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德國(guó)力士樂(lè)比例閥在多功能液壓試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
點(diǎn)擊次數(shù)：1935 發(fā)布時(shí)間：2011-3-7
德國(guó)力士樂(lè)比例閥在多功能液壓試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1 多功能液壓試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介
本試驗(yàn)臺(tái)主要用于飛機(jī)液壓系統(tǒng)附部件、輔助件性能檢測(cè)，相容性評(píng)定，污染等級(jí)評(píng)定
，還可對(duì)通用液壓元部件性能參數(shù)進(jìn)行綜合測(cè)試，自制附件、輔助件研制試驗(yàn)、定型試驗(yàn)、
批量生產(chǎn)試驗(yàn)、服役改進(jìn)試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)等，是一個(gè)具有多功能綜合性的大型液壓試驗(yàn)設(shè)
備。
由于液壓元件的性能測(cè)試要求在不同流量和不同壓力的情況下測(cè)試，所以要求試驗(yàn)臺(tái)能
夠按要求比較方便的調(diào)整，而且作動(dòng)器的性能測(cè)試，要求在不同的壓力和流量下頻繁的改變
動(dòng)作，并觀察其速度變化情況。要求運(yùn)行安全可靠，在高壓和大流量時(shí)無(wú)泄露無(wú)震動(dòng)。
根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)性能指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)時(shí)主要元件采用世界產(chǎn)品瑞士萬(wàn)福樂(lè)液壓比例流量
閥、比例減壓閥和比例換向閥配合數(shù)字程序控制PWM調(diào)制放大板進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)控制，調(diào)節(jié)方便，
省力，邏輯控制采用PLC可編程控制器，使系統(tǒng)可靠性大大提高，且基本做到無(wú)泄露現(xiàn)象。
2 多功能液壓試驗(yàn)臺(tái)有關(guān)性能指標(biāo)與相關(guān)
液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 多功能液壓試驗(yàn)臺(tái)有關(guān)性能指標(biāo)要求
（1） 工 作介 質(zhì):Yl王一01航空液壓油侶H0358一19905
（2） 工 作介 質(zhì)溫度:室溫一10℃;短期125℃。
（3） 輸人 通 道:P=21惻田a，Q=120L/]毛in一對(duì)。
P= 32 州 P[a ，Q = 12 0L /11 1in 一 對(duì) 。
（4） 輸 出 通道7對(duì)，同時(shí)工作互不干擾。
（5） 輸 出 壓力分級(jí)調(diào)節(jié)，輸出流量分段調(diào)節(jié)。
（6） 污染 度 控制等級(jí)GJ硯02一6/*。
（7）數(shù) 顯 :壓 力、流量、溫度、電壓、電流、電秒表、系統(tǒng)工作計(jì)時(shí)。
（8） 壓 力測(cè) 量范圍:0一4ONP[ao
（9） 流量 測(cè) 量范圍:0.1一120L/nlin。
（10 ）壓 差 測(cè)量范圍:0一21MPao
（11 ）溫 度 測(cè)量范圍:0一150℃。
（12 ）測(cè) 量 精度壓力0.5%、流量0.5%、溫度土1℃。
（13 ）換 向 活門(mén)自動(dòng)工作狀態(tài)計(jì)時(shí)、計(jì)次數(shù)。
（14 ）手 動(dòng) 泵供保壓回路、冷氣、油液隔離器。
（15 ）試 驗(yàn) 臺(tái)外設(shè)尺寸4xixl.9時(shí)（參考）。
（16 ）電 源 種類(lèi):月衛(wèi)20V、051佗補(bǔ)氣。08V、05HZ三相;直流電源0一35V/可調(diào)兩路
一臺(tái)，24V一10A 開(kāi)關(guān)電源6臺(tái)。
（17 ）試 驗(yàn) 臺(tái)噪聲不大于07bd，壽命不低于120H。
（18 ）試 驗(yàn) 環(huán)境:溫度從一55。一150℃。
德國(guó)力士樂(lè)比例閥在多功能液壓試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.2 試驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)組成
