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液压比例阀及伺服阀测试系统设计

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唐山现代工控技术有限公司张喜董事长、大禹集 团门旗博士在会上进行了交流发言。 交流会通过１００块展板展示了我国节水灌溉 现状及各省（市、自治区）节水灌溉园区的基 本境况，设备厂家现场展示了最新的节水灌溉新 产品及新技术。 与会领导、专家、企业及相关媒体共聚一堂， 交流探讨了国内外先进的节水灌溉技术、经验、 标准等相关问题。本次活动加强了政府部门、科
测试控制阀后对数据进行处理和分析，求解控制阀 进、出口两端压力差值，其大小直接体现了液压阀制造 工艺水平的高低，是衡量液压阀性能好坏的杠杆之一。 在测试中，一般通过对液压阀的进、出口两端压 力值进行比较，间接求出阀体内的压力损失，从而通 过阀孔的压力损失，推断出阀芯的制造精度，进而得
伺服阀的结构原理如图３所示。 如图３（ａ）所示，当阀芯打开，液压油从进油 口Ａ进入阀腔１，然后通过阀芯与阀体的缝隙流到阀 腔２，在流动过程中，因为伺服阀的制造精度要求比 普通阀的制造精度要高，如图３（ｃ）所示，阀芯的 面Ａ１与面Ａ２的垂直度相当高，其相交棱处的宽度 接近为无穷小，这时从腔１流到腔２的压力油在经过
Ｔｅｓｔｉｎｇ
Ｓｙｓｔｅｍ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｈｙｄｒｄｕｌｉｅ Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｌ Ｖａｌｖｅ ａｎｄ Ｓｅｒｖｏ Ｖａｌｖｅ
Ｗａｎｇ Ｂｉｎｇｓｈｉｌ，Ｙａｎ Ｈｅｒｏｎ９２，Ｚｈｕ Ｊｕｎｌ，Ｚｈａｎｇ Ｔｉｅ２，Ｗａｎｇ Ｊｉｎｇｊｉａｎ９２
（Ｊ．Ｊｉａｎｇｓｕ Ｃｈａｎｇｆａ
Ｇｒｏｕｐ
液压比例阀和伺服阀测试原理
液压比例阀的控制原理是阀内比例电磁铁根据输
入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位 移，阀口尺寸发生改变，并以此完成与输入电压成比 例的压力、流量输出，一般用于开环系统。伺服阀的 控制原理与液压比例阀基本相同，只是增加了负反馈 控制回路，一般用于闭环系统，因而其控制精度高， 但反应速度慢一些…。 液压比例阀和伺服阀性能测试时，首先由控制柜 或微机控制系统通过电放大器向液压阀输入控制信 号，对液压阀的阀口开度大小进行控制，而液压阀开 口的压力损失则可以通过液压阀两端的压力表读数获
１４．比例阀
１６．高压流量计２１．两位
两通阀或伺服阀 图１
Ｆｉｇ．１
比例阀测试平台原理图
Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｌ ｖａｌｖｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ
从图１可以看到系统进油回路中连接有压力表 ２０和压力传感器１８，液压比例阀１４的出口分别连接 有压力表１２和５、压力传感器１１和６。 液压比例阀出口端的压力与阀口进油端的压力值相 比较，即可得出液压比例阀阀芯的压力损失值。当值越 大时，阀的性能越差；当值越小时，阀的性能越好ｐ。。 在图１中，比例节流阀９和８、单向阀１０和７构 成了测试平台的缓冲回路，其作用在于避免系统压力 不稳时对系统元件造成较大的压力冲击，从而避免对 测试系统带来较大的误差。
８ｔ。。ｔｕｒｂｉ。。ｈｉｇＩＩ ｐＭ８。。ｖａｌｖｅ
ｄｒａｕｌｉ。ｐｍｐ。ｒｔｉｏｎａｌ
ｖａｌｖｅ［Ｊ］．Ｍａｃｈｉｎｅ
Ｃｄ——流量系数，其值一般取０．６０～０．６５ ｐ——液压介质的密度
