摘要 提出了使用氣動(dòng)量?jī)x檢測(cè)液壓控制閥對(duì)中性的新方法。此方法對(duì)于產(chǎn)品定型的型式試驗(yàn)和產(chǎn)品批量生產(chǎn)的在線質(zhì)量抽檢都是一種快捷、實(shí)用的檢測(cè)方法。
關(guān)鍵詞 氣動(dòng)量?jī)x 液壓控制閥 檢測(cè) 對(duì)中性
液壓控制閥的對(duì)中性直接影響到閥的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。例如：三位換向閥的復(fù)位對(duì)中性的好壞會(huì)影響閥的中位泄漏量大??；國(guó)產(chǎn)流量控制閥中的L型節(jié)流閥及Q型調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)對(duì)中性好壞影響到泄漏量的變化，從而使其靜態(tài)特性變化；電液伺服閥的對(duì)中性的好壞影響到壓力增益及零偏等。因此在液壓控制閥的型式試驗(yàn)及出廠試驗(yàn)中，對(duì)中性能列為試驗(yàn)項(xiàng)目中的試驗(yàn)內(nèi)容。用液壓方法檢測(cè)對(duì)中性能費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、能耗大、同時(shí)由于液流流經(jīng)微小縫隙時(shí)的“堵塞”現(xiàn)象造成檢測(cè)不準(zhǔn)確。
應(yīng)用流量式(浮標(biāo)式)氣動(dòng)量?jī)x檢測(cè)時(shí)，由于是瞬態(tài)測(cè)量，所以快捷省力；它的倍率大，檢測(cè)時(shí)又無(wú)“堵塞”現(xiàn)象，因此檢測(cè)準(zhǔn)確；它檢測(cè)時(shí)用的氣壓低，耗時(shí)少，能耗小。
流量式氣動(dòng)量?jī)x實(shí)際上是一個(gè)浮標(biāo)式流量計(jì)。壓力恒定的壓縮空氣經(jīng)節(jié)流孔流入流量計(jì)的錐形玻璃管，氣流將浮標(biāo)托起至一定高度后，沿浮標(biāo)周圍環(huán)形縫隙流向噴嘴，然后從測(cè)量間隙逸入大氣。如將氣動(dòng)量?jī)x的測(cè)頭或測(cè)量裝置去掉，則通過(guò)浮標(biāo)周圍環(huán)形縫隙的氣流直接向液壓控制閥的密封間隙噴氣，那么隨密封間隙不同，通過(guò)密封區(qū)的氣流量(泄漏量)不同，浮標(biāo)的指示高度也不同［2］。而對(duì)中性的好壞，會(huì)影響到泄漏量的變化，因此氣動(dòng)量?jī)x中的浮標(biāo)位置就會(huì)隨之變化。
1 應(yīng)用氣動(dòng)量?jī)x檢測(cè)三位滑閥的復(fù)位對(duì)中性
檢測(cè)原理如圖1。氣動(dòng)量?jī)x的兩個(gè)管子以同一基準(zhǔn)校準(zhǔn)。將回油口E，F(xiàn)堵死，控制油口A、B分別接氣動(dòng)量?jī)x的a、b管，從進(jìn)油口C排氣。如果氣動(dòng)量?jī)x兩管浮標(biāo)高度基本一致，則說(shuō)明氣流通過(guò)滑閥中間臺(tái)肩的密封帶m、n的泄漏氣量基本一致，這表明滑閥的復(fù)位對(duì)中性好，其中位總泄漏量也應(yīng)是最小的。如果兩浮標(biāo)高低不一致，則高者表明密封帶的泄漏量大，低的泄漏量小，其復(fù)位對(duì)中性不好，閥處于中位的總泄漏量增大。氣動(dòng)量?jī)x浮標(biāo)指示高度如何換算成滑閥液體泄漏量可見(jiàn)參考文獻(xiàn)［3］。
圖1 應(yīng)用氣動(dòng)量?jī)x檢測(cè)三位滑閥對(duì)中性原理
1.氣泵 2.分水濾氣器 3.減壓閥4.截止閥 5.壓力表
6. QFP-5-5流量式氣動(dòng)量?jī)x 7. 35D-10B試件
這里應(yīng)指出的是：氣動(dòng)量?jī)x浮標(biāo)位置的高低是表示密封帶的“綜合”間隙的大小，它與密封帶的密封長(zhǎng)度及密封間隙大小、與臺(tái)肩和沉割槽控制棱邊的銳邊程度及臺(tái)肩和閥孔的加工精度等因素有關(guān)。因此這里的對(duì)中性并非單指中位負(fù)開(kāi)口的遮蓋量大小是否對(duì)稱，而是以泄漏量是否一致來(lái)衡量的。如果加工精度高，則一般遮蓋量應(yīng)基本對(duì)稱。如果對(duì)中性不好，在試驗(yàn)時(shí)采用了使閥芯軸向移動(dòng)以改變其遮蓋量的試驗(yàn)方法。在結(jié)構(gòu)上可用改變復(fù)位彈簧的長(zhǎng)度來(lái)解決。其試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1。
