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（見圖20）。其功能是通過數(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p_j、剎車進(jìn)油壓力P_si，回油壓力p_h、剎車（負(fù)載）壓力p_s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。