電磁閥和液壓缸可靠性的綜合節能試驗裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電磁閥和液壓缸可靠性指標的試驗裝置，尤其涉及一種可同時檢測電磁閥和液壓缸可靠性指標的綜合節能試驗裝置及方法。
【背景技術】
[0002]液壓缸是將液壓能轉變為機械能的、做直線往復運動(或擺動運動)的液壓執行元件，基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置與排氣裝置組成。它結構簡單、工作可靠。用它來實現往復運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩，因此在各種機械的液壓系統中得到廣泛應用。
[0003]電磁閥是用電磁控制的工業設備，屬于執行器，主要用來控制流體的自動化基礎元件，并不限于液壓、氣動。用在工業控制系統中調整介質的方向、流量、速度和其他的參數。電磁閥可以配合不同的電路來實現預期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統的不同位置發揮作用，最常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調節閥等。
[0004]電磁閥和液壓缸分別作為液壓系統的重要控制元件和執行元件，其可靠性水平直接影響到整個液壓系統的可靠性和安全性。目前國內外的廠家和用戶在對電磁閥和液壓缸進行可靠性試驗時，基本上都是沿用過去幾十年的標準和方法。此種方法單次試驗的樣本數量有限，并且每個試驗回路只能測試一類液壓元件。當被測樣本數目較大或被測樣本類型較多時，需多次進行可靠性試驗并搭建不同的可靠性試驗臺架，則要耗費大量的人力、物力以及時間等資源。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種可同時測試二個電磁閥樣本和四個液壓缸樣本的電磁閥和液壓缸可靠性的綜合節能試驗裝置，具有單次試驗樣本種類多、數量多、耗時短、效率高且節約能源的優點，起到了綜合節能的效果。
[0006]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種電磁閥和液壓缸可靠性的綜合節能試驗裝置，其特征在于:包括由步進電機驅動工作的液壓泵，液壓泵的進油口通過第一截止閥接油箱，液壓泵的壓力油口接第一單向閥；第一單向閥的出油口分出兩支油路，一支路依次接第一壓力表、第一壓力傳感器和壓油過濾器的進油口，另一支路接溢流閥后回油箱來調節系統的工作壓力；壓油過濾器的出油口分出三支油路，其中一支路接第一測試模塊中第一被測電磁閥的P油口，另一支路接第二測試模塊中第二被測電磁閥的P油口，最后一支路接蓄能器組件的進油口 ；第一測試模塊中，第一被測電磁閥的A油口并聯接有第二壓力表、第二壓力傳感器、第二截止閥，第一被測電磁閥的A油口經第二截止閥后與第一液壓缸的無桿腔連通；第一被測電磁閥的B油口并聯接有第三壓力表、第三壓力傳感器、第三截止閥，其中第一被測電磁閥的B油口經第三截止閥后與第二液壓缸的無桿腔連通；且第一液壓缸和第二液壓缸的活塞桿進行對頂連接，并在連接處安裝有第一位移傳感器；第二測試模塊中，第二被測電磁閥的A油口并聯接有第四壓力表、第四壓力傳感器、第四截止閥，其中第二被測電磁閥的A油口經第四截止閥后與第三液壓缸的無桿腔連通；第二被測電磁閥的B油口并聯接有第五壓力表、第五壓力傳感器、第五截止閥，其中第二被測電磁閥的B油口經第五截止閥后與第四液壓缸的無桿腔連通；另外第三液壓缸和第四液壓缸的活塞桿進行對頂連接，并在連接處安裝有第二位移傳感器；第二被測電磁閥的T油口同第一被測電磁閥的T油口的出油合流后最終回到油箱。
[0007]上述第二被測電磁閥的T油口同第一被測電磁閥的T油口的出油合流依次接節流閥和冷卻器后流回油箱。節流閥安裝在系統回油路上，為被測的液壓缸提供回程背壓，使被測的液壓缸平穩運動；冷卻器的設置，使系統油溫維持穩定。
