技术领域
[0001] 本
发明涉及高压多路阀可靠性测试技术领域，特别是涉及一种高压多路阀可靠性测试试验台及基于其的测试方法。
背景技术
[0002] 作为
工程机械液压系统的核心元件之一，多路阀对整机的控制性能、可靠性和使用寿命均有重要影响。现有多路阀测试试验台的加载一般通过在负载油口上设置溢流阀或
节流阀实现恒定加载，一般情况下，溢流阀或节流阀加载系统的
能量损失较大，功率浪费严重，而且，溢流阀或节流阀的使用会导致液压系统油液
温度快速升高，不利于试验的进行。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种高压多路阀可靠性测试试验台及基于其的测试方法，能够对能量进行
回收利用，具有节能的优势。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0005] 一种高压多路阀可靠性测试试验台，包括：
[0006] 主供油单元，包括主供油油路以及安装在所述主供油油路上的第一
液压泵，所述主供油油路的进油端与油箱连通，所述主供油油路的出油端与被测多路阀的进油口连通；
[0007] 辅助供油单元，包括辅助供油油路以及安装在所述辅助供油油路上的第二
液压泵，所述辅助供油油路的进油端与油箱连通，所述辅助供油油路的出油端与被测多路阀的先导回路连通；
[0008] 脉冲
信号提供单元，包括二位四通电磁换向阀、
截止阀和第一
单向阀，所述二位四通电磁换向阀的负载口一端封闭，另一端通过所述截止阀与所述第一单向阀的控制口连接，所述第一单向阀的进油口与油箱连通，所述第一单向阀的出油口与所述被测多路阀的进油口连通；
[0009] 负载加载单元，包括
液压马达、发
电机和第一逆变器，所述液压马达的两个油口分别连接到所述被测多路阀的各联的负载油口，所述液压马达的功率输出端与所述发电机相连；所述发电机，通过所述第一逆变器接入共直流
母线或通过所述第一逆变器与超级电容相连。
[0010] 可选的，所述负载加载单元还包括并联接在所述共
直流母线上的超级电容。
[0011] 可选的，所述试验台还包括：输入
电能补偿单元，用于补偿所述试验台的输入电能，包括降压
变压器和
整流器，所述
降压变压器的一端与供电
电网相连，另一端与所述整流器的输入端相连，所述整流器的输出端接入所述共直流母线。
[0012] 可选的，所述主供油单元还包括第二逆变器、第一
电动机、第一吸油
过滤器、第一高压过滤器、第一溢流阀和
温度计，所述第二逆变器的输入端与所述共直流母线连接，所述第二逆变器的输出端与所述第一电动机连接，所述第一电动机与所述第一液压泵连接并驱动所述第一液压泵，所述第一液压泵的进油口通过所述第一吸油过滤器与油箱连接，所述第一液压泵出油口通过所述第一高压过滤器向所述被测多路阀的进油口输出压
力油，所述溢流阀与所述温度计分别接于所述第一高压过滤器的出油口。
[0013] 可选的，辅助供油单元还包括第三逆变器、第二电动机、第二吸油过滤器、第二高压过滤器、第二溢流阀和第一压力表；所述第二逆变器的输入端与所述共直流母线连接，所述第二逆变器的输出端与所述第二电动机连接，所述第二电动机与所述第二液压泵连接并驱动控制所述第二液压泵，所述第二液压泵进油口通过所述第二吸油过滤器与油箱连接，所述第二液压泵出油口通过所述第二高压过滤器向被测多路阀的先导回路输出压力油，所述第二溢流阀与所述第一压力表分别接于所述第二高压过滤器的出油口。
[0014] 可选的，所述第二液压泵出油口还通过所述第二高压过滤器向二位四通电磁换向阀的进油口输出压力油。
[0015] 可选的，所述试验台还包括第二压力表、第三压力表、第四压力表、第五压力表、第三溢流阀、流量计和第二单向阀；所述第二压力表接在所述被测多路阀的进油口处，所述被测多路阀的出油口与所述第三溢流阀的进油口相连，所述第三溢流阀的出油口通过所述流量计接回油箱，所述第二单向阀并联接在所述流量计的两端，所述第五压力表接在所述被测多路阀的出油口处，所述第三压力表和所述第四压力表分别连接到所述被测多路阀的负载口处。
