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德國力士樂比例閥在多功能液壓試驗臺設計中的應用
點擊次數：1934 發布時間：2011-3-7
1 多功能液壓試驗臺簡介
本試驗臺主要用于飛機液壓系統附部件、輔助件性能檢測，相容性評定，污染等級評定
，還可對通用液壓元部件性能參數進行綜合測試，自制附件、輔助件研制試驗、定型試驗、
批量生產試驗、服役改進試驗、可靠性試驗等，是一個具有多功能綜合性的大型液壓試驗設
備。
由于液壓元件的性能測試要求在不同流量和不同壓力的情況下測試，所以要求試驗臺能
夠按要求比較方便的調整，而且作動器的性能測試，要求在不同的壓力和流量下頻繁的改變
動作，并觀察其速度變化情況。要求運行安全可靠，在高壓和大流量時無泄露無震動。
根據試驗臺性能指標要求，設計時主要元件采用世界產品瑞士萬福樂液壓比例流量
閥、比例減壓閥和比例換向閥配合數字程序控制PWM調制放大板進行遠動控制，調節方便，
省力，邏輯控制采用PLC可編程控制器，使系統可靠性大大提高，且基本做到無泄露現象。
2 多功能液壓試驗臺有關性能指標與相關
液壓系統設計
2.1 多功能液壓試驗臺有關性能指標要求
（1） 工 作介 質:Yl王一01航空液壓油侶H0358一19905
（2） 工 作介 質溫度:室溫一10℃;短期125℃。
（3） 輸人 通 道:P=21惻田a，Q=120L/]毛in一對。
P= 32 州 P[a ，Q = 12 0L /11 1in 一 對 。
（4） 輸 出 通道7對，同時工作互不干擾。
（5） 輸 出 壓力分級調節，輸出流量分段調節。
（6） 污染 度 控制等級GJ硯02一6/*。
（7）數 顯 :壓 力、流量、溫度、電壓、電流、電秒表、系統工作計時。
（8） 壓 力測 量范圍:0一4ONP[ao
（9） 流量 測 量范圍:0.1一120L/nlin。
（10 ）壓 差 測量范圍:0一21MPao
（11 ）溫 度 測量范圍:0一150℃。
（12 ）測 量 精度壓力0.5%、流量0.5%、溫度土1℃。
（13 ）換 向 活門自動工作狀態計時、計次數。
（14 ）手 動 泵供保壓回路、冷氣、油液隔離器。
（15 ）試 驗 臺外設尺寸4xixl.9時（參考）。
（16 ）電 源 種類:月衛20V、051佗補氣。08V、05HZ三相;直流電源0一35V/可調兩路
一臺，24V一10A 開關電源6臺。
（17 ）試 驗 臺噪聲不大于07bd，壽命不低于120H。
（18 ）試 驗 環境:溫度從一55。一150℃。
德國力士樂比例閥在多功能液壓試驗臺設計中的應用
2.2 試驗臺液壓系統組成
整個試驗臺由臺體，輸人供油部分，油液過濾凈化部分，各支路輸出壓力，流量和方向
控制與調節部分，壓力、溫度和流量、時間等參數顯示部分、手動供壓、保壓和卸壓部分，
報警應急保護，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和方向控制與調節部分設計按要求由油泵間的班和W泵源提供干路總
的動力控制一系統供油壓力。進入試驗臺后形成7條支路控制，可供7個不同產品同時使用。
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，先由比例節流閥調節流量，然后由比
例減壓閥調整zui終的輸出壓力。
比例節流閥在無指令信號時使回路成截止工作狀態。當指令信號輸入比例節流閥的控制
器時，節流閥成比例的輸出控制流量。
當支路有滿足需求的流量控制后，調節比例減壓閥使其工作壓力達到產品試驗的需求。
由于控制方式上采用的是比例控制技術只需通過電控就可以達到控制目標。既方便又準確，
各支路的調節方式基本相同。
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壓范圍為1~32MPa，具有自動換向功能。該
通道主要用于試驗作動器及作動器的循環試驗，當作產品循環試驗時要求有自動計數器，以
累計循環次數。
3 伺服放大控制板及）1的電路連接和軟件應用
以上各個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，與其相應配套的何服放大控制板SDI，改變硬件連線和裝人不同的軟件
程序可工作與不同的模式，使用靈活，調整方便。軟件由經銷商提供。
