一种清洁度测评装置及其使用方法

技术领域

本公开涉及液压元件检测领域；具体地，本公开涉及一种清洁度测评装置及其使用方法。

背景技术

液压元件的清洁度对液压元件的使用寿命以及包含其的整体液压系统的可靠性具有重要意义。然而，现有的液压元件清洁度评定方法及液压元件清洁度指标对检测设备、环境以及操作方法要求过高，且根据此方法对液压元件的清洁度进行评定时易被多种客观因素干扰，多数生产单位无法实现该评定方法。因此在实际工作中，生产单位很难对液压元件的清洁度水平做出评价，更无法对液压元件的清洁度水平做出定性的评价，增加了液压元件清洁度不合格，进而影响其使用寿命以及整体液压系统的可靠性的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种清洁度测评装置及其使用方法，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其它方面的问题中的一个或多个。

为了实现前述目的，本发明的第一方面提供了一种清洁度测评装置，其中，所述测评装置的被测件为液压元件，所述测评装置包括滤油回路和测评回路，所述滤油回路和所述测评回路通过换向阀切换，

其中，所述滤油回路的供油侧包括连接油箱的第一液压泵，在所述第一液压泵的进油口和出油口处分别设置有第一滤油器和第二滤油器，在所述滤油回路的回油侧设置有油液清洁度在线检测仪及第三滤油器并连接所述油箱，

所述测评回路的供油侧用于通过所述换向阀连通所述滤油回路的供油侧，所述测评回路的回油侧用于通过所述换向阀连通所述滤油回路的回油侧。

在如前所述的测评装置中，可选地，在所述第一液压泵的出油口处设置有压力传感器。

在如前所述的测评装置中，可选地，在所述滤油回路的供油侧和回油侧之间连接有溢流阀，所述溢流阀连接在所述第一液压泵的出油口与所述油液清洁度在线检测仪的下游之间。

在如前所述的测评装置中，可选地，所述测评装置进一步包括用于测评被测液压泵的测泵回路，所述测泵回路用于将所述被测液压泵的进油口连接至所述油箱、将所述被测液压泵的出油口连接至所述滤油回路的回油侧并且经过所述油液清洁度在线检测仪。

在如前所述的测评装置中，可选地，所述测泵回路具有被测液压泵进油口端口和被测液压泵出油口端口，所述被测液压泵进油口端口用于连接所述被测液压泵的进油口，所述被测液压泵出油口端口用于连接所述被测液压泵的出油口。

在如前所述的测评装置中，可选地，所述测评回路的供油侧具有被测件第一端口，所述被测件第一端口用于连接所述被测件的第一端口，所述测评回路的回油侧具有被测件第二端口，所述被测件第二端口用于连接所述被测件的第二端口。

为了实现前述目的，本发明的第二方面提供了一种使用如前述第一方面中任一项所述的测评装置对所述被测件进行测评的方法，其中，将所述被测件连接于所述测评回路。

在如前所述的方法中，可选地，所述方法包括如下步骤：

步骤I：启动所述第一液压泵，经过所述滤油回路对油液进行循环；

步骤II：所述油液清洁度在线检测仪全过程记录油液清洁度变化，直至油液清洁度达到预定清洁度；

步骤III：所述换向阀动作，油液经过所述测评回路及所述被测件，所述油液清洁度在线检测仪全过程记录油液清洁度再次达到所述预定清洁度；

步骤IV：记录步骤III所用的时间。

在如前所述的方法中，可选地，所述预定清洁度为s级。

为了实现前述目的，本发明的第三方面提供了一种使用如前述第一方面中任一项所述的测评装置对所述被测液压泵进行测评的方法，其中，将所述被测液压泵连接于所述测泵回路。

本公开提出了一种清洁度测评装置及其使用方法，不仅使液压元件清洁度的测评更易操作，而且可以同时使液压元件清洁度的测评和液压元件的高效清洗同步进行，提高了工作效率，降低了液压元件清洁度不合格，进而影响其使用寿命以及整体液压系统的可靠性的风险。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1为本发明的一种清洁度测评装置的一个实施例的液压回路原理示意图，其中未示出被测件；

