一种节流阀的性能试验设备的制作方法

1.本实用新型涉及试验器械技术领域，特别涉及，一种节流阀的性能试验设备。


背景技术：

2.航天用起竖设备大流量节流阀性能验证试验需满足0～1600l/min范围内的流量调节要求，通过精确调节大流量节流阀的阻尼螺杆的行程，控制大流量节流阀的阀口开度，并对试验装置的流量与压力信号进行高速采集处理。
3.现有的节流阀的性能试验装置实际泵源远小于大流量节流阀性能验证试验要求，且需要手动调节行程工装，实验过程需要人工控制补油与回油过程，调节效率低、操作繁琐、精度差，试验周期长，不能满足大流量节流阀性能试验的需求。


技术实现要素：

4.针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种节流阀的性能试验设备，以解决现在技术所存在的实际泵源远小于大流量节流阀性能验证试验要求，且需要手动调节行程工装，实验过程需要人工控制补油与回油过程，调节效率低、操作繁琐、精度差，试验周期长的问题。
5.本实用新型提供了一种节流阀的性能试验设备，包括：
6.安装平台，用于安装固定被试阀件；
7.驱动组件，设置于所述安装平台上，用于驱动所述被试阀件的阀杆运动；
8.调速组件，与所述安装平台可拆卸连接、且与所述被试阀件连通；
9.蓄能组件，与所述调速组件连通；
10.回油组件，一端与所述被试阀件连通，另一端与所述蓄能组件连通。
11.优选地，所述调速组件包括若干调速单体，任一所述调速单体包括：
12.阀块，与所述安装平台滑动连接；
13.截止阀，一端通过管路与所述蓄能组件连通、且设置于所述阀块上；
14.调速阀，一端与所述截止阀的另一端连接，另一端与所述被试阀件连通，所述调速阀设置于所述阀块上。
15.优选地，所述蓄能组件包括：
16.气瓶组，包括若干用于存储气体的气瓶单元；
17.蓄能器组，同时与所述气瓶组和所述回油组件连通；
18.控制驱动组，同时与所述蓄能器组和所述调速组件连通，所述控制驱动组包括与所述调速单体一一对应的电磁换向阀。
19.优选地，所述回油组件包括：
20.油箱，与所述被试阀件连通，所述油箱上设有油温传感器和液位传感器；
21.油冷机，与所述油箱连通、且与所述油温传感器电连接；
22.滤油机，与所述油箱连通；
23.回油驱动器，同时与所述滤油机和所述蓄能组件连通。
24.优选地，所述驱动组件包括：
25.推动器，与所述被试阀件连接；
26.控制件，与所述推动器电连接，用于控制所述推动器的运动量；
27.位移获取件，设置于所述推动器的活动端，用于获取所述推动器的位移数据；
28.位移显示器，与所述位移获取件电连接。
29.优选地，该种节流阀的性能试验设备还包括控制系统，所述控制系统包括：
30.处理器，同时与所述驱动组件、所述调速组件、所述蓄能组件和所述回油组件电连接；
31.显示器，与所述处理器电连接，用于显示所述处理器获取并处理得到的数据信息；
32.操作面板，与所述处理器电连接。
33.优选地，所述安装平台上设有若干横截面为t形的凹槽，所述被试阀件、所述驱动组件和所述调速组件均通过所述凹槽与所述安装平台滑动连接；所述调速组件还包括设置于所述被试阀件与所述调速单体之间的过渡块，所述过渡块上设有与所述阀块一一对应的连接口。
34.优选地，还包括数据采集组件，所述数据采集组件包括：
35.第一压力传感器，与所述处理器电连接、且设置于所述被试阀件与所述调速组件之间，用于采集液体输入所述被试阀件前的压力；
36.第二压力传感器，与所述处理器电连接、且设置于所述被试阀件与所述回油组件之间，用于采集液体输出所述被试阀件后的压力；
37.流量传感器，与所述处理器电连接、且设置于所述第二压力传感器与所述回油组件之间，用于采集液体输出所述被试阀件后的流量信息。
38.由上述方案可知，本实用新型提供的一种节流阀的性能试验设备是一种航天用起竖设备大流量节流阀的性能试验设备，应用于航天用起竖设备大流量节流阀的性能试验，对大流量高压力节流阀进行性能试验，验证其流量性能。该设备通过驱动组件实现节流阀的阻尼螺杆的调定试验；通过蓄能组件的设置可控制流量满足0-1600l/min，压力在25mpa范围内的节流阀性能试验；通过调速组件的设置实现流量调节功能，配合压力传感器和流量传感器实现压力、流量的检测功能，满足节流阀的试验需要。本实用新型还提供了一种节流阀的性能试验方法，解决现在技术所存在的实际泵源远小于大流量节流阀性能验证试验要求，且需要手动调节行程工装，实验过程需要人工控制补油与回油过程，调节效率低、操作繁琐、精度差，试验周期长的问题。本实用新型作用效果显著，适于广泛推广。
