电液比例阀测试工装及电液比例阀的测试方法

技术领域

本发明涉及电液比例阀检测技术领域，尤其涉及一种电液比例阀测试工装及电液比例阀的测试方法。

背景技术

核电厂汽轮机进汽调节阀的运行状态的好坏会严重影响核电厂的发电量，甚至导致汽轮机组出现严重事故。目前核电厂百万千瓦机组的汽轮机进汽调节阀多采用比例调节阀，现场进汽调节阀多次出现瞬时关闭后又开启的现象，导致机组功率波动，或者在试验期间出现进气调节阀缓慢关闭甚至不关闭的异常工况。

引起上述异常的原因有多种，但都集中在进汽调节阀的执行机构的电液比例阀异常，例如电液比例阀的先导级卡涩、主级卡涩、或者减压级故障等。由于现场监测手段有限，因而真正引起此现象的原因无法确定。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种电液比例阀测试工装及电液比例阀的测试方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电液比例阀测试工装，用于安装在电液比例阀上，所述电液比例阀测试工装包括为多面体结构的工装本体、开设在所述工装本体上的通孔组和测压孔组；

所述通孔组贯穿所述工装本体相背的第一表面和第二表面，并且所述通孔组包括分别对应电液比例阀的P、T、A、B油道的四个油道孔；

所述测压孔组包括三个分别用于安装压力传感器的测压孔；三个所述测压孔分别位于所述工装本体的三个依次邻接的侧面上，并且分别连通对应P、A、B油道的三个油道孔。

优选地，所述工装本体的第二表面上设有四个凹台，每一所述凹凸位于一所述油道孔的外周并与所述油道孔相连通。

优选地，所述电液比例阀测试工装还包括设置在所述凹台内的密封圈。

优选地，在所述工装本体的第一表面上，四个所述油道孔的中心依次连线形成菱形；每一所述油道孔对应在所述第一表面的一个侧边的中分线上。

优选地，所述测压孔包括相接的螺纹孔段和端部凹槽；所述端部凹槽位于所述侧面上，所述螺纹孔段向所述工装本体内延伸并连通对应的所述油道孔。

优选地，所述电液比例阀测试工装还包括开设在所述工装本体的第一表面上的定位销孔。

优选地，所述电液比例阀测试工装还包括多个贯穿所述工装本体相背的第一表面和第二表面的紧固孔；多个所述紧固孔分散在所述通孔组的外围。

优选地，所述电液比例阀测试工装还包括安装在所述测压孔上的压力传感器。

本发明还提供一种电液比例阀的测试方法，包采用以上任一项所述的测试工装，所述测试方法包括以下步骤：

S1、将工装本体安装在所述电液比例阀的先导级和减压级之间；

所述工装本体上的四个油道孔分别上下连通所述先导级和减压级的P、T、A、B油道；

S2、分别在所述工装本体的三个侧面安装压力传感器；

三个所述压力传感器分别对应所述电液比例阀的P、A、B油道；

S3、将带有所述工装本体的电液比例阀固定至油动机的集成块上，启动动力油泵，开启油动机的供油阀门；

S4、控制汽轮机进汽调节阀的阀门以第一速率打开，直至开度100％；

S5、控制汽轮机进汽调节阀的阀门以第二速率关闭，获取所述压力传感器检测到的压力；

S6、根据所述压力传感器检测的压力，分析所检测的压力测点的压力变化趋势，对所述电液比例阀的主级和/或减压级的状态进行诊断。

优选地，步骤S1包括：将电液比例阀上的先导级从减压级上分开，将定位销插接在所述工装本体的定位销孔中，再将所述工装本体以定位销与所述先导级上的定位销孔对准配合；将所述工装本体叠放在所述减压级上，将所述先导级叠放在所述工装本体上，通过紧固件将所述工装本体紧固在所述减压级和先导级之间。

