阀的控制信号递增和递减变化时输出压力跟随变化的曲线。
[0060]
具体的，预设测试开度为比例减压阀的任一开度，可以是最大开度的10％、20％、30％、40％
……
，直至100％(即最大开度)，也可以根据实际使用的开度区间进行确定，以测试出比例减压阀在开度区间的使用性能。压力信号曲线表征的是比例减压阀在加载一定压力时，其输出压力随控制信号变化时的对应关系，请参阅图4，控制信号由0逐渐增大至10v
时，由于比例减压阀单向的开度逐渐增大，输出压力跟随逐步增大，采集输出压力，与控制信号对应拟合计算得到递增曲线；反之，控制信号由10v逐渐减小至0时，输出压力也跟随逐步减小，得到递减曲线。
[0061]
需要说明的是控制信号可以是电压值，也可以是电流值。控制信号为电流值时，额定压力下，负载的流量为零，输入电流为正、负额定电流间连续变化的一个完整的循环，所得的负载压力与输入电流的关系曲线称为压力信号曲线。检测三通比例减压阀压力是否随信号平稳变化。试验方法按照x轴记录一个周期的控制信号范围，y轴记录输出压力变化范围，计算机自动采集信号和压力数据，并绘制成压力信号曲线。请继续参阅图2，通过试验台测试生成压力信号曲线时，伺服t球阀打开28，第二伺服球阀24、伺服b-t球阀27根据比例减压阀29安装设备的液压回路选择是否开启，其余球阀关闭，目的是泄漏油液流回油箱。
[0062]
在一种具体的实施方式中，获取比例减压阀的压力信号曲线，包括：
[0063]
获取比例减压阀的额定压力和控制信号的调整区间；加载额定压力至比例减压阀，并控制控制信号在调整区间的两端值之间递增和递减变化，获得比例减压阀输出液压压力的压力变化数据；根据控制信号的变化值和对应的压力变化数据，获得压力信号曲线。
[0064]
具体的，额定压力表征的是比例减压阀使用过程中能够承受的最大压力，控制信号的调整区间可以通过比例减压阀上先导阀的比例线圈规格确定，控制信号在调整区间内调整变化后，开度将对应变化，流出出油口a的流量和输出压力将对应也随之变化，压力变化数据采集后即可生成压力信号曲线，其中，压力变化数据的采集周期可以自由设定，也可以根据试验台的固有采集周期使用。获取预设测试开度和压力信号曲线后进入步骤s12。
[0065]
s12、将所述比例减压阀调整至所述预设测试开度进行加载测试，获得加载压力区间。
[0066]
具体的，比例减压阀的开度和控制信号存在对应关系，开度越大，对应的控制信号越大；反之，控制信号越小。因此，将比例减压阀调整至预设测试开度可以根据该对应关系先确定出开度信号值，再将开度信号值通过试验台输入比例线圈，即可控制比例减压阀调整至预设测试开度。加载测试的测试压力可以通过试验台确定，例如7mpa，加载测试时采集出油口a的输出压力，即可获得加载压力区间。请继续参阅图2，通过试验台测试获得加载压力区间时，第一伺服球阀21、伺服a加载球阀30、伺服b-t球阀27、伺服t球阀28开启，第二伺服球阀24根据比例减压阀安装设备的液压回路选择是否开启，其余球阀关闭。油液由进油口p进油，由出油口a出油，出油流向依次为第一伺服球阀21、伺服a加载球阀30、流量计22、伺服比例加载阀23、伺服b-t球阀31和油箱。
[0067]
在实际测试时，因比例减压阀的主阀芯与主阀的间隙可能存在泄漏，若直接以测试压力作为指标进行加载，可能导致获得的加载压力区间存在偏差。
[0068]
在一种具体的实施方式中，将比例减压阀调整至预设测试开度进行加载测试，获得加载压力区间，包括：
[0069]
获取加载测试的流量限值，其中，流量限值为预设测试开度的压力对应的流量值；输出液压负载至预设测试开度的比例减压阀，直至液压负载的流量达到流量限值，获得液压负载流量变化对应的加载压力；根据所有加载压力中的最大值和最小值，获得加载压力区间。
[0070]
具体的，流量限值表征的是预设测试开度的压力对应的流量值，以流量值作为加
载的控制参数，获得的加载压力区间更准确。试验台通过伺服比例加载阀控制比例减压阀的加载流量，加载测试过程中，实时采集流量值和压力值，拟合计算后生成压力与流量曲线，请参阅图5，加载过程中随着输出流量的变化，加载压力的变化范围为8.8-10mpa，以此确定出加载压力区间。获得加载压力区间后进入步骤s13。
[0071]
s13、根据所述压力信号曲线和所述加载压力区间，确定所述比例减压阀的减压测试结果。
[0072]
具体的，压力信号曲线表征的是比例减压阀在加载过程中，控制信号连续规律变化时与输出压力的对应关系；加载压力区间表征的是在预设测试开度进行加载测试时，比例减压阀输出压力的变化情况。若加载压力区间在压力信号曲线表征的安全范围内，说明减压测试结果合格；反之，说明减压测试结果不合格，比例减压阀可能存在内泄露。
[0073]
在一种具体的实施方式中，根据压力信号曲线和加载压力区间，确定比例减压阀的减压测试结果，包括：
[0074]
根据压力信号曲线中对应预设测试开度的控制信号，确定预设测试开度的安全压力区域；若加载压力区间在安全压力区域内，则确定减压测试结果为合格。
[0075]
具体的，请继续参阅图4-5，图4中递增曲线和递减曲线合围形成一区域，该区域表征的比例减压阀正常输出压力范围。以预设测试开度为总开度的50％为例，控制信号对应为5v，安全压力区域为8-10mpa；由图5可知，加载压力区间为8.8-10mpa，加载压力区间在安全压力区域内，确定该预设测试开度下减压测试结果为合格。
[0076]
在一种具体的实施方式中，根据压力信号曲线和加载压力区间，确定比例减压阀的减压测试结果之后，还包括：
[0077]
获取比例减压阀达到预测泄压压力时的控制参数；将比例减压阀调整至控制参数对应的阀门开度，加载预测泄压压力进行测试，直至达到预设的泄压压力限值，获得加载过程中压力随流量变化的泄压测试曲线；根据泄压测试曲线和比例减压阀的额定泄压曲线，确定比例减压阀的安全泄压结果。
