数字阀试验系统技术方案

本实用新型专利技术涉及数字阀的试验系统。为解决使用示波器测试被试数字阀占空比时耗时久、试验效率低、试验结果易受干扰以及试验成本高的问题，本实用新型专利技术提出一种数字阀试验系统，包括油箱、油泵、进油通道、蓄能器及回油通道；所述油泵的吸油口与所述油箱相连接，出油口上连接有所述进油通道，所述进油通道与所述蓄能器的油口相连通，所述回油通道的一端与所述蓄能器的油口相连通，另一端与所述油箱相连通；测试时，所述被试数字阀连接在所述进油通道与所述回油通道之间。使用本实用新型专利技术数字阀试验系统，能够准确得出被试数字阀的实际占空比，为数字阀的实际应用提供保障。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液压试验系统领域，尤其涉及一种能够对数字阀进行出厂试验的试验系统。
技术介绍
数字阀是由多个按二进制排列的阀门组成的阀组，每个阀门的流量系数按二进制序列设计。组成数字阀的各阀为开关阀，即只有开和关两种状态。因此，对它们的控制可采用电磁阀或者带弹簧返回的活塞式执行机构来实现。各阀的开关速度很快，且各阀的关闭特性也是衡量数字阀性能的重要指标，它不仅影响流通能力和泄漏量，也影响控制系统的控制品质。为保证各阀的关闭特性，通常采用弹簧返回式执行机构，同时，对大流量系数的阀采用多个较小口径的阀同时开闭来实现。数字阀有着分辨率高、精度高、响应速度快、关闭特性好、复现性好、跟踪性好以及可以与计算机直接进行连接的特点，使得数字阀的应用越来越广泛。随着数字阀应用范围的增加，数字阀的重要性也日趋加重，因此数字阀的频响是否达标、抗冲击性是否足够等一系列性能的确定，是数字阀能否稳定工作的一个必要条件。而数字阀频响是否达标，主要看数字阀在使用过程中，实际占空比与理论占空比之间的误差是否在误差允许范围之内。由于被测元件是液压试验设备中最重要的一部分，测试元件的不同造成试验设备的系统设计有很大差异，因此数字阀的性能无法使用现有阀类试验系统进行测试。本领域技术人员多采用示波器监测数字阀的方式，通过示波器将数字阀的实际占空比体现出来(数字阀的占空比指整个工作过程中数字阀打开的时间与总通电时间的比值)，然而示波器的调整耗时久，在测试过程中容易受到外界信号的干扰，出现测试结果不准确的概率较大；且更换需要测试的数字阀后，需重新调整示波器，使得测试过程耗时久，造成试验效率较低，延迟了数字阀的出厂时间。同时，由于示波器为高精密实验仪器，价格昂贵且对使用环境要求较高，不能在厂房内进行试验，必须设置专门的实验室，造成使用示波器对数字阀占空比进行测试时所耗费的成本较高。
技术实现思路
为解决使用示波器测试被试数字阀占空比时耗时久、试验效率低、试验结果易受干扰以及试验成本高的问题，本技术提出一种数字阀试验系统，该数字阀试验系统包括油箱、油泵、进油通道、蓄能器以及回油通道；所述油泵的吸油口与所述油箱相连接，出油口上连接有所述进油通道，所述进油通道与所述蓄能器的油口相连通，所述回油通道的一端与所述蓄能器的油口相连通，另一端与所述油箱相连通；测试时，所述被试数字阀连接在所述进油通道与所述回油通道之间。所述油泵将液压油从所述油箱中抽出，送入该数字阀试验系统的进油通道中，液压油被充入所述蓄能器内。当蓄能器处于非工作状态下时，所述油泵停止工作，不再向所述蓄能器内供油，进油通道被关闭，打开所述回油通道，蓄能器内的液压油经回油通道流回油箱。在使用所述数字阀试验系统对被试数字阀进行出厂试验时，首先关闭所述回油通道，将所述被试数字阀连接在该数字阀试验系统的进油通道和回油通道之间，且该被试数字阀的静态性能(压力、流量以及泄漏情况等)已经测试合格。当所述被试数字阀不通电时，液压油被油泵从油箱中抽出并送入进油通道，最终进入所述蓄能器内，此时所述蓄能器充进液压油并具有压力。待所述蓄能器内的压力达到指定数值后，对所述被试数字阀通电，当被试数字阀的进油口和出油口连通时，油泵从油箱内抽取的液压油和蓄能器内的部分液压油会通过该连通的被试数字阀流回油箱内，使得蓄能器内的液压油的总量减少；当被试数字阀的进油口和出油口处于不连通状态时，也即被试数字阀处于关闭状态时，液压油被油泵从油箱中抽出并送入进油通道，最终进入所述蓄能器内。在被试数字阀通电的总时间内，若进入蓄能器的液压油的总量与蓄能器内通过连通的被试数字阀流回油箱的总油量相同，则蓄能器内的液压油的总量就会保持不变，而蓄能器内液压油总量的变化可以通过设置在蓄能器油口处的压力表的示数直观地体现出来。