CN111735619B - 一种自动控制电磁换向阀测试***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动控制电磁换向阀测试***及方法，包括控制器，流量调节组件在控制器的控制下调整输入至被试阀的进液口的介质流量；第一数字式溢流阀的被控端与控制器的输出端连接，在控制器的控制下调整溢流压力值；第二数字式溢流阀的进液端与被试阀的工作口连接，其被控端与控制器的输出端连接，在控制器的控制下调整溢流压力值；控制器根据不同时刻所处测试阶段控制被试阀的状态为关闭或打开，并且根据不同测试阶段对被试阀的进液口流量、进液口压力和工作口压力的需求控制流量调节组件内的介质流量、第一数字式溢流阀和第二数字式溢流阀的溢流压力值。以上方案对于器件要求低，能够在保证测试精度的前提下远程、自动地对被试阀进行测试。

Description

一种自动控制电磁换向阀测试***及方法

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，具体涉及一种自动控制电磁换向阀测试***及方法。

背景技术

电磁换向阀的应用越来越广泛，对其性能的要求越来越高，因此电磁换向阀的检测就至关重要。电磁换向阀的检测过程中，需要调整被试阀门的通过流量至公称流量，之后再对被试阀门的各项指标进行检验。现有技术中，调整被试阀门通过流量的方法主要包括两种：

(1)选用定量泵配备流量分配阀以调整通过被试阀门的流量；(2)选用变量泵直接调整通过被试阀门的流量。以上两种方式均存在一定的问题：定量泵配备流量阀的方式，控制精度低、自动化操作性差；而变量泵则成本较高，同样存在自动化操作性差的缺点。因此，现有技术中电磁换向阀测试***中的流量调节方案均存在自动化操作性差的缺点。

发明内容

本发明旨在提供一种自动控制电磁换向阀测试***及方法，能够使电磁换向阀的测试过程在保证精度、降低成本的前提下实现远程自动化操作。

为此，本发明一个方面的实施例提供一种自动控制电磁换向阀测试***，包括：

控制器，用于控制被试阀的状态为关闭状态或打开状态；

流量调节组件，其输入端与介质源的输出端连接，其输出端与被试阀的进液口连接，其被控端与所述控制器的输出端连接，在所述控制器的控制下调整输入至所述被试阀的进液口的介质流量；

第一数字式溢流阀，其进液端与所述流量调节组件的输出端和所述被试阀的进液口的连接点相连通，其被控端与所述控制器的输出端连接，在所述控制器的控制下调整溢流压力值；

第二数字式溢流阀，其进液端与所述被试阀的工作口连接，其被控端与所述控制器的输出端连接，在所述控制器的控制下调整溢流压力值；

所述控制器，根据不同时刻所处测试阶段控制被试阀的状态为关闭状态或打开状态，并且根据不同时刻所处测试阶段对被试阀的进液口流量、进液口压力和工作口压力的需求控制所述流量调节组件内的介质流量、所述第一数字式溢流阀和所述第二数字式溢流阀的溢流压力值。

可选地，上述的自动控制电磁换向阀测试***，所述流量调节组件包括至少两组流量调节部件，每一流量调节部件包括：

电动油缸，所述电动油缸的进液口通过第一电控阀与所述介质源的输出端连接，所述电动油缸的出液口通过第二电控阀与所述被试阀的进液口连接；

所述电动油缸的被控端、所述第一电控阀的被控端和所述第二电控阀的被控端均与所述控制器的输出端连接；所述第一电控阀和所述第二电控阀在所述控制器的控制下导通或截止；所述电动油缸在所述控制器的控制器下调整其动作频率以调节介质流量。

可选地，上述的自动控制电磁换向阀测试***，所述电动油缸包括：

缸体；

活塞杆，设置于所述缸体内；

丝杠，设置于所述缸体内，其一端与所述活塞杆的端部连接；

步进电机，位于所述缸体之外，其驱动输出端与所述丝杠的另一端连接；所述步进电机的被控端与所述控制器的输出端连接，在所述控制器的控制下调整电机速度，以调节介质流量。

可选地，上述的自动控制电磁换向阀测试***，还包括：

第三数字式溢流阀，其进液端与所述流量调节组件的输入端和所述介质源的输出端的连接点相连通；其被控端与所述控制器的输出端连接，在所述控制器的控制下调整溢流压力值。

可选地，上述的自动控制电磁换向阀测试***，所述第一数字式溢流阀、所述第二数字式溢流阀和所述第三数字式溢流阀包括：

阀体，开设有进液口和出液口；

阀芯，设置于所述阀体内部；

弹性件，设置于所述阀体内部，其一端与所述阀芯连接；

阀杆，设置于所述阀体内部，其一端与所述弹性件的另一端连接；

直线步进电机，设置于所述阀体外，其驱动输出端与所述阀杆的另一端连接；所述直线步进电机的被控端与所述控制器的输出端连接，在所述控制器的控制下调整电机驱动输出端的伸出部分的长度，以调节溢流压力值。

