專利名稱：力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
伺服閥廣泛應(yīng)用于各類電液伺服系統(tǒng)中，如軋機(jī)的液壓AGC系統(tǒng)(自動厚度控制系統(tǒng))，伺服閥的性能檢測和機(jī)械零位偏置的調(diào)整關(guān)系到電液伺服系統(tǒng)的正常工作，伺服閥的性能好壞、零位是否正確都將直接影響液壓AGC系統(tǒng)的控制精度和響應(yīng)速度。力馬達(dá)直動式三通伺服閥(FMV)是專門為軋機(jī)的液壓AGC系統(tǒng)設(shè)計的高頻響伺服閥，是軋機(jī)的液壓AGC系統(tǒng)的核心元件之一。該閥為彈簧對中、大電流(IOA)動圈式力馬達(dá)直接驅(qū)動滑閥的結(jié)構(gòu)，閥內(nèi)設(shè)有閥芯位置傳感器，但僅用于檢測閥芯位移，不參與閥的閉環(huán)控制。該閥雖有四個油口，但兩個工作油口分別通供油口和回油口，即其中一個工作油口只通供油口，另一個工作油口只通回油口，兩工作油口在閥板上相通。因此，該閥即不同于四通閥，也不同于常規(guī)三通閥。由于該閥的輸出流量特性曲線和壓力增益特性曲線都沒有負(fù)向，無法像四通伺服閥那樣根據(jù)輸出流量特性曲線和壓力增益特性曲線來檢測閥的機(jī)械零位偏置。又由于該閥雖為三通閥但不同于常規(guī)三通閥，因此，該伺服閥經(jīng)過解體檢修后，必須在試驗臺設(shè)計搭建專用液壓回路，使用專用功率放大器和檢測儀器，采用正確的方法進(jìn)行檢測、機(jī)械零位調(diào)整，進(jìn)而對閥的狀態(tài)、精度進(jìn)行判定。由于該伺服閥結(jié)構(gòu)原理完全不同于四通伺服閥，也不同于常規(guī)三通伺服閥，因此在檢測上存在很大難度，目前掌握的四通伺服閥及常規(guī)三通伺服閥調(diào)零及測試方法不適用于該閥，無法對其進(jìn)行機(jī)械零位調(diào)整和檢測。尤其是該閥需要檢測零偏電流及零位流量，四通伺服閥及常規(guī)三通伺服閥的檢測方法均無法實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測系統(tǒng)及方法，方便實現(xiàn)了力馬達(dá)直動式三通伺服閥的性能檢測及機(jī)械零位的調(diào)整，并據(jù)此作出伺服閥狀態(tài)、精度的判定，確保電液伺服系統(tǒng)的正常工作。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測系統(tǒng)包括計算機(jī)、信號發(fā)生器、指令信號隔離/切換模塊、閥專用伺服放大器、閥芯位移變送器、閥信號切換/隔離模塊、液壓信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、壓力傳感器和流量計，所述計算機(jī)控制指令輸出端連接所述信號發(fā)生器輸入端，所述信號發(fā)生器輸出端連接所述指令信號隔離/切換模塊輸入端，所述指令信號隔離/切換模塊輸出端連接所述閥專用伺服放大器輸入端，所述閥專用伺服放大器輸出端連接被測伺服閥驅(qū)動信號輸入端，所述閥芯位移變送器輸入端連接被測伺服閥閥芯位置傳感器輸出端，所述閥芯位移變送器輸出端連接所述閥信號切換/隔離模塊輸入端，所述壓力傳感器和流量計分別檢測被測伺服閥的壓力信號和流量信號并輸出端分別連接所述液壓信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊輸入端，所述液壓信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊和閥信號切換/隔離模塊輸出端分別連接所述數(shù)據(jù)采集模塊輸入端，所述數(shù)據(jù)采集模塊輸出端連接所述計算機(jī)信號輸入端。進(jìn)一步，本檢測系統(tǒng)還包括CAN總線控制模塊，所述CAN總線控制模塊分別與所述計算機(jī)、指令信號隔離/切換模塊、閥信號切換/隔離模塊、液壓信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊雙向連接。力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測方法，本方法包括如下步驟
