液压阀性能试验台设计及测试系统开发
发布时间：2021-12-18 08:42
液压阀的性能参数指标对液压系统运行有很大的影响,而单向阀、切断阀、限速阀在叉车液压系统中作为关键控制元件,对叉车的安全性起到至关重要的作用,因而检测三种阀的性能参数指标对于叉车制造企业有着重大意义。本文针对叉车用单向阀、切断阀及限速阀展开研究,设计开发了液压阀性能测试综合试验台及测试系统。首先,优化设计了一套三者共用的液压测试系统,通过更换测试阀块的形式实现试验对象的变更。采用比例变量泵与比例溢流阀来调节控制,避免了搭建重物台架对切断阀进行性能测试;针对特定的试验要求增添了相关液压元件确保一套液压系统实现试验的多样性,以免为特定实验单独设计回路。其次,结合切断阀与限速阀产品,建立数学模型,并基于AMESim建立仿真模型分析,验证了利用变量泵对切断阀进行切断试验的可行性,得到了关键参数对切断阀及限速阀性能特性的影响规律。最后,基于LabVIEW编写液压阀性能测试软件,以采集卡为信号连接中端,进行信号输出控制和数据采集处理;引入模块化、层次化的设计方式搭建软件的功能模块,降低功能模块之间的干扰,缩短了开发周期,实现了液压阀性能测试试验台高精度、高效率、自动化的要求。
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
油源
方案(c)的结合体，继承两者的优点，调节范围更广、更稳定，但其控制技术也将更加复杂，需要考虑多方面因素。综上，优先考虑压力、流量的精确控制，其次考虑节能、成本等问题，液压阀性能测试试验台的油源供给优先考虑使用普通电机+变量泵的组合方式。(2)压力流量控制方式液压阀性能测试主要是通过对试验阀的油向进行控制，调节其两端的压力或者流量，从而完成相应的性能试验，对此实现的方案有如下两种：(a)由定量泵供油输出，比例溢流阀进行压力调节及安全保护，三位四通比例换向阀（伺服阀）实现油向控制及流量调节（如图2.2所示）;(b)由比例变量泵供油输出并实现流量调节，比例溢流阀进行压力调节及安全保护，三位四通换向阀起油向控制（如图2.3所示）。图2.2压力流量控制方案(a)1.油箱；2.普通电机；3.定量泵；4.三位四通比例换向阀；5.比例溢流阀
武汉科技大学硕士学位论文10图2.3压力流量控制方案(b)1.油箱；2.普通电机；3.变量泵；4.三位四通换向阀；5.比例溢流阀上述两种压力流量的控制方案中，唯一不同的是流量调节，控制方案(a)采用的是定量泵输出，通过改变比例换向阀阀口大小改变系统流量，而方案(b)直接采用比例变量泵直接调节系统流量。液压油的压缩性造成的不利影响会在长距离油液传输中尤为明显，一般液压伺服系统中，液压阀可以安装的离液压缸很近，甚至就装在液压缸上，大大减小了油液压缩带来的波动，而液压泵的油液输出必须经过油管再进到液压缸，有较长的距离，这大大降低了系统的刚性，增加了控制的难度，因而阀控远比泵控精确。其次，阀控由于节流作用会产生大量热量，尤其是大量程定量泵进行小流量试验时，发热尤为严重，致使油液温度升高，而高温会使分子热运动加快，造成油液粘度降低、氧化加速，降低液压油的性能，同时加速密封件的老化、变形，导致其性能降低，以至于试验台不能长时间工作。综上。考虑两种方案缺点的影响程度，本文液压阀性能测试试验台采用方案二实现压力流量控制，同时尽量减小液压泵与测试阀间油路的路径。2.3.2测试装置对于液压阀性能测试试验台的测试部分，对于单一的测试元件来说，一个测试固定装置就能满足试验要求，但对于多元件来说，为了简单方便，将多种测试固定装置并行放置，以截止开关切断油路（如图2.4所示）试验不同元件的性能测试；另一种则是考虑使用一组进出油口，对每种液压阀设计各自的测试阀块，更换基座上的阀块实现不同元件的性能测试（如图2.5所示）。前者结构简单，设计方便，但增加了截止开关的数量，且空间占用大；后者阀块化设计有助于减小空间体积占用，便于实现液压系统的集成化，提高可靠性，但笨重的阀块会使?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW的电液比例控制液压试验台的设计[J]. 武利友,黄勋,刘苗苗. 机床与液压. 2018(14)