本发明还提供一种基于利用以上任一项所述的自动控制电磁换向阀测试***对被试阀进行测试的测试方法，包括如下步骤：

测试准备阶段中，控制器控制第一数字式溢流阀的溢流压力值为所述被试阀的检测压力值；

测试阶段中，被试阀处于关闭状态时，控制器控制流量调节组件的介质流量，从而调节被试阀进液口的介质流量至公称压力，调节被试阀进液口的介质压力为待试压力，所述待试压力小于或等于所述检测压力值；同时，控制第二数字式溢流阀的溢流压力值小于或等于所述待试压力；被试阀处于打开状态时，介质经所述被试阀的工作口输入至所述第二数字式溢流阀，经所述第二数字式溢流阀溢流；之后再进入被试阀处于关闭状态的测试步骤，对所述被试阀的换向性能进行测试。

可选地，上述的测试方法，控制器控制流量调节组件的介质流量的步骤中包括：

控制器控制不同组流量调节部件中的电动油缸交替伸出；所述电动油缸收回时，所述电动油缸存储介质；所述电动油缸伸出时，所述电动油缸将存储的介质输送至所述被试阀的进液口。

可选地，上述的测试方法，控制器控制流量调节组件的介质流量的步骤中包括：

控制器控制所述电动油缸中的步进电机的转速以控制所述电动油缸伸出或收回的速度以控制所述介质流量。

可选地，上述的测试方法，控制器控制第三溢流阀的溢流压力值大于所述检测压力值。

可选地，上述的测试方法，控制器控制所述第一数字式溢流阀、所述第二数字式溢流阀和所述第三数字式溢流阀中的直线步进电机的驱动输出端的伸出部分的长度，以调节溢流压力值。

与现有技术相比，本发明实施例提供的上述技术方案至少具有以下有益效果：

本发明提供的自动控制电磁换向阀测试***及方法，通过在控制器内预制好不同时刻所处测试阶段对被试阀的进液口流量、进液口压力和工作口压力的需求，从而能够自动控制流量调节组件内的介质流量、第一数字式溢流阀和第二数字式溢流阀的溢流压力值，实现远程、自动地对被试阀进行测试。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述自动控制电磁换向阀测试***的结构框图；

图2为本发明另一个实施例所述自动控制电磁换向阀测试***的结构框图；

图3为本发明一个实施例所述电动油缸的结构示意图；

图4为本发明一个实施例所述数字式溢流阀的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本发明实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供的以下实施例中的各个技术方案，除非彼此之间相互矛盾，否则不同技术方案之间可以相互组合，不同方案中的技术特征可以相互替换。

本实施例提供一种自动控制电磁换向阀测试***，如图1所示，包括控制器100、流量调节组件200、第一数字式溢流阀12和第二数字式溢流阀15。其中，流量调节组件200，其输入端与介质源1的输出端连接，其输出端与被试阀13的进液口连接，其被控端与所述控制器100的输出端连接，在所述控制器100的控制下调整输入至所述被试阀13的进液口的介质流量；第一数字式溢流阀12，其进液端与所述流量调节组件200的输出端和所述被试阀13的进液口的连接点相连通，其被控端与所述控制器100的输出端连接，在所述控制器100的控制下调整溢流压力值；第二数字式溢流15阀，其进液端与所述被试阀13的工作口连接，其被控端与所述控制器100的输出端连接，在所述控制器100的控制下调整溢流压力值；所述控制器100，根据不同时刻所处测试阶段控制被试阀13的状态为关闭状态或打开状态，并且根据不同时刻所处测试阶段对被试阀13的进液口流量、进液口压力和工作口压力的需求控制所述流量调节组件200内的介质流量、所述第一数字式溢流阀12和所述第二数字式溢流阀15的溢流压力值。以上方案中，所述介质源1包括泵源和控制所述泵源工作的电机，所述介质可以为乳化液。

以上方案中，通过在控制器100内预制好不同时刻所处测试阶段对被试阀13的进液口流量、进液口压力和工作口压力的需求，从而能够自动控制流量调节组件200内的介质流量、第一数字式溢流阀12和第二数字式溢流阀15的溢流压力值，实现远程、自动地对被试阀进行测试。