[0016] 可选的，所述试验台还包括安装在所述先导回路上的三位四通电磁换向阀、第六压力表、第七压力表和油箱，所述三位四通电磁换向阀的进油口与所述第二高压过滤器的出油口连通，所述三位四通电磁换向阀的回油口接至所述油箱，所述三位四通电磁换向阀的负载口分别与所述被测多路阀的控制油口连接，所述第六压力表和所述第七压力表分别接在所述三位四通电磁换向阀的负载口处。
[0017] 本发明还提供了一种基于本发明的高压多路阀可靠性测试试验台的测试方法，该方法包括：
[0018] 检查高压多路阀可靠性测试试验台的设备和管路连接是否安全可靠；
[0019] 将被测多路阀安装于高压多路阀可靠性测试试验台上；
[0020] 调节被测多路阀的溢流阀至公称压力，关闭第三溢流阀，启动第一液压泵，调节第一溢流阀的阀口开度使被测多路阀进油口的压力为公称压力；
[0021] 调节第三溢流阀使被测多路阀的出油口无背压或为规定背压值，并使被测多路阀的流量为公称流量；
[0022] 关闭截止阀，启动第二液压泵，调节第二溢流阀使控制压力为被测多路阀所需的控制压力；
[0023] 将三位四通电磁换向阀的一端电磁
铁通电，将被测多路阀置于换向
位置，调节发电机的转矩使被测多路阀的负载口加载为公称压力；
[0024] 切换三位四通电磁换向阀的电
磁铁通电和断电，将被测多路阀以设定
频率连续换向；在试验过程中，记录被测多路阀的换向次数与溢流阀动作次数，并在达到寿命指标所规定的换向次数后，检查被测多路阀的主要零件；
[0025] 调节被测多路阀的溢流阀至公称压力，关闭第一溢流阀，启动第一液压泵，并使通过被测多路阀的流量为公称流量；
[0026] 关闭截止阀，启动第二液压泵，调节第二溢流阀使控制压力为被测多路阀所需的控制压力，并且控制压力能使第一单向阀动作；
[0027] 将三位四通电磁换向阀的一端电磁铁通电，将被测多路阀置于换向位置，调节发电机的转矩使被测多路阀的负载口加载为公称压力；
[0028] 二位四通电磁换向阀置于原始位置，将截止阀全开，使被测多路阀的进口压力下降到初始压力，然后将二位四通电磁换向阀换向到右边位置，第一单向阀关闭，使被测多路阀的进口处产生一个满足瞬态条件的压力梯度；
[0029] 切换二位四通电磁换向阀的电磁铁通电和断电，将二位四通电磁换向阀以设定频率连续换向；在试验过程中，记录被测多路阀的换向次数与溢流阀动作次数，并在达到寿命指标所规定的换向次数后，检查被测多路阀的主要零件。
[0030] 可选的，所述设定频率为20次/min～40次/min。
[0031] 根据本发明提供的具体
实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的高压多路阀可靠性测试试验台由液压马达来提供负载，并将液压马达与发电机相连，这样一来，本发明可以将试验过程中用于带动负载的能量通过发电机转换为电能，并将电能接入了直流母线或是存储在了超级电容中，与
现有技术中通过溢流阀来提供负载的方式相比，本发明更加节能。而且，本发明可通过直接转矩控制方法控制发电机转矩，对液压马达的负载大小进行精确控制，相较于溢流阀，具有负载大小控制
精度高的特点，能够为试验提供更精确的
基础平台。
附图说明
[0032] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033] 图1为本发明实施例高压多路阀可靠性测试试验台原理图；
[0034] 图2为本发明实施例高压多路阀可靠性测试方法
流程图。