图2为图1中清洁度测评装置的液压回路原理示意图，其中示出了被测件；

图3为图1中清洁度测评装置的液压回路原理示意图，其中示出了被测液压泵；

图4为本发明的测评装置进行的对一个被测件样品清洁度测评的结果；以及

图5为本发明的测评装置进行的另一被测件样品的清洁度测评的结果。

附图标记：1-油箱；2-第一滤油器；3-第一电动机；4-第一液压泵；5-第二滤油器；6-溢流阀；7-第三滤油器；8-压力传感器；9-换向阀；10-被测件；11-第二电动机；12-被测液压泵；13-油液清洁度在线检测仪；14-被测件第一端口；15-被测件第二端口；16-被测液压泵进油口端口；17-被测液压泵出油口端口；18-第一液压泵的进油口；19-第一液压泵的出油口。

具体实施方式

参照附图和具体实施例，下面将以示例方式来说明本发明的一种清洁度测评装置及其使用方法的结构、组成、特点和优点等，然而所有描述不应用于对本发明形成任何限制。

此外，对于在本文提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本发明仍然允许在这些技术特征（或其等同物）之间继续进行任意组合或者删减而不存在任何的技术障碍，从而应当认为这些根据本发明的更多实施例也是在本文的记载范围之内。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

图1为本发明的一种清洁度测评装置的一个实施例的液压回路原理示意图，其中未示出被测件。

所述清洁度测评装置包括滤油回路、测评回路以及测泵回路，其中，滤油回路与测评回路通过换向阀9相切换。在该示例中，该换向阀9为三位四通换向阀。所述滤油回路用于循环和滤清油液，且包括滤油回路的供油侧和滤油回路的回油侧。所述测评回路用于测评被测件10（见图2）的清洁度，且包括测评回路的供油侧和测评回路的回油测。所述测泵回路用于测评被测液压泵12（见图3）的清洁度。

如图中所示，该滤油回路的供油侧包括第一液压泵4、第一滤油器2和第二滤油器5，第一滤油器2和第二滤油器5分别设置在第一液压泵的进油口18和第一液压泵的出油口19处，用于过滤油中的颗粒状杂质，避免由于油液清洁度影响测评结果，并且也能避免液压元件相对运动表面的磨损、滑阀卡滞和节流孔口堵塞等问题。第一滤油器2的一端与该第一液压泵4相连，其另一端则与油箱1相连从而形成并引导泵进口油路。

从图1中可以看出，第一电动机3连接在第一液压泵4的左侧，用于给第一液压泵4提供动力，第二滤油器5的上游连接有一压力传感器8。在一个实施例中，压力传感器8通过直接作用在传感器的膜片上的压力对传感器的电阻产生的影响，转换输出一个对应于这个压力的标准信号，从而实现压力的测量。具体而言，该压力传感器8实时测量从第二滤油器5泵出的油的压力，当该压力传感器8上的压力不在预定的压力范围内时，工作人员可以控制第一液压泵4使第二滤油器5处的压力处于预定的压力范围，保证测评装置的稳定运行。

该滤油回路的回油测包括油液清洁度在线检测仪13和第三滤油器7，所述第三滤油器7的一端与油箱1相连，形成并引导回油油路，其另一端则与油液清洁度在线检测仪13相连。该油液清洁度在线检测仪13用于全过程实时监测测评装置中的油液的清洁度。在本实施例中，该油液清洁度在线检测仪13通过分别检测油液中不同大小的污染物的数量从而判断油液的清洁度，而本领域工作人员可以利用油液清洁度在线检测仪13通过油液中的其它合适信息来判断油液的清洁度。

从图1中还可以看出，该滤油回路的供油侧和回油测通过三位四通换向阀9和溢流阀6相连接，该三位四通换向阀9位于所述压力传感器8的上游，而该溢流阀6连接在所述第一液压泵的出油口19与所述油液清洁度在线检测仪13的下游之间。具体而言，当测评装置正常运行时，溢流阀6处于关闭状态，当第一液压泵的出油口19处的压力过大且超出预定的压力范围时，溢流阀6会开启，多余的油液会从溢流阀6返回至油箱1中进而保证第一液压泵的出油口19处的压力处于预定的压力范围内，从而保证测评装置的稳定运行。

在本实施例中，所述测评回路的供油侧可以通过三位四通换向阀9连通滤油回路的供油侧，而该测评回路的回油侧可以通过所述三位四通换向阀9连通所述滤油回路的回油侧。三位四通换向阀9接通测评回路时断开滤油回路、接通滤油回路时断开测评回路。测评回路的供油侧与测评回路的回油测分别设置有被测件第一端口14和被测件第二端口15，在进行清洁度测评时，被测件第一端口14用于和被测件10的第一端口相连接，被测件第二端口15用于和被测件10的第二端口相连接。