步驟一、搭建被測伺服閥液壓試驗油路，進(jìn)油口底座、被測閥底座和流量計底座依次串 接并首端、尾端及之間分別設(shè)置第一截止閥、第七截止閥、第二截止閥和第六截止閥，第一截止閥輸入端連接液壓油源，第七截止閥輸出端連接回油，進(jìn)油口底座輸出端分別連接被測閥底座和流量計底座一油口并進(jìn)油口底座與被測閥底座之間和被測閥底座與流量計底座之間分別設(shè)有第三截止閥和第四截止閥，被測閥底座另一油口通過第五截止閥連接流量計底座另一油口，第一壓力傳感器設(shè)于第二截止閥輸出端，第二壓力傳感器設(shè)于第六截止閥輸出端，第三壓力傳感器設(shè)于第四截止閥輸入端，第四壓力傳感器設(shè)于第五截止閥輸入端，通孔蓋板設(shè)于進(jìn)油口底座上，被測伺服閥通過過渡閥板和伺服閥閥板設(shè)于被測閥底座上，過渡閥板上設(shè)有測壓接頭，伺服閥閥板上設(shè)有冷卻空氣輸入口，流量計通過流量計閥板設(shè)于流量計底座上；
步驟二、被測伺服閥恒定閥壓降下輸出流量特性測試，打開液壓試驗油路中第一截止閥、第二截止閥、第五截止閥、第六截止閥和第七截止閥，關(guān)閉第三截止閥和第四截止閥，設(shè)定液壓油源的輸出流量為試驗流量的I. 25倍，設(shè)定液壓油源的供油壓力為70 bar，伺服閥閥板冷卻空氣輸入口連接干燥潔凈的冷卻空氣，計算機(jī)控制信號發(fā)生器使控制電流按三角波掃描，使伺服閥閥芯根據(jù)控制電流動作，采集控制電流與通過流量計得到的伺服閥輸出流量之間的第一關(guān)系曲線，然后打開第一截止閥、第三截止閥、第六截止閥、第七截止閥，關(guān)閉第二截止閥、第四截止閥、第五截止閥，依上述方法采集控制電流與通過流量計得到的伺服閥輸出流量之間的第二關(guān)系曲線，第一關(guān)系曲線和第二關(guān)系曲線即為被測伺服閥流量特性曲線，根據(jù)該流量特性曲線，由計算機(jī)自動計算出被測伺服閥的滯環(huán)、零偏電流、零位流量和流量增益參數(shù)；
步驟三、檢測和調(diào)整被測伺服閥的零偏電流和零位流量，依據(jù)被測伺服閥特性，步驟一的第一關(guān)系曲線與第二關(guān)系曲線交點對應(yīng)的控制電流即為被測伺服閥的零偏電流值，輸出流量為零位流量，零偏電流反映被測伺服閥閥芯的機(jī)械零位狀態(tài)，零位流量反映被測伺服閥閥芯處于零位時閥的輸出流量，如零偏電流與設(shè)定值存在偏差，則通過旋轉(zhuǎn)被測伺服閥的零位調(diào)整螺釘，直至零偏電流與設(shè)定值匹配；
步驟四、被測伺服閥壓力增益特性測試，打開液壓試驗油路中第一截止閥、第二截止閥、第六截止閥、第七截止閥，關(guān)閉第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥，采用測壓軟管連通過渡閥板的測壓接頭，設(shè)定液壓油源的輸出流量為30L/min、供油壓力為140 bar，伺服閥閥板冷卻空氣輸入口連接干燥潔凈的冷卻空氣，計算機(jī)控制信號發(fā)生器使控制電流按三角波掃描，掃描幅值應(yīng)使壓力增益曲線出現(xiàn)飽和段，掃描周期為50-80秒，通過壓力傳感器檢測被測伺服閥供油壓力，得到被測伺服閥控制電流輸入信號與控制壓力關(guān)系曲線，并由計算機(jī)求取壓力增益值，壓力增益=控制壓力變化量/被測閥額定控制電流Xl% ;
步驟五、被測伺服閥階躍響應(yīng)特性測試，打開液壓試驗油路中第一截止閥、第二截止閥、第六截止閥、第七截止閥，關(guān)閉第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥，采用測壓軟管連通過渡閥板的測壓接頭，設(shè)定液壓油源的輸出流量為30L/min、供油壓力為100 bar，伺服閥閥板冷卻空氣輸入口連接干燥潔凈的冷卻空氣，計算機(jī)控制信號發(fā)生器輸出方波電流信號，頻率為O. 1-0. 5Hz，幅值為3A，采集被測伺服閥閥芯位移信號，得到閥芯位移與輸入電流信號曲線，并通過計算機(jī)計算出上升時間和最大超調(diào)量，得到被測伺服閥的階躍響應(yīng)特性，上升時間為階躍響應(yīng)曲線從穩(wěn)態(tài)值的10 %上升到90 %所需時間，最大超調(diào)量為階躍響應(yīng)曲線上閥芯位移穩(wěn)態(tài)值與最大值之差；