上述方案中，所述流量调节组件200包括至少两组流量调节部件，图2中以两组流量调节部件为例进行说明。如图2所示，其中一流量调节部件包括：第一电动油缸5，所述第一电动油缸5的进液口通过第一流量调节部件中的第一电控阀3与所述介质源1的输出端连接，所述第一电动油缸5的出液口通过第一流量调节部件中的第二电控阀10与所述被试阀13的进液口连接；另一流量调节部件包括：第二电动油缸6，所述第二电动油缸6的进液口通过第二流量调节部件中的第一电控阀4与所述介质源1的输出端连接，所述第二电动油缸6的出液口通过第二流量调节部件中的第二电控阀9与所述被试阀13的进液口连接；所述第一电动油缸5和所述第二电动油缸6的被控端、所述第一流量调节部件和所述第二流量调节部件中的第一电控阀的被控端和所述第二电控阀的被控端均与所述控制器100的输出端连接；每一所述流量调节部件中的所述第一电控阀和所述第二电控阀在所述控制器的控制下导通或截止；每一流量调节部件中的所述电动油缸在所述控制器的控制器下调整其动作频率以调节介质流量。也即，第一电控阀3/4的进液口作为流量调节组件200的进液口，第二电控阀9/10的出液口作为所述流量调节组件200的出液口。通过上述结构的设置，当其中一个流量调节部件中的电动油缸收回进行储液时，其余流量调节部件中的电动油缸可以伸出以将介质送入到被试阀13的进液口，从而实现被试阀13进液口的持续供液。

如图3所示，上述方案中的所述电动油缸包括缸体23；活塞杆22，设置于所述缸体23内；丝杠21，设置于所述缸体23内，其一端与所述活塞杆22的端部连接；步进电机20，位于所述缸体23之外，其驱动输出端与所述丝杠21的另一端连接；所述步进电机20的被控端与所述控制器100的输出端连接，在所述控制器100的控制下调整电机速度，以调节介质流量。本方案中，丝杠21能够将步进电机20输出端的旋转动作，转化为活塞杆22的直线动作，压缩缸体23内的存液排出，由于步进电机20速度可控，其排量可控，及通过被试阀13的流量可控。通过调整步进电机的速度，可以提供不同流量的流体，控制精度高，满足不同公称流量的电磁换向阀的测试需求；步进电机可实现远程自动控制，自动化程度高。

另外，如图2所示，上述方案中的测试***还可以包括第三数字式溢流阀2，其进液端与所述流量调节组件200的输入端和所述介质源1的输出端的连接点相连通；其被控端与所述控制器100的输出端连接，在所述控制器100的控制下调整溢流压力值。可以选择调整第三数字式溢流阀2的溢流压力大于被试阀13需要测试的压力(例如需要测试被试阀在6Mpa或20Mpa压力下的换向性能，考虑到***压损，故设置溢流阀2的开启压力大于测试压力)，设置数字式溢流阀2能够使本***适用于多种压力测试值，而且能够保证***的安全性。

以上方案中，所述第一数字式溢流阀12、所述第二数字式溢流阀15和所述第三数字式溢流阀2可以采用图4所示的结构，其包括：阀体32，开设有进液口和出液口；阀芯30，设置于所述阀体32内部；弹性件31，设置于所述阀体32内部，其一端与所述阀芯30连接；阀杆33，设置于所述阀体32内部，其一端与所述弹性件31的另一端连接；直线步进电机34，设置于所述阀体32外，其驱动输出端与所述阀杆33的另一端连接；所述直线步进电机32的被控端与所述控制器100的输出端连接，在所述控制器100的控制下调整电机驱动输出端的伸出部分的长度，以调节溢流压力值。通过数字式溢流阀实现了***压力的远程自动调节，自动化程度高。以上结构中，数字式溢流阀的结构紧凑、简单，拆装方便，性能可靠。控制精度高，由于直线步进电机34的步进距离非常小，基本可实现压力的无级调节，具有很好的稳定性。

另外，为了优化测试过程，提高自动化控制的程度，还可以在各个节点处设置压力传感器用于检测各个节点处的压力值，如图2中所示结构，可以在第一电动油缸5的出液口、第二电动油缸6的出液口、被试阀的进液口和被试阀的工作口处分别设置第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器。上述压力传感器将压力值的检测结果发送至控制器100，供控制器100调用。