整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)由臺(tái)體，輸人供油部分，油液過(guò)濾凈化部分，各支路輸出壓力，流量和方向
控制與調(diào)節(jié)部分，壓力、溫度和流量、時(shí)間等參數(shù)顯示部分、手動(dòng)供壓、保壓和卸壓部分，
報(bào)警應(yīng)急保護(hù)，冷熱油液隔離裝置，液壓增壓控制裝置等部分組成。
2.3 支路壓力、流t和方向控制與調(diào)節(jié)部分設(shè)計(jì)按要求由油泵間的班和W泵源提供干路總
的動(dòng)力控制一系統(tǒng)供油壓力。進(jìn)入試驗(yàn)臺(tái)后形成7條支路控制，可供7個(gè)不同產(chǎn)品同時(shí)使用。
2.3.1 2~6支路流量和壓力控制
這些支路既要求有流量控制，也要求有壓力控制，先由比例節(jié)流閥調(diào)節(jié)流量，然后由比
例減壓閥調(diào)整zui終的輸出壓力。
比例節(jié)流閥在無(wú)指令信號(hào)時(shí)使回路成截止工作狀態(tài)。當(dāng)指令信號(hào)輸入比例節(jié)流閥的控制
器時(shí)，節(jié)流閥成比例的輸出控制流量。
當(dāng)支路有滿(mǎn)足需求的流量控制后，調(diào)節(jié)比例減壓閥使其工作壓力達(dá)到產(chǎn)品試驗(yàn)的需求。
由于控制方式上采用的是比例控制技術(shù)只需通過(guò)電控就可以達(dá)到控制目標(biāo)。既方便又準(zhǔn)確，
各支路的調(diào)節(jié)方式基本相同。
2.3.2 比例方向拉制通道支路7
比例方向控制通道要求該通道的工作壓力調(diào)壓范圍為1~32MPa，具有自動(dòng)換向功能。該
通道主要用于試驗(yàn)作動(dòng)器及作動(dòng)器的循環(huán)試驗(yàn)，當(dāng)作產(chǎn)品循環(huán)試驗(yàn)時(shí)要求有自動(dòng)計(jì)數(shù)器，以
累計(jì)循環(huán)次數(shù)。
3 伺服放大控制板及）1的電路連接和軟件應(yīng)用
以上各個(gè)支路的壓力和流量及方向控制都使用了世界的液壓元件公司一WANDFLJLH（
瑞士）的液壓比例閥，與其相應(yīng)配套的何服放大控制板SDI，改變硬件連線(xiàn)和裝人不同的軟件
程序可工作與不同的模式，使用靈活，調(diào)整方便。軟件由經(jīng)銷(xiāo)商提供。
3.IAmplifier/colltrollercard如1簡(jiǎn)介
3，1.I SDI型比例閥放大板原理框圖
3.1.Z sDI比例間放大板接線(xiàn)端子意義
表示常用的接線(xiàn)端子名稱(chēng)、端子號(hào)和作用，供使用時(shí)參考
3.Z Anlplifier/由11側(cè)leraird瀏1的幾種工作模式
下面結(jié)合多功能液壓試驗(yàn)臺(tái)的控制要求，簡(jiǎn)要介紹放大板的應(yīng)用。
3.2.1 模式4（1一6路壓力、流量控制用）
兩個(gè)比例電磁閥可分別單獨(dú)控制，也可同時(shí)控制。用放大板自身輸出的10V電壓，通過(guò)
在控制面板上的流量和壓力控制電位器（10K），分別調(diào)節(jié)輸入到放大板27和33接線(xiàn)端子的電
壓，控制板內(nèi)部經(jīng)過(guò)A刃轉(zhuǎn)換，由A、B與輸入電壓成一定比例的電流信號(hào)，當(dāng)輸人電壓是0一
10V的模擬電壓時(shí)，可以通過(guò)軟件設(shè)置輸出電流的zui小到zui大范圍（5一600n認(rèn)）的電流信號(hào)。
注意一定要首先由PC機(jī)與放大板通訊正常下，將放大板的模式4軟件裝人放大板。可根據(jù)不
同的壓力和流量要求，設(shè)置輸出電流的上、下限值。
3.22 模式3（7支路的比例換向間控制
在這種模式下，輸人超低頻正弦交流信號(hào)（0.05一ZHZ O一土10v）在0一十10變化時(shí)輸出A
工作，使壓力隨電壓的上升而升高，這時(shí)輸出B不工作，若輸入信號(hào)在0一一10變化時(shí)，輸出
B工作，使壓力隨電壓的值上升而升高，這時(shí)輸出A不工作。這樣若將比例換向閥接在液
壓系統(tǒng)中，不但可以進(jìn)行作動(dòng)器的動(dòng)作改變，而且可以改變作動(dòng)器的動(dòng)作速。
該試驗(yàn)臺(tái)的超低頻信號(hào)發(fā)生器選用通用型超低頻信號(hào)發(fā)生器XDS，效果較好，頻率、輸
出電壓信號(hào)的幅度調(diào)整方便，使能控制端6受PLC的信號(hào)控制，可以保證在未選通時(shí)，輸出信