[0035] 1：降压变压器、2：整流器、3：第一吸油过滤器、4：第一液压泵、5：第一高压过滤器、6：第一电动机、7：第二逆变器、8：第一溢流阀、9：温度计、10：第二压力表、11：被试多路阀、
11.1被试多路阀第一联、11.2被试多路阀第二联、11.3溢流阀、12：超级电容、13：第一逆变器、14：发电机、15：液压马达、16：第三压力表、17：第四压力表、18：第五压力表、19：第三溢流阀、20：流量计、21：第二单向阀、22：第二吸油过滤器、23：第二液压泵、24：第二高压过滤器、25：第二电动机、26：第三逆变器、27：第二溢流阀、28：第一压力表、29：二位四通电磁换向阀、30：截止阀、31：第一单向阀、32：三位四通电磁换向阀、33：第六压力表、34：第七压力表、35：油箱、36：共直流母线。
具体实施方式
[0036] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037] 在本发明中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“出口”、“进口”“之间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0038] 本发明的目的是提供一种高压多路阀可靠性测试试验台及基于其的测试方法，能够对能量进行回收利用，具有节能的优势。
[0039] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0040] 如图1所示，本发明提供的高压多路阀可靠性测试试验台包括：
[0041] 主供油单元Ⅰ，包括主供油油路以及安装在主供油油路上的第一液压泵4，主供油油路的进油端与油箱连通，主供油油路的出油端与被测多路阀11的进油口连通；
[0042] 辅助供油单元Ⅱ，包括辅助供油油路以及安装在辅助供油油路上的第二液压泵23，辅助供油油路的进油端与油箱连通，辅助供油油路的出油端与被测多路阀11的先导回路Ⅳ连通；
[0043] 脉冲信号提供单元Ⅲ，包括二位四通电磁换向阀29、截止阀30和第一单向阀31，二位四通电磁换向阀29的负载口一端封闭，另一端通过截止阀30与第一单向阀31的控制口连接，第一单向阀31的进油口与油箱连通，第一单向阀31的出油口与被测多路阀11的进油口连通；
[0044] 负载加载单元Ⅵ，包括液压马达15、发电机14和第一逆变器，液压马达15的两个油口分别连接到被测多路阀11的两联(或多联)的负载油口，液压马达15的功率输出端与发电机14相连。发电机14通过第一逆变器接入共直流母线或通过第一逆变器与超级电容相连。
[0045] 其中，被测多路阀11，包括在图1的Ⅴ中；
[0046] 在实施例中，负载加载单元还可以包括并联接在共直流母线36上的超级电容12。
[0047] 在实施例中，试验台还包括：输入电能补偿单元Ⅶ，用于补偿试验台的输入电能，包括降压变压器1和整流器2，降压变压器1的一端与供电电网相连，另一端与整流器2的输入端相连，整流器2的输出端接入共直流母线36。
[0048] 在实施例中，主供油单元还包括第二逆变器7、第一电动机、第一吸油过滤器3、第一高压过滤器5、第一溢流阀8和温度计9，第二逆变器7的输入端与共直流母线36连接，第二逆变器7的输出端与第一电动机连接，第一电动机与第一液压泵4连接并驱动第一液压泵4，第一液压泵4的进油口通过第一吸油过滤器3与油箱连接，第一液压泵4出油口通过第一高压过滤器5向被测多路阀11的进油口输出压力油，溢流阀与温度计9分别接于第一高压过滤器5的出油口。
[0049] 在实施例中，辅助供油单元还包括第三逆变器26、第二电动机25、第二吸油过滤器22、第二高压过滤器24、第二溢流阀27和第一压力表28；第二逆变器7的输入端与共直流母线36连接，第二逆变器7的输出端与第二电动机25连接，第二电动机25与第二液压泵23连接并驱动控制第二液压泵23，第二液压泵23进油口通过第二吸油过滤器22与油箱连接，第二液压泵23出油口通过第二高压过滤器24向被测多路阀11的先导回路Ⅳ输出压力油，第二溢流阀27与第一压力表28分别接于第二高压过滤器24的出油口。