在本实施例中，所述测泵回路设置有被测液压泵进油口端口16和被测液压泵出油口端口17且二者分别用于与被测液压泵12的进油口和被测液压泵12的出油口相连接，该被测液压泵进油口端口16与油箱1相连接从而形成并引导测泵回路的油路，而该被测液压泵出油口端口17连接至所述滤油回路的回油侧并且经过油液清洁度在线检测仪13。

图2为图1中清洁度测评装置的液压回路原理示意图，其中示出了被测件。

从图2中可以看出，被测件10已经通过被测件第一端口14和被测件第二端口15连接至测评回路，其中被测件10的第一端口连接被测件第一端口14、被测件10的第二端口连接被测件第二端口15。由于液压泵的清洁度的测评方法与其它元件的清洁度的测评方法有所不同，因此此处的被测件10不包括液压泵。

根据该实施例的使用清洁度测评装置对被测件10进行测评的方法可以包括如下步骤I至步骤IV。

在步骤I中，启动第一液压泵4。在滤油回路的供油侧，第一液压泵4在第一电动机3的支持下将油箱1中的油液抽至第一滤油器2，而后油箱1中的油液进入第一液压泵的进油口18处，进而从第一液压泵的出油口19流出至第二滤油器5。这里需要说明的是，此时若第一液压泵的出油口19处的压力过大且超出预定的压力范围，多余的油液会从溢流阀6返回至油箱1中。经过第二滤油器5的过滤之后，油液从第二滤油器5流出至三位四通换向阀9。这里需要说明的是，此时若压力传感器8上的压力不在预定的压力范围内时，工作人员可以控制第一液压泵4使第二滤油器5处的压力处于预定的压力范围。由于三位四通换向阀9的动作，油液无法进入测评回路，因此油液经过三位四通换向阀9后直接进入滤油回路的回油测，进而通过第三滤油器7返回至油箱1。在该步骤I中，油液在滤油回路中不断循环，第一滤油器2和第二滤油器5持续对油液进行清洁。

在步骤II中，油液在滤油回路中不断循环的过程中，油液清洁度在线检测仪13全过程记录油液清洁度变化，当油液清洁度达到预定清洁度时，工作人员停止油液的清洁。这里需要说明的是，该预定清洁度可以设定为s级，在本实施例中，s级可以是相关标准中合适的等级，例如美国航空航天工业联合会提出的NAS1638标准中的9级，即每100ml油液中，尺寸范围位于5微米至15微米的污染物最大颗粒数为64000至128000，尺寸范围位于15微米至25微米的污染物最大颗粒数为11400至228000，尺寸范围位于25微米至50微米的污染物最大颗粒数为2025至4050，尺寸范围位于50微米至100微米的污染物最大颗粒数为360至720，尺寸大于100微米的污染物最大颗粒数为64至128。本领域工作人员可以根据实际清洗的液压元件选取合适的标准作为s级。

在步骤III中，三位四通换向阀9动作。从第二滤油器5流出的油液通过三位四通换向阀9进入测评回路的供油侧，进而从被测件10的第一端口进入并从被测件10的第二端口流出至测评回路的回油测，并通过三位四通换向阀9进入滤油回路的回油测，最终通过第三滤油器7返回至油箱1中。

由于被测件10的清洁度可能不符合预定的清洁度，油液经过被测件10后会受到污染，油液清洁度在线检测仪13检测的油液清洁度可能达不到预定清洁度。该油液进入油箱1后，测评装置中的油液均会受到污染。因此，步骤III开始时，工作人员随即通过与步骤II中完全相同的清洁油液的方法对测评装置中的油液进行清洁，油液清洁度在线检测仪13全过程记录油液清洁度，当油液清洁度再次达到预定清洁度时，工作人员停止对油液的清洁并关闭第一液压泵4。

在此需要说明的是，所述三位四通换向阀9切换至如图2的左位时，从第二滤油器5流出的油液流入测评回路的供油侧，经三位四通换向阀9通过被测件第一端口14进入被测件10并从被测件第二端口15流出经三位四通换向阀9流向测评回路的回油测，最终通过第三滤油器7返回至油箱1中；所述三位四通换向阀9切换至如图2的右位时，经三位四通换向阀9通过被测件第二端口15进入被测件10并从被测件第一端口14流出经三位四通换向阀9流向测评回路的回油测，最终通过第三滤油器7返回至油箱1中。该三位四通换向阀9可以实现了被测件10的可双向清洗，提高了清洗的效果。

