大吨位液力叉车电液控制阀综合试验台

    0 引言

    在液力叉车液压系统中，电液控制阀主要用于对液力叉车的换挡控制。近几年随着叉车行业的快速发展，市场对液力叉车电液控制阀，尤其是高质量电液控制阀的需求也越来越高。

    要生产出高性能的电液控制阀，先进的测试试验台就成为了必不可少的设备。为此合肥协力仪表控制技术股份有限公司依据产品实际工况，自主研发设计、生产、调试成功了大吨位液力叉车电液控制阀综合实验台，并利用该试验台对大吨位液力叉车电液控制阀进行各项性能参数的测试，从而保证了电液控制阀的出厂质量。

    1 试验台液压系统

    试验台液压系统图如图1所示。试验台的液压部分主要包括油箱、液压泵、过渡板、集成块以及相关阀和管路。系统工作时，由泵2供给压力油，经过单向阀4进入被试阀6中。通过控制系统对被试阀上的2个电磁阀控制，实现被试阀4个工作压力的切换。压力表7.1、7.2、7.3、7.4和压力传感器8.1、8.2、8.3、8.4分别测量被试阀4个工作油口的压力，并绘制工作油口的压力-时间动态曲线图。被试阀的回油经过三通球阀、回油过滤器回到主油箱，当需要测量内泄漏量时，可转动三通球阀9手柄，使回油路进入量杯10并记录在一定时间内的内泄漏值。电动执行器15连接被试阀上的微动阀杆，通过带动微动阀杆来测试阀杆位移与工作压力之间的微动特性曲线。

图1 试验台液压系统图

1.吸油过滤器2.泵3.电机4.单向阀5.溢流阀6.被试阀

7.压力表8.压力传感器9.三通球阀10.量杯11.回油过滤器12.加热器13.温度计14.液位计15.电动执行器

    2 试验台电控系统

    试验台电控系统框图如图2所示，主要包括上位机、控制器、手/自动控制板、传感器等。电控系统的核心部件是上位机中安装的叉车电液试验台系统软件，其软件基于虚拟仪器技术，采用VB.net语言编制，其功能主要包括接收操作人员指令，下达控制指令，同步接收来自控制器采样的传感器数据，并进行处理、绘制曲线（包括出口压力-时间曲线和微动特性曲线），存储和生成试验报告。

图2 试验台电控系统组成框图

    3 试验台软件设计

    试验台软件基于虚拟仪器技术，采用VB.net编制了试验台软件，包含数据采集、显示、处理、存储等功能。软件可以对被试阀、电动执行器等相关部分的控制，能够实时显示各采集油口的压力，实现对被试阀压力、位移等参数的动态测试。

    4 试验台特点

    该试验台具有以下特点：1）采用半自动/手动操作模式，方便操作；2）通过传感器采集数据，实时显示出口压力-时间曲线和微动特性曲线；3）采用VB.net编制的上位机软件，人机界面友好，可以自动绘制储存相关曲线，生成试验报告；4）试验台选用耐高温元器件，实现被试阀在最大130℃温度下试验，模拟了液力叉车在实际工况下所能达到的最大油温。

    5 性能测试和结果分析

    利用该试验台对电液控制阀进行性能测试，测得的动态曲线如图3、图4所示。

图3 被试阀出口压力－时间曲线

图4 被试阀微动特性曲线

    通过分析图3所示的出口压力曲线图可得：

    1）被试阀开启时间在0～400ms时，进入离合器的压力缓慢上升，此段曲线的斜率较小，这时叉车可以缓慢起步。

    2）被试阀开启时间在400～450ms时，进入离合器的压力快速上升到最高压力，此段斜率较大，这时叉车起步后可以迅速进入正常行驶。

    3）通过对开启压力曲线分析可得出，通过改变压力缓慢上升曲线的斜率，可以改变液力叉车的起步时间，以改善液力叉车起步冲击和起步迟缓问题。

    通过分析图4所示的微动特性曲线图可以看出：当微动阀杆位移在0～2mm时，进入离合器的压力保持不变；当微动阀杆位移在2～4mm时，进入离合器的压力快速下降；当微动阀杆位移在4～10mm时，进入离合器的压力缓慢下降；微动阀杆位移大于10mm时，进入离合器的压力为0。

    通过对这些动态特性曲线的研究，可以很直观地评价被试阀的性能。上述曲线表明被试阀的动态性能较好。

    6 结论

    本文介绍了一种自主研发的大吨位液力叉车电液控制阀综合试验台，并应用该试验台对该阀进行挡位压力、压力差、内泄漏量、压力振摆、微动特性曲线等相关参数试验。通过试验不仅可以保证产品质量的稳定性和可靠性，也可通过对试验数据和曲线分析，实现对产品的后续改进。目前该试验台已使用2年，收到了良好的使用效果。