[0050] 在实施例中，第二液压泵23出油口还通过第二高压过滤器24向二位四通电磁换向阀29的进油口输出压力油。
[0051] 在实施例中，试验台还包括第二压力表10、第三压力表16、第四压力表17、第五压力表18、第三溢流阀19、流量计20和第二单向阀21；第二压力表10接在被测多路阀11的进油口处，被测多路阀11的出油口与第三溢流阀19的进油口相连，第三溢流阀19的出油口通过流量计20接回油箱，第二单向阀21并联接在流量计20的两端，第五压力表18接在被测多路阀11的出油口处，第三压力表16和第四压力表17分别连接到被测多路阀11的负载口处。
[0052] 在实施例中，试验台还包括安装在先导回路Ⅳ上的三位四通电磁换向阀32、第六压力表33、第七压力表34和油箱35，三位四通电磁换向阀32的进油口与第二高压过滤器24的出油口连通，三位四通电磁换向阀32的回油口接至油箱，三位四通电磁换向阀32的负载口分别与被测多路阀11的控制油口连接，第六压力表33和第七压力表34分别接在三位四通电磁换向阀32的负载口处。
[0053] 在上述实施例中，主供油单元Ⅰ的作用是为被测多路阀11进油口提供驱动负载所需的压力油。其中，第二逆变器7将直流电转为交流电供给第一电动机6，第一电动机6驱动第一液压泵4从油箱中吸取油液并输出压力油，第一吸油过滤器3与第一高压过滤器5对油液进行过滤保证油液的清洁，第一溢流阀8调节输出压力油的压力，温度计9监测油液温度。
[0054] 辅助供油单元Ⅱ的作用是为被测多路阀11换向提供先导控制压力油。其中，第三逆变器26将直流电转为交流电供给第二电动机25，第二电动机25驱动第二液压泵23从油箱中吸取油液并输出压力油，第二吸油过滤器22与第二高压过滤器24对油液进行过滤保证油液的清洁，第二溢流阀27调节输出压力油的压力，第一压力表28监测输出油液的压力。
[0055] 脉冲信号提供单元Ⅲ的作用是为单元Ⅴ中的被测多路阀11提供压力脉冲信号，用以测试被测多路阀11抵抗压力冲击的可靠性。其中，第一单向阀31关闭时主供油单元Ⅰ能够正常输出压力油，第一单向阀31开启时主供油单元Ⅰ被卸荷不能够为单元Ⅴ中的被测多路阀11进油口提供压力油，二位四通电磁换向阀29通过换向到不同的工作位控制第一单向阀31的开启和关闭，进而在单元Ⅴ中的被测多路阀11的进油口处产生压力脉冲信号。
[0056] 负载加载单元Ⅳ的作用是控制单元Ⅴ中的被测多路阀11进行换向，用以测试被测多路阀11反复换向后的耐久性。其中，三位四通电磁换向阀32作为单元Ⅴ中的被测多路阀11的先导
控制阀，通过换向控制单元Ⅴ中的被测多路阀11进行换向，第六压力表33和第七压力表34监测三位四通电磁换向阀32的负载口的压力。
[0057] 单元Ⅴ即为主要的测试部分。其中，第二压力表监测被测多路阀11进油口处的压力，第五压力表18监测被测多路阀11出油口处的压力，第三溢流阀19为被测多路阀11出油口提供一定的背压，流量计20检测通过被测多路阀11的流量，第二单向阀21可以在流量计20故障时油路的正常回油。
[0058] 负载加载单元Ⅵ的作用是为单元Ⅴ中的被测多路阀11进行加载以及实现测试过程中的功率回收。其中，液压马达15作为主供油单元Ⅰ中第一液压泵4的执行器，发电机14作为液压马达15的负载并将液压马达15输出的机械能转化为电能，第一逆变器13将发电机14回收的交流电转化为直流电并通过共直流母线36将发电机14产生的过多电能存储于超级电容12中，从而达到节能目的。本发明提供的试验台在使负载可调的同时，能够对能量进行回收利用，限制了油液的温度过度升高。