而在被试数字阀的总通电时间内，若被试数字阀一直处于连通状态，则蓄能器内的液压油会通过该连通的被试数字阀全部流回油箱内，因此，被试数字阀在总通电时间内应有部分时间处于关闭状态，油泵从油箱中抽取的液压油才能流入蓄能器内，而在被试数字阀的整个工作过程中，被试数字阀的进油口和出油口连通的总时间与总通电时间的比值被叫做数字阀的占空比，由于数字阀存在占空比，使得进入蓄能器内的液压油的总量与通过被试数字阀流回油箱的液压油的总量相同，从而使得蓄能器内的液压油总量保持不变。本技术利用被试数字阀在总通电时间内能够保持蓄能器内液压油总量不变来测定被试数字阀的占空比，而本试验中用于使所述蓄能器内液压油总量保持不变时，需通过控制系统调整控制所述被试数字阀启闭的电流I/电压U的大小，使得用于测量所述蓄能器内压力的压力表的示数能够稳定且不发生变化。若被试数字阀经调整使得蓄能器内压力稳定不变后的总通电时间为T，为保证蓄能器内压力的不变，在总通电时间T内，该测试系统内应该有等同于油泵从油箱中抽取的液压油的油量流回油箱，则在被试数字阀的总通电时间T内，通过该被试数字阀流入油箱的液压油的总量Q＝Tnq1，其中，n为油泵的转速，单位为r/min(转/分钟)；q1为油泵的排量，单位为mL/r(毫升/转)。由于在被试数字阀的总通电时间T内，通过被试数字阀流入油箱的油量与油泵从油箱内抽取的液压油的油量相同，使得蓄能器内的液压油的总量保持动态平衡。而根据控制系统的监测，接入本试验系统中的被试数字阀在通电后，从初始关闭状态开始至下一次关闭状态时所用的时间为t0，此时被试数字阀换向两次(被试数字阀从关闭状态到开启状态为换向一次)，阀芯运动一个周期，从而得出被试数字阀在总通电时间T内阀芯运动的总周期数n1＝T/t0，假设在阀芯运动一个周期时，被试数字阀打开的时间为t1，进而得出在总通电时间T内，被试数字阀打开的总时间为n1t1，根据被试数字阀的出油口横截面积A，被试数字阀5出油口的液压油的流速v，从而得出Q＝106Avn1t1，其中，Q为总通电时间T内，通过该被试数字阀流入油箱的液压油的总量，单位为mL(毫升)；A为被试数字阀的出油口横截面积A，单位为m2(平方米)；v为接入本技术数字阀试验系统中的被试数字阀出油口的液压油的流速，单位为m/s(米/秒)；将Q＝Tnq1代入等式Q＝106Avn1t1中，得到Tnq1/60＝106Avn1t1，得出被试数字阀打开的总时间为n1t1＝Tnq1/(6×107·Av)，而根据被试数字阀占空比的定义，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字阀试验系统，其特征在于，该数字阀试验系统包括油箱、油泵、进油通道、蓄能器以及回油通道；所述油泵的吸油口与所述油箱相连接，出油口上连接有所述进油通道，所述进油通道与所述蓄能器的油口相连通，所述回油通道的一端与所述蓄能器的油口相连通，另一端与所述油箱相连通；测试时，所述被试数字阀连接在所述进油通道与所述回油通道之间。

【技术特征摘要】
1.一种数字阀试验系统，其特征在于，该数字阀试验系统包括油箱、油泵、
进油通道、蓄能器以及回油通道；所述油泵的吸油口与所述油箱相连接，
出油口上连接有所述进油通道，所述进油通道与所述蓄能器的油口相连
通，所述回油通道的一端与所述蓄能器的油口相连通，另一端与所述油
箱相连通；测试时，所述被试数字阀连接在所述进油通道与所述回油通
道之间。
2.根据权利要求1所述的数字阀试验系统，其特征在于，所述数字阀试验
系统还包括一个单向节流阀，所述单向节流阀的进液口与所述进油通道
相连通，出液口与所述蓄能器的油口相连通。
3.根据权利要求2所述的数字阀试验系统，其特征在于，所述单向节流阀
的进液口还与所述回油通道相连通。
4.根据权利要求1所述的数字阀试验系统，其特征在于，所述进油通道与
所述回油通道之间设置有溢流阀。
5.根据权利要求1所述的数字阀试验系统，其特征在于，所述油箱上还设
置...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小明，隆跃进，王勇，张磊，吴振亚，韩智慧，方彪，许仰曾，
申请(专利权)人：上海豪高机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31