號(hào)為0，防止泄露等故障。
3.2.3 模式1
用一個(gè)模擬電壓或電流信號(hào)，結(jié)合數(shù)字輸人端信號(hào)（4是否輸出B有效）控制兩個(gè)比例電磁
閥線(xiàn)圈的工作情況。
KA3己不通電，B工作方式選擇無(wú)效，調(diào)節(jié)壓力控制電位器，當(dāng)輸人電壓在0一10V變化時(shí)
，A輸出有效，兩位四通電磁閥上通，而且壓力隨輸人的變化，而線(xiàn)性變化，當(dāng)B工作方式選
擇接通時(shí)，B輸出有效，兩位四通電磁閥下通，而且壓力隨輸人的變化，而線(xiàn)性變化，同樣
一定要首先由咒機(jī)與放大板通訊正常下，將放大板的模式1軟件裝人放大板?？筛鶕?jù)不同的
壓力和流量要求設(shè)置輸出電流的上、下限值。
3.2.4模式2
用一個(gè)模擬電壓或電流信號(hào)控制電磁閥A或電磁閥B的工作。
當(dāng)模擬電 壓的zui大值為ivN時(shí)（01V）
當(dāng)輸人電壓為0一05%時(shí)，當(dāng)前的選擇為輸出B
當(dāng)輸人電壓為05一10%時(shí)當(dāng)前的選擇為輸出A
4 調(diào)試過(guò)程
試驗(yàn)臺(tái)的邏輯控制采用P比控制，每一個(gè)通道各安裝一個(gè)帶燈的啟動(dòng)和停止的按鈕，當(dāng)試驗(yàn)臺(tái)正常供電后，停止按鈕指示燈亮。當(dāng)按下某支路啟動(dòng)按鈕后，此信號(hào)傳遞給PLC輸人端，P比接到此信號(hào)經(jīng)過(guò)地址判斷，選則接通相應(yīng)放大板的繼電器使能端6接通有效，工作狀態(tài)指示燈亮，表示該通過(guò)可隨時(shí)調(diào)流量或調(diào)整壓力，調(diào)整過(guò)程由安裝在面板上的帶刻度電位計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)改變輸人信號(hào)的大小，比例放大板隨動(dòng)輸出幅值相同的PWM電壓或電流驅(qū)動(dòng)比例（流量/壓力）閥線(xiàn)圈產(chǎn)生相應(yīng)位移，來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力或流量的遠(yuǎn)程調(diào)壓。為了便于監(jiān)控比例放大板的工作狀態(tài)，在面板上安裝數(shù)字電壓表顯示比例放大板的輸人電壓。關(guān)斷該通道時(shí)，按下停止鈕，先斷壓力閥，再斷流量閥。
調(diào)整時(shí)可用計(jì)算機(jī)在線(xiàn)監(jiān)控，可作筆記記錄輸出電流與實(shí)際壓力和流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，達(dá)到要求時(shí)，可設(shè)輸出的上限和下限值，這樣即使輸人給定過(guò)大，壓力或流量也被限定在
一定范圍。
當(dāng)放大板初始輸人信號(hào)不為零時(shí)，比例流量閥閥芯有一定的開(kāi)度，一旦系統(tǒng)投人工作，主系統(tǒng)的高壓油經(jīng)過(guò)比例流量閥直接作用于后端的減壓閥等液壓附件，容易對(duì)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生瞬間的壓力沖擊，這種液壓沖擊的瞬間壓力是正常壓力的幾倍，反復(fù)使用，對(duì)液壓件的壽命產(chǎn)生一定的影響。為有效避免上述情況的發(fā)生，注意在關(guān)斷某路后將電位器調(diào)整為零。
比例換向閥控制信號(hào)是由超低頻信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行控制，一定注意不要超過(guò)IHZ，幅度不要超過(guò)土10V，可先將輸出衰減到zui大，用數(shù)字三用表觀察交變電壓的大小和正、負(fù)的變化情況，同樣調(diào)整時(shí)可用計(jì)算機(jī)在線(xiàn)監(jiān)控，可作筆記記錄輸出電流與實(shí)際壓力和流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，達(dá)到要求時(shí)，可設(shè)輸出的上限和下限值，這樣即使輸人給定過(guò)大，壓力或流量也被限定在一定范圍，安全可靠。
調(diào)試時(shí)由于有些液壓元件初次使用，在壓力比較低時(shí)出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，可在短時(shí)間內(nèi)適當(dāng)增加壓力，注意管路等出現(xiàn)泄漏等現(xiàn)象，要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。