附图说明
39.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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。
40.图1为本实用新型提供的一种节流阀的性能试验设备的结构示意图；
41.图2为本实用新型提供的一种节流阀的性能试验设备的另一视角结构示意图；
42.图3为本实用新型提供的一种节流阀的性能试验设备的液压结构示意框图；
43.图4为图1中a处的放大结构示意图；
44.图5为图2中b处的放大结构示意图；
45.图6为本实用新型提供的又一种节流阀的性能试验设备的油箱的结构示意图。
46.图1-6中：
47.1、安装平台；2、驱动组件；3、调速组件；4、蓄能组件；5、回油组件；6、被试阀件；7、控制系统；8、数据采集组件；11、凹槽；31、调速单体；32、过渡块；41、气瓶组；42、蓄能器组；43、控制驱动组；44、蓄能支架；51、油箱；52、油冷机；53、滤油机；54、回油驱动器；55、移动架；71、处理器；72、显示器；73、操作面板；81、第一压力传感器；82、第二压力传感器；83、流量传感器；311、阀块；312、截止阀；313、调速阀；411、气瓶单元；511、箱体；512、滤层；513、循环进口；514、循环出口；515、油冷出口；516、油冷进口。
具体实施方式
48.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
49.实施例1
50.请一并参阅图1至图6，现对本实用新型提供的一种节流阀的性能试验设备的一种具体实施方式进行说明。该种节流阀的性能试验设备包括安装平台1、驱动组件2、调速组件3、蓄能组件4和回油组件5，其中安装平台1用于安装固定被试阀件6；驱动组件2设置于安装平台1上，用于驱动被试阀件6的阀杆运动，调节被试阀件6的开口大小；调速组件3与安装平台1可拆卸连接、且通过管路与被试阀件6连通，用于调整输入被试阀件6的液体的流量大小；蓄能组件4通过管路与调速组件3连通，用于提供满足测试需求的足够压力的液体；回油组件5的一端通过管路与被试阀件6连通，另一端通过管路与蓄能组件4连通，用于实现该设备的回油功能。
51.在本实施例中，该装置还包括辅助机械手、助力吊和泄漏油油桶，助力吊将被试阀件6移动至安装平台1上，通过辅助机械手自动化对被试阀件6和安装平台1的位置进行调整，辅助操作人员便捷安装，提高工作效率；泄漏油油桶设有多个、且分别设置于管路的连接口位置，用于避免液体渗漏造成资源浪费。辅助机械手可以为立柱式助力机械手，辅助机械手使被试阀件6在空中形成悬浮状态，操作者可以轻松的搬运。
52.本实用新型还提供的一种节流阀的性能试验方法，该方法应用于上述性能试验设备的具体步骤包括：
53.s1、将被试阀件6安装至安装平台1的相应位置，将驱动组件2、调速组件3和回油组件5分别与被试阀件6连通，针对安装距的要求，分别调整驱动组件2、调速组件3和回油组件5在安装平台1上的位置；
54.s2、分别调节蓄能组件4的压强和调速组件3的开闭，直至满足测试被试阀件6需要的流量要求；
55.s3、通过控制驱动组件2推动阀杆收缩；
56.s4、向蓄能组件4内充油至实验的开启压力，开始试验，实验中回油组件5将流过被试阀件6的液体再补充至蓄能组件4；
57.s4中试验的开启压力为将蓄能组件4的充气端充至10mpa-15mpa，蓄能组件4的充油端充至25mpa-45mpa；回油组件5控制液体的温度在25℃-58℃。
58.s5、检测并保存试验过程中被试阀件6的相关参数，相关参数包括被试阀件6受到的压力、经过被试阀件6的流量。
59.与现有技术相比，该种节流阀的性能试验设备可以应用于航天用起竖设备大流量节流阀的性能试验，对大流量高压力节流阀进行性能试验，验证其流量性能，该设备通过驱动组件2实现节流阀的阻尼螺杆的调定试验；通过蓄能组件4的设置可控制流量满足0-1600l/min，压力在25mpa范围内的节流阀性能试验；通过调速组件3的设置实现流量调节功能，配合数据采集组件8实现压力、流量的检测功能，满足节流阀的试验需要。本实用新型解决现在技术所存在的实际泵源远小于大流量节流阀性能验证试验要求，且需要手动调节行程工装，实验过程需要人工控制补油与回油过程，调节效率低、操作繁琐、精度差，试验周期长的问题。
60.实施例2
