電液伺服閥測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

石寶龍

【摘 ?要】近年來(lái)隨著社會(huì)工業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)電控制行業(yè)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。電液伺服閥在液壓行業(yè)中作為一種應(yīng)用廣泛的液壓元件，自身的各種性能優(yōu)良好壞直接影響它的應(yīng)用。在過(guò)往的工業(yè)設(shè)備應(yīng)用中，電液伺服閥因?yàn)橐恍┬阅苓_(dá)不到國(guó)家要求，而造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，因此快速準(zhǔn)確有效的測(cè)試出電液伺服閥的各種性能是十分必要的一項(xiàng)工作。電液伺服閥測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)是基于現(xiàn)有的基礎(chǔ)理論水平，主要針對(duì)電液伺服閥的壓力增益特性、內(nèi)泄露特性、負(fù)載特性以及空載流量特性進(jìn)行必要的測(cè)試，以上四個(gè)特性主要是電液伺服閥的靜態(tài)特性。

【關(guān)鍵詞】電液伺服閥;靜態(tài)特性;壓力增益;流量增益;內(nèi)泄露特性

現(xiàn)在隨著工業(yè)設(shè)備的不斷發(fā)展，電液伺服閥測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的市場(chǎng)需求也在逐漸的擴(kuò)大。顧名思義電液伺服閥測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)是用來(lái)測(cè)試伺服閥自身性能的設(shè)備。在本設(shè)計(jì)中主要應(yīng)用比例流量閥對(duì)流量進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)于壓力等客觀因素的控制，相對(duì)于以往試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)用節(jié)流閥，比例流量閥自身的應(yīng)用現(xiàn)代化，更加的方便易操作，更有助于快速準(zhǔn)確的測(cè)試閥的性能是否滿足要求。

一、測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的基本項(xiàng)目簡(jiǎn)介

電液伺服閥是一種應(yīng)用廣泛的精密液壓元件，主要對(duì)于以上它的四個(gè)靜態(tài)特性進(jìn)行測(cè)試，對(duì)于它的空載流量特性主要是保持電液伺服閥的供油壓力不變，當(dāng)它的兩個(gè)工作油口的壓力相等，也就是兩個(gè)油口的壓差為零時(shí)，通過(guò)電液伺服閥的電流與自身所產(chǎn)生的流量之間的關(guān)系。

負(fù)載流量特性的測(cè)試要點(diǎn)是對(duì)于電液伺服閥自身輸入的電流以及對(duì)于它的供油壓力都保持一定時(shí)，改變伺服閥兩個(gè)工作口之間的壓力差，壓力差的變化所帶來(lái)的輸出流量Q的變化。

壓力增益是將電液伺服閥的兩個(gè)工作口控制住，將電液伺服閥的負(fù)載為零或者為無(wú)窮大，但是此時(shí)要保持電液伺服閥的供油壓力不變，測(cè)試電液伺服閥的兩個(gè)工作油口之間的壓力差隨著輸入電流的變化而產(chǎn)生的變化。

內(nèi)泄露流量特性主要是測(cè)量閥在自身的供油壓力一定時(shí)，閥的工作口不會(huì)有流量留出，但是為閥提供一定的流量，從閥的回油口流出的流量就可以簡(jiǎn)化為閥的內(nèi)泄露流量。

二、測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的原理簡(jiǎn)介

電液伺服閥本身作為一種液壓元件，既是一種電液轉(zhuǎn)化元件也是一種功率放大元件，它自身在工作的過(guò)程中將微小的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為大功率的液壓信號(hào)，根據(jù)自身的用途不一樣，將電液伺服閥分為電液流量控制伺服閥以及電液壓力控制伺服閥。在設(shè)計(jì)該測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的過(guò)程中，主要將電信號(hào)作為一種控制信號(hào)以及反饋信號(hào)，根據(jù)其靈活性好，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)用。

液壓主要運(yùn)用的原理是：在工作之時(shí)將被測(cè)試電液伺服閥放置在測(cè)試平臺(tái)上，就是設(shè)計(jì)好的測(cè)試閥塊上，而后在測(cè)試平臺(tái)引出四條通路，四條通路將會(huì)測(cè)量電液伺服閥的四個(gè)靜態(tài)特性。四條通路都是由泵站進(jìn)行供油。

測(cè)試伺服閥的空載流量特性，主要是要保證伺服閥處于空載時(shí)，將控制負(fù)載的比例流量閥與節(jié)流閥的閥口開(kāi)度調(diào)節(jié)到最大開(kāi)度，確保電液伺服閥在零負(fù)載狀態(tài)下工作，回路中雖然會(huì)有用于測(cè)量泄漏量的計(jì)量馬達(dá)，但是計(jì)量馬達(dá)對(duì)于回路產(chǎn)生的負(fù)載影響很小，基本可以忽略不計(jì)，試驗(yàn)臺(tái)的操作人員通過(guò)對(duì)于計(jì)量馬達(dá)的輸入電流的控制來(lái)改變電液伺服閥的不同流量。

