多路阀作为工程机械液压系统的核心元件之一,对整机的控制性能、可靠性及使用寿命均有着重要的影响,如何对多路阀的各种性能及质量参数进行准确而综合的考核,对多路阀的研制、技术水平的提高都有重要的意义。因此,针对多路阀测试也制定了相关的标准及技术条件,对多路阀的试验项目、试验方法以及测试工况等进行规范。由于国内在多路阀测试方面起步较晚,所以暂时还没有形成统一的国家标准。经查阅,目前国内多路阀测试的相关标准主要有JB/T8729 《液压多路换向阀》以及液压挖掘机用整体多路阀技术条件(JG/T5116一1999)。前两个是通用的多路阀试验方法和技术条件,对各类多路阀的测试都适用,而最后一个标准是参考前面的两个,并结合液压挖掘机用整体多路阀的特点而制定。本课题中的多路阀综合试验系统主要以前者为设计依据,下面对其主要内容进行介绍。

1. 试验类型及试验项目

耐压试验,多路阀进行试验前必须进行耐压试验,耐压试验时,对各被试油口施加耐压试验压力,而耐压试验压力为被试油口最高工作压力的1.5倍。

表1试验类型及试验项目

多路阀的试验类型主要分为型式试验和出厂试验:其中型式试验是对多路阀的质量进行全面考核,它主要针对新开发的的产品,以及原来的产品在结构、材料或者工艺有较大改变等情况下需要进行的试验,而出厂试验主要是指产品交货前需进行的各项检验。测试标准中规定的多路阀试验类型及试验项目如表1.1所示。

2. 测试标准中试验回路

测试标准中给出了多路阀试验用液压回路,如图1.1所示;该试验回路的主要由主测试系统和辅助系统两部分组成,主测试系统包括泵源,加载部分以及压力流量检测元件;而辅助系统主要是为先导式多路阀提供先导油,以及为阶跃加载装置提供控制油。

图1试验回路原理

3. 试验方法及其对试验系统的要求

出厂试验各项目的试验方法

l)油路形式及滑阀机能:操作多路阀换向,观察油路的通断情况,从而确定多路阀油路形式及滑阀机能。

2)换向性能:在被试阀的公称压力和公称流量下,通过手动直接操纵或者通过辅助供油系统提供先导油驱动滑阀换向,连续动作10次以上,检查阀芯复位及定位情况。

3)内泄漏(含中立位置和换向位置内泄漏):中立位置内泄漏是使多路阀处于中立位置,从多路阀各工作油口进油,并将系统压力调至被试多路阀的公称压力,由回油口测量相应的泄漏量。而换向位置内泄漏是使多路阀处于各换向位置,从多路阀P口进油,压力也是被试阀的公称压力,由回油口测量其泄漏量。

4)压力损失:将多路阀置于各换向位置,并对被试多路阀通以公称流量,由压力表或者压力传感器测出P,T,A,B各处压力,经计算得出各联滑阀对应的压力损失。

5)安全阀性能:将被试多路阀所有的工作油口堵住,将系统压力调至比安全阀公称压力高巧%以上,起安全的作用,并通以公称流量,然后对主安全阀的调压范围、压力稳定性、压力振摆及启闭特性进行测试。

6)其他辅助阀性能:对于有过载阀、补油阀等辅助阀的多路阀,应按照规定对这些辅助阀的性能进行测试。

7)背压试验:将回油背压调至规定值,滑阀反复换向5次后保压3分钟。

型式试验项目及试验方法

l)稳态试验:按照出厂试验的项目和试验方法中的规定试验全部项目,并绘制压力损失、内泄漏量曲线以及安全阀等压力特性曲线。

图2压力损失曲线

图3内泄漏量曲线

2)瞬态试验:通过阶跃加载阀的动作,在被试多路阀主安全阀的进口产生一个满足瞬态条件的压力梯度,并用压力传感器记录进口处压力变化情况,并绘制安全阀瞬态响应曲线。该试验项目要求符合瞬态工况的要求,即被试安全阀进口压力变化率要达到600一800MPa/s。

图4安全阀瞬态响应特性曲线

图5多路阀微动特性曲线

3)操纵力试验:主要是针对手动直接操纵的多路阀,对被试多路阀通以公称流量,并在一定压力的情况下,将阀杆推或者拉至最大行程位置,用测力计测出其操纵力或力矩的大小。对于液控式多路阀没有这一试验项目的要求。

4)微动特性试验:通过某种方法使滑阀缓慢移动到各换向位置,测出对应的流量或者压力随位移变化的关系。微动特性试验要求试验系统具有能够让滑阀的阀芯缓慢移动,并能测量对应的位移的装置。

5)高温试验:在油液温度为80土5度的工况下,给被试多路阀通以公称流量,并将压力调至其公称压力,使滑阀以一定的频率连续换向半个小时。因此,要求试验系统能够对油液温度进行控制。

6)耐久试验:主要是对多路阀使用寿命进行考核,在公称压力及试验流量的工况下,让被试多路阀以一定的频率连续换向,达到规定的次数后,检查被试阀内部主要元件。