先導式負載控制閥的試驗系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種先導式負載控制閥的試驗系統。包括主油路液壓泵，先導油路液壓泵，比例溢流閥，手動溢流閥，先導二通插裝閥，主油路先導換向閥，比例減壓閥，先導油路先導換向閥，手動方向閥，被測負載控制閥，負載壓力變送器，回油壓力變送器，控制壓力變送器，流量計，功率放大裝置，數據采集卡，計算機，主階躍模塊和先導階躍模塊。本發明能夠完成對先導式負載控制閥的單向導通特性、負載壓力-流量特性、控制壓力-流量特性、負載壓力階躍特性、控制壓力階躍特性進行全面的測試。
【專利說明】先導式負載控制閥的試驗系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及液壓閥試驗系統，尤其是涉及一種先導式負載控制閥的試驗系統。
【背景技術】
[0002]在諸如起升機械、液壓絞車以及各種工程機械的液壓系統應用中，會經常出現負載力方向與需要的負載運動方向一致的情況，此種負載被稱為超越負載(負負載)。承受超越負載的液壓系統，需要有專門的控制閥來控制從負載流回油源的液壓油的流量，此種控制閥一般被稱為負載控制閥或平衡閥。
[0003]然而，由于目前我國沒有明確的負載控制閥的試驗系統的國家和行業標準，對于負載控制閥的試驗存在著各廠家、研究機構試驗方法和系統不同。而且，往往各廠家和研究機構各自的試驗系統只能對負載控制閥的一部分性能進行測試，并不能對負載控制閥的各項性能參數有一個完整的測試。
[0004]有鑒于此，應用新原理和方法，設計一個負載控制閥的試驗系統，從而能完成對負載控制閥各項性能參數的完整測試具有十分重要的工程實際意義。
【發明內容】
[0005]為了克服【背景技術】中存在的先導式負載控制閥的測試問題，本發明提供了一套先導式負載控制閥的試驗系統，能完成對先導式負載控制閥各項性能參數的完整測試。
[0006]本發明采用的技術方案是:
本發明包括主油路液壓泵，先導油路液壓泵，比例溢流閥，手動溢流閥，先導二通插裝閥，主油路先導換向閥，比例減壓閥，先導油路先導換向閥，手動方向閥，被測負載控制閥，負載壓力變送器，回油壓力變送器，控制壓力變送器，流量計，功率放大裝置，數據采集卡和計算機。
[0007]主油路液壓泵的出油口與手動方向閥的壓力油口 P9相連，并且旁路連接比例溢流閥的進油口 P3和先導二通插裝閥的進油口 A5，手動方向閥的工作油口 A9與被測負載控制閥的負載油口 B相連，被測負載控制閥的回油口 A與手動方向閥的工作油口 B9相連，手動方向閥的回油口 T9與流量計的進油口相連，流量計的回油口與油箱相連。
[0008]先導油路液壓泵的出油口與比例減壓閥的壓力油口 P7相連，并且旁路連接手動溢流閥的進油口 P4和主油路先導換向閥的壓力油口 P6，比例減壓閥的回油口 T7與油箱相連，比例減壓閥的工作油口 A7與被測負載控制閥的先導油口 X相連，并且旁路連接先導油路先導換向閥的工作油口 A8相連，先導油路先導換向閥的壓力油口 P8堵死，先導油路先導換向閥的回油口 T8與油箱相連，主油路先導換向閥回油口 T6與油箱相連，主油路先導換向閥工作油口 A6與先導二通插裝閥的控制油口 X5相連，主油路先導換向閥工作油口 B6堵死。
[0009]負載壓力變送器與被測負載控制閥的負載油口 B相連，回油壓力變送器與被測負載控制閥的回油口 A相連，控制壓力變送器與被測負載控制閥的先導油口 X相連；負載壓力變送器、回油壓力變送器、控制壓力變送器和流量計的信號輸出端都與數據采集卡的模擬輸入口相連，數據采集卡安裝在計算機的主板上與計算機進行通訊，數據采集卡的數字輸出端與功率放大裝置的輸入端相連，功率放大裝置的輸出端分別與比例溢流閥、主油路先導換向閥、比例減壓閥和先導油路階躍先導換向閥的比例電磁鐵相連；數據采集卡的數字輸出口 DOl與主階躍模塊相連，數據采集卡的數字輸出口 D02與先導階躍模塊相連。