壓力特性的測(cè)試操作：壓力特性的操作前提是要保證被測(cè)試電液伺服閥的輸出流量為零，測(cè)試過(guò)程中保證測(cè)試閥的工作油口的控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)，即節(jié)流閥的開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上操作人員不斷控制輸入的電流量來(lái)測(cè)得被測(cè)試閥口的壓力值差。

負(fù)載流量特性的測(cè)試操作：在本測(cè)試原理中，比例流量閥主要作用時(shí)對(duì)被測(cè)試閥的外負(fù)載的提供，因此在負(fù)載流量特性測(cè)試時(shí)，通過(guò)改變比例流量閥的閥口開(kāi)度來(lái)改變外負(fù)載，然后測(cè)量伺服閥的輸出流量的變化情況。

內(nèi)泄露特性的測(cè)試操作：將被測(cè)試電液伺服閥放置在測(cè)試板上，關(guān)閉系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)流閥，向被測(cè)試閥注入液壓油，改變通過(guò)測(cè)試閥的電流，不同的電流會(huì)有不同的內(nèi)泄露量，通過(guò)流量計(jì)來(lái)測(cè)量閥的內(nèi)泄漏量值。

三、工作元件的選取

在系統(tǒng)中為整個(gè)系統(tǒng)提供能量的元件稱為泵站，泵站主要是將電能轉(zhuǎn)化液壓油自身的機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程中所需要的各種能量。在不斷的發(fā)展過(guò)程中因?yàn)槟芰渴窃囼?yàn)臺(tái)工作的基礎(chǔ)，因此在試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的過(guò)程中泵站必須嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的設(shè)計(jì)。泵站最關(guān)鍵的是保證能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供足夠的能量，因此泵站的類型主要根據(jù)外負(fù)載進(jìn)行設(shè)定。在滿足最大工作壓力之下，保證自身的額定壓力滿足要求。

液壓閥類元的選取，不是單純的憑自己的直覺(jué)選取，在選取相關(guān)閥類元件時(shí)候必須根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力以及工作流量來(lái)選取。在選取相關(guān)的閥類元件時(shí)候一定要準(zhǔn)確把握每一個(gè)元件的應(yīng)用場(chǎng)合，每一個(gè)元件的安裝方法，每一個(gè)元件安裝在本場(chǎng)和之中是否合適，是否能夠起到元件的使用效果。

在選取閥類元件的過(guò)程中，主要包括溢流閥的選取，溢流閥主要有過(guò)載保護(hù)的作用。在本系統(tǒng)中溢流閥的主要作用是保證測(cè)試閥臺(tái)的出油口的壓力一定。電磁換向閥主要實(shí)現(xiàn)自身油液管路之間油液的換向，根據(jù)不同的要求選取不同機(jī)位以及性能的換向閥。單向閥的選取，主要是保證油液在管路中不會(huì)產(chǎn)生回流現(xiàn)象，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成損害，在回路中起到保護(hù)戶回路的作用。單向節(jié)流閥通過(guò)改變閥本身的開(kāi)口節(jié)流面積，改變流過(guò)自身的油液流量，在系統(tǒng)中與單向節(jié)流閥串聯(lián)使用，組成單向節(jié)流閥，但是在系統(tǒng)中本身節(jié)流閥并沒(méi)有反饋特性。在本系統(tǒng)中對(duì)于流量的控制范圍以及幅度相對(duì)較大，因此節(jié)流閥的調(diào)節(jié)幅度要足夠大。計(jì)量馬達(dá)用于測(cè)量?jī)?nèi)泄露，作為內(nèi)泄露量的測(cè)量工具。流量計(jì)、截止閥、過(guò)濾器等元件的選取必須根據(jù)項(xiàng)目自身的需求進(jìn)行選取。本系統(tǒng)油箱作為液壓元件的輔助設(shè)備，工作環(huán)境相對(duì)來(lái)說(shuō)比較干凈，不會(huì)有不必要的外界污染物的入侵，對(duì)于油箱的抗污染要求相對(duì)來(lái)說(shuō)比較方便，但是油箱本身采用閉式設(shè)計(jì)可以有效的防止油液被污染。但是在選取油箱的過(guò)程中也應(yīng)該按照相關(guān)的計(jì)算原則以及實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算。

本實(shí)驗(yàn)臺(tái)綜合以前的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行綜合性的改進(jìn)，完善試驗(yàn)臺(tái)的相關(guān)功能，采用比例溢流閥對(duì)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行更加智能化的加載，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)變的更加嚴(yán)謹(jǐn)，結(jié)構(gòu)更加的精細(xì)化，綜合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加有說(shuō)服力。

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（作者單位：佳木斯市佳木斯大學(xué)）