一种伺服阀用双输入特性测试系统技术方案

一种伺服阀用双输入特性测试系统，包括测控系统和试验台，被测伺服阀安装于试验台工作台面上，试验台上安装有作动器，被测伺服阀在加载信号作用下驱动作动器产生与加载信号成比例的位移，并反馈至被测伺服阀机械反馈位移输入端；测控系统包括下位机数字逻辑电路及上位机人机交互界面，用户通过上位机人机交互界面输入加载信号，下位机数字逻辑电路将所述加载信号转换为恒流源，施加给被测伺服阀电输入端，并采集被测伺服阀机械反馈位移输入端的位移，反馈至上位机人机交互界面进行显示，供用户判断伺服阀双输入特性是否满足要求。本发明专利技术能够实现单独对伺服阀双输入特性测试的功能，达到对双输入特性性能判断的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种伺服阀用双输入特性测试系统
本专利技术涉及一种伺服阀用双输入特性测试系统，属于液压控制

技术介绍
电液伺服阀应用于液压控制系统中，是系统进行位置、压力或速度闭环控制的核心控制元件。机电双输入伺服阀是电液伺服阀的一种类型，常用于航天、航空位置矢量伺服控制系统中，其双输入特性包含：双输入滞环、双输入增益、双输入位移、双输入对称度等特性指标，直接影响伺服系统性能指标。双输入特性指标在普通伺服阀性能调试试验系统中无法单独进行测试，需伺服阀与伺服系统在联试中进行测试，因此其指标性能优劣无法预知。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种伺服阀用双输入特性测试系统，实现单独对伺服阀双输入特性测试的功能，达到对双输入特性性能判断的目的。本专利技术的技术解决方案是：一种伺服阀用双输入特性测试系统，包括测控系统和试验台；被测伺服阀安装于试验台工作台面上，试验台上安装有作动器，被测伺服阀在加载信号作用下驱动作动器产生与加载信号成比例的位移，并反馈至被测伺服阀机械反馈位移输入端；测控系统包括下位机数字逻辑电路及上位机人机交互界面，用户通过上位机人机交互界面输入加载信号，下位机数字逻辑电路将所述加载信号转换为恒流源，施加给被测伺服阀电输入端，并采集被测伺服阀机械反馈位移输入端的位移，反馈至上位机人机交互界面进行显示，供用户判断伺服阀双输入特性是否满足要求。试验台包括作动器、反馈推杆、轴向位移传感器和双输入位移传感器；被测伺服阀安装于试验台工作台面上，其机械反馈位移输入端通过反馈推杆与作动器活塞杆垂直连接，轴向位移传感器通过传感器连杆与作动器活塞杆连接，且所述轴向位移传感器与作动器活塞杆平行；双输入位移传感器垂直连接于作动器活塞杆上，下位机数字逻辑电路用于采集双输入位移传感器的位移；被测伺服阀的负载腔连接作动器的两个控制腔。所述作动器包括作动器活塞杆、作动器左端盖、作动器套筒和作动器右端盖；作动器左端盖和作动器右端盖分别安装于作动器套筒左右两侧，作动器活塞杆穿过作动器左端盖和作动器右端盖，并能沿作动器活塞杆套筒进行左右运动，所述作动器活塞杆套筒与作动器左端盖一体设计。所述反馈推杆包括第一推杆、第二推杆、导向键、轴承；第一推杆一端螺纹连接于第二推杆首端内部，另一端与被测伺服阀的机械反馈位移输入端连接；第二推杆末端通过轴承与作动器活塞杆连接，第二推杆的侧壁上开有键槽，键槽中设置有导向键，所述导向键固定作动器活塞杆的套筒内壁上。通过旋转第一推杆，调节作动器活塞杆的初始位置位于中间零位，防止运动过程中，作动器活塞杆与作动器缸体碰撞。作动器活塞杆为锥杆。作动器活塞杆的锥度＝作动器活塞杆的行程/被测伺服阀双输入端反馈行程。试验台还包括安装过度块，安装过度块设置油路，被测伺服阀的负载腔通过安装过度块上的油路与作动器的两个控制腔连接；被测伺服阀和作动器安装于安装过度块上，安装过度块安装于试验台工作台面上。