电液伺服阀测试试验台的设计简述

石宝龙

【摘  要】近年来随着社会工业的不断发展，机电控制行业已经得到了长足的发展。电液伺服阀在液压行业中作为一种应用广泛的液压元件，自身的各种性能优良好坏直接影响它的应用。在过往的工业设备应用中，电液伺服阀因为一些性能达不到国家要求，而造成了一定的经济损失，因此快速准确有效的测试出电液伺服阀的各种性能是十分必要的一项工作。电液伺服阀测试试验台的设计是基于现有的基础理论水平，主要针对电液伺服阀的压力增益特性、内泄露特性、负载特性以及空载流量特性进行必要的测试，以上四个特性主要是电液伺服阀的静态特性。

【关键词】电液伺服阀;静态特性;压力增益;流量增益;内泄露特性

现在随着工业设备的不断发展，电液伺服阀测试试验台的市场需求也在逐渐的扩大。顾名思义电液伺服阀测试试验台是用来测试伺服阀自身性能的设备。在本设计中主要应用比例流量阀对流量进行控制，实现对于压力等客观因素的控制，相对于以往试验台应用节流阀，比例流量阀自身的应用现代化，更加的方便易操作，更有助于快速准确的测试阀的性能是否满足要求。

一、测试试验台的基本项目简介

电液伺服阀是一种应用广泛的精密液压元件，主要对于以上它的四个静态特性进行测试，对于它的空载流量特性主要是保持电液伺服阀的供油压力不变，当它的两个工作油口的压力相等，也就是两个油口的压差为零时，通过电液伺服阀的电流与自身所产生的流量之间的关系。

负载流量特性的测试要点是对于电液伺服阀自身输入的电流以及对于它的供油压力都保持一定时，改变伺服阀两个工作口之间的压力差，压力差的变化所带来的输出流量Q的变化。

压力增益是将电液伺服阀的两个工作口控制住，将电液伺服阀的负载为零或者为无穷大，但是此时要保持电液伺服阀的供油压力不变，测试电液伺服阀的两个工作油口之间的压力差随着输入电流的变化而产生的变化。

内泄露流量特性主要是测量阀在自身的供油压力一定时，阀的工作口不会有流量留出，但是为阀提供一定的流量，从阀的回油口流出的流量就可以简化为阀的内泄露流量。

二、测试试验台的原理简介

电液伺服阀本身作为一种液压元件，既是一种电液转化元件也是一种功率放大元件，它自身在工作的过程中将微小的电信号转化为大功率的液压信号，根据自身的用途不一样，将电液伺服阀分为电液流量控制伺服阀以及电液压力控制伺服阀。在设计该测试试验台的过程中，主要将电信号作为一种控制信号以及反馈信号，根据其灵活性好，响应速度快的特点进行应用。

液压主要运用的原理是：在工作之时将被测试电液伺服阀放置在测试平台上，就是设计好的测试阀块上，而后在测试平台引出四条通路，四条通路将会测量电液伺服阀的四个静态特性。四条通路都是由泵站进行供油。

测试伺服阀的空载流量特性，主要是要保证伺服阀处于空载时，将控制负载的比例流量阀与节流阀的阀口开度调节到最大开度，确保电液伺服阀在零负载状态下工作，回路中虽然会有用于测量泄漏量的计量马达，但是计量马达对于回路产生的负载影响很小，基本可以忽略不计，试验台的操作人员通过对于计量马达的输入电流的控制来改变电液伺服阀的不同流量。

压力特性的测试操作：压力特性的操作前提是要保证被测试电液伺服阀的输出流量为零，测试过程中保证测试阀的工作油口的控制阀处于关闭状态，即节流阀的开关处于关闭状态，在此基础上操作人员不断控制输入的电流量来测得被测试阀口的压力值差。

负载流量特性的测试操作：在本测试原理中，比例流量阀主要作用时对被测试阀的外负载的提供，因此在负载流量特性测试时，通过改变比例流量阀的阀口开度来改变外负载，然后测量伺服阀的输出流量的变化情况。

内泄露特性的测试操作：将被测试电液伺服阀放置在测试板上，关闭系统内的节流阀，向被测试阀注入液压油，改变通过测试阀的电流，不同的电流会有不同的内泄露量，通过流量计来测量阀的内泄漏量值。

三、工作元件的选取

在系统中为整个系统提供能量的元件称为泵站，泵站主要是将电能转化液压油自身的机械能，实现测试过程中所需要的各种能量。在不断的发展过程中因为能量是试验台工作的基础，因此在试验台设计的过程中泵站必须严谨认真的设计。泵站最关键的是保证能够为系统提供足够的能量，因此泵站的类型主要根据外负载进行设定。在满足最大工作压力之下，保证自身的额定压力满足要求。

液压阀类元的选取，不是单纯的凭自己的直觉选取，在选取相关阀类元件时候必须根据液压系统的工作压力以及工作流量来选取。在选取相关的阀类元件时候一定要准确把握每一个元件的应用场合，每一个元件的安装方法，每一个元件安装在本場和之中是否合适，是否能够起到元件的使用效果。

在选取阀类元件的过程中，主要包括溢流阀的选取，溢流阀主要有过载保护的作用。在本系统中溢流阀的主要作用是保证测试阀台的出油口的压力一定。电磁换向阀主要实现自身油液管路之间油液的换向，根据不同的要求选取不同机位以及性能的换向阀。单向阀的选取，主要是保证油液在管路中不会产生回流现象，不会对系统造成损害，在回路中起到保护户回路的作用。单向节流阀通过改变阀本身的开口节流面积，改变流过自身的油液流量，在系统中与单向节流阀串联使用，组成单向节流阀，但是在系统中本身节流阀并没有反馈特性。在本系统中对于流量的控制范围以及幅度相对较大，因此节流阀的调节幅度要足够大。计量马达用于测量内泄露，作为内泄露量的测量工具。流量计、截止阀、过滤器等元件的选取必须根据项目自身的需求进行选取。本系统油箱作为液压元件的辅助设备，工作环境相对来说比较干净，不会有不必要的外界污染物的入侵，对于油箱的抗污染要求相对来说比较方便，但是油箱本身采用闭式设计可以有效的防止油液被污染。但是在选取油箱的过程中也应该按照相关的计算原则以及实际情况进行详细的计算。

本实验台综合以前的实验设计对试验台进行综合性的改进，完善试验台的相关功能，采用比例溢流阀对试验台进行更加智能化的加载，实验的结果更加准确可靠。试验台的结构变的更加严谨，结构更加的精细化，综合的实验结果更加有说服力。

参考文献：

[1] 雷天觉，杨尔庄，李寿刚.新编液压工程手册[M].北京：北京理工大学出版社，1999：2174-2181

[2] 王燕山，王益群，姜万录.虚拟仪器技术在液压 CAT 中的应用.第一届全国流体动力及控制工程学术会议论文集[C].秦皇岛，2000，（8）：42-45

（作者单位：佳木斯市佳木斯大学）