[2]基于LabVIEW的应变片数据采集系统[J]. 汪成龙,黄余凤,何宣,陈铭泉,林浩斌,钟智威. 电子测量技术. 2018(14)
[3]基于LabVIEW的实验数据处理方法研究[J]. 王丽,桂彩云. 国外电子测量技术. 2018(04)
[4]基于LabVIEW的齿轮调制故障检测系统设计[J]. 赵保伟,巩晓赟,丁丽丽,吴超. 机床与液压. 2018(05)
[5]PLC控制的羽绒定量输送与自动称量方法[J]. 尚会超,段梦珍,段晓伟,张洪斌. 毛纺科技. 2018(01)
[6]基于虚拟仪器的多传感器通道数据采集系统设计[J]. 潘晓绒. 机械设计与制造工程. 2018(01)
[7]基于LabVIEW的电阻式油位传感器质量检测装置[J]. 夏麟,王少娜. 机械工程师. 2018(01)
[8]基于LabVIEW的点焊电流检测系统开发[J]. 任仲伟,徐梦妍,宋鹏飞,贺玉坤,刘娅菲. 机械. 2017(08)
[9]基于LabVIEW的多通道温度监测系统设计[J]. 孙毅刚,何进,李岐. 现代电子技术. 2017(08)
[10]液压阀泄漏量的测试方法研究[J]. 单俊峰,罗占涛,柳华. 液压气动与密封. 2017(01)
硕士论文
[1]基于LabVIEW的机器视觉伺服系统开发平台的研究[D]. 吕金隆.青岛大学 2017
[2]支架用阀类元件性能测试系统设计与仿真研究[D]. 屈江民.西安科技大学 2017
[3]多路阀试验台系统设计与性能试验研究[D]. 张致勇.广东工业大学 2017
[4]液压元件性能测试平台的设计与研究[D]. 武良双.武汉工程大学 2016
[5]海上钻井平台起重机液压试验台测控系统研究[D]. 方雄.浙江大学 2014
[6]液压泵、马达及多路阀综合试验台的设计与制造[D]. 杨林.广东工业大学 2013
[7]内燃叉车液压系统的优化研究[D]. 秦玉彬.中南大学 2013
[8]限速切断阀型式试验系统设计及研究[D]. 湛大强.浙江大学 2009
[9]基于虚拟仪器的液压试验台CAT系统设计[D]. 黄琳.浙江大学 2006
本文编号：3542040
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
油源
方案(c)的结合体，继承两者的优点，调节范围更广、更稳定，但其控制技术也将更加复杂，需要考虑多方面因素。综上，优先考虑压力、流量的精确控制，其次考虑节能、成本等问题，液压阀性能测试试验台的油源供给优先考虑使用普通电机+变量泵的组合方式。(2)压力流量控制方式液压阀性能测试主要是通过对试验阀的油向进行控制，调节其两端的压力或者流量，从而完成相应的性能试验，对此实现的方案有如下两种：(a)由定量泵供油输出，比例溢流阀进行压力调节及安全保护，三位四通比例换向阀（伺服阀）实现油向控制及流量调节（如图2.2所示）;(b)由比例变量泵供油输出并实现流量调节，比例溢流阀进行压力调节及安全保护，三位四通换向阀起油向控制（如图2.3所示）。图2.2压力流量控制方案(a)1.油箱；2.普通电机；3.定量泵；4.三位四通比例换向阀；5.比例溢流阀