在对伺服阀的测试中，可以通过传感器或压力表 测出伺服阀两端的压力值进而可以求出ＡＰ值，如果 △Ｐ值与计算值相比较，差值较大时，说明伺服阀的 制造精度差，反之，说明伺服阀的制造精度高。 另外，对于制造精度较高的阀，其／ｔｐ值一般很 小，所以不求出ＡＰ也可以对阀的性能进行粗略的判 断，当Ｐ２与Ｐ１相差较大时，阀的制造精度较差，二
万方数据
９０
农业工程
者相差较小时，阀的制造精度较高。
Ａｆ进油口Ｂｔ．进油ｎ
（ａ）
Ｐ。Ｚ砚 川蕾戌
（ｂ） （ｃ）
ｓｅｒｖｏ
５
结束语
通过上述分析，采用液压比例阀及伺服阀测试系
统，不仅可以通过阀两端的压力差比较，对阀的性能和 制造精度进行分析，得出工艺的优劣，同时还可以通过
图３伺服阀结构原理图
Ｆｉｇ．３
万方数据
王秉仕等：液压比例阀及伺服阀测试系统设计
８９
压阀的性能和工艺优劣。
２
知液压阀的性能优劣。下面分别对比例阀和伺服阀的
工况分析
测试液压阀平台需检测阀在不同输入电压或电流
端口压力差进行计算。
４．１液压比例阀两端压力差 液压比例阀的结构原理如图２所示。
的情况下阀内的压力损失，根据不同情况，对输入阀 的电流加以控制。在测试过程中，测试液压阀平台主 要受力为阀内的阻力和缓冲装置的阻力，不受到外力 作用，只受到节流阀节流过程中带来的压力冲击和阀 内的压力损失。
第１卷第３期
２０１
农业工程
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ＥｎｇｉｎｅＳｅｐｔ．２０１ １
液压比例阀及伺服阀测试系统设计
王秉仕１，严荷荣２，朱 军１，张铁２，王锦江２
（１．江苏常发实业集团有限公司，常州２１３１７６；２．中国农业机械化科学研究院，北京１０００８３）
摘
要：为准确评价电液比例阀和伺服阀的性能优劣，通过对液压比例阀及伺服阀的测试原理、工况及测试回路的研
系统进油 系统回油
１．温度计２．溢流阀３．蓄能器４、１３、１５、１７、１９．手动调节 节流阀５、１２、２０．压力表６、１１、１８．压力传感器７、１０．单
向阀８、９．比例节流阀
肛——液体动力黏度，ｍ２／ｓ ｈ——环缝高度，ｍ Ｑ——泄漏量，ｍ３／ｓ ￡——间隙长度，ｎｌ ｄ——环形间隙直径，ｍ
当环缝高度ｈ与直径ｄ相比很小时，环形缝隙展 开就是平行平面缝面，所以当ｈ很小时，压力差可改 写为：
ＡＰ：％竽
６＾
式中
ｂ——平行平面的缝隙宽度，为１Ｔｄ，ｍ
上式中可以看出，￡值直接与阀芯和阀体的制造
精度有关，所以在测试过程中，只要求出阀体出口压 力值Ｐ２与进口的压力值Ｐｌ，就得出△Ｐ值，从而反 求出Ｌ值，通过￡值就可以判断出整个液压比例阀制 造工艺的优劣”’。 ４．２伺服阀两端压力差
４控制阀口两端压力差
ｔｏ
ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｂｕｔ ａｌｓｏ
ｇｕｉｄｅ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ
ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｉｍｐｍｖｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ
ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｖａｌｖｅ．
Ｋｅｙ ｗａｒｄｓ：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ，Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｌ ｖａｌｖｅ，Ｓｅｒｅ ｖａｌｖｅ，Ｔｅｓｔｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ
