摘要 提出了使用氣動量儀檢測液壓控制閥對中性的新方法。此方法對于產(chǎn)品定型的型式試驗和產(chǎn)品批量生產(chǎn)的在線質(zhì)量抽檢都是一種快捷、實用的檢測方法。
關(guān)鍵詞 氣動量儀 液壓控制閥 檢測 對中性
液壓控制閥的對中性直接影響到閥的靜態(tài)特性和動態(tài)特性。例如：三位換向閥的復位對中性的好壞會影響閥的中位泄漏量大小；國產(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及出廠試驗中，對中性能列為試驗項目中的試驗內(nèi)容。用液壓方法檢測對中性能費時、費力、能耗大、同時由于液流流經(jīng)微小縫隙時的“堵塞”現(xiàn)象造成檢測不準確。
應(yīng)用流量式(浮標式)氣動量儀檢測時，由于是瞬態(tài)測量，所以快捷省力；它的倍率大，檢測時又無“堵塞”現(xiàn)象，因此檢測準確；它檢測時用的氣壓低，耗時少，能耗小。
流量式氣動量儀實際上是一個浮標式流量計。壓力恒定的壓縮空氣經(jīng)節(jié)流孔流入流量計的錐形玻璃管，氣流將浮標托起至一定高度后，沿浮標周圍環(huán)形縫隙流向噴嘴，然后從測量間隙逸入大氣。如將氣動量儀的測頭或測量裝置去掉，則通過浮標周圍環(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，通過密封區(qū)的氣流量(泄漏量)不同，浮標的指示高度也不同［2］。而對中性的好壞，會影響到泄漏量的變化，因此氣動量儀中的浮標位置就會隨之變化。
1 應(yīng)用氣動量儀檢測三位滑閥的復位對中性
檢測原理如圖1。氣動量儀的兩個管子以同一基準校準。將回油口E，F(xiàn)堵死，控制油口A、B分別接氣動量儀的a、b管，從進油口C排氣。如果氣動量儀兩管浮標高度基本一致，則說明氣流通過滑閥中間臺肩的密封帶m、n的泄漏氣量基本一致，這表明滑閥的復位對中性好，其中位總泄漏量也應(yīng)是最小的。如果兩浮標高低不一致，則高者表明密封帶的泄漏量大，低的泄漏量小，其復位對中性不好，閥處于中位的總泄漏量增大。氣動量儀浮標指示高度如何換算成滑閥液體泄漏量可見參考文獻［3］。
圖1 應(yīng)用氣動量儀檢測三位滑閥對中性原理
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流量式氣動量儀 7. 35D-10B試件
這里應(yīng)指出的是：氣動量儀浮標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度及密封間隙大小、與臺肩和沉割槽控制棱邊的銳邊程度及臺肩和閥孔的加工精度等因素有關(guān)。因此這里的對中性并非單指中位負開口的遮蓋量大小是否對稱，而是以泄漏量是否一致來衡量的。如果加工精度高，則一般遮蓋量應(yīng)基本對稱。如果對中性不好，在試驗時采用了使閥芯軸向移動以改變其遮蓋量的試驗方法。在結(jié)構(gòu)上可用改變復位彈簧的長度來解決。其試驗數(shù)據(jù)如表1。
在移動后測試閥的中位泄漏量表明：5號閥泄漏量減少明顯，比移動前減少約3.5mL／min。其余1號、2號、3號也減少1～2mL／min。對于電液伺服閥選用的試件是FM-31型，閥處于中位時要求每個閥口接近零開口。可同樣用圖1的測量方法來進行檢測，然后可按測量結(jié)果進行閥芯臺肩的配磨做到接近零開口，試驗情況可見參考文獻［4］。
2 應(yīng)用氣動量儀檢測節(jié)流閥結(jié)構(gòu)設(shè)計的對中性
檢測原理如圖2。使用雙管氣動量儀的一個管，校準時將a口堵死，調(diào)零位螺釘使浮標處于“0”位置。選一個泄漏量為20mL／min的節(jié)流閥按圖接好，調(diào)好倍率即可。量儀的a口接節(jié)流閥進口A，氣流流經(jīng)m密封帶經(jīng)小孔E從出油口B排出，同時氣流經(jīng)n密封帶流經(jīng)三角柄F從B口排出。當手柄G關(guān)死時，如果閥芯、閥孔加工精度高，m和n又相等，則此時節(jié)流閥的內(nèi)泄漏量應(yīng)最小。如果由于三角槽加工不準確，或手柄關(guān)死時限位不好使m≠n，此時泄漏量會增大。即使在m＝n時，也會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)用氣動量儀檢測節(jié)流閥結(jié)構(gòu)設(shè)計的對中性原理圖
1.氣泵(同圖1) 2. QFP-5-2流量式氣動量儀3. L-10B試件
在試驗時可旋轉(zhuǎn)手柄G使閥芯下移，當旋到浮標處在最低位置時，此時通過m、n兩密封帶的泄漏氣量相等，這時的手柄位置為節(jié)流閥關(guān)死的最佳位置。離開這個最佳位置，閥芯向上或向下移動浮標都會上升，這表明泄漏量加大。在型式試驗時可根據(jù)泄漏量最小時為關(guān)死位置來確定手柄限位的結(jié)構(gòu)尺寸。也可在結(jié)構(gòu)設(shè)計上減小沉割槽寬度或提高形位公差要求等方面進行改進，以減小關(guān)死位置的泄漏量，其試驗數(shù)據(jù)如表2。
從表2數(shù)據(jù)中可看出5號閥向下移動量較大，移動后實測泄漏量較移動前泄漏量減少約2.5 mL／min。5號閥在未移動前的泄漏量為22mL／min (按JB 2144-77測試)，在移動后為19.5 mL／min。對于按JB 2146-77規(guī)定的節(jié)流閥關(guān)死時內(nèi)泄漏量不超過20mL／min的技術(shù)指標來說已從不合格品成為了合格品。
國產(chǎn)Q型閥中其節(jié)流閥結(jié)構(gòu)與L型節(jié)流閥一致，這種檢測同樣適用于Q型閥。
3 結(jié)論
① 應(yīng)用氣動量儀檢測液壓控制閥的對中性是適用于型式試驗的一種快捷、省力、省能的檢測方法，對于改進結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)是一種有效的試驗方法；
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 對于每個液壓件廠來說，氣動測量技術(shù)廣泛應(yīng)用于零件加工，因此氣源和氣動量儀設(shè)備齊全，將此種方法使用于在線測量的投資很少。因此有它的實用性。