3.IAmplifier/colltrollercard如1簡介
3，1.I SDI型比例閥放大板原理框圖
3.1.Z sDI比例間放大板接線端子意義
表示常用的接線端子名稱、端子號和作用，供使用時參考
3.Z Anlplifier/由11側leraird瀏1的幾種工作模式
下面結合多功能液壓試驗臺的控制要求，簡要介紹放大板的應用。
3.2.1 模式4（1一6路壓力、流量控制用）
兩個比例電磁閥可分別單獨控制，也可同時控制。用放大板自身輸出的10V電壓，通過
在控制面板上的流量和壓力控制電位器（10K），分別調節輸入到放大板27和33接線端子的電
壓，控制板內部經過A刃轉換，由A、B與輸入電壓成一定比例的電流信號，當輸人電壓是0一
10V的模擬電壓時，可以通過軟件設置輸出電流的zui小到zui大范圍（5一600n認）的電流信號。
注意一定要首先由PC機與放大板通訊正常下，將放大板的模式4軟件裝人放大板。可根據不
同的壓力和流量要求，設置輸出電流的上、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（0.05一ZHZ O一土10v）在0一十10變化時輸出A
工作，使壓力隨電壓的上升而升高，這時輸出B不工作，若輸入信號在0一一10變化時，輸出
B工作，使壓力隨電壓的值上升而升高，這時輸出A不工作。這樣若將比例換向閥接在液
壓系統中，不但可以進行作動器的動作改變，而且可以改變作動器的動作速。
該試驗臺的超低頻信號發生器選用通用型超低頻信號發生器XDS，效果較好，頻率、輸
出電壓信號的幅度調整方便，使能控制端6受PLC的信號控制，可以保證在未選通時，輸出信
號為0，防止泄露等故障。
3.2.3 模式1
用一個模擬電壓或電流信號，結合數字輸人端信號（4是否輸出B有效）控制兩個比例電磁
閥線圈的工作情況。
KA3己不通電，B工作方式選擇無效，調節壓力控制電位器，當輸人電壓在0一10V變化時
，A輸出有效，兩位四通電磁閥上通，而且壓力隨輸人的變化，而線性變化，當B工作方式選
擇接通時，B輸出有效，兩位四通電磁閥下通，而且壓力隨輸人的變化，而線性變化，同樣
一定要首先由咒機與放大板通訊正常下，將放大板的模式1軟件裝人放大板。可根據不同的
壓力和流量要求設置輸出電流的上、下限值。
3.2.4模式2
用一個模擬電壓或電流信號控制電磁閥A或電磁閥B的工作。
當模擬電 壓的zui大值為ivN時（01V）
當輸人電壓為0一05%時，當前的選擇為輸出B
當輸人電壓為05一10%時當前的選擇為輸出A
4 調試過程
試驗臺的邏輯控制采用P比控制，每一個通道各安裝一個帶燈的啟動和停止的按鈕，當試驗臺正常供電后，停止按鈕指示燈亮。當按下某支路啟動按鈕后，此信號傳遞給PLC輸人端，P比接到此信號經過地址判斷，選則接通相應放大板的繼電器使能端6接通有效，工作狀態指示燈亮，表示該通過可隨時調流量或調整壓力，調整過程由安裝在面板上的帶刻度電位計來實現。
通過改變輸人信號的大小，比例放大板隨動輸出幅值相同的PWM電壓或電流驅動比例（流量/壓力）閥線圈產生相應位移，來實現壓力或流量的遠程調壓。為了便于監控比例放大板的工作狀態，在面板上安裝數字電壓表顯示比例放大板的輸人電壓。關斷該通道時，按下停止鈕，先斷壓力閥，再斷流量閥。
調整時可用計算機在線監控，可作筆記記錄輸出電流與實際壓力和流量的對應關系，達到要求時，可設輸出的上限和下限值，這樣即使輸人給定過大，壓力或流量也被限定在
一定范圍。
當放大板初始輸人信號不為零時，比例流量閥閥芯有一定的開度，一旦系統投人工作，主系統的高壓油經過比例流量閥直接作用于后端的減壓閥等液壓附件，容易對液壓系統產生瞬間的壓力沖擊，這種液壓沖擊的瞬間壓力是正常壓力的幾倍，反復使用，對液壓件的壽命產生一定的影響。為有效避免上述情況的發生，注意在關斷某路后將電位器調整為零。
比例換向閥控制信號是由超低頻信號發生器進行控制，一定注意不要超過IHZ，幅度不要超過土10V，可先將輸出衰減到zui大，用數字三用表觀察交變電壓的大小和正、負的變化情況，同樣調整時可用計算機在線監控，可作筆記記錄輸出電流與實際壓力和流量的對應關系，達到要求時，可設輸出的上限和下限值，這樣即使輸人給定過大，壓力或流量也被限定在一定范圍，安全可靠。
調試時由于有些液壓元件初次使用，在壓力比較低時出現阻塞現象，可在短時間內適當增加壓力，注意管路等出現泄漏等現象，要及時進行調整。