[0010]所述主階躍模塊，包括主階躍電路三極管、主階躍電路繼電器、主階躍電路二極管、主階躍電路輸入電阻R1、主階躍電路上拉電阻R2、主階躍電路整流電阻R3和主油路先導換向閥電磁鐵YAl ;數據采集卡的數字輸出口 DOl與主階躍電路輸入電阻Rl的一端相連，主階躍電路輸入電阻Rl的另一端與主階躍電路三極管的基極相連，主階躍電路三極管的集電極與主階躍電路繼電器的輸入端正極相連，主階躍電路三極管的發射極與電源地相連，主階躍電路繼電器的輸入端正極通過主階躍電路上拉電阻R2與電源正極相連，主階躍電路繼電器的輸入端負極與電源地相連，主階躍電路繼電器的輸出端正極與電源正極相連，主階躍電路繼電器的輸出端負極與主階躍電路二極管的負極相連，主階躍電路二極管的正極通過主階躍電路整流電阻R3與電源地相連，主油路先導換向閥電磁鐵YAl的一端與主階躍電路繼電器的輸出端負極相連，主油路先導換向閥電磁鐵YAl的另一端與電源地相連。
[0011]所述先導階躍模塊，包括先導階躍電路三極管、先導階躍電路繼電器、先導階躍電路二極管、先導階躍電路輸入電阻R4、先導階躍電路上拉電阻R5、先導階躍電路整流電阻R6和先導油路先導換向閥電磁鐵YA2 ;數據采集卡的數字輸出口 D02與先導躍電路輸入電阻R4的一端相連，先導階躍電路輸入電阻R4的另一端與先導階躍電路三極管的基極相連，先導階躍電路三極管的集電極與先導階躍電路繼電器的輸入端正極相連，先導階躍電路三極管的發射極與電源地相連，先導階躍電路繼電器的輸入端正極通過先導階躍電路上拉電阻R5與電源正極相連，先導階躍電路繼電器的輸入端負極與電源地相連，先導階躍電路繼電器的輸出端正極與電源正極相連，先導階躍電路繼電器的輸出端負極與先導階躍電路二極管的負極相連，先導階躍電路二極管的正極通過先導階躍電路整流電阻R6與電源地相連，先導油路先導換向閥電磁鐵YA2的一端與先導階躍電路繼電器的輸出端負極相連，先導油路先導換向閥電磁鐵YA2的另一端與電源地相連。
[0012]主油路階躍先導換向閥原位時其壓力油口 P6與工作油口 A6相通，從而使先導二通插裝閥處于關閉狀態。
[0013]先導油路階躍先導換向閥原位時其壓力油口 P8與工作油口 AS相通，使被測負載控制閥的先導油口 X處于上壓狀態。
[0014]本發明具有的有益效果是:
本發明公開的先導式負載控制閥的試驗系統，能夠完成對先導式負載控制閥的單向導通特性、負載壓力-流量特性、控制壓力-流量特性、負載壓力階躍特性、控制壓力階躍特性進行全面的測試。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的原理圖。
[0016]圖2是本發明對電磁鐵YAl和YA2的控制電路部分的原理圖。[0017]圖中:1、主油路液壓泵，2、先導油路液壓泵，3、比例溢流閥，4、手動溢流閥，5、先導二通插裝閥，6、主油路先導換向閥，7、比例減壓閥，8、先導油路先導換向閥，9、手動方向閥，