步驟六、被測伺服閥頻率響應(yīng)特性測試，打開液壓試驗油路中第一截止閥、第二截止閥、第六截止閥、第七截止閥，關(guān)閉第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥，采用測壓軟管連通過渡閥板的測壓接頭，設(shè)定液壓油源的輸出流量為30L/min、供油壓力為140 bar，伺服閥閥板冷卻空氣輸入口連接干燥潔凈的冷卻空氣，計算機(jī)控制信號發(fā)生器發(fā)出正弦激勵電流信號掃頻，頻率為10-350HZ，電流幅值為1A，采集被測伺服閥閥芯位移信號，計算機(jī)計算信號發(fā)生器輸出電流信號與輸入電流信號的幅值比和相位差，采用連續(xù)測繪/記錄方式，得到幅頻特性響應(yīng)曲線和相頻特性響應(yīng)曲線，并通過計算機(jī)求出幅頻特性響應(yīng)曲線在_3dB和相頻特性響應(yīng)曲線在-90°時的帶寬，即為被測伺服閥的頻率響應(yīng)特性。
由于本發(fā)明力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測系統(tǒng)及方法采用了上述技術(shù)方案，即計算機(jī)對信號發(fā)生器發(fā)出控制指令，并對數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，繪制測試曲線，信號發(fā)生器輸出的控制電流信號，電流信號經(jīng)隔離處理后，通過閥專用伺服放大器驅(qū)動被測伺服閥閥芯按電流信號動作，閥芯位移變送器檢測閥芯位移，信號經(jīng)隔離處理后輸入到數(shù)據(jù)采集模塊；流量計和壓力傳感器采集的液壓信號經(jīng)過隔離、轉(zhuǎn)換由數(shù)據(jù)采集模塊采集進(jìn)計算機(jī)；采用多個閥板、截止閥及壓力傳感器搭建液壓試驗油路，通過多個截止閥的打開和關(guān)閉構(gòu)成不同試驗回路，測試被測伺服閥的輸出流量特性、零偏電流、零位流量、壓力增益特性、階躍響應(yīng)特性和頻率響應(yīng)特性；本發(fā)明方便實現(xiàn)了力馬達(dá)直動式三通伺服閥的性能檢測及機(jī)械零位的調(diào)整，據(jù)此作出伺服閥狀態(tài)、精度的判定，確保電液伺服系統(tǒng)的正常工作。


下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明
圖I為本發(fā)明力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，
圖2為本發(fā)明力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測方法液壓試驗油路示意圖，
圖3為本方法中被測伺服閥恒定閥壓降下輸出流量特性曲線示意圖，
圖4為本方法中被測伺服閥壓力增益特性曲線示意圖，
圖5為本方法中被測伺服閥階躍響應(yīng)特性曲線示意圖，
圖6為本方法中被測伺服閥頻率響應(yīng)特性曲線示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發(fā)明力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測系統(tǒng)包括計算機(jī)I、信號發(fā)生器2、指令信號隔離/切換模塊3、閥專用伺服放大器4、閥芯位移變送器6、閥信號切換/隔離模塊11、液壓信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊10、數(shù)據(jù)采集模塊12、壓力傳感器7和流量計8，所述計算機(jī)I控制指令輸出端連接所述信號發(fā)生器2輸入端，所述信號發(fā)生器2輸出端連接所述指令信號隔離/切換模塊3輸入