本发明另一部分实施例提供一种基于以上方案所述自动控制电磁换向阀测试***对被试阀进行测试的测试方法，换向性能测试阶段，包括如下步骤：

测试准备阶段中，控制器100控制第一数字式溢流阀12的溢流压力值为所述被试阀13的检测压力值。具体地，可以启动介质源1中的泵源，通过控制器100调整第三数字式溢流阀2的溢流压力大于被试阀13需要测试的压力(如需要测试被试阀在6Mpa或20Mpa压力下的换向性能，考虑到***压损，故设置第三数字式溢流阀2的开启压力大于测试压力)，通过控制器100控制一组流量调节部件中的第一电控阀4和第二电控阀9(或者另一组流量调节部件中的第一电控阀3和第二电控阀10)打开，介质通过第一数字式溢流阀12溢流后，控制器100控制第一数字式溢流阀12中的的直线步进电机，调整溢流压力为被试阀13的检测压力。

测试阶段中，被试阀13处于关闭状态时，控制器100控制流量调节组件200的介质流量，从而调节被试阀13进液口的介质流量至公称压力，调节被试阀13进液口的介质压力为待试压力，所述待试压力小于或等于所述检测压力值；同时，控制第二数字式溢流阀15的溢流压力值小于或等于所述待试压力；被试阀13处于打开状态时，介质经所述被试阀13的工作口输入至所述第二数字式溢流阀15，经所述第二数字式溢流阀15溢流；之后再进入被试阀13处于关闭状态的测试步骤，对所述被试阀13的换向性能进行测试。具体地：

控制器100关闭第二电控阀9，同时打开第一电控阀3，向第一电动油缸5和第二电动油缸6内充液，在控制器100中预设有控制压力，当第一压力传感器和第二压力传感器的数据大于设定的控制压力时，通过控制器自动将第一电控阀3/4关闭；此时，根据被试阀13的公称流量和第一电动油缸5和第二电动油缸6的缸径，给第一电动油缸5的步进电机20设置一定的转速，同时打开第二电控阀9，步进电机20的转速通过丝杠21转化为活塞杆22的直线动作，压缩第一电动油缸缸体23内的油液经过第一数字式溢流阀12溢流，被试阀13入口压力保持在待试压力；之后，通过控制器100控制被试阀13打开，油液经第二数字式溢流阀15溢流，通过控制器100控制被试阀13在一定时间间隔后关闭，油液经第一数字式溢流阀12溢流，如此循环往复，进行被试阀13的换向性能测试。

参考图2所示的结构，控制器100控制不同组流量调节部件中的电动油缸交替伸出；所述电动油缸收回时，所述电动油缸存储介质；所述电动油缸伸出时，所述电动油缸将存储的介质输送至所述被试阀的进液口。具体地，当第一电动油缸5内存液即将排尽时(由于步进电机速度一定，活塞杆速度一定，可以根据油缸长度，以时间进行判断)，向第二电动油缸6的直线步进电机发送指令，使其按照第一电动油缸5中步进电机的速度旋转，同时打开第二组流量调节部件中的第二电控阀9，关闭第一流量调节部件中的第二电控阀10，对第一电动油缸5步进电机发送回收指令，打开第一流量调节部件中的第一电控阀3，第一电动油缸5进行充液，当第一压力传感器达到设定的控制压力值时，关闭第一流量调节部件中的第一电控阀3，停止第一电动油缸5步进电机动作，充液完成，待第二电动油缸6存液即将排尽时，按照同样的方法对第二电动油缸6进行充液，打开第一电动油缸5进行供液，确保被试阀13有持续不断的公称流量的流体经过。以上方案，通过第二数字式溢流阀15可以调整被试阀13的出口压力，并且可以远程调节，可以实现不同背压工况下的被试阀性能检测。通过第三压力传感器和第四压力传感器的检测结果，可以检测被试阀13在不同压力下的流阻特性。

在对被试阀13的密封性能进行检测时，包括：

按照上述步骤，调整第三数字式溢流阀12溢流压力大于被试阀13公称压力，控制器100控制一组流量调节部件中的第一电控阀3和第二电控阀10(或者另一组流量调节部件中的第一电控阀4和第二电控阀9)打开，第三压力传感器数值会不断升高，当达到被试阀13公称压力时，控制器关闭一组流量调节部件中的第一电控阀3和第二电控阀10(或者另一组流量调节部件中的第一电控阀4和第二电控阀9)，若干时间后观察第三压力传感器的数据，判断压力损失情况，根据压力损失情况能够确定被试阀的密封性能的优劣。

以上方案中，控制器100控制所述第一数字式溢流阀12、所述第二数字式溢流阀15和所述第三数字式溢流阀2中的直线步进电机的驱动输出端的伸出部分的长度，以调节溢流压力值。本发明以上实施例中的方案，克服了现有技术方案中的弊端，提升流量、压力控制精度和自动化程度，提升电磁换向阀检测手段，提升检测手段，保障产品质量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种自动控制电磁换向阀测试***，其特征在于，包括：

