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海门市油威力液压工业有限责任公司1一种转向阀检验测试系统的设计江苏海门市油威力液压工业有限责任公司226100杨殿宝摘要：本文介绍了一种转向阀检验测试系统设计过程；关键词：转向阀检验测试系统DevolopmentofaNewTestingSystemforredirectorHaimenYouweiliHydustyCo.LtdJiangsu,China226100Jack.Abtract:TheArticleIntroducestheDevolopmentofaNewTestingSystemforredirectorKeyWords:NewTestingSystemforredirector引言：随着社会经济的迅速发展，转向阀作为转向系统的助力源，其性能直接影响了机车的稳定性和操作者的生命财产安全。因此，对于转向阀的测试系统要求相应较高，在设计制造转向阀检验测试系统时一定要考虑特有的使用环境和使用频率。2010年5月，我公司接受了客户的订单，要求设计制造一型齿轮齿条转向阀的检验测试系统的液压部分。根据QC/T299-2000《汽车动力转向油泵技术条件》、QC/T300-199《汽车动力转向油泵台架试验方法》相关要求，我们拟定的项目如下：△1试验油温拟定60°C-65°C，最高温度拟定为70°C，；△2最高工作压力测定试验；△3流量特性试验；△4噪声试验；△5运转跑和试验；△6流量检测试验△7气密性试验。该型号转向阀虽然试验时间长，有较大功率消耗，但是试验中较大负载为瞬间超载，而且试验温度要求相对较高，所以暂不考虑功率回收，以加热器、散热器、温度检测为手段达到自动控温的目的。试验台要求的具体功能和技术指标如下：1.介质温度可调，油泵、阀等元件性能稳定，能长期满足连续运转（一个周期约为6-7周）；2.整个试验设备拟采用单片机测试与控制技术完成转向阀的各项性能试验，液压系统元件选型必须与之相符合；3.转向阀的各项性能试验数据必须可供单片机采集、处理和显示，使系统简单、安全、可靠；4.从经济性和测试精确度来考虑，选用相关标准件;5.流量参数：36升/分压力参数：0-20MPa可调（正常试验压力10MPa）设计过程：根据客户的五项的要求和相关技术资料，首先确认选择我厂吸收消化国外先进技术生产的NT系列内啮合齿轮泵，根据我们多年使用效果来看，NT系列产品性能稳定，较柱塞泵与叶片泵相比，直线共轭内啮合齿轮泵更具低噪音、无脉动、长寿命的性能，完全可以胜任甲方提出的要求。根据压力、流量参数，我们计算出油泵的驱动功率；因为用户要求“整个试验设备拟采用单片机测试与控制技术完成转向阀的各项性能试验”，同时考量到节能因素，在系统压力控制阀方面选择PQ阀，，以方便对系统流量压力实时控制，实现基于PQ阀的（模拟）加载试验。根据油泵压力、流量参数确定单向阀以及其他辅件，在PQ阀与被测试元件之间设置相应压力等级的压力传感器和合适的流量计。由于一个试验周期（~50天x24小时）比较长，考虑试验现场条件，选用风冷控温（单独泵源）。因为系统采用PQ阀，选择过滤精度为5um。液压系统发热温升计算：计算发热功率-液压系统的功率损失全部转化为热量Phr=Pr-Pc,,对于本系统，Pr值是整个系统的平均输入功率；Pc是系统平均散热功率油箱设计仅1m³，海门市油威力液压工业有限责任公司2按V=0.8abh求的abh=1/0.8abh=1.25m³取a=1.25m,b/h分别是1m,求的油箱散热面积At=1.8h(a+b)+1.5ab=5.9m²油箱的散热功率Phc=K1At△T=16x5.9x35w=3.304kw(管路散热忽略不计/油箱散热系数16W/(m².℃/△T=35℃)系统发热计算YLF-300W℃Pc=Phr=PxQ=36升/分x20MPa/2=3.6kw因为试验周期超长，所以油箱/）；选定了风机型号，在主油泵吸口处安装一只测温数显仪，基本上就完成了本系统的初步方案雏形模拟试验根据用户提供的转向阀个体和用户提出的使用工况，我们的相关出厂试验如下：1.使用加热器加热介质，同时开启电机，确认电机旋向后，调整泵出口溢流阀力到2MPa,直到油温达到70°C（这样做的目的是为了让油箱内的油温相对比较均衡，以使得到的实验数据更具准确性，在这个时间段中，可以辅助做一些其他的准备工作和安排）2.流量检测试验：在轻载压力P1下，调节PQ阀并绘制流量特性曲线；在重载压力0.85Pmax下，调节PQ阀并绘制流量特性曲线；3.效率试验，60°C条件下，根据油泵排量和比例阀调节，消除积分作用，，调整压力为0.5Pmax，测量流量及相应扭矩，以计算出半载容积效率和半载总效率；4.气密性试验，系统只接转向阀进口，其余口堵死，0.85Pmax液压力保压10秒；100KPa气体压力保压10秒，记录保压效果曲线；5.最高工作压力、流量测定试验，调整PQ阀，分别、逐渐使压力达到20MPa流量达到36升/分，，对转向阀进行跑合1分钟，记录相关参数；（高压试验1次/小时）海门市油威力液压工业有限责任公司36.噪声试验，调整压力为0.85Pmax，流量为0.7Qmax,距转向阀100mm处环形选择四点检测噪声值，并计算出平均值记录。PD/PID控制方案：单片机目前尚在使用的PID控制器，相对于算法和控制机构方面都比较简单，它不需要建立复杂的数学模型，但是在实际使用中，不能消除误差积累。为使试验得到的参数相对更接近真实的数值。人为地设定最大偏差，利用计算机技术，当被控参数与设定值等量或超过时，取消误差积分；当被控参数远离设定值时，引入积分控制，以提高控制精度和参数真实性。结束语：在设计中参阅了大量资料，综合了与本次设计相关的机械设计理论、液压知识、控制经验。经过用户在我公司实验场现场连续一周的调试与使用，他们对我公司设计的齿轮齿条转向阀的检验测试系统的液压系统表示满意，设备不但能满足哦相关的实验项目，而且较以前提高了试验精度。实现了温度、压力、流量的数显和实时跟踪与自动调整，效率高，操作方便，结构紧凑；具有人机交互好，自动化程度高的优点，完全满足现阶段用户的试验需求。参考文献：〖1〗GB/T786.1-93,液压气动图形符号〖S〗〖2〗QC/T300-199《汽车动力转向油泵台架试验方法》〖3〗李曼等，一种新型矿用乳化液泵测试系统的研制《液压与气动》2006（8）〖4〗冯永仁等测井仪器液压动力系统高温高压试验装置的设计《液压气动与密封》2008（1）〖5〗谢建等，基于电液比例溢流阀的模拟加载系统研究《液压气动与密封》2009（1）〖6〗江苏海门市油威力液压工业有限责任公司产品说明书226100海门市北海路1088#〖7〗杨殿宝，新设备维护管理《液压气动与密封》010-109【8】余经洪、陈兆能，液压泵可靠性能寿命试验的验前耗能预测【J】《液压气动与密封》1988（3）收稿日期：2010-06-01杨殿宝男江苏高邮人（1975-）工程师现就业於江苏海门市油威力液压工业有限责任公司主要从事故障诊断分析和模块化设计、