端，所述指令信號隔離/切換模塊3輸出端連接所述閥專用伺服放大器4輸入端，所述閥專用伺服放大器4輸出端連接被測伺服閥5驅(qū)動信號輸入端，所述閥芯位移變送器6輸入端連接被測伺服閥5閥芯位置傳感器輸出端，所述閥芯位移變送器6輸出端連接所述閥信號切換/隔離模塊11輸入端，所述壓力傳感器7和流量計8分別檢測被測伺服閥5的壓力信號和流量信號并輸出端分別連接所述液壓信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊10輸入端，所述液壓信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊10和閥信號切換/隔離模塊11輸出端分別連接所述數(shù)據(jù)采集模塊12輸入端，所述數(shù)據(jù)采集模塊12輸出端連接所述計算機(jī)I信號輸入端。進(jìn)一步，本檢測系統(tǒng)還包括CAN總線控制模塊13，所述CAN總線控制模塊13分別與所述計算機(jī)I、指令信號隔離/切換模塊3、閥信號切換/隔離模塊11、液壓信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊10雙向連接。在對被測三通伺服閥5進(jìn)行檢測時，由計算機(jī)I控制信號發(fā)生器2產(chǎn)生控制電流信號，控制電流信號經(jīng)指令信號隔離/切換模塊3隔離后，通過閥專用伺服放大器4控制 安裝在液壓測試臺架9上的被測三通伺服閥5按控制電流信號要求動作，閥芯位移變送器6檢測被測伺服閥5閥芯位移信號，該位移信號經(jīng)閥信號切換/隔離模塊11進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換后，由數(shù)據(jù)采集模塊12輸入計算機(jī)1，安裝在液壓測試臺架9上的壓力傳感器7和流量計8獲得測試系統(tǒng)的壓力和流量信號，這些信號被送入液壓信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊10進(jìn)行調(diào)理與轉(zhuǎn)換后，由數(shù)據(jù)采集模塊10輸入計算機(jī)1，由計算機(jī)I進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理、繪制被測伺服閥5的各特性曲線，本系統(tǒng)還采用CAN總線控制模塊13進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖傩院涂煽啃?。力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測方法，本方法包括如下步驟
步驟一、如圖2所示，搭建被測伺服閥液壓試驗油路，進(jìn)油口底座21、被測閥底座23和流量計底座26依次串接并首端、尾端及之間分別設(shè)置第一截止閥Q1、第七截止閥Q7、第二截止閥Q2和第六截止閥Q6，第一截止閥Ql輸入端連接液壓油源，第七截止閥Q7輸出端連接回油，進(jìn)油口底座21輸出端分別連接被測閥底座23和流量計底座26 —油口并進(jìn)油口底座21與被測閥底座23之間和被測閥底座23與流量計底座26之間分別設(shè)有第三截止閥Q3和第四截止閥Q4，被測閥底座23另一油口通過第五截止閥Q5連接流量計底座26另一油口，第一壓力傳感器Pl設(shè)于第二截止閥Q2輸出端，第二壓力傳感器P2設(shè)于第六截止閥Q6輸出端，第三壓力傳感器P3設(shè)于第四截止閥Q4輸入端，第四壓力傳感器P4設(shè)于第五截止閥Q5輸入端，通孔蓋板22設(shè)于進(jìn)油口底座21上，被測伺服閥通過過渡閥板25和伺服閥閥板24設(shè)于被測閥底座23上，過渡閥板25上設(shè)有測壓接頭251，伺服閥閥板24上設(shè)有冷卻空氣輸入口 241，流量計通過流量計閥板27設(shè)于流量計底座26上；第一壓力傳感器Pl為被測伺服閥壓力增益特性測試時，檢測被試閥供油壓力值，第二壓力傳感器P2、第三壓力傳感器P3和第四壓力傳感器P4在進(jìn)行被測伺服閥動、靜態(tài)特性測試時，監(jiān)測被測伺服閥工作油口和回油口壓力。