[0059] 输入电能补偿单元Ⅶ的作用是补偿系统的输入电能。其中整流器2将降压变压器1输出的交流电转化直流电并输入进系统。降压变压器1一端与原供电系统相连，另一端与整流器2输入端相连；整流器2的输出端通过共直流母线36分别与第二逆变器7输入端、第三逆变器26输入端、超级电容12、第一逆变器13输出端连接。
[0060] 基于本发明提供的高压多路阀可靠性测试试验台，本发明还提供了一种高压多路阀可靠性测试方法，在将被测多路阀安装于高压多路阀可靠性测试试验台上之后，执行如图2所示的步骤：
[0061] 步骤201：检查高压多路阀可靠性测试试验台的设备和管路连接是否安全可靠，确保各连接配合处无
泄漏；
[0062] 步骤202：调节被测多路阀11的溢流阀(
安全阀)11.3至公称压力，关闭第三溢流阀19，启动第一液压泵4，调节第一溢流阀8的阀口开度使被测多路阀11进油口的压力为公称压力；
[0063] 步骤203：调节第三溢流阀19使被测多路阀11的出油口无背压或为规定背压值，并使被测多路阀11的流量为公称流量；
[0064] 步骤204：关闭截止阀30，启动第二液压泵23，调节第二溢流阀27使控制压力为被测多路阀11所需的控制压力；
[0065] 步骤205：将三位四通电磁换向阀32的一端电磁铁通电，将被测多路阀11置于换向位置，调节发电机14的转矩使被测多路阀11的负载口加载为公称压力；
[0066] 步骤206：切换三位四通电磁换向阀32的电磁铁通电和断电，将被测多路阀11以设定频率连续换向；在试验过程中，记录被测多路阀11的换向次数与溢流阀(安全阀)动作次数，并在达到寿命指标所规定的换向次数后，检查被测多路阀11的主要零件；
[0067] 步骤207：调节被测多路阀11的溢流阀(安全阀)11.3至公称压力，关闭第一溢流阀8，启动第一液压泵4，并使通过被测多路阀11的流量为公称流量；
[0068] 步骤208：关闭截止阀30，启动第二液压泵23，调节第二溢流阀27使控制压力为被测多路阀11所需的控制压力，并且控制压力能使第一单向阀31快速动作；
[0069] 步骤209：将三位四通电磁换向阀32的一端电磁铁通电，将被测多路阀11置于换向位置，调节发电机14的转矩使被测多路阀11的负载口加载为公称压力；
[0070] 步骤210：二位四通电磁换向阀29置于原始位置，将截止阀30全开，使被测多路阀11的进口压力下降到初始压力(被试多路阀进口处的起始压力值不应大于最终稳态压力值的20％)，然后迅速将二位四通电磁换向阀29换向到右边位置，第一单向阀31关闭，使被测多路阀11的进口处产生一个满足瞬态条件的压力梯度；
[0071] 步骤211：切换二位四通电磁换向阀29的电磁铁通电和断电，将二位四通电磁换向阀29以设定频率连续换向；在试验过程中，记录被测多路阀11的换向次数与溢流阀(安全阀)动作次数，并在达到寿命指标所规定的换向次数后，检查被测多路阀11的主要零件。
[0072] 其中，设定频率可以为20次/min～40次/min。
[0073] 本发明提供的高压多路阀可靠性测试试验台由液压马达来提供负载，并将液压马达与发电机相连，这样一来，本发明可以将试验过程中用于带动负载的能量通过发电机转换为电能，并将电能接入了直流母线或是存储在了超级电容中，与现有技术中通过溢流阀来提供负载的方式相比，本发明更加节能。而且，本发明可通过直接转矩控制方法控制发电机转矩，对液压马达的负载大小进行精确控制，相较于溢流阀，具有负载大小控制精度高的特点，能够为试验提供更精确的基础平台。
[0074] 本
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0075] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
