電液控操縱閥組檢修試驗臺研制與應用

李玉剛 鄭 偉 石 虎

（山東能源重裝集團魯南裝備制造公司，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，在檢修時不易準確判斷其性能優(yōu)劣，易在使用時突發(fā)故障。為此，魯南裝備制造公司研發(fā)設計了一套電液控操縱閥組綜合試驗臺，閥組檢修完畢進行試驗，可以準確判斷出其性能好壞。

1 試驗設計依據(jù)

按照MT419-1995《液壓支架用閥》中關于換向閥試驗的標準和要求，確定檢修后的電液控操縱閥組必須進行換向性能和密封性能試驗，基于此，設計的試驗臺具備上述性能試驗功能。

2 試驗方案

把待試驗閥組固定在專用試驗架上，閥組的主進回液口分別接試驗臺高、低壓試驗管路，閥組功能出液口安裝壓力傳感器，分別介入試驗臺壓力顯示器和控制微機。同時，被試閥組通過電磁驅動器、控制器與試驗臺主機構成系統(tǒng)，形成完整的試驗系統(tǒng)。在液壓系統(tǒng)開啟的情況下，操作主機發(fā)出信號，使主閥的不同機能單元（并行2液口）通斷液，有無壓力即可確定被試驗閥組的開啟、關閉是否正常，保壓情況即可確定密封性能。

3 試驗方案設計

（1）驅動系統(tǒng)設計

試驗臺測控系統(tǒng)主要由工控機、控制器、電磁驅動器、電磁先導閥組組成，驅動信號由工控機發(fā)出，通過控制器、電磁驅動器、電磁先導閥組進入被試驗主閥，驅動主閥組動作。

（2）試驗液壓系統(tǒng)設計

試驗液壓系統(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、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，實現(xiàn)低壓及換向性能試驗。外接大流量系統(tǒng)由試驗臺外接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，實現(xiàn)高壓性能試驗。

圖1 試驗液壓系統(tǒng)圖

（3）計算機測控系統(tǒng)

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

（4）試驗方法

待試驗閥組固定在試驗臺上，分別接入驅動系統(tǒng)、試驗液壓系統(tǒng)、計算機測控系統(tǒng)，再進行換向性能、高壓密封性能、低壓密封性能試驗，具體如下：

① 換向性能試驗：不須單獨進行，在進行高、低壓試驗時，機能單元不顯示壓力，即可認定其換向性能不合格。

② 高壓密封性能試驗：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，由計算機記錄壓降，然后泄壓。

③ 低壓密封性能試驗：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，由計算機記錄壓降，然后泄壓。

4 試驗臺組成

為了實現(xiàn)標準工況下的檢測試驗，本項目為電液控操縱閥組設計2套供液系統(tǒng)，可以進行標準工況下的試驗，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。試驗臺主要由電液控操縱閥組試驗臺、電液控操縱閥組固定臺、計算機數(shù)據(jù)采集臺三部分組成。電液控操縱閥組試驗臺主要實現(xiàn)各種電液控操縱閥組的高低壓、操控性能試驗；計算機數(shù)據(jù)采集處理臺，采用多種抗干擾技術保證試驗數(shù)據(jù)被計算機正確采集，開發(fā)具有自主知識產權的測試軟件對采集的數(shù)據(jù)進行處理，研制PLC控制系統(tǒng)，與工控機進行通訊，實現(xiàn)各種被試項目的啟動、停止、參數(shù)設定及系統(tǒng)保護；固定臺主要作用是安裝固定被試驗電液控閥組。

5 技術參數(shù)

（1）試驗壓力范圍：2～31.5MPa，試驗流量范圍：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)由計算機自動采集處理。（6）試驗系統(tǒng)各參量實現(xiàn)實時監(jiān)控。

（7）試驗系統(tǒng)具備完善的故障報警及保護功能。（8）試驗報告可以自動生成。

6 技術方案的優(yōu)點

（1）被試閥組實現(xiàn)了工況下試驗，即在額定流量、壓力下的試驗，試驗數(shù)據(jù)能準確、真實反映被試閥組性能。

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

（3）結構簡單，操縱方便，性能可靠，維護便捷。

（4）操控性能、高低壓性能試驗可一次性完成，試驗效率高。

7 應用效果

2017年12月，該新型試驗臺研制完成，在再制造分公司進行了試驗應用。通過應用驗證，修復后的電液控制閥組可以在標準工況下開展換向性能、密封性能試驗，試驗數(shù)據(jù)準確，操作方便，性能可靠，可以滿足電液控閥組檢修試驗之需。