步驟二、被測伺服閥恒定閥壓降下輸出流量特性測試，打開液壓試驗油路中第一截止閥Q1、第二截止閥Q2、第五截止閥Q5、第六截止閥Q6和第七截止閥Q7，關(guān)閉第三截止閥Q3和第四截止閥Q4，設(shè)定液壓油源的輸出流量為試驗流量的I. 25倍，設(shè)定液壓油源的供油壓力為70 bar，伺服閥閥板24冷卻空氣輸入口 241連接干燥潔凈的冷卻空氣，計算機(jī)控制信號發(fā)生器使控制電流按三角波掃描，使伺服閥閥芯根據(jù)控制電流動作，采集控制電流與通過流量計得到的伺服閥輸出流量之間的第一關(guān)系曲線，然后打開第一截止閥Q1、第三截止閥Q3、第六截止閥Q6、第七截止閥Q7，關(guān)閉第二截止閥Q2、第四截止閥Q4、第五截止閥Q5，依上述方法采集控制電流與通過流量計得到的伺服閥輸出流量之間的第二關(guān)系曲線，如圖3所示第一關(guān)系曲線31和第二關(guān)系曲線32即為被測伺服閥流量特性曲線，根據(jù)該流量特性曲線，由計算機(jī)自動計算出被測伺服閥的滯環(huán)、零偏電流、零位流量和流量增益參數(shù)；
滯環(huán)的計算控制電流緩慢地在正、負(fù)額定電流之間作一個循環(huán)時，產(chǎn)生相同的輸出流量的兩個控制電流的最大差值與額定電流的百分比
滯環(huán)=Agas 久 ><100%
$巾--ML·
In為額定電流，·
零偏電流為圖3中被測伺服閥兩條流量特性曲線交點的橫坐標(biāo)對應(yīng)的電流值。零位流量為圖3中被測伺服閥兩條流量特性曲線交點的縱坐標(biāo)對應(yīng)的流量值。流量增益的計算流量特性曲線上某點或某段的斜率就是被測伺服閥在該點或區(qū)段的流量增益。通常采用名義流量增益曲線的斜率來表示整個空載流量曲線的流量增益，流量特性曲線回環(huán)中點軌跡線稱為名義流量曲線。計算名義流量曲線上的相關(guān)參數(shù)時，只計算曲線中間的線性部分，通常取整條曲線中間的50%部分進(jìn)行求取。名義流量增益線在繪制名義流量增益線之前，需要先找到兩條特殊的名義流量增益線
a)名義流量特性曲線上輸出流量為(1+50%) qmid和(1+10%) qmid的兩點連線，其斜率記為SI ；
b)名義流量特性曲線上輸出流量為(1-50%) 和(1-10%) q—的兩點連線其斜率記為S2。為流量特性曲線上的輸出流量中間值；
分―=(分祖+遼腿)/2
為流量特性曲線上的輸出流量最大值； iLm為流量特性曲線上的輸出流量最小值；
求取兩條增益線斜率的平均值，記為&則
S - ( ,SI + SI) /2
\Z /
過名義流量特性曲線中點，做斜率為S的直線，該直線即為名義流量增益線，
流量增益= GSl+ 32:)/2
步驟三、如圖3所示，檢測和調(diào)整被測伺服閥的零偏電流和零位流量，依據(jù)被測伺服閥特性，步驟一的第一關(guān)系曲線31與第二關(guān)系曲線32交點對應(yīng)的控制電流即為被測伺服閥的零偏電流值，輸出流量為零位流量，零偏電流反映被測伺服閥閥芯的機(jī)械零位狀態(tài)，零位流量反映被測伺服閥閥芯處于零位時閥的輸出流量，如零偏電流與設(shè)定值存在偏差，則通過旋轉(zhuǎn)被測伺服閥的零位調(diào)整螺釘，直至零偏電流與設(shè)定值匹配；
被測伺服閥的零位調(diào)整螺釘?shù)恼{(diào)整量可通過如下方式計算
例如測量當(dāng)前零偏電流值為+ 0.2 A，設(shè)定零偏電流值為一 O. 3 A，則零偏電流的調(diào)整
量為(一0.3 A)—(+0.2 A) = —0.5 A，調(diào)整螺釘?shù)男D(zhuǎn)角度為
權(quán)利要求