[0078]
具体的，安全泄压结果表征的是比例减压阀安全性能的检测结果，检测目的在于比例减压阀的出油口a压力超过设置压力时，出油口a和泄油口t能否连通，达到安全泄压的目的，测试过程依然通过试验台完成。控制参数可以是电压或电流，通过控制参数将比例减压阀调整至阀门开度，加载预测泄压压力进行测试，直至达到预设的泄压压力限值，获得加载过程中压力随流量变化的泄压测试曲线，若泄压测试曲线和额定泄压曲线偏差较小，说明比例减压阀能够安全泄压，安全泄压结果合格；反之，安全泄压结果不合格。请继续参阅图2，通过试验台测试获得泄压曲线时，伺服p-a球阀32、第一伺服球阀21、伺服b-t球阀27和伺服a-t球阀31开启，第二伺服球阀24根据比例减压阀安装设备的液压回路选择是否开启，其余球阀关闭。油液由出油口a进油，由泄油口t出油。油液进油流向依次为伺服p-a球阀32、第一伺服球阀21进入比例减压阀29，出油流向依次为伺服b-t球阀27、伺服比例加载阀23、流量计22、伺服a-t球阀31和油箱。
[0079]
具体的测试步骤包括：
[0080]
1、根据压力信号曲线设定试验台的加载压力为额定压力，在出油口a的输出压力为50bar时，记录此时的控制信号数值，并卸载系统压力。
[0081]
2、切换到安全性能检测液压回路，手动输入上步记录的控制信号值(即当a口输出
压力为50bar对应的控制信号)，逐渐增加加载压力，当加载压力增加到50bar时，记录此时的加载压力和流量；缓慢增加加载压力，当流量变化时记录加载压力和流量；依次进行多次记录，直至达到实验台最大流量。将多次记录的点绘制成泄压测试曲线，并与额定泄压曲线进行比较。
[0082]
请参阅图6，额定泄压曲线可以通过比例减压阀的说明书获得，在本发明的实施例中选取50bar、100bar、150bar和200bar进行测试比较，以更全面获得安全泄压结果。
[0083]
在一种具体的实施方式中，获取比例减压阀达到预测泄压压力时的控制参数，包括：
[0084]
在不同开度下加载额定压力测试比例减压阀，获得不同开度对应的开度压力和参数控制值；若开度压力与预测泄压压力相同时，确定参数控制值为控制参数。
[0085]
具体的，不同开度可以根据测试人员的经验确定，或通过对比例减压阀进行标定测试确定，在开度压力与预测泄压压力相同时，说明在参数控制值下达到的阀门开度较为准确，确定参数控制值为控制参数。
[0086]
在一种具体的实施方式中，根据泄压测试曲线和比例减压阀的额定泄压曲线，确定比例减压阀的安全泄压结果，包括：
[0087]
判断泄压测试曲线和额定泄压曲线在相同压力下的流量偏差是否小于流量阈值；若是，则确定安全泄压结果为合格。
[0088]
具体的，流量阈值可以设定为对应于额定泄压曲线中流量值的5％，当然也可以根据实际情况设定流量阈值，相同压力下的流量偏差不小于流量阈值，说明能够进行安全泄压，确定安全泄压结果为合格；反之为不合格。
[0089]
基于与测试方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种比例减压阀的测试装置，请参阅图7，包括：
[0090]
第一获取模块701，用于获取比例减压阀的预设测试开度和压力信号曲线，其中，所述压力信号曲线为所述比例减压阀的控制信号递增和递减变化时输出压力跟随变化的曲线；
[0091]
第一获得模块702，用于将所述比例减压阀调整至所述预设测试开度进行加载测试，获得加载压力区间；
[0092]
第一确定模块703，用于根据所述压力信号曲线和所述加载压力区间，确定所述比例减压阀的减压测试结果。
[0093]
可以理解，本发明实施例提供的测试装置与测试方法为一一对应关系，测试装置中还包括的其他模块，在此不予赘述。
[0094]
基于与测试方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述电子设备执行测试方法中任一项所述方法的步骤。
[0095]
基于与测试方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现测试方法中任一项所述方法的步骤。
[0096]
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0097]
通过获取比例减压阀的预设测试开度和压力信号曲线，压力信号曲线可以表征出
比例减压阀在控制信号递增和递减连续变化时，输出压力的跟随变化情况，以确定出比例减压阀压力波动的正常范围；将比例减压阀调整至预设测试开度进行加载测试，获得加载压力区间，加载压力区间可以表征出在预设测试开度存在流量时，比例减压阀在减压过程中压力的变化情况，通过压力信号曲线和加载压力区间可以准确知晓三通比例减压阀在对应测试条件的稳定性，进而提高了三通比例减压阀性能测试结果的准确性。
[0098]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0099]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(模块、系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0100]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0101]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0102]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0103]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。