61.作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图6，本实施例提供的一种节流阀的性能试验设备的结构与实施例1基本相同，其不同之处在于调速组件3包括若干调速单体31，任一调速单体31包括阀块311、截止阀312和调速阀313，其中阀块311与安装平台1滑动连接；截止阀312一端通过管路与蓄能组件4连通、且设置于阀块311上；调速阀313一端与截止阀312的另一端连接，另一端与被试阀件6连通，调速阀313设置于阀块311上。通过开启和关闭油路中的截止阀312以及通过旋拧的方式调节调速阀313，改变油路中可通过的流量的大小，实现多流量调节。阀块311上设有多个调速阀313，多个调速阀313配合截止阀312实现油路通断的控制，进而实现流量大范围内的快速调节。
62.在本实施例中，蓄能组件4包括气瓶组41、蓄能器组42和控制驱动组43，其中气瓶组41包括若干用于存储气体的气瓶单元411；蓄能器组42同时与气瓶组41和回油组件5连通；控制驱动组43同时与蓄能器组42和调速组件3连通，控制驱动组43包括与调速单体31一一对应的电磁换向阀。通过气瓶组41向蓄能器组42充气端充气至压强达到12mpa，通过回油组件5向蓄能器组42充油端充油至压强达到30mpa，充油端压强在电磁换向阀的作用下控制回油组件5的输出。控制驱动组43由电磁换向阀、单向阀、节流阀及阀块组成，为调速组件3提供压力油，控制被试阀件6试验油路的通断。控制驱动组43通过控制系统7的操作面板73实现远程启动停止控制的功能。
63.蓄能组件4还包括蓄能支架44，蓄能支架44同时与气瓶组41、蓄能器组42和控制驱动组43连接，蓄能支架44可以设有两层，蓄能器组42固定安装于位于下层的蓄能支架44上，气瓶组41固定安装于位于上层的蓄能支架44上，该结构有效减少安装占地面积，整体设置结构更紧凑；控制驱动组43设置于蓄能支架44靠近安装平台1的一侧；蓄能支架44用于实现蓄能组件4整体的便携移动，通过模块式设置的形式，拆装运输更便捷。
64.在本实施例中，回油组件5包括油箱51、油冷机52、滤油机53和回油驱动器54，其中油箱51与被试阀件6连通，油箱51上设有油温传感器和液位传感器；油冷机52与油箱51连通、且与油温传感器电连接，用于对油箱51内的油液进行冷却，使油温保持在55℃以内，保
证该设备的持续稳定运行；滤油机53与油箱51连通；回油驱动器54同时与滤油机53和蓄能组件4连通，回油驱动器54由三项电机和电动变量泵组成，将大流量试验排到油箱51内的油液，充入蓄能组件4内，回油驱动器54通过油箱51上的液位信号进行控制，并且通过控制系统7的操作面板73实现手动启动停止控制的功能。
65.回油组件5还包括移动架55，移动架55包括托板、与托板连接的推把、设置于托板底部的滚轮，托板同时与油箱51、回油驱动器54和控制系统7连接，用于对油箱51、回油驱动器54和控制系统7进行固定支撑以及便携移动。通过液位传感器发送信号给回油驱动器54的plc控制系统，根据油箱51内的液位信息自动控制回油驱动器54的启动停止，减少人工干预，试验效率高。油箱51采用不锈钢板拼焊制成；油箱51通过回油驱动器54向控制驱动组43供油。
66.在本实施例中，驱动组件2包括推动器、控制件、位移获取件和位移显示器，其中推动器与被试阀件6连接，推动器包括推杆和步进电机；控制件与推动器电连接，用于控制推动器的运动量，控制件可以为手摇脉冲装置；位移获取件设置于推动器的活动端，用于获取推动器的位移数据，位移获取件可以为位移传感器；位移显示器与位移获取件电连接，通过位移获取件和位移显示器精确测量推进距离。推动器采用丝杠传动结构，步进电机提供动力，通过控制件控制步进电机，带动推杆实现推动被试阀件6的阀杆收缩。在此，只要能够实现上述推动器、控制件、位移获取件相关性能作用的均在本技术文件保护的范围之内。
67.在本实施例中，该种节流阀的性能试验设备还包括控制系统7，控制系统7包括处理器71、显示器72和操作面板73，其中处理器71同时与驱动组件2、调速组件3、蓄能组件4和回油组件5电连接；显示器72与处理器71电连接，用于显示处理器71获取并处理得到的数据信息；操作面板73与处理器71电连接。控制系统7采用plc控制技术，对回油驱动器54、控制驱动组43的动作进行控制，通过显示器72及操作面板73，控制回油驱动器54的手动、自动切换；手动启动停止、卸荷、建压、压力调节、流量调节、压力流量显示；控制驱动组43的启动停止、卸荷、建压、压力调节、流量调节、压力流量显示；油箱51温度、液位显示。