1.一種力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測系統(tǒng)，其特征在于本檢測系統(tǒng)包括計算機(jī)、信號發(fā)生器、指令信號隔離/切換模塊、閥專用伺服放大器、閥芯位移變送器、閥信號切換/隔離模塊、液壓信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、壓力傳感器和流量計，所述計算機(jī)控制指令輸出端連接所述信號發(fā)生器輸入端，所述信號發(fā)生器輸出端連接所述指令信號隔離/切換模塊輸入端，所述指令信號隔離/切換模塊輸出端連接所述閥專用伺服放大器輸入端，所述閥專用伺服放大器輸出端連接被測伺服閥驅(qū)動信號輸入端，所述閥芯位移變送器輸入端連接被測伺服閥閥芯位置傳感器輸出端，所述閥芯位移變送器輸出端連接所述閥信號切換/隔離模塊輸入端，所述壓力傳感器和流量計分別檢測被測伺服閥的壓力信號和流量信號并輸出端分別連接所述液壓信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊輸入端，所述液壓信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊和閥信號切換/隔離模塊輸出端分別連接所述數(shù)據(jù)采集模塊輸入端，所述數(shù)據(jù)采集模塊輸出端連接所述計算機(jī)信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測系統(tǒng)，其特征在于本檢測系統(tǒng)還包括CAN總線控制模塊，所述CAN總線控制模塊分別與所述計算機(jī)、指令信號隔離/切換模塊、閥信號切換/隔離模塊、液壓信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換模塊雙向連接。
3.一種力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測方法，其特征在于本方法包括如下步驟 步驟一、搭建被測伺服閥液壓試驗油路，進(jìn)油口底座、被測閥底座和流量計底座依次串接并首端、尾端及之間分別設(shè)置第一截止閥、第七截止閥、第二截止閥和第六截止閥，第一截止閥輸入端連接液壓油源，第七截止閥輸出端連接回油，進(jìn)油口底座輸出端分別連接被測閥底座和流量計底座一油口并進(jìn)油口底座與被測閥底座之間和被測閥底座與流量計底座之間分別設(shè)有第三截止閥和第四截止閥，被測閥底座另一油口通過第五截止閥連接流量計底座另一油口，第一壓力傳感器設(shè)于第二截止閥輸出端，第二壓力傳感器設(shè)于第六截止閥輸出端，第三壓力傳感器設(shè)于第四截止閥輸入端，第四壓力傳感器設(shè)于第五截止閥輸入端，通孔蓋板設(shè)于進(jìn)油口底座上，被測伺服閥通過過渡閥板和伺服閥閥板設(shè)于被測閥底座上，過渡閥板上設(shè)有測壓接頭，伺服閥閥板上設(shè)有冷卻空氣輸入口，流量計通過流量計閥板設(shè)于流量計底座上； 步驟二、被測伺服閥恒定閥壓降下輸出流量特性測試，打開液壓試驗油路中第一截止閥、第二截止閥、第五截止閥、第六截止閥和第七截止閥，關(guān)閉第三截止閥和第四截止閥，設(shè)定液壓油源的輸出流量為試驗流量的I. 25倍，設(shè)定液壓油源的供油壓力為70 bar，伺服閥閥板冷卻空氣輸入口連接干燥潔凈的冷卻空氣，計算機(jī)控制信號發(fā)生器使控制電流按三角波掃描，使伺服閥閥芯根據(jù)控制電流動作，采集控制電流與通過流量計得到的伺服閥輸出流量之間的第一關(guān)系曲線，然后打開第一截止閥、第三截止閥、第六截止閥、第七截止閥，關(guān)閉第二截止閥、第四截止閥、第五截止閥，依上述方法采集控制電流與通過流量計得到的伺服閥輸出流量之間的第二關(guān)系曲線，第一關(guān)系曲線和第二關(guān)系曲線即為被測伺服閥流量特性曲線，根據(jù)該流量特性曲線，由計算機(jī)自動計算出被測伺服閥的滯環(huán)、零偏電流、零位流量和流量增益參數(shù)； 步驟三、檢測和調(diào)整被測伺服閥的零偏電流和零位流量，依據(jù)被測伺服閥特性，步驟一的第一關(guān)系曲線與第二關(guān)系曲線交點對應(yīng)的控制電流即為被測伺服閥的零偏電流值，輸出流量為零位流量，零偏電流反映被測伺服閥閥芯的機(jī)械零位狀態(tài)，零位流量反映被測伺服閥閥芯處于零位時閥的輸出流量，如零偏電流與設(shè)定值存在偏差，則通過旋轉(zhuǎn)被測伺服閥的零位調(diào)整螺釘，直至零偏電流與設(shè)定值匹配； 