［３］ 高军霞，刘军．基于虚拟仪器的液压比例阀性能测试实验台的 设计［Ｊ］．液压与气动，２００９（ｓ）：１７－１８． ［４］ （５１
范存德液压技术手册［Ｍ］・沈阳：辽宁科学技术出版社，２００４・
登利平・液压阀原理、使用与维护［Ｍ］，北京：化学工业出版 社，２００５’
≯・＃＃＃＊ｌ∞ｔｌｌｌｔ＃＊ｔ２ｔｌ＃・ｏ＃＊２ｔｌｔｌ＃￥ｌｔｌｌ＃ｔ＃＊ｌ＊ｌｔ＃＊＊＊－－’糇
究分析，设计了液压比例阀及伺服阀的测试系统。该测试系统通过阀门两侧压力差和阀内泄漏量的测定，不但可以确 定出比例阀及伺服阀的性能情况，还能指导改进加工工艺，提高阀门制造精度。 关键词：液压；比例阀；伺服阀；测试回路
中图分类号：ＴＨｌ３７．５２
文献标识码：Ａ
文章编号：２０９５－１７９５（２０１１）０３－００８８—０３
９ １０ ｌ】１２
２
３
４
５
６
７
８
处存在倒角，如图２（ｃ）所示，所以当液压比例阀 的阀芯开启，压力油从阀腔１流到阀腔２时，这时的 压力油流过的轨迹是一个圆环，如图２（ｂ）所示。 由小孔和缝隙流动的计算公式Ｈ ｏ，可得到圆环 形孔两侧的压力差如下： ＡＰ：１２ｐＬ，Ｑ
．ｔｒｄｈ。
回
式中△Ｐ——间隙两端压力差，Ｐａ
０
引言
液压系统传动力大，易于传递及配置，在工业及其
过压力差和泄漏量的测定，为评价液压比例阀和伺服 阀性能优劣提供准确的依据。
１
他行业应用广泛。液压阀在液压系统中起到控制方向、 压力和流量的作用，是整个液压系统的核心。液压阀种 类很多，其中电液比例阀（包括比例方向阀、比例压力 阀、比例流量阀）以其控制精度较高、反应速度快、工 作可靠、维护简单及价格适中等优点，在农业机械和工 程机械上应用广泛；而伺服阀虽然控制精度高、动态特 性好，但价格昂贵、抗污染能力弱，主要应用于机床、
ａｎｄ
ｔｅｓｔ
ｓｅｒｖｅ
ｖａｌｖｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｓｔｒｅｎｇｔｈｓ ａｎｄ ｗｅａｋｎｅｓｓｅｓ，
ｔｈｅｏｒｙ，ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ｓｅｒｖｅ
ｃｉｒｃｕｉｔ ｗｅｒｅ ｓｙｓｔｅｍ
ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ
ｏｎ
ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｎｄ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ
航空航天等对于控制精度和动态特性要求高的高端设备
上。近年来，国内外大功率拖拉机和自走式农用动力底 盘发展迅速，液压转向系统、全液压驱动系统、电液防 滑系统、负荷传感液压系统和液压悬挂系统等液压技术 得到了广泛研究与应用，其中液压比例阀是液压驱动、 电液防滑、负荷传感等液压系统的核心之一。 液压比例阀和伺服阀性能的优劣，对于保证农业 装备和其他设备的作业稳定性和可靠性具有重要作 用。本文设计了液压比例阀和伺服阀的测试系统，通
参考文献 ｃ。，杨国来，马一春，刘志刚，等．基于电液比例阀的汽轮机高压
△Ｐ＝三筹≥
式中Ｑ一流过阀芯开口的单位流量，ｍ３／ｓ Ａ——阀口的通流面积，其值为阀芯的周长Ｘ
阀芯开口的大／Ｊ、，ｍ２
Ｙ旁路ａｎｇ阀控Ｇｕｏｌ制系ａｉ，统设Ｍａ
Ｙ州ｉｃｈｕ¨ｎ‘，芝篙ｊ篡：篡０ｆ。
ｃｏｎｔＩｏｌ ８ｙ８ｔｅｍｂａ。。ｄ。。。ｌ。。ｔｒｏ．ｈｙ． Ｔｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ８，２００９
Ａｆ进油口Ｂｆ进油口
（ａ）
器譬
３测试回路设计
由以上分析，设计出液压比例阀和伺服阀测试平 台原理图，如图１所示的液压回路，根据此原理图分 别对液压比例阀和伺服阀进行测试∞Ｊ。