[0008]上述第一液壓缸的內泄油路經管道引出后連接第一量杯，第一液壓缸的泄氣口經管道引出后連接第二量杯；第二液壓缸的內泄油路經管道引出后連接第三量杯，第二液壓缸的泄氣口經管道引出后連接第四量杯；第三液壓缸的內泄油路經管道引出后連接第五量杯，第三液壓缸的泄氣口經管道引出后連接第六量杯；第四液壓缸的內泄油路經管道引出后連接第七量杯，第四液壓缸的泄氣口經管道引出后連接第八量杯。因液壓缸的泄油有兩處，主要有內泄露及從泄氣口泄露，故每個液壓缸接有兩個量杯。
[0009]上述蓄能器組件包括蓄能器及用以檢測蓄能器的充液壓力的第六壓力表。蓄能器組件用于吸收由于被測電磁閥頻繁換向導致的液壓沖擊，第六壓力表用于檢測蓄能器的充液壓力。
[0010]上述油箱內部安裝有對油液加熱的加熱器，以及用以以檢測油液溫度的溫度傳感器。溫度傳感器用于檢測油箱油溫是否達到電磁閥和液壓缸加速壽命試驗的溫度要求。加熱器和溫度傳感器的配合使用使得油箱油溫達到使用要求。
[0011]一種采用前述試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟:
[0012]步驟1、開啟試驗裝置，打開加熱器，經過短時間跑和，待系統壓力、油液溫度等參數指標滿足試驗要求后，開始試驗記錄；
[0013]步驟2、對液壓缸進行試驗，在無負載工況下，通過調節溢流閥8使第一液壓缸14的無桿腔壓力逐漸升高至第一液壓缸14起動時，由第二壓力傳感器13記錄下的壓力即為第一液壓缸14的最低起動壓力；同理，第三壓力傳感器18記錄的是第二液壓缸21的最低起動壓力，第四壓力傳感器33記錄的是第三液壓缸27的最低起動壓力，第五壓力傳感器34記錄的是第四液壓缸31的最低起動壓力；
[0014]步驟3、當IDT和2DT同時失電，待第一液壓缸14和第三液壓缸27的活塞桿停在行程極限位置后，調節溢流閥8至系統壓力達到1.5倍試驗壓力P，保壓2min，觀察被測液壓缸是否出現異常狀況；當IDT和2DT同時得電，待第二液壓缸21和第四液壓缸31的活塞桿停在行程極限位置后，保壓2min，觀察試驗現象并記錄試驗數據；
[0015]步驟4、當IDT失電，由第二壓力傳感器13和第三壓力傳感器18的壓力數據可繪制第一液壓缸14的負載效率特性曲線；當IDT得電，由第二壓力傳感器13和第三壓力傳感器18的壓力數據可繪制第二液壓缸21的負載效率特性曲線。同理，通過控制第二被測電磁閥37的得失電狀態，可由第三壓力傳感器18和第四壓力傳感器34的壓力數據分別繪制出第三液壓缸27和第四液壓缸31的負載效率特性曲線。
[0016]步驟5、由第一位移傳感器17記錄第一液壓缸14和第二液壓缸21的位移響應曲線，由第二位移傳感器29記錄第三液壓缸27和第四液壓缸31的位移響應曲線。
[0017]步驟6、對電磁閥和液壓缸進行加速壽命試驗，調節溢流閥8至系統壓力達到規定的試驗壓力P，將第一被測電磁閥6和第二被測電磁閥37的換向頻率值設定為大于正常工況下的換向頻率值，使試驗得到加速效果；
[0018]步驟7、由被測電磁閥閥口的壓力信號和電磁鐵電流信號可分析出第一被測電磁閥6和第二被測電磁閥37的的瞬態響應特性；通過比較被測電磁閥入口處的第一壓力傳感器38和電磁閥出口處的其它壓力傳感器的壓差大小，可以判定被測電磁閥的閥口開度和動作情況；
[0019]步驟8、由于被測電磁閥和液壓缸的泄漏量是微小量，很難通過傳感器測量，而通過精密稱重儀器或量筒可測量微小油滴的質量，因而在測量電磁閥閥口和液壓缸各處的泄漏時需要試驗人員測量并手動輸入；由第一量杯和第二量杯測量第一液壓缸的泄漏量；由第三量杯和第四量杯測量第二液壓缸的泄漏量；由第五量杯和第六量杯測量第三液壓缸的泄漏量；由第七量杯和第八量杯測量第四液壓缸的泄漏量；
[0020]步驟9、試驗結束后，提取計算機中存檔的壓力、位移傳感器數據和手動記錄的泄漏量數據。
[0021]通過提取計算機中存檔的壓力、位移傳感器數據和手動記錄的泄漏量數據，便可通過數學方法計算出被測電磁閥和液壓缸樣本的可靠性特征數據。
[0022]試驗過程中，觀察被測電磁閥和被測液壓缸是否有明顯外泄漏現象；如果電磁閥和液壓缸出現故障，記錄下此時的失效時間；關閉故障液壓缸進油口前的截止閥，可在線更換故障液壓缸，無需停機等待。
[0023]與現有技術相比，本發明的優點在于:<