汽車舉升閥試驗臺的研制

王 佩，黃新輝，黃志堅

（1.廣東工業大學機電工程學院，廣東廣州 510006；2.深圳市雷諾智能技術有限公司，廣東深圳 518000）

目前，自卸車傾斜系統出現的很多故障都和舉升閥有著密切的關系，其質量、性能的好壞直接影響著整個系統的可靠性。因此對舉升閥的性能進行嚴格的檢測非常必要[1]。

本文以某公司生產的汽車舉升閥為例，分析其結構原理和特點，以國際標準中的出廠試驗和型式試驗基礎上設計和搭建了舉升閥的液壓試驗臺，并完成了實驗內容，實驗結果表明舉升閥試驗臺有著很好的穩定性及其準確性。

1 汽車舉升閥的結構特點及工作原理

某公司生產的型號HXF-33QE20LSY-4全系統保護氣控換向舉升閥是自卸汽車起舉升作用的控制閥。該閥的特點是具有全系統保護功能。液壓缸及其液壓泵獨立安全溢流功能，回油口可直接與油箱回油口安裝在一起。該閥可以配合前頂油箱，慢降組合控制氣閥，限位氣閥具有慢降功能。也可以和前頂油箱，比例控制氣閥，限位氣閥使車廂下降速度可任意調節，是前頂氏自卸汽車合理的配置。

此舉升閥基本性能參數為：

（1）型號：HXF-33QE20LSY-4氣孔換向舉升閥；

（2）額定壓力：16 MPa，溢流閥開啟壓力25 MPa；

（3）額定通徑：20 mm；

（4）額定流量：100 L/min；

（5）控制氣壓：0.6～1.0 MPa；

（6）工作溫度：-20℃～80℃；

（7）符合QC/T461-1999自卸汽車換向閥技術條件。

圖1為此閥的結構及其工作原理。

2 汽車舉升閥實驗臺的設計

圖2為所設計的舉升閥試驗臺原理圖，它由動力單元、控制單元、P/A油口加載單元、過濾溫控單元和先導控制單元組成[2-3]。

圖1 舉升閥結構及原理

圖2 舉升閥試驗臺液壓原理簡圖

動力單元由油箱2、變量泵電機1-4、定量泵電機組1-1組成，為被試閥提供液壓動力源。當1-1臺泵電機啟動時可提供被試閥公稱流量，而小排量變量泵電機1-4單獨啟動可提供被試閥耐壓試驗時高壓小流量。

先導控制單元由比例溢流閥2-4、電磁球閥8-1和泵組成，向舉升閥提供換向控制油源。在進行瞬態試驗時提供液控單向閥9的開啟壓力。

過濾溫控系統26中泵電機組從油箱吸人油液后，液壓油經板式散熱器、加熱器和過濾器，根據被試閥進油口試驗溫度，數字控溫儀通過控制散熱器和加熱器的工作和系統控制單元采用比例溢流閥可進行遠程調壓，操作方便，實現系統壓力的精確遞增，采用的電位器對溢流閥進行控制。

圖3所示為搭建的舉升閥試驗臺。由圖3可知此試驗臺的硬件部分主要由電機泵組、控制柜、操作臺、變頻器柜、油箱等組成。

3 實驗內容及其步驟

先做實驗開始前的準備工作，將舉升閥三個閥口安裝接頭或者法蘭，同時將其固定在這實驗的平臺工裝上，用管路連接進油口P，A以及回油口T。以控制換向閥換向頻率最小和電機泵組啟停最小為準則，舉升閥實驗流程如圖4，整個實驗的過程是循序漸進的。

按照舉升閥的實驗流程圖，基本介紹了實驗的基本內容，如表1所示[4]。

4 計算機采集界面設計

圖3 舉升閥試驗臺1

圖4 舉升閥實驗基本流程圖

VC++是 Microsoft公司推出的開發Win32環境程序，面向對象的可視化集成編程系統。它不但具有程序框架自動生成、靈活方便的類管理、代碼編寫和界面設計集成交互操作、可開發多種程序等優點，而且通過簡單的設置就可使其生成的程序框架支持數據庫接口、OLE2，WinSock網絡、3D控制界面。

它以擁有“語法高亮”，IntelliSense（自動完成功能）以及高級除錯功能而著稱。比如，它允許用戶進行遠程調試，單步執行等。還有允許用戶在調試期間重新編譯被修改的代碼，而不必重新啟動正在調試的程序。其編譯及建置系統以預編譯頭文件、最小重建功能及累加連結著稱。這些特征明顯縮短程式編輯、編譯及連結的時間花費，在大型軟件計劃上尤其顯著[5]。

表1 舉升閥實驗基本過程

舉升閥試驗臺測試軟件界面友好，每實驗過程應用模塊化設計，在Windows環境下，點擊“舉升閥試驗臺”圖標，即會出現如圖5的登錄測試界面。測試軟件同時具有參數的選擇設定，數據的分析管理，試驗項目和流程選擇等功能。

點擊桌面上的舉升閥試驗臺，即出現圖5的登錄界面，賬號密碼均可設置。

圖5 舉升閥試驗臺登錄界面

圖6為舉升閥試驗臺的主測試界面，在此界面中，可以選擇要測試的各個試驗項目，且可以對產品名稱、型號以及序列號進行設置，便于數據的統計和管理。

圖6 舉升閥試驗臺主操作界面

5 測試試驗結果分析

將上述試驗臺的測試數據結果用深圳雷諾智能的HTDAD數據分析軟件進行數據分析，如圖7所示。

（1）啟閉特性：當系統正常運行一段時間后，調節溢流閥2-1，使系統的壓力逐漸升高，當系統壓力達到所設定被試溢流閥所設定的開啟壓力，開始溢流。

圖7 測試曲線圖

（2）壓力穩定性：在規定的調壓范圍內調節時，系統壓力能平穩的上升或下降，并且壓力無突跳或遲滯現象，在某一定壓力值下工作時無尖峰和噪聲，而且壓力波動范圍小。

（3）通過數據，可以發現當曲線1的壓力增加到25 MPa時，曲線二的流量開始有顯示，表明隨后把壓力調下去小于25 MPa時流量又消失了，安全閥不溢流了，由此可以判斷該安全溢流閥的開啟壓力即為250 bar（25 MPa），該被試閥的開啟壓力符合出廠生產設計要求。

6 結束語

經過設計分析與試驗測試，本液壓試驗臺是一種效率高、質量好、成本低的試驗臺。結構簡單有較大經濟效益，操作和維修方便等優點，可以廣泛應用到各個型號的舉升閥中[6]。

［1］尹軍明，彭華東.自卸車自動舉升故障現象剖析［J］.重慶重汽科技，2005（1）：2-4.

［2］王福山，陳建長，萬箭波，等.液壓多路換向閥試驗臺研制［J］.工程機械，2006（12）：42-47．

［3］于今，蒲亨林.輕軌轉向架分離設備液壓升降平臺的改進［J］.機電工程，2012（8）：920-922.

［4］JBT 8729.2-1998.液壓多路換向閥試驗方法［S］.

［5］徐曉剛，高兆法，王秀娟.Visual C++6.0入門與提高［M］.北京：清華大學出版社，1999.

［6］張暉.平頭自卸汽車電控氣動舉升操縱閥的研制［J］.汽車技術，2002（4）：41-42.