在移動(dòng)后測(cè)試閥的中位泄漏量表明：5號(hào)閥泄漏量減少明顯，比移動(dòng)前減少約3.5mL／min。其余1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)也減少1～2mL／min。對(duì)于電液伺服閥選用的試件是FM-31型，閥處于中位時(shí)要求每個(gè)閥口接近零開(kāi)口。可同樣用圖1的測(cè)量方法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，然后可按測(cè)量結(jié)果進(jìn)行閥芯臺(tái)肩的配磨做到接近零開(kāi)口，試驗(yàn)情況可見(jiàn)參考文獻(xiàn)［4］。
2 應(yīng)用氣動(dòng)量?jī)x檢測(cè)節(jié)流閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對(duì)中性
檢測(cè)原理如圖2。使用雙管氣動(dòng)量?jī)x的一個(gè)管，校準(zhǔn)時(shí)將a口堵死，調(diào)零位螺釘使浮標(biāo)處于“0”位置。選一個(gè)泄漏量為20mL／min的節(jié)流閥按圖接好，調(diào)好倍率即可。量?jī)x的a口接節(jié)流閥進(jìn)口A，氣流流經(jīng)m密封帶經(jīng)小孔E從出油口B排出，同時(shí)氣流經(jīng)n密封帶流經(jīng)三角柄F從B口排出。當(dāng)手柄G關(guān)死時(shí)，如果閥芯、閥孔加工精度高，m和n又相等，則此時(shí)節(jié)流閥的內(nèi)泄漏量應(yīng)最小。如果由于三角槽加工不準(zhǔn)確，或手柄關(guān)死時(shí)限位不好使m≠n，此時(shí)泄漏量會(huì)增大。即使在m＝n時(shí)，也會(huì)由于加工的形狀誤差、裝配偏心等原因使泄漏量增大。
圖2 應(yīng)用氣動(dòng)量?jī)x檢測(cè)節(jié)流閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對(duì)中性原理圖
1.氣泵(同圖1) 2. QFP-5-2流量式氣動(dòng)量?jī)x3. L-10B試件
在試驗(yàn)時(shí)可旋轉(zhuǎn)手柄G使閥芯下移，當(dāng)旋到浮標(biāo)處在最低位置時(shí)，此時(shí)通過(guò)m、n兩密封帶的泄漏氣量相等，這時(shí)的手柄位置為節(jié)流閥關(guān)死的最佳位置。離開(kāi)這個(gè)最佳位置，閥芯向上或向下移動(dòng)浮標(biāo)都會(huì)上升，這表明泄漏量加大。在型式試驗(yàn)時(shí)可根據(jù)泄漏量最小時(shí)為關(guān)死位置來(lái)確定手柄限位的結(jié)構(gòu)尺寸。也可在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上減小沉割槽寬度或提高形位公差要求等方面進(jìn)行改進(jìn)，以減小關(guān)死位置的泄漏量，其試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2。
從表2數(shù)據(jù)中可看出5號(hào)閥向下移動(dòng)量較大，移動(dòng)后實(shí)測(cè)泄漏量較移動(dòng)前泄漏量減少約2.5 mL／min。5號(hào)閥在未移動(dòng)前的泄漏量為22mL／min (按JB 2144-77測(cè)試)，在移動(dòng)后為19.5 mL／min。對(duì)于按JB 2146-77規(guī)定的節(jié)流閥關(guān)死時(shí)內(nèi)泄漏量不超過(guò)20mL／min的技術(shù)指標(biāo)來(lái)說(shuō)已從不合格品成為了合格品。
國(guó)產(chǎn)Q型閥中其節(jié)流閥結(jié)構(gòu)與L型節(jié)流閥一致，這種檢測(cè)同樣適用于Q型閥。
3 結(jié)論
① 應(yīng)用氣動(dòng)量?jī)x檢測(cè)液壓控制閥的對(duì)中性是適用于型式試驗(yàn)的一種快捷、省力、省能的檢測(cè)方法，對(duì)于改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)是一種有效的試驗(yàn)方法；
② 此種方法也可作為工廠質(zhì)檢人員抽檢產(chǎn)品質(zhì)量(如內(nèi)泄漏量)的一種有效方法；
③ 對(duì)于每個(gè)液壓件廠來(lái)說(shuō)，氣動(dòng)測(cè)量技術(shù)廣泛應(yīng)用于零件加工，因此氣源和氣動(dòng)量?jī)x設(shè)備齊全，將此種方法使用于在線測(cè)量的投資很少。因此有它的實(shí)用性。