步驟四、被測伺服閥壓力增益特性測試，打開液壓試驗油路中第一截止閥、第二截止閥、第六截止閥、第七截止閥，關(guān)閉第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥，采用測壓軟管連通過渡閥板的測壓接頭，設(shè)定液壓油源的輸出流量為30L/min、供油壓力為140 bar，伺服閥閥板冷卻空氣輸入口連接干燥潔凈的冷卻空氣，計算機(jī)控制信號發(fā)生器使控制電流按三角波掃描，掃描幅值應(yīng)使壓力增益曲線出現(xiàn)飽和段，掃描周期為50-80秒，通過壓力傳感器檢測被測伺服閥供油壓力，得到被測伺服閥控制電流輸入信號與控制壓力關(guān)系曲線，并由計算機(jī)求取壓力增益值，壓力增益=控制壓力變化量/被測閥額定控制電流Xl% ; 步驟五、被測伺服閥階躍響應(yīng)特性測試，打開液壓試驗油路中第一截止閥、第二截止閥、第六截止閥、第七截止閥，關(guān)閉第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥，采用測壓軟管連通過渡閥板的測壓接頭，設(shè)定液壓油源的輸出流量為30L/min、供油壓力為100 bar，伺服閥閥板冷卻空氣輸入口連接干燥潔凈的冷卻空氣，計算機(jī)控制信號發(fā)生器輸出方波電流信號，頻率為O. 1-0. 5Hz,幅值為3A，采集被測伺服閥閥芯位移信號，得到閥芯位移與輸入電流信號曲線，并通過計算機(jī)計算出上升時間和最大超調(diào)量，得到被測伺服閥的階躍響應(yīng)特性，上升時間為階躍響應(yīng)曲線從穩(wěn)態(tài)值的10 %上升到90 %所需時間，最大超調(diào)量為階躍響應(yīng)曲線上閥芯位移穩(wěn)態(tài)值與最大值之差； 步驟六、被測伺服閥頻率響應(yīng)特性測試，打開液壓試驗油路中第一截止閥、第二截止閥、第六截止閥、第七截止閥，關(guān)閉第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥，采用測壓軟管連通過渡閥板的測壓接頭，設(shè)定液壓油源的輸出流量為30L/min、供油壓力為140 bar，伺服閥閥板冷卻空氣輸入口連接干燥潔凈的冷卻空氣，計算機(jī)控制信號發(fā)生器發(fā)出正弦激勵電流信號掃頻，頻率為10-350HZ，電流幅值為1A，采集被測伺服閥閥芯位移信號，計算機(jī)計算信號發(fā)生器輸出電流信號與輸入電流信號的幅值比和相位差，采用連續(xù)測繪/記錄方式，得到幅頻特性響應(yīng)曲線和相頻特性響應(yīng)曲線，并通過計算機(jī)求出幅頻特性響應(yīng)曲線在_3dB和相頻特性響應(yīng)曲線在-90°時的帶寬，即為被測伺服閥的頻率響應(yīng)特性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種力馬達(dá)直動式三通伺服閥的檢測系統(tǒng)及方法，即計算機(jī)對信號發(fā)生器發(fā)出控制指令，并對數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，繪制測試曲線，信號發(fā)生器輸出控制電流信號并經(jīng)隔離處理后，通過閥專用伺服放大器驅(qū)動被測伺服閥閥芯動作，閥芯位移變送器檢測閥芯位移，信號經(jīng)隔離處理后輸入數(shù)據(jù)采集模塊；流量計和壓力傳感器采集的液壓信號經(jīng)過隔離轉(zhuǎn)換經(jīng)數(shù)據(jù)采集模塊輸入計算機(jī)；采用多個閥板、截止閥及壓力傳感器搭建液壓試驗油路，通過多個截止閥的打開和關(guān)閉構(gòu)成不同試驗回路，測試被測伺服閥的各類特性；本發(fā)明方便實現(xiàn)被測伺服閥的性能檢測及機(jī)械零位的調(diào)整，據(jù)此作出伺服閥狀態(tài)、精度的判定，確保電液伺服系統(tǒng)的正常工作。
文檔編號F15B19/00GK102954064SQ20111024239
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者陳先惠, 王偉, 顧迪 申請人:上海寶鋼設(shè)備檢修有限公司