控制器；

流量调节组件，其输入端与介质源的输出端连接，其输出端与被试阀的进液口连接，其被控端与所述控制器的输出端连接，在所述控制器的控制下调整输入至所述被试阀的进液口的介质流量；

第一数字式溢流阀，其进液端与所述流量调节组件的输出端和所述被试阀的进液口的连接点相连通，其被控端与所述控制器的输出端连接，在所述控制器的控制下调整溢流压力值；

第二数字式溢流阀，其进液端与所述被试阀的工作口连接，其被控端与所述控制器的输出端连接，在所述控制器的控制下调整溢流压力值；

所述控制器，根据不同时刻所处测试阶段控制被试阀的状态为关闭状态或打开状态，并且根据不同时刻所处测试阶段对被试阀的进液口流量、进液口压力和工作口压力的需求控制所述流量调节组件内的介质流量、所述第一数字式溢流阀和所述第二数字式溢流阀的溢流压力值；

所述流量调节组件包括至少两组流量调节部件，每一流量调节部件包括：

电动油缸，所述电动油缸的进液口通过第一电控阀与所述介质源的输出端连接，所述电动油缸的出液口通过第二电控阀与所述被试阀的进液口连接；

所述电动油缸的被控端、所述第一电控阀的被控端和所述第二电控阀的被控端均与所述控制器的输出端连接；所述第一电控阀和所述第二电控阀在所述控制器的控制下导通或截止；所述电动油缸在所述控制器的控制器下调整其动作频率以调节介质流量。

2.根据权利要求1所述的自动控制电磁换向阀测试***，其特征在于，所述电动油缸包括：

缸体；

活塞杆，设置于所述缸体内；

丝杠，设置于所述缸体内，其一端与所述活塞杆的端部连接；

步进电机，位于所述缸体之外，其驱动输出端与所述丝杠的另一端连接；所述步进电机的被控端与所述控制器的输出端连接，在所述控制器的控制下调整电机速度，以调节介质流量。

3.根据权利要求2所述的自动控制电磁换向阀测试***，其特征在于，还包括：

第三数字式溢流阀，其进液端与所述流量调节组件的输入端和所述介质源的输出端的连接点相连通；其被控端与所述控制器的输出端连接，在所述控制器的控制下调整溢流压力值。

4.根据权利要求3所述的自动控制电磁换向阀测试***，其特征在于，所述第一数字式溢流阀、所述第二数字式溢流阀和所述第三数字式溢流阀包括：

阀体，开设有进液口和出液口；

阀芯，设置于所述阀体内部；

弹性件，设置于所述阀体内部，其一端与所述阀芯连接；

阀杆，设置于所述阀体内部，其一端与所述弹性件的另一端连接；

直线步进电机，设置于所述阀体外，其驱动输出端与所述阀杆的另一端连接；所述直线步进电机的被控端与所述控制器的输出端连接，在所述控制器的控制下调整电机驱动输出端的伸出部分的长度，以调节溢流压力值。

5.一种基于权利要求3或4所述的自动控制电磁换向阀测试***对被试阀进行测试的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

测试准备阶段中，控制器控制第一数字式溢流阀的溢流压力值为所述被试阀的检测压力值；

测试阶段中，被试阀处于关闭状态时，控制器控制流量调节组件的介质流量，从而调节被试阀进液口的介质流量至公称压力，调节被试阀进液口的介质压力为待试压力，所述待试压力小于或等于所述检测压力值；同时，控制第二数字式溢流阀的溢流压力值小于或等于所述待试压力；被试阀处于打开状态时，介质经所述被试阀的工作口输入至所述第二数字式溢流阀，经所述第二数字式溢流阀溢流；之后再进入被试阀处于关闭状态的测试步骤，对所述被试阀的换向性能进行测试。

6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，控制器控制流量调节组件的介质流量的步骤中包括：

控制器控制不同组流量调节部件中的电动油缸交替伸出；所述电动油缸收回时，所述电动油缸存储介质；所述电动油缸伸出时，所述电动油缸将存储的介质输送至所述被试阀的进液口。

7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，控制器控制流量调节组件的介质流量的步骤中包括：

控制器控制所述电动油缸中的步进电机的转速以控制所述电动油缸伸出或收回的速度以控制所述介质流量。

8.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于：

控制器控制第三数字式溢流阀的溢流压力值大于所述检测压力值。

9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于：

控制器控制所述第一数字式溢流阀、所述第二数字式溢流阀和第三数字式溢流阀中的直线步进电机的驱动输出端的伸出部分的长度，以调节溢流压力值。

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