電液壓力伺服閥的測(cè)試
電液伺服機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸出參數(shù)精度高、控制調(diào)節(jié)準(zhǔn)確、對(duì)環(huán)境條件(如介質(zhì)溫度、清潔度)反應(yīng)敏感。在維修中,系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和單個(gè)元件的離線性能檢測(cè)難度都很大,這給液壓系統(tǒng)的檢測(cè)、維修保障提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。電液壓力伺服閥計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)是以數(shù)字計(jì)算機(jī)為核心、集機(jī)電液控制和數(shù)據(jù)處理于一體的專用測(cè)試系統(tǒng),具有智能化程度高、測(cè)試精度高、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。
1.電液壓力伺服閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
電液壓力伺服閥是一種具有內(nèi)部壓力反饋、雙腔輸入、單腔輸出、雙向固定負(fù)增益的壓力伺服閥,如圖17所示??蓱?yīng)用于飛機(jī)、火車、汽車防滑剎車系統(tǒng)中。它由電極化式永久磁力矩馬達(dá)、噴嘴擋板、功率滑閥及壓力反饋活塞組成。當(dāng)力矩馬達(dá)沒(méi)有感受到機(jī)輪的轉(zhuǎn)速信號(hào)時(shí),擋板處于中立位置,高壓油液經(jīng)控制進(jìn)油接頭“1”,進(jìn)入伺服閥通向滑閥左、右兩端,由于滑閥左、右兩端壓力相等,在彈簧的作用下,滑閥處于右極限位置,此時(shí)剎車進(jìn)油接頭“4”與剎車接頭“3”(輸出)相通。當(dāng)力矩馬達(dá)感受到機(jī)輪的轉(zhuǎn)速信號(hào)時(shí),力矩馬達(dá)得到一個(gè)正向控制電流,驅(qū)動(dòng)擋板逆時(shí)針偏轉(zhuǎn),此時(shí),右噴嘴阻力增大,左噴嘴阻力減小,于是閥心右端液壓力比左端大,滑閥克服彈簧力向左移動(dòng),剎車進(jìn)油路漸漸被關(guān)閉,輸出端與回油逐漸相通,輸出壓力漸漸減小,直到作用在反饋活塞兩端的反饋力使閥心停止運(yùn)動(dòng)為止。輸入的電流越大,輸出的壓力越小。
2.測(cè)試系統(tǒng)的組成
電液壓力伺服閥結(jié)構(gòu)和功能的特殊性決定了其測(cè)試系統(tǒng)的獨(dú)特性和專用性。目前,許多大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)研制的伺服閥測(cè)試系統(tǒng)都是基于流量伺服閥,無(wú)法對(duì)電液壓力伺服閥進(jìn)行測(cè)試和性能分析。
電液伺服閥計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)是以電液伺服閥為對(duì)象,利用計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行管理和輸入、輸出參數(shù)控制、調(diào)節(jié),以便給被測(cè)試元件建立最優(yōu)的測(cè)試工況;另一方面,通過(guò)數(shù)據(jù)的采集、處理和分析,將檢測(cè)結(jié)果以圖表、曲線或參數(shù)等形式輸出;同時(shí)對(duì)檢測(cè)結(jié)果及誤差進(jìn)行定性或定量分析,為使用人員提供故障產(chǎn)生機(jī)理及故障零件的可能分布位置。該系統(tǒng)主要由液壓管路子系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)以及相應(yīng)的軟件組成(見(jiàn)圖18)。
液壓管路子系統(tǒng)的功能是為電液壓力伺服閥的動(dòng)靜態(tài)性能測(cè)試提供液壓能,建立相應(yīng)的測(cè)試工況,主要包括液壓泵站、液壓管路、壓力、流量、溫度調(diào)節(jié)元件及必要的模擬量顯示儀表,其原理如圖19所示。
系統(tǒng)硬件包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、傳感器與顯示單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元、測(cè)量結(jié)果輸出單元等(見(jiàn)圖20)。其功能是通過(guò)數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、處理完成系統(tǒng)各種參數(shù)的測(cè)量、控制、調(diào)節(jié)和被檢參數(shù)輸出。通過(guò)傳感器、A/D轉(zhuǎn)換板等硬件設(shè)施與管路子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程的自動(dòng)完成。
電液伺服閥檢測(cè)需要管理大量的界面文字信息,這些信息需要與測(cè)試過(guò)程同步顯示,而結(jié)果報(bào)表文件需要在測(cè)試完畢以后以規(guī)范、整齊的格式綜合顯示或打印。這些內(nèi)容繁多,意義亦千差萬(wàn)別,檢測(cè)程序應(yīng)能對(duì)各種信息實(shí)行有序管理,分析計(jì)算和實(shí)時(shí)處理。根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)在Windows環(huán)境下利用Visual C++編制了專用測(cè)控軟件??刂浦鞒绦蛄鞒倘鐖D21所示。
3.工作原理
檢測(cè)過(guò)程中,在計(jì)算機(jī)主菜單的提示下,用鼠標(biāo)點(diǎn)擊測(cè)試項(xiàng)目指令,在測(cè)控軟件支持下,系統(tǒng)根據(jù)具體測(cè)試項(xiàng)目的要求控制繼電器將各種方向控制閥置于規(guī)定的狀態(tài);同時(shí)向各電液比例控制元件發(fā)出相應(yīng)控制指令信號(hào),該信號(hào)經(jīng)放大器放大后直接驅(qū)動(dòng)電液比例元件工作,對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)如進(jìn)油壓力pj、剎車進(jìn)油壓力Psi,回油壓力ph、剎車(負(fù)載)壓力ps及相應(yīng)電壓(或電流)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)測(cè)試工況的自動(dòng)建立。
測(cè)試工況建立后,系統(tǒng)通過(guò)各種傳感器采集被測(cè)試對(duì)象的輸出參數(shù),經(jīng)處理后存入結(jié)果報(bào)表。
4.總結(jié)
電液伺服閥計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng),能按航空大型修理廠技術(shù)條件和試驗(yàn)大綱完成電液伺服閥電氣性能,動(dòng)靜態(tài)性能的總體測(cè)試。解決了目前空軍航空修理廠缺乏電液伺服控制元件測(cè)試檢驗(yàn)設(shè)備的問(wèn)題。系統(tǒng)在工廠應(yīng)用,電液伺服控制元件的地面修理變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),為修理廠節(jié)約了大量的財(cái)力。