武汉科技大学硕士学位论文10图2.3压力流量控制方案(b)1.油箱；2.普通电机；3.变量泵；4.三位四通换向阀；5.比例溢流阀上述两种压力流量的控制方案中，唯一不同的是流量调节，控制方案(a)采用的是定量泵输出，通过改变比例换向阀阀口大小改变系统流量，而方案(b)直接采用比例变量泵直接调节系统流量。液压油的压缩性造成的不利影响会在长距离油液传输中尤为明显，一般液压伺服系统中，液压阀可以安装的离液压缸很近，甚至就装在液压缸上，大大减小了油液压缩带来的波动，而液压泵的油液输出必须经过油管再进到液压缸，有较长的距离，这大大降低了系统的刚性，增加了控制的难度，因而阀控远比泵控精确。其次，阀控由于节流作用会产生大量热量，尤其是大量程定量泵进行小流量试验时，发热尤为严重，致使油液温度升高，而高温会使分子热运动加快，造成油液粘度降低、氧化加速，降低液压油的性能，同时加速密封件的老化、变形，导致其性能降低，以至于试验台不能长时间工作。综上。考虑两种方案缺点的影响程度，本文液压阀性能测试试验台采用方案二实现压力流量控制，同时尽量减小液压泵与测试阀间油路的路径。2.3.2测试装置对于液压阀性能测试试验台的测试部分，对于单一的测试元件来说，一个测试固定装置就能满足试验要求，但对于多元件来说，为了简单方便，将多种测试固定装置并行放置，以截止开关切断油路（如图2.4所示）试验不同元件的性能测试；另一种则是考虑使用一组进出油口，对每种液压阀设计各自的测试阀块，更换基座上的阀块实现不同元件的性能测试（如图2.5所示）。前者结构简单，设计方便，但增加了截止开关的数量，且空间占用大；后者阀块化设计有助于减小空间体积占用，便于实现液压系统的集成化，提高可靠性，但笨重的阀块会使?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW的电液比例控制液压试验台的设计[J]. 武利友,黄勋,刘苗苗. 机床与液压. 2018(14)
[2]基于LabVIEW的应变片数据采集系统[J]. 汪成龙,黄余凤,何宣,陈铭泉,林浩斌,钟智威. 电子测量技术. 2018(14)
[3]基于LabVIEW的实验数据处理方法研究[J]. 王丽,桂彩云. 国外电子测量技术. 2018(04)
[4]基于LabVIEW的齿轮调制故障检测系统设计[J]. 赵保伟,巩晓赟,丁丽丽,吴超. 机床与液压. 2018(05)
[5]PLC控制的羽绒定量输送与自动称量方法[J]. 尚会超,段梦珍,段晓伟,张洪斌. 毛纺科技. 2018(01)
[6]基于虚拟仪器的多传感器通道数据采集系统设计[J]. 潘晓绒. 机械设计与制造工程. 2018(01)
[7]基于LabVIEW的电阻式油位传感器质量检测装置[J]. 夏麟,王少娜. 机械工程师. 2018(01)
[8]基于LabVIEW的点焊电流检测系统开发[J]. 任仲伟,徐梦妍,宋鹏飞,贺玉坤,刘娅菲. 机械. 2017(08)
[9]基于LabVIEW的多通道温度监测系统设计[J]. 孙毅刚,何进,李岐. 现代电子技术. 2017(08)
[10]液压阀泄漏量的测试方法研究[J]. 单俊峰,罗占涛,柳华. 液压气动与密封. 2017(01)
硕士论文
[1]基于LabVIEW的机器视觉伺服系统开发平台的研究[D]. 吕金隆.青岛大学 2017
[2]支架用阀类元件性能测试系统设计与仿真研究[D]. 屈江民.西安科技大学 2017
[3]多路阀试验台系统设计与性能试验研究[D]. 张致勇.广东工业大学 2017
[4]液压元件性能测试平台的设计与研究[D]. 武良双.武汉工程大学 2016
[5]海上钻井平台起重机液压试验台测控系统研究[D]. 方雄.浙江大学 2014
[6]液压泵、马达及多路阀综合试验台的设计与制造[D]. 杨林.广东工业大学 2013
[7]内燃叉车液压系统的优化研究[D]. 秦玉彬.中南大学 2013
[8]限速切断阀型式试验系统设计及研究[D]. 湛大强.浙江大学 2009
[9]基于虚拟仪器的液压试验台CAT系统设计[D]. 黄琳.浙江大学 2006
本文编号：3542040
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3542040.html