10、被測負載控制閥，11、負載壓力變送器，12、回油壓力變送器，13、控制壓力變送器，14、流量計，15、功率放大裝置，16、數據采集卡，17、計算機，18、主階躍電路三極管，19、主階躍電路繼電器，20、主階躍電路二極管，21、先導階躍電路三極管，22、先導階躍電路繼電器，23、先導階躍電路二極管，RU主階躍電路輸入電阻，R2、主階躍電路上拉電阻，R3、主階躍電路整流電阻，R4、先導階躍電路輸入電阻，R5、先導階躍電路上拉電阻，R6、先導階躍電路整流電阻，YA1、主油路先導換向閥電磁鐵，YA2、先導油路先導換向閥電磁鐵。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0019]如圖1所示，本發明包括主油路液壓泵1，先導油路液壓泵2，比例溢流閥3，手動溢流閥4，先導二通插裝閥5，主油路先導換向閥6，比例減壓閥7，先導油路先導換向閥8，手動方向閥9，被測負載控制閥10，負載壓力變送器11，回油壓力變送器12，控制壓力變送器13，流量計14，功率放大裝置15，數據采集卡16和計算機17。
[0020]主油路液壓泵I的出油口與手動方向閥9的壓力油口 P9相連，并且旁路連接比例溢流閥3的進油口 P3和先導二通插裝閥5的進油口 A5，手動方向閥9的工作油口 A9與被測負載控制閥10的負載油口 B相連，被測負載控制閥10的回油口 A與手動方向閥9的工作油口 B9相連，手動方向閥9的回油口 T9與流量計14的進油口相連，流量計14的回油口與油箱相連。
[0021]先導油路液壓泵2的出油口與比例減壓閥7的壓力油口 P7相連，并且旁路連接手動溢流閥4的進油口 P4和主油路先導換向閥6的壓力油口 P6，比例減壓閥7的回油口 T7與油箱相連，比例減壓閥7的工作油口 A7與被測負載控制閥10的先導油口 X相連，并且旁路連接先導油路先導換向閥8的工作油口 A8相連，先導油路先導換向閥8的壓力油口 P8堵死，先導油路先導換向閥8的回油口 T8與油箱相連，主油路先導換向閥6回油口 T6與油箱相連，主油路先導換向閥6工作油口 A6與先導二通插裝閥5的控制油口 X5相連，主油路先導換向閥6工作油口 B6堵死。
[0022]負載壓力變送器11與被測負載控制閥10的負載油口 B相連，回油壓力變送器12與被測負載控制閥10的回油口 A相連，控制壓力變送器13與被測負載控制閥10的先導油口 X相連；負載壓力變送器11、回油壓力變送器12、控制壓力變送器13和流量計14的信號輸出端都與數據采集卡16的模擬輸入口相連，數據采集卡16安裝在計算機17的主板上與計算機17進行通訊，數據采集卡的數字輸出端與功率放大裝置15的輸入端相連，功率放大裝置15的輸出端分別與比例溢流閥3、主油路先導換向閥6、比例減壓閥7和先導油路階躍先導換向閥8的比例電磁鐵相連；數據采集卡16的數字輸出口 DOl與主階躍模塊相連，數據采集卡16的數字輸出口 D02與先導階躍模塊相連。
[0023]如圖2所示，所述主階躍模塊，包括主階躍電路三極管18、主階躍電路繼電器19、主階躍電路二極管20、主階躍電路輸入電阻R1、主階躍電路上拉電阻R2、主階躍電路整流電阻R3和主油路先導換向閥電磁鐵YAl ;數據采集卡16的數字輸出口 DOl與主階躍電路輸入電阻Rl的一端相連，主階躍電路輸入電阻Rl的另一端與主階躍電路三極管18的基極相連，主階躍電路三極管18的集電極與主階躍電路繼電器19的輸入端正極相連，主階躍電路三極管18的發射極與電源地相連，主階躍電路繼電器19的輸入端正極通過主階躍電路上拉電阻R2與電源正極相連，主階躍電路繼電器19的輸入端負極與電源地相連，主階躍電路繼電器19的輸出端正極與電源正極相連，主階躍電路繼電器19的輸出端負極與主階躍電路二極管20的負極相連，主階躍電路二極管20的正極通過主階躍電路整流電阻R3與電源地相連，主油路先導換向閥電磁鐵YAl的一端與主階躍電路繼電器19的輸出端負極相連，主油路先導換向閥電磁鐵YAI的另一端與電源地相連。