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先进的液压比例阀测试、调试方法

先进的液压比例阀测试、调试方法

目录摘要 (1)一、前言 (1)二、比例阀测试、调试技术的背景介绍 (1)三、比例阀测试、调试系统介绍 (2)四、比例方向阀试验 (3)五、结束语 (5)致谢 (5)参考文献 (6)先进的液压比例阀测试、调试方法【摘要】文章首先对REXROTH公司最新技术生产的液压综合试验台中最具代表意义的液压比例阀的测试方法进行了综合介绍，然后以自编的比例方向阀试验程序为实例对DASYLAB软件的编程方式进行了说明。

最后附以比例阀试验的试验结果。

【关键词】液压比例阀；计算机辅助测试一、前言上海大众工厂服务科由于液压设备维修的需要，经过一年多时间的规划，于1998年10月从德国引进了1台液压元件综合试验台（Universal Test Rig）。

这台试验台由德国REXROTH公司生产。

它具有对比例阀、比例泵等液压比例元件进行调试、测试等功能。

试验台比例阀试验的最大技术特点在于：对于每一项比例阀试验，虽然系统没有提供现成的试验程序，但用户可以方便地用DASYLAB软件，根据自己的试验要求设计试验程序。

因此，试验台功能可以得到最大限度的发挥。

二、比例阀测试、调试技术的背景介绍在液压元件试验技术中，比例阀的试验难度较大，试验手段发展也较快。

在常规元件的试验中，试验工况的变化一般是通过手调实现，工况点是有限的、离散的。

试验结果的记录也是通过读表手抄到试验表格中的。

比例阀的试验与常规元件试验不同，它的工况的变化是连续的，试验结果也是连续的，一般通过特性曲线反映试验结果。

常规的比例阀调试、测试过程如下：用信号发生器根据试验要求产生斜波、三角波等控制信号并将其接入比例阀，比例阀发生工况移动。

受控的压力、流量等工况参量通过相应传感器记录到X-Y记录仪上。

这样就可以得到受控参量（压力，流量等）与控制信号（电流等）之间的反映比例阀性能的特性曲线。

20世纪80年代后期随着计算机技术的发展，比例阀计算机辅助调试、测试系统开始出现，如由北京理工大学用C＋＋语言开发的宝钢综合液压试验台比例阀测试系统和浙江大学用Turbo C语言开发的杭州液压件厂比例阀测试系统。

液压伺服和比例控制系统ppt

液压伺服和比例控制系统ppt


差） 经放大器放大后，加于电液伺服
阀转换为液压信号（图中A、b)，以推
动液压缸活塞，驱动控制对象向消除偏
差方向运动。当偏差为零时，停止驱动，
因而使控制对象的位置总是按指令电位
图 7-9 统
电液伺服系
器给定的规律变化。
1-电位器；2-电液伺服阀；3-
液 压缸；4-负载；5-反 馈；
6-指令电位器；7-放大器
液压伺服和比例控制系统
第一节 液压伺服控制 第二节 电压比例控制
液压伺服阀
液压伺服阀是液压伺服系统中最重要、最基本的组成部分，它 起着信号转换、功率放大及反馈等控制作用。电液伺服阀是应用最广 泛的一种，它在接受电器信号模拟后，相应输出调制的流量和压力控 制信号，控制系统压力、流量、方向的变化。它既是电液转换元件， 也是功率放大元件，它能够将小功率的微弱电器输入信号转换为大功 率的液压能（流量和压力）输出。在电液伺服系统中，它将电气部分 和液压部分连接起来，实现电液信号的转换与液压放大。电液伺服阀 是电液伺服系统控制的核心。
量油增路加关，闭而，滑液阀压开缸x0口不量动逐，渐负减载少停。止当在x一0 增个加新到的
x0
位置
上
x时i ，则开口量为零，
，达到一个新的平
衡状态。
号继续如向果右继运续动给。控反制之滑,若阀给向控右制的滑输阀入输信入号一个x负i ，位液移压x缸i 就0会(向跟左随为这负个）信
液压伺服阀系统
反液之压缸,若就给会控跟制随滑这阀个输信入号一向个左负运位动移。xi 0 (向左为负）输入信号，则
液压伺服阀
3〕射流管式伺服阀
组成：如图7-3所示,采用衔铁式力矩马达8带动 射流管及其接收口2，两个接收口直接和滑陶阀 芯5两端面连接，控制滑阀阀芯运动。滑阀陶芯 5靠一个板簧定位,其位移与滑阀阅芯两端压力 差成比例。
比例阀测试系统的设计