在步骤IV中，记录步骤III所用的时间，从而根据时间的长短判断被测件10的清洁度。

图3为图1中清洁度测评装置的液压回路原理示意图，其中示出了被测液压泵。

从图3中可以看出，被测液压泵12已经通过被测液压泵进油口端口16和被测液压泵出油口端口17连接至测泵回路，被测液压泵12的进油口连接被测液压泵进油口端口16，被测液压泵12的出油口连接被测液压泵出油口端口17。第二电动机11示意地连接在被测液压泵12的左侧，用于给被测液压泵12提供动力。

根据本实施例的使用清洁度测评装置对被测液压泵12进行测评的方法如下步骤1至步骤4。

在步骤1中，与前述一种使用清洁度测评装置对被测件10进行测评的方法中的步骤I相同，对油液进行清洁。

在步骤2中，与前述一种使用清洁度测评装置对被测件10进行测评的方法中的步骤II相同。在步骤1和步骤2中，首先对油液进行清洁，使其达到预订清洁度等级，为对被测液压泵12进行测评做准备。

在步骤3中，三位四通换向阀9再次动作且开启被测液压泵12。被测液压泵12在第二电动机11的支持下将油箱1中的油液抽至被测液压泵进油口端口16，此时由于三位四通换向阀9的动作，油液无法进入滤油回路的供油侧，因此油液从被测液压泵出油口端口17流出至滤油回路的回油侧，进而进入第三滤油器7最终返回至油箱1中。

由于被测试液压泵12的清洁度可能不符合预定的清洁度，油液经过被测液压泵12后会受到污染，油液清洁度在线检测仪13检测的油液清洁度可能达不到预定清洁度该油液。进入油箱1后，测评装置中的油液均会受到污染。因此，步骤3开始时，工作人员随即通过与步骤2中完全相同的清洁油液的方法对测评装置中的油液进行清洁，油液清洁度在线检测仪13全过程记录油液清洁度，当油液清洁度再次达到预定清洁度时，工作人员停止对油液的清洁并关闭被测液压泵12。

在步骤4中，记录步骤3所用的时间，从而根据时间的长短判断被测液压泵12的清洁度。

图4为本发明的测评装置进行的对一个被测件样品清洁度测评的结果。

被测件样品接入清洁度测评装置后，工作人员对该装置中循环的油液进行清洁，如上述测评方法进行测评。从图4的表单中可以看出，随着清洁时间的增加，油液中不同粒径的污染物数量均会变少，油液的清洁度等级会上升，当油液的清洁度等级达到s级时，工作人员将停止清洗并统计清洗的时间。从图4中可以看出，在本次试验中，每100ml油液中，粒径在5微米至15微米、15微米至25微米、25微米至50微米、50微米至100微米以及大于100微米的范围内的污染物的数量随着时间的增加而减少，油液污染度等级也随之下降，当油液污染度等级下降至s级，本实施例中为9级，记录清洁的时间为8分钟。

图5为本发明的测评装置进行的对另一被测件样品的清洁度测评的结果。

另一个被测件样品接入清洁度测评装置后，工作人员对该装置中循环的油液进行清洁，从图5中可以看出，在本次试验中，每100ml油液中，粒径在5微米至15微米、15微米至25微米、25微米至50微米、50微米至100微米以及大于100微米的范围内的污染物的数量随着时间的增加而减少，油液污染度等级也随之下降，当清洁的时间为8分钟时，油液的污染度为12级，由此可以推断当油液的污染度为9级时，清洁的时间必然大于8分钟。因此可以得出结论，图4的被测件样品的清洁度比图5的被测件样品的清洁度高。

综上所述，本公开提出了一种清洁度测评装置及其使用方法。该测评装置通过滤油回路对测评装置中的油液进行清洗，使其清洁度达到预定的等级，而后通过测评回路和测泵回路分别冲洗被测件10和被测液压泵12并根据清洗后的油液的清洁度恢复至原等级所需要的时间来判断被测件10和被测液压泵12的清洁度，将液压元件清洁度测评的复杂问题转换为测定清洗后的油液的清洁度恢复至预定的清洁度所需要的时间，不仅使液压元件清洁度的测评更易操作，而且可以同时使液压元件清洁度的测评和液压元件的高效清洗同步进行，提高了工作效率，降低了液压元件清洁度不合格进而影响其使用寿命以及整体液压系统的风险。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明书中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施方式进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的范围内。