双输入位移传感器通过传感器套筒与作动器活塞杆的套筒连接。测试过程如下：步骤1：在试验台上安装被测伺服阀，组装伺服阀用双输入特性测试系统；步骤2：用户通过上位机人机交互界面输入加载信号；步骤3：伺服阀输出与加载信号成比例的流量，作动器活塞杆发生位移，该位移通过反馈推杆反馈至被测伺服阀机械反馈位移输入端；步骤4：机械反馈位移输入端的位移通过双输入位移传感器输入至下位机数字逻辑电路，下位机数字逻辑电路将所述位移输出给上位机人机交互界面，上位机人机交互界面据此生成测试曲线及双输入特性指标数值，并显示，供用户判断伺服阀双输入特性是否满足要求。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术设计了具有锥度结构的作动器活塞杆，并通过合理的锥角设计，实现了作动器轴向运动位移转换为与其垂直方向的伺服阀机械输入端的位移输入。(2)本专利技术设计了带有键槽及轴承结构的反馈推杆，通过轴承滚轮作用于作动器活塞杆上，实现了位移输入伺服阀时减小摩擦力、不发生滚动的目的。(3)本专利技术设计了垂直、水平双位移传感器结构方式，不仅能够实现伺服阀机械输入端的位移采集功能，同时在非机械位移输入的情况下，利用电位置闭环系统实现作动器活塞杆在缸筒内部的位置自动校正功能。(4)本专利技术在被测伺服阀上设计了恢复弹簧，当反馈推杆与伺服阀顶杆间由于摩擦发生磨损时，能够通过恢复弹簧实现磨损部位自补偿功能。(5)本专利技术通过位移曲线，能够实现对双输入特性伺服阀额定控制位移、双输入增益、双输入线性度、双输入对称度、双输入滞环等指标的测试，涵盖了所有双输入特性项目的测试。(6)本专利技术双输入位移测试曲线可在测试中实时绘制，并实现了测试曲线绘制完毕后各项指标的自动计算及实时显示功能。附图说明图1为伺服阀用双输入特性测试系统外观图；图2为伺服阀用双输入特性测试系统主视图；图3为伺服阀用双输入特性测试系统俯视图；图4为伺服阀用双输入特性测试系统立体结构示意图；图5为锥形活塞杆结构示意图；图6为键槽及轴承结构的反馈推杆；图7为上位机人机交互界面图。具体实施方式如图1所示，本专利技术提出了一种伺服阀用双输入特性测试系统，包括测控系统和试验台。被测伺服阀安装于试验台工作台面上，试验台上安装有作动器，被测伺服阀在加载信号作用下驱动作动器产生与加载信号成比例的位移，并反馈至被测伺服阀8机械反馈位移输入端。测控系统包括下位机数字逻辑电路及上位机人机交互界面，用户通过上位机人机交互界面输入加载信号，下位机数字逻辑电路将所述加载信号进行数模转换和放大处理，得到恒流源，施加给被测伺服阀电输入端，并采集被测伺服阀8机械反馈位移输入端的位移，反馈至上位机人机交互界面进行显示，供用户判断伺服阀双输入特性是否满足要求。具体地，如图2所示，试验台包括作动器、反馈推杆9、轴向位移传感器11、双输入位移传感器1和安装过度块，被测伺服阀安装于试验台工作台面上，其机械反馈位移输入端通过反馈推杆9与作动器活塞杆3垂直连接，轴向位移传感器11通过传感器连杆10与作动器活塞杆3连接，且所述轴向位移传感器11与作动器活塞杆3平行；双输入位移传感器1垂直连接于作动器活塞杆3上，下位机数字逻辑电路用于采集双输入位移传感器的位移；被测伺服阀的负载腔连接作动器的两个控制腔。安装过度块7设置油路，被测伺服阀8的负载腔通过安装过度块7上的油路与作动器的两个控制腔连接。被测伺服阀8和作动器安装于安装过度块7上，安装过度块7安装于试验台工作台面上。作动器包括作动器活塞杆3、作动器左端盖4、作动器套筒5和作动器右端盖6。