比例阀测试系统的设计

比例阀测试系统的设计比例阀测试系统是一种用于测试比例阀性能的机器设备，主要应用于石油、化工、航空、汽车等行业。

为了确保比例阀的正常运行和使用，必须进行精细的测试和调试。

在许多行业中，比例阀扮演着至关重要的角色，如果出现故障，可能会导致严重影响或安全事故的发生。

因此，比例阀测试系统越来越受到相关行业的重视和需求。

比例阀测试系统的设计需要考虑多种因素和要求。

首先，为了测试比例阀的性能，需要模拟实际工作条件以进行各种测试。

这就需要比例阀测试系统拥有一定的综合性和全面性，能够测试不同类型、不同参数的比例阀，如流量、压力、温度等。

其次，比例阀测试系统还需要满足高精度、高可靠性和高安全性的要求。

测试结果的准确性和系统的稳定性，对于设备的日常运行和维护至关重要。

最后，比例阀测试系统的设计也需要考虑自动化和智能化的因素，以提高测试数据的准确性和快速性。

为了满足这些要求，比例阀测试系统通常包括多项技术和设备。

具体包括比例阀模拟器、流量计、压力计、温度传感器、控制器、计算机等。

比例阀模拟器可以模拟实际工作条件，在实验室中测试不同类型、不同参数的比例阀。

通过对比实际工作条件和测试结果，可以确定比例阀的性能指标。

流量计和压力计等测试仪器则可以精确地测量比例阀的流量、压力等参数，以便评估比例阀的各项性能。

控制器则可以实现比例阀的控制和调节，确保测试条件的准确性和一致性。

在测试过程中，数据会被自动记录和存储在计算机中，以便后续的分析和处理。

为了确保比例阀测试系统的高效性和稳定性，需要进行一系列的措施和操作。

首先是设备的安装、调试和校准。

在安装比例阀测试系统时，需要确保各种组件、连接管道和电气设备的正确性和可靠性。

同时，设备需要进行调试和校准，以保证测试数据的准确性和精度。

其次是设备的维护和维修。

比例阀测试系统是一种高端机器设备，在日常运行中需要进行定期的维护和维修。

特别是对于易损件和精密部件，需要进行特殊的保养和保护。

最后是数据的处理和分析。

(毕业设计)伺服阀试验台设计

(毕业设计)伺服阀试验台设计

摘要随着液压工业的发展，液压技术在各种机械中发挥着越来越重要的作用。

由于液压系统的组成、功能日益复杂，因而发生故障的机率也随之增多。

液压缸的研究、设计、生产、使用与维修都离不开对其进行试验；设计一种能满足各种类型液压缸试验要求，并能以最少的资金和占用最小的场地解决实际问题的通用液压缸试验台已势在必行。

本课题在设计出的试验台液压原理图的基础上，借助先进的测量系统和经典的电气控制系统来实现液压缸的动静态特性测试。

其主要的测试项目的为液压缸的气密性、排量、容积效率、总效率等特性测试。

本课题所设计的液压缸动静态特性试验台最大压力达到31.5MPa，最大流量达到250L/min；能够满足缸径在200mm、行程在1500mm以下的液压缸的试验要求。

本系统的特点是：效率高、精度高、噪声小、泄露小、操作人性化等特点。

本系统还选用了一些先进的电子元件，系统稳定可靠、使用寿命长。

关键词液压技术，液压系统，液压缸试验台IABSTRACTWith the development of industrial hydraulic, hydraulic technology in the machinery to play an increasingly important role. As the hydraulic system of the composition, function increasingly complex and thus the failure rate also will increase. Cylinder research, design, production, use and maintenance can not be separated from its test; design a hydraulic cylinder to meet the test requirements of various types, and are able to at least the capital and occupied the smallest venue to solve practical problems Universal hydraulic cylinder test bed it is imperative.This topic in designs in the test platform hydraulic pressure schematic diagram's foundation, realizes the hydraulic cylinder with the aid of the advanced measurement system and the classics electric control system to move the static characteristic test. What its main test item is characteristic tests and so on hydraulic cylinder's gas tightness, displacement, volumetric efficiency, overall effectiveness index. The issue of hydraulic cylinders designed by static and dynamic properties of the greatest pressure reached to 31.5 MPa, the largest flow reached 250 L/min; able to meet bore in 200 mm, in 1500 mm trip following the test requirements of hydraulic cylinders. The system is characterized by: high efficiency, high precision, noise, leaking small, operating characteristics of human nature. The system also selected a number of advanced electronic components, the system is stable and reliable, long life.Keywords hydraulic technology，hydraulic system，hydraulic cylinder test bed绪论（标题1）1.1课题研究的背景（标题2）随着工业自动化水平的不断提高，利用计算机技术对工厂多渠道的信息进行管理以及对生产过程实施数据采集和监控，越来越受到人们的关注。