[0024]如圖2所示，所述先導階躍模塊，包括先導階躍電路三極管21、先導階躍電路繼電器22、先導階躍電路二極管23、先導階躍電路輸入電阻R4、先導階躍電路上拉電阻R5、先導階躍電路整流電阻R6和先導油路先導換向閥電磁鐵YA2 ;數據采集卡16的數字輸出口 D02與先導躍電路輸入電阻R4的一端相連，先導階躍電路輸入電阻R4的另一端與先導階躍電路三極管21的基極相連，先導階躍電路三極管21的集電極與先導階躍電路繼電器22的輸入端正極相連，先導階躍電路三極管21的發射極與電源地相連，先導階躍電路繼電器22的輸入端正極通過先導階躍電路上拉電阻R5與電源正極相連，先導階躍電路繼電器22的輸入端負極與電源地相連，先導階躍電路繼電器22的輸出端正極與電源正極相連，先導階躍電路繼電器22的輸出端負極與先導階躍電路二極管23的負極相連，先導階躍電路二極管23的正極通過先導階躍電路整流電阻R6與電源地相連，先導油路先導換向閥電磁鐵YA2的一端與先導階躍電路繼電器22的輸出端負極相連,先導油路先導換向閥電磁鐵YA2的另一端與電源地相連。
[0025]主油路階躍先導換向閥6原位時其壓力油口 P6與工作油口 A6相通，從而使先導二通插裝閥5處于關閉狀態。
[0026]先導油路階躍先導換向閥8原位時其壓力油口 P8與工作油口 A8相通，使被測負載控制閥10的先導油口 X處于上壓狀態。
[0027]所述先導二通插裝閥5旁路連接在主油路液壓泵I與手動方向閥9之間的油路上，用以提供負載壓力的階躍信號。
[0028]先導油路階躍先導換向閥8旁路連接在比例減壓閥7與被測負載控制閥10的控制口之間的油路上，用以提供控制壓力的階躍信號。
[0029]本發明對被測負載控制閥測試時的工作原理如下:
I)進行單向導通特性測試時，主油路液壓泵I開啟，先導油路液壓泵2關閉，手動方向閥9處于右位，主油路先導換向閥6、比例減壓閥7、先導油路先導換向閥8不通電，比例溢流閥3，由計算機17通過數據采集卡16和功率放大裝置15向比例溢流閥3通入一定的電流，進而控制被測負載控制閥10的回油口 A的壓力，負載壓力變送器11、回油壓力變送器
12、流量計14分別將測量的負載壓力、回油壓力和通過被測負載控制閥10的流量轉化成電信號傳送給數據采集卡16進而記錄在計算機17中。
[0030]2)進行負載壓力-流量特性測試時，主油路液壓泵I開啟，先導油路液壓泵2開啟，手動方向閥9處于左位，主油路先導換向閥6、先導油路先導換向閥8不通電，由計算機17通過數據采集卡16和功率放大裝置15向比例減壓閥7通入一定電流從而將負載控制閥10的先導油口 X的壓力調節到一定值，由計算機17通過數據采集卡16和功率放大裝置15向比例溢流閥3通入一定的電流，進而控制被測負載控制閥10的負載油口 B的壓力在需要的范圍內變化，負載壓力變送器11、回油壓力變送器12、控制壓力變送器13、流量計14分別將測量的負載壓力、回油壓力、控制壓力和通過被測負載控制閥10的流量轉化成電信號傳送給數據采集卡16進而記錄在計算機17中。
[0031]3)進行控制壓力-流量特性測試時，主油路液壓泵I開啟，先導油路液壓泵2開啟，手動方向閥9處于左位，主油路先導換向閥6、先導油路先導換向閥8不通電，由計算機17通過數據采集卡16和功率放大裝置15向比例溢流閥3通入一定的電流，進而控制被測負載控制閥10的負載油口 B的壓力為一定值，由計算機17通過數據采集卡16和功率放大裝置15向比例減壓閥7通入一定電流從而使負載控制閥10的先導油口 X的壓力在需要的范圍內變化，負載壓力變送器11、回油壓力變送器12、控制壓力變送器13、流量計14分別將測量的負載壓力、回油壓力、控制壓力和通過被測負載控制閥10的流量轉化成電信號傳送給數據采集卡16進而記錄在計算機17中。
