李玉剛 鄭 偉 石 虎

（山東能源重裝集團(tuán)魯南裝備制造公司，山東 棗莊 277500）

電液控操縱閥組作為電液控支架的核心控制部件，在檢修時(shí)不易準(zhǔn)確判斷其性能優(yōu)劣，易在使用時(shí)突發(fā)故障。為此，魯南裝備制造公司研發(fā)設(shè)計(jì)了一套電液控操縱閥組綜合試驗(yàn)臺(tái)，閥組檢修完畢進(jìn)行試驗(yàn)，可以準(zhǔn)確判斷出其性能好壞。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)依據(jù)

按照MT419-1995《液壓支架用閥》中關(guān)于換向閥試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，確定檢修后的電液控操縱閥組必須進(jìn)行換向性能和密封性能試驗(yàn)，基于此，設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)具備上述性能試驗(yàn)功能。

2 試驗(yàn)方案

把待試驗(yàn)閥組固定在專用試驗(yàn)架上，閥組的主進(jìn)回液口分別接試驗(yàn)臺(tái)高、低壓試驗(yàn)管路，閥組功能出液口安裝壓力傳感器，分別介入試驗(yàn)臺(tái)壓力顯示器和控制微機(jī)。同時(shí)，被試閥組通過電磁驅(qū)動(dòng)器、控制器與試驗(yàn)臺(tái)主機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)，形成完整的試驗(yàn)系統(tǒng)。在液壓系統(tǒng)開啟的情況下，操作主機(jī)發(fā)出信號(hào)，使主閥的不同機(jī)能單元（并行2液口）通斷液，有無壓力即可確定被試驗(yàn)閥組的開啟、關(guān)閉是否正常，保壓情況即可確定密封性能。

3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

（1）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)臺(tái)測控系統(tǒng)主要由工控機(jī)、控制器、電磁驅(qū)動(dòng)器、電磁先導(dǎo)閥組組成，驅(qū)動(dòng)信號(hào)由工控機(jī)發(fā)出，通過控制器、電磁驅(qū)動(dòng)器、電磁先導(dǎo)閥組進(jìn)入被試驗(yàn)主閥，驅(qū)動(dòng)主閥組動(dòng)作。

（2）試驗(yàn)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)液壓系統(tǒng)主要由小流量系統(tǒng)和外接大流量系統(tǒng)組成。小流量系統(tǒng)由小流量泵、粗過濾器、精過濾器溢流閥、蓄能器、節(jié)流閥、溫度計(jì)、壓力表、壓力傳感器、油箱、被試閥組成；小流量泵額定流量15L/min、壓力4MPa的乳化液泵，可為系統(tǒng)提供25μm精度的小流量壓力源，實(shí)現(xiàn)低壓及換向性能試驗(yàn)。外接大流量系統(tǒng)由試驗(yàn)臺(tái)外接315L/min、31.5MPa的乳化液泵, 可為系統(tǒng)提供25μm精度的大流量壓力源，實(shí)現(xiàn)高壓性能試驗(yàn)。

圖1 試驗(yàn)液壓系統(tǒng)圖

（3）計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)

試驗(yàn)時(shí)，信號(hào)由相應(yīng)的傳感器檢測，其輸出信號(hào)有兩種形式，一種是模擬量，如系統(tǒng)前端的壓力、溫度、流量信號(hào)；一種是數(shù)字量，如試驗(yàn)閥組后端的壓力信號(hào)。兩種信號(hào)分別通過A/D板和RS232口送至工控計(jì)算機(jī)，由工控計(jì)算機(jī)的測控軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，如數(shù)字濾波、存貯、顯示、打印等。同時(shí)，各種傳感器采集的信號(hào)還可送至儀表柜上的二次儀表，二次儀表對信號(hào)進(jìn)行放大、濾波轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行數(shù)字顯示。兩套數(shù)據(jù)顯示方式互相獨(dú)立，可以相互驗(yàn)證，提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度。

（4）試驗(yàn)方法

待試驗(yàn)閥組固定在試驗(yàn)臺(tái)上，分別接入驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、試驗(yàn)液壓系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)，再進(jìn)行換向性能、高壓密封性能、低壓密封性能試驗(yàn)，具體如下：

① 換向性能試驗(yàn)：不須單獨(dú)進(jìn)行，在進(jìn)行高、低壓試驗(yàn)時(shí)，機(jī)能單元不顯示壓力，即可認(rèn)定其換向性能不合格。

② 高壓密封性能試驗(yàn)：分別對被試閥組的中間位置和工作位置通入31.5MPa的高壓液，壓力穩(wěn)定后保壓2min,壓力傳感器上傳，由計(jì)算機(jī)記錄壓降，然后泄壓。

③ 低壓密封性能試驗(yàn)：分別對被試閥組的中間位置和工作位置通入2MPa的低壓液，壓力穩(wěn)定后保壓2min,壓力傳感器上傳，由計(jì)算機(jī)記錄壓降，然后泄壓。

4 試驗(yàn)臺(tái)組成

為了實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)工況下的檢測試驗(yàn)，本項(xiàng)目為電液控操縱閥組設(shè)計(jì)2套供液系統(tǒng)，可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)工況下的試驗(yàn)，系統(tǒng)中各處壓力的測量均采用兩種方式：一種是指針式儀表，一種是傳感器，可以互相校驗(yàn)。試驗(yàn)臺(tái)主要由電液控操縱閥組試驗(yàn)臺(tái)、電液控操縱閥組固定臺(tái)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集臺(tái)三部分組成。電液控操縱閥組試驗(yàn)臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)各種電液控操縱閥組的高低壓、操控性能試驗(yàn)；計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理臺(tái)，采用多種抗干擾技術(shù)保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)被計(jì)算機(jī)正確采集，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的測試軟件對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，研制PLC控制系統(tǒng)，與工控機(jī)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)各種被試項(xiàng)目的啟動(dòng)、停止、參數(shù)設(shè)定及系統(tǒng)保護(hù)；固定臺(tái)主要作用是安裝固定被試驗(yàn)電液控閥組。

5 技術(shù)參數(shù)

（1）試驗(yàn)壓力范圍：2～31.5MPa，試驗(yàn)流量范圍：15～315L/min。

（2）過濾精度：25μm。（3）控制精度：±1%。（4）測量精度：溫度±0.5%±1℃；壓力±0.5%，流量±0.5%。

（5）全部測試數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集處理。（6）試驗(yàn)系統(tǒng)各參量實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

（7）試驗(yàn)系統(tǒng)具備完善的故障報(bào)警及保護(hù)功能。（8）試驗(yàn)報(bào)告可以自動(dòng)生成。

6 技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)

（1）被試閥組實(shí)現(xiàn)了工況下試驗(yàn)，即在額定流量、壓力下的試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確、真實(shí)反映被試閥組性能。

（2）被試閥組的性能參數(shù)能智能檢測、傳感；試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行微機(jī)化處理、打印，數(shù)據(jù)可長期保存。

（3）結(jié)構(gòu)簡單，操縱方便，性能可靠，維護(hù)便捷。

（4）操控性能、高低壓性能試驗(yàn)可一次性完成，試驗(yàn)效率高。

7 應(yīng)用效果

2017年12月，該新型試驗(yàn)臺(tái)研制完成，在再制造分公司進(jìn)行了試驗(yàn)應(yīng)用。通過應(yīng)用驗(yàn)證，修復(fù)后的電液控制閥組可以在標(biāo)準(zhǔn)工況下開展換向性能、密封性能試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，操作方便，性能可靠，可以滿足電液控閥組檢修試驗(yàn)之需。