本发明的电液比例阀测试工装，用于安装在电液比例阀上，通过设置的油道孔与电压比例阀中的油道相连通，通过压力传感器能够采集电液比例阀的多处压力测点，进而能够对测点的压力进行处理分析，以判断电液比例阀的先导级、主级、减压级等位置的压力状态，能够提前诊断汽轮机进汽调节系统电液比例阀的运行状态，提前进行预警，提示现场人员采取行动进行消除和缓解处理，有效减少核电厂汽轮机汽机调节阀的故障，提高汽轮机进汽调节系统的可靠性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例的电液比例阀测试工装在一角度上的结构示意图；

图2是本发明一实施例的电液比例阀测试工装在另一角度上的结构示意图；

图3是图1所示电液比例阀测试工装的背面结构示意图；

图4是图1所示电液比例阀测试工装在纵向上的剖面结构示意图；

图5是图1所示电液比例阀测试工装在横向上的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-图5所示，本发明一实施例的电液比例阀测试工装，用于安装在电液比例阀上，对电液比例阀性能进行测试。该测试工装可包括为工装本体10、设置在工装本体10上的通孔组和测压孔组。

其中，工装本体10为多面体结构，至少具有相背的第一表面11和第二表面12，依次邻接并连接在第一表面11和第二表面12之间的多个侧面13。具体地，对于图1所示的工装本体10为六面体结构，其具有四个依次邻接的四个侧面13，与第一表面11、第二表面12分别形成六面体结构的六个面。

工装本体10可采用45#(45号钢)、Q235、0Cr18Ni9等材料制备形成。

通孔组开设在工装本体10的第一表面11上并延伸贯穿第二表面12，即贯穿工装本体10相背的第一表面11和第二表面12。

对应电液比例阀具有P、A、B、T四个油道，该通孔组包括四个油道孔，将该四个油道孔分为第一油道孔21、第二油道孔22、第三油道孔23、第四油道孔24，四个油道孔分别与电液比例阀的P、A、B、T油道一一对应，在工装本体10上间隔排布。

在工装本体10的第一表面11上，四个油道孔，即第一油道孔21、第二油道孔22、第四油道孔24、第三油道孔23的中心依次连线形成菱形；第一油道孔21、第二油道孔22、第三油道孔23、第四油道孔24可各对应在第一表面11的一个侧边的中分线上。

通常，电液比例阀具有先导级(先导阀)、主级(主阀)和减压级(减压阀)，本发明的测试工装用于安装在电液比例阀的减压级和先导级之间，第一油道孔21、第二油道孔22、第三油道孔23、第四油道孔24分别上下连通先导级和减压级的P、A、B、T油道。

工装本体10的第二表面12上还设有四个凹台，每一凹台位于一油道孔的外周并与油道孔相连通。凹台用于定位密封圈，通过将密封圈容置其中提高工装本体10在电液比例阀上的安装密封性。四个凹台分为第一凹台211、第二凹台221、第三凹台231和第四凹台241，第一凹台211、第二凹台221、第三凹台231和第四凹台241分别位于第一油道孔21、第二油道孔22、第三油道孔23、第四油道孔24的外周并与之相连通。

对应凹台的设置，本发明的电液比例阀测试工装还可包括设置在凹台内的密封圈(未图示)。密封圈可优选氟橡胶密封圈。

测压孔组主要作为测压点，通过在其上安装压力传感器，能够检测到通道孔内压力，进而分析获得电液比例阀的压力变化或趋势。测压孔组包括三个分别用于安装压力传感器的测压孔；三个测压孔分别位于工装本体的三个依次邻接的侧面上，并且分别连通对应P、A、B油道的三个油道孔。对应第一油道孔21、第二油道孔22、第三油道孔23，如图1、2所示，三个测压孔分为第一测压孔31、第二测压孔32和第三测压孔33，其中：第一测压孔31与第一油道孔21相接连通，两者的长度延伸方向可相对垂直；第二测压孔32与第二油道孔22相接连通，两者的长度延伸方向可相对垂直；第三测压孔33与第三油道孔23相接连通，两者的长度延伸方向可相对垂直。