[0032]4)進行負載壓力階躍特性測試時，主油路液壓泵I開啟，先導油路液壓泵2開啟，手動方向閥9處于左位，主油路先導換向閥6開始時由計算機通過數據采集卡16和功率放大裝置15控制處于得電狀態，先導油路先導換向閥8不通電，由計算機17通過數據采集卡16和功率放大裝置15向比例溢流閥3通入一定的電流，使比例溢流閥的調定壓力為一定值，由計算機17通過數據采集卡16和功率放大裝置15向比例減壓閥7通入一定電流從而使負載控制閥10的先導油口 X的壓力為一定值，在某一時刻，由計算機通過數據采集卡16和功率放大裝置15控制主油路先導換向閥6突然失電，從而使被測負載控制閥10的負載油口 B產生階躍的壓力信號，負載壓力變送器11、回油壓力變送器12、控制壓力變送器13、流量計14分別將測量的負載壓力、回油壓力、控制壓力和通過被測負載控制閥10的流量轉化成電信號傳送給數據采集卡16進而記錄在計算機17中。
[0033]5)進行控制壓力階躍特性測試時，主油路液壓泵I開啟，先導油路液壓泵2開啟，手動方向閥9處于左位，先導油路先導換向閥8開始時由計算機通過數據采集卡16和功率放大裝置15控制處于得電狀態，主油路先導換向閥6不通電，由計算機17通過數據采集卡16和功率放大裝置15向比例溢流閥3通入一定的電流，使被測負載控制閥10的負載油口B的壓力為一定值，由計算機17通過數據采集卡16和功率放大裝置15向比例減壓閥7通入一定電流從而使比例減壓閥7的調定壓力為一定值，在某一時刻，由計算機通過數據采集卡16和功率放大裝置15控制先導油路先導換向閥8突然失電，從而使被測負載控制閥10的先導油口 X產生階躍的壓力信號，負載壓力變送器11、回油壓力變送器12、控制壓力變送器13、流量計14分別將測量的負載壓力、回油壓力、控制壓力和通過被測負載控制閥10的流量轉化成電信號傳送給數據采集卡16進而記錄在計算機17中。
【權利要求】
1.一種先導式負載控制閥的試驗系統，其特征在于:包括主油路液壓泵(1)，先導油路液壓泵(2)，比例溢流閥(3)，手動溢流閥(4)，先導二通插裝閥(5)，主油路先導換向閥(6)，比例減壓閥(7)，先導油路先導換向閥(8)，手動方向閥(9)，被測負載控制閥(10)，負載壓力變送器(11)，回油壓力變送器(12)，控制壓力變送器(13)，流量計(14)，功率放大裝置(15)，數據采集卡(16)和計算機(17); 主油路液壓泵(I)的出油口與手動方向閥(9)的壓力油口 P9相連，并且旁路連接比例溢流閥(3)的進油口 P3和先導二通插裝閥(5)的進油口 A5，手動方向閥(9)的工作油口 A9與被測負載控制閥(10)的負載油口 B相連，被測負載控制閥(10)的回油口 A與手動方向閥(9)的工作油口 B9相連，手動方向閥(9)的回油口 T9與流量計(14)的進油口相連，流量計(14)的回油口與油箱相連； 先導油路液壓泵(2)的出油口與比例減壓閥(7)的壓力油口 P7相連，并且旁路連接手動溢流閥(4)的進油口 P4和主油路先導換向閥(6)的壓力油口 P6，比例減壓閥(7)的回油口 T7與油箱相連，比例減壓閥(7)的工作油口 A7與被測負載控制閥(10)的先導油口 X相連，并且旁路連接先導油路先導換向閥(8)的工作油口 A8相連，先導油路先導換向閥(8)的壓力油口 P8堵死，先導油路先導換向閥(8)的回油口 T8與油箱相連，主油路先導換向閥(6)回油口 T6與油箱相連，主油路先導換向閥(6)工作油口 A6與先導二通插裝閥(5)的控制油口 X5相連，主油路先導換向閥(6)工作油口 B6堵死； 負載壓力變送器(11)與被測負載控制閥(10)的負載油口 B相連，回油壓力變送器(12)與被測負載控制閥(10)的回油口 A相連，控制壓力變送器(13)與被測負載控制閥(10)的先導油口 X相連；負載壓`力變送器(11)、回油壓力變送器(12)、控制壓力變送器(13)和流量計(14)的信號輸出端都與數據采集卡(16)的模擬輸入口相連，數據采集卡(16)安裝在計算機(17)的主板上與計算機(17)進行通訊，數據采集卡的數字輸出端與功率放大裝置(15)的輸入端相連，功率放大裝置(15)的輸出端分別與比例溢流閥(3)、主油路先導換向閥(6)、比例減壓閥(7)和先導油路階躍先導換向閥(8)的比例電磁鐵相連；數據采集卡(16)的數字輸出口DOl與主階躍模塊相連，數據采集卡(16)的數字輸出口 D02與先導階躍模塊相連。