68.在本实施例中，安装平台1上设有若干横截面为t形的凹槽11，被试阀件6、驱动组件2和调速组件3均通过凹槽11与安装平台1滑动连接。安装平台1由试验桌和t型的凹槽11组成，通过与t型凹槽11适配的t型螺钉等紧固件，将被试阀件6等结构固定在安装平台1上，稳定性好，通用性强；调速组件3还包括设置于被试阀件6与调速单体31之间的过渡块32，过渡块32上设有与阀块311一一对应的连接口，用于将多个调速单体31输出的液体统一传输至被试阀件6内，实现被试阀件6的大流量性能测试，流量测试范围更大，适用范围更广。
69.在本实施例中，该种节流阀的性能试验设备还包括数据采集组件8，数据采集组件8用于采集节流阀相关的性能数据，并将采集的数据传输至处理器71，数据采集组件8包括第一压力传感器81、第二压力传感器82和流量传感器83，其中第一压力传感器81与处理器71电连接、且设置于被试阀件6与调速组件3之间，用于采集液体输入被试阀件6前的压力；第二压力传感器82与处理器71电连接、且设置于被试阀件6与回油组件5之间，用于采集液体输出被试阀件6后的压力；流量传感器83与处理器71电连接、且设置于第二压力传感器82与回油组件5之间，用于采集液体输出被试阀件6后的流量信息，流量传感器83可以为超声波流量计。
70.与现有技术相比，该设备根据航天用起竖设备大流量节流阀的性能试验要求进行
阻尼螺杆的调定和流量测试等性能试验，结合被试阀件6的结构特点以及具备的试验条件，按试验要求，通过调节驱动组件2改变节流阀阀芯开口大小，从而调节通过节流阀的流量，检测阀的进出口压差是否在合理的范围内，该设备除具备流量调节功能，还具备压力和流量的监测功能。
71.一种应用于上述性能试验设备的性能试验方法，包括：
72.s1、将被试产品按照装配图要求，逐一固定到安装平台1上相应的安装位置，针对安装距的要求，通过安装平台1上的t型凹槽11进行调整；
73.s2、将气瓶单元411充气至12mpa，调节截止阀312与多个调速阀313，至该设备满足流量要求；
74.s3、通过控制驱动组件2推动阀杆收缩，通过位移显示器观测位移获取件获取的推杆的位移数据；
75.s4、将蓄能器组42充油至30mpa，启动操作面板73上的控制按钮，电磁换向阀开启，开始试验；
76.s5、流量传感器83、第一压力传感器81和第二压力传感器82测量数据，在控制系统7的显示器72上，观测并保存试验过程中的压力、流量、角度等各项参数。
77.该种节流阀的性能试验设备对被试阀件6进行试验后，油液暂存在油箱51内，利用回油驱动器54将油液充入蓄能组件4内。油箱51内设置液位传感器，回油驱动器54采集液位传感器的信号，控制回油驱动器54的动作，实现回油的自动化控制，降低人员劳动强度。
78.实施例3
79.作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图6，本实施例提供的一种节流阀的性能试验设备的结构与实施例2基本相同，其不同之处在于油箱51包括箱体511和滤层512，箱体511上设有与被试阀件6连通的循环进口513、与回油驱动器54连通的循环出口514、与油冷机52连通的油冷出口515、与油冷机52连通的油冷进口516，油冷出口515设置于油冷进口516的下方，液体从油冷出口515流入油冷机52，冷却处理后经过油冷进口516再进入油箱51，该种设置方式使得上方具有重力势能的液体可以更轻易的进入油冷机52内，减少额外施加动力系统的成本，上方的液体处理后返回油箱51底部；油冷出口515可以倾斜向下设置，油冷进口516处可以设有单向液体通过阀，处理后的液体经过单向液体通过阀进入油箱51，油箱51内液体不能从底部返回油冷机52。
80.滤层512设置于箱体511内，循环进口513设置于滤层512一侧的箱体511上，循环出口514设置于滤层512另一侧的箱体511上，循环进口513、油冷进口516和油冷出口515设置于滤层512的同一侧，滤层512对油箱51里的液体进行初步过滤，初步过滤的液体经过回油驱动器54再次进行循环使用。油箱51内设置多道隔板和不锈钢网，达到强制油空分离的效果。油箱51的结构为提供较大的存储油液的空间，并有电机泵及液压控制能力将油液以较高的压力输出。
81.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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
82.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定
义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。