当然，根据压力传感器的安装需求及实际设置，测压孔和第二油道孔之间可以相对倾斜呈现一定夹角相接，只要不影响测压及准确性即可。

参考图4及图5，每一测压孔(即第一测压孔31至第三测压孔33)进一步可包括相接的螺纹孔段301和端部凹槽302；端部凹槽302位于工装本体10的侧面13上，螺纹孔段301向工装本体10内延伸并连通对应的油道孔。

进一步地，本发明的电液比例阀测试工装还包括开设在工装本体10的第一表面11上的定位销孔40。该定位销孔40为盲孔，即在工装本体10的第一表面11上具有一定深度，无需贯穿第二表面12。同时，定位销孔40位于通孔组的外侧，用于与电液比例阀上的定位销配合，对测试工装的安装起到定位的作用。

为实现测试工装在电液比例阀上的安装固定，电液比例阀测试工装还包括多个用于紧固螺栓等紧固件配合锁紧的紧固孔50。每一紧固孔50均贯穿工装本体10相背的第一表面11和第二表面12。多个紧固孔50分散在通孔组的外围，例如可如图1-3所示的靠近工装本体10的四个角。

结合测试的需要，本发明的电液比例阀测试工装还包括安装在每一测压孔上的压力传感器(未图示)。

在测试工装不使用的情况下，测压孔上安装防尘螺栓，将测压孔封堵，避免灰尘等杂质进入测压孔内，影响测压。

使用本发明的电液比例阀测试工装对电液比例阀进行检测，参考图1-图5，该电液比例阀的测试方法可包括以下步骤：

S1、将工装本体10安装在电液比例阀的先导级和减压级之间；

工装本体10上的四个油道孔分别上下连通先导级和减压级的P、T、A、B油道，即：第一油道孔21、第二油道孔22、第三油道孔23和第四油道孔24分别与先导级和减压级的P、A、B、T油道相对连通。

该步骤S1具体操作如下：

S1.1、将电液比例阀上的先导级从减压级上分开，将定位销插接在工装本体10的定位销孔中，再将工装本体10以定位销与先导级上的定位销孔对准配合，将工装本体10叠放在减压级上，即：将工装本体10以具有定位销的第一表面11朝上，叠放在减压级上(减压级处于电液比例阀的主级上方)，第一油道孔21、第二油道孔22、第三油道孔23和第四油道孔24分别与减压级的P、A、B、T油道相对连通。

S1.2、将先导级叠放在工装本体10上，同时使先导级上的P、A、B、T油道分别与工装本体10上的第一油道孔21、第二油道孔22、第三油道孔23和第四油道孔24相对连通。

S1.3、通过紧固件将工装本体10紧固在减压级和先导级之间。

S2、分别在工装本体10的三个侧面安装压力传感器；

其中，三个侧面上的第一测压孔31、第二测压孔32和第三测压孔33分别作为压力测点，三个压力传感器分别对三个压力测点进行压力检测，三个压力测点同时也分别对应电液比例阀的P、A、B油道。

S3、将带有工装本体10的电液比例阀固定至油动机的集成块上，启动动力油泵，开启油动机的供油阀门。

S4、控制汽轮机进汽调节阀的阀门以第一速率打开，直至开度100％。

作为选择，第一速率可以但不限于1.1％、3.3％或21％。

在阀门开启时，动力油泵驱使动力油通过油动机的集成块流向电液比例阀。在开指令作用下驱动电液比例阀先导级线圈，动力油进入油动机油缸做功，开启汽轮机进汽调节阀。

S5、控制汽轮机进汽调节阀的阀门以第二速率关闭，获取压力传感器检测到的压力。

作为选择，第二速率可以但不限于1.1％、3.3％或21％。

阀门关闭时，电液比例阀在关指令作用下，驱动电液比例阀先导级线圈，动力油从油动机油缸排出到油箱，在油动机弹簧作用下关闭汽轮机进汽调节阀。

S6、根据压力传感器检测的压力，分析所检测的压力测点的压力变化趋势，即电液比例阀的主级两侧的压力趋势(A、B油道)，减压级后的压力(进入先导级的压力)，通过以上压力趋势对电液比例阀的主级和/或减压级的状态进行诊断。