2.根據權利要求1所述的一種先導式負載控制閥的試驗系統，其特征在于:所述主階躍模塊，包括主階躍電路三極管(18)、主階躍電路繼電器(19)、主階躍電路二極管(20)、主階躍電路輸入電阻R1、主階躍電路上拉電阻R2、主階躍電路整流電阻R3和主油路先導換向閥電磁鐵YAl ;數據采集卡(16)的數字輸出口 DOl與主階躍電路輸入電阻Rl的一端相連，主階躍電路輸入電阻Rl的另一端與主階躍電路三極管(18)的基極相連，主階躍電路三極管(18)的集電極與主階躍電路繼電器(19)的輸入端正極相連，主階躍電路三極管(18)的發射極與電源地相連，主階躍電路繼電器(19)的輸入端正極通過主階躍電路上拉電阻R2與電源正極相連，主階躍電路繼電器(19)的輸入端負極與電源地相連，主階躍電路繼電器(19)的輸出端正極與電源正極相連，主階躍電路繼電器(19)的輸出端負極與主階躍電路二極管(20)的負極相連，主階躍電路二極管(20)的正極通過主階躍電路整流電阻R3與電源地相連，主油路先導換向閥電磁鐵YAl的一端與主階躍電路繼電器(19)的輸出端負極相連，主油路先導換向閥電磁鐵YAl的另一端與電源地相連。
3.根據權利要求1所述的一種先導式負載控制閥的試驗系統，其特征在于:所述先導階躍模塊，包括先導階躍電路三極管(21)、先導階躍電路繼電器(22)、先導階躍電路二極管(23)、先導階躍電路輸入電阻R4、先導階躍電路上拉電阻R5、先導階躍電路整流電阻R6和先導油路先導換向閥電磁鐵YA2 ;數據采集卡(16)的數字輸出口 D02與先導躍電路輸入電阻R4的一端相連，先導階躍電路輸入電阻R4的另一端與先導階躍電路三極管(21)的基極相連，先導階躍電路三極管(21)的集電極與先導階躍電路繼電器(22)的輸入端正極相連，先導階躍電路三極管(21)的發射極與電源地相連，先導階躍電路繼電器(22)的輸入端正極通過先導階躍電路上拉電阻R5與電源正極相連，先導階躍電路繼電器(22)的輸入端負極與電源地相連，先導階躍電路繼電器(22)的輸出端正極與電源正極相連，先導階躍電路繼電器(22)的輸出端負極與先導階躍電路二極管(23)的負極相連，先導階躍電路二極管(23)的正極通過先導階躍電路整流電阻R6與電源地相連，先導油路先導換向閥電磁鐵YA2的一端與先導階躍電路繼電器(22)的輸出端負極相連，先導油路先導換向閥電磁鐵YA2的另一端與電源地相連。
4.根據權利要求1所述的一種先導式負載控制閥的試驗系統，其特征在于:主油路階躍先導換向閥(6)原位時其壓力油口 P6與工作油口 A6相通，從而使先導二通插裝閥(5)處于關閉狀態。
5.根據權利要求1所述的一種先導式負載控制閥的試驗系統，其特征在于:先導油路階躍先導換向閥(8)原位時其壓力油口 P8與工作油口 A8相通，使被測負載控制閥(10)的先導油口 X處于上 壓狀態。
【文檔編號】F15B19/00GK103775435SQ201410010744
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月9日 優先權日:2014年1月9日
【發明者】謝海波, 劉建彬, 楊華勇 申請人:浙江大學