作动器左端盖4和作动器右端盖6分别安装于作动器套筒5左右两侧，作动器活塞杆3穿过作动器左端盖4和作动器右端盖6，并能沿作动器活塞杆3套筒进行左右运动，作动器活塞杆3套筒与作动器左端盖4一体设计。图3为俯视图。图4所示为伺服阀用双输入特性测试系统立体结构示意图。如图6所示，反馈推杆9包括第一推杆91、第二推杆92、导向键17、轴承18。第一推杆91一端螺纹连接于第二推杆92首端内部，另一端与被测伺服阀8的机械反馈位移输入端连接；第二推杆92末端通过轴承18与作动器活塞杆3连接，第二推杆92的侧壁上开有键槽，键槽中设置有导向键17，所述导向键17固定作动器活塞杆3的套筒内壁上。通过旋转第一推杆91，调节作动器活塞杆3的初始位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种伺服阀用双输入特性测试系统，其特征在于：包括测控系统和试验台；被测伺服阀安装于试验台工作台面上，试验台上安装有作动器，被测伺服阀在加载信号作用下驱动作动器产生与加载信号成比例的位移，并反馈至被测伺服阀机械反馈位移输入端；测控系统包括下位机数字逻辑电路及上位机人机交互界面，用户通过上位机人机交互界面输入加载信号，下位机数字逻辑电路将所述加载信号转换为恒流源，施加给被测伺服阀电输入端，并采集被测伺服阀机械反馈位移输入端的位移，反馈至上位机人机交互界面进行显示，供用户判断伺服阀双输入特性是否满足要求。

【技术特征摘要】
1.一种伺服阀用双输入特性测试系统，其特征在于：包括测控系统和试验台；被测伺服阀安装于试验台工作台面上，试验台上安装有作动器，被测伺服阀在加载信号作用下驱动作动器产生与加载信号成比例的位移，并反馈至被测伺服阀机械反馈位移输入端；测控系统包括下位机数字逻辑电路及上位机人机交互界面，用户通过上位机人机交互界面输入加载信号，下位机数字逻辑电路将所述加载信号转换为恒流源，施加给被测伺服阀电输入端，并采集被测伺服阀机械反馈位移输入端的位移，反馈至上位机人机交互界面进行显示，供用户判断伺服阀双输入特性是否满足要求。2.根据权利要求1所述的一种伺服阀用双输入特性测试系统，其特征在于：试验台包括作动器、反馈推杆(9)、轴向位移传感器(11)和双输入位移传感器(1)；被测伺服阀安装于试验台工作台面上，其机械反馈位移输入端通过反馈推杆(9)与作动器活塞杆(3)垂直连接，轴向位移传感器(11)通过传感器连杆(10)与作动器活塞杆(3)连接，且所述轴向位移传感器(11)与作动器活塞杆(3)平行；双输入位移传感器(1)垂直连接于作动器活塞杆(3)上，下位机数字逻辑电路用于采集双输入位移传感器的位移；被测伺服阀的负载腔连接作动器的两个控制腔。3.根据权利要求2所述的一种伺服阀用双输入特性测试系统，其特征在于：所述作动器包括作动器活塞杆(3)、作动器左端盖(4)、作动器套筒(5)和作动器右端盖(6)；作动器左端盖(4)和作动器右端盖(6)分别安装于作动器套筒(5)左右两侧，作动器活塞杆(3)穿过作动器左端盖(4)和作动器右端盖(6)，并能沿作动器活塞杆(3)套筒进行左右运动，所述作动器活塞杆(3)套筒与作动器左端盖(4)一体设计。4.根据权利要求3所述的一种伺服阀用双输入特性测试系统，其特征在于：所述反馈推杆(9)包括第一推杆(91)、第二推杆(92)、导向键(17)、轴承(18)；第一推杆(91)一端螺纹连接于第二推杆(92)首端内部，另一端与被测伺服阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇立波，杨文祥，陈琴，刘雅洁，王鹏，贾淑欠，潘英，支长茂，袁田，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11