例如，对应A、B油道的压力测点的压力状态可以反映电液比例阀主级的运动状态，是否存在卡涩、主级是向进油或者排油方向运动；

还能够对电液比例阀减压级的状态进行诊断，如电液比例阀减压级后的压力测点可以反映电液比例阀减压级的状态，减压级在某一整定压力下，减压级后的压力如果相比整定压力过小，即可判断减压级存在卡涩或者其他异常状态。

下面以伊顿VICKERS生产的KHDG5V833C270NXVMU1H120型电液比例阀为例对本发明作进一步说明。

测试工装：

测试工装可以采用45#、Q235、0Cr18Ni9等为原材料进行机加工；

工装本体上布置4个φ5.5的紧固孔，4个φ6.0的油道孔(P/T/A/B油道)，并在4个φ6.0的油道孔处的凹台(φ21/1.4)布置4个型号为9.25*1.78的氟橡胶密封圈；1个φ4/6的定位销孔。

工装本体的3个侧面分别布置1个测压孔，测压孔的螺纹孔规格G1/4-13/16、螺纹孔段φ6.0/21.7；端部凹槽φ21/1。

测试方法：

将电液比例阀的先导级和减压级的固定螺栓松开，将测试工装上的定位销对准先导级的定位销孔，将工装本体置于减压级和先导级之间，并将固定螺栓紧固。打开测试工装侧面的防尘螺栓，检查压力传感器螺纹处的密封圈完好，并将其拧入到3个侧面上的个测压孔，紧固，此过程必须做好防异物。

将安装好测试工装的电液比例阀固定在油动机的集成块上，启动动力油泵，开启供油阀门，待油压达到12MPa时，给定使能指令信号。

在控制器上给定某一速率(例如1.1％、3.3％、21％)的100％开度指令，阀门全开后，在给定某一速率(例如1.1％、3.3％、21％)的关闭指令，通过测试工装上的3个压力传感器测点，可以得出这三个测点的压力变化趋势，即电液比例阀的主级两侧的压力趋势(A、B)，电液比例阀减压级后的压力(进入电液比例阀先导级的压力)。

通过测试工装和上述测试方法，可以对电液比例阀主级的状态进行诊断，如A、B测点的压力状态可以反映电液比例阀主级的运动状态，是否存在卡涩、主级是向进油、或者排油方向运动；可以对电液比例阀减压级的状态进行诊断，如电液比例阀减压级后的压力测点可以反映电液比例阀减压级的状态，减压级在某一整定压力下，减压级后的压力如果相比整定压力过小即可判断减压级存在卡涩或者其他异常状态。

电液比例阀减压级失效情况：

控制器发出100％开度指令(速率21％)后，电液比例阀先导级动作，达到-100％开度(阀门开方向)，电液比例阀电磁线圈电流达到最大值3A，但是油动机位置信号无变化。检查发现电液比例阀主级反馈未变化，减压级后油压、先导级后A、B口油压一直在0MPa左右，确定电液比例阀故障原因是减压级失效，导致减压级后无油压。

电液比例阀先导级失效情况：

控制器发出100％开度指令(速率21％)后，比例阀先导级动作，达到-100％开度(阀门开方向)，电液比例阀电磁线圈电流达到最大值3A，检查发现电液比例阀A、B口油压压差一直在0MPa左右(或者保持不变)，判断先导级失效。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。