一种农业机械的多种液压阀型式试验台

技术领域

本发明涉及农用机械的测试设备的技术领域，尤其涉及一种农业机械的多种液压阀型式试验台。

背景技术

农业机械工作负荷具有较大的不确定性，其多在田间现场工作，作业工况和环境复杂严苛，且多采用内燃机为原动力，其传动系统不仅要求高效而且更需兼有对于工作负荷和原动机的良好适应性、可操纵性和实现多种功能协调性，近年来又需要满足节能环保和智能化需求。为提高底盘功率密度，满足轻量化需求，实现农业机械自动化和智能化操作，越来越多的静液压驱动底盘被引用到农业机械行业中来。

液压阀是静液压驱动底盘中的液压元件，我国诸多液压厂家给农业机械供应多种液压阀，包括溢流阀、平衡阀、单向阀、电磁换向阀、多路阀等；为了对这些产品进行质检分析，往往会设置型式试验来生成液压阀的性能图。

国内的液压元件产品往往会做出厂试验，以保证出厂要求。然而，为了方便选型，往往需要设置型式试验台绘制出其性能曲线，目前缺乏一种能囊括多种液压阀的大部分型式试验装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种农业机械的多种液压阀型式试验台。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种农业机械的多种液压阀型式试验台包括油箱、主油源吸油单元、第一试件、主油源过滤单元、辅助油源吸油单元、内泄试验回流单元、第二试件和循环过滤单元，所述油箱通过所述主油源吸油单元与第一试件的第一端连接，所述第一试件的第二端通过所述主油源过滤单元与所述油箱连接，所述主油源吸油单元通过第一比例溢流阀与所述主油源过滤单元连接，所述主油源过滤单元通过所述内泄试验回流单元与所述油箱连接，所述辅助油源吸油单元通过所述第二试件与所述内泄试验回流单元连接，所述循环过滤单元与所述油箱连接。

更优的选择，还包括液控油源吸油单元，所述液控油源吸油单元的吸油端与所述油箱连接，所述液控油源吸油单元的出油端通过快速接头与所述第一试件的第三端连接。

更优的选择，所述液控油源吸油单元包括第一吸油过滤器、第一齿轮泵、第一单向阀、液控溢流阀、第一压力表和第一压力传感器，所述第一吸油过滤器安装于所述油箱，所述第一吸油过滤器、所述第一齿轮泵和所述第一单向阀依次连接，所述第一单向阀通过第二管道与所述快速接头连接，所述第一压力表和所述第一压力传感器均安装于所述第二管道，所述第二管道通过所述液控溢流阀与所述油箱连接。

更优的选择，所述循环过滤单元包括第五吸油过滤器、过滤循环泵、第二回油精过滤器、吸油泵、Y型过滤器和集油盘，所述集油盘、所述Y型过滤器和所述吸油泵依次连接，所述第五吸油过滤器安装于所述油箱，所述第五吸油过滤器与所述过滤循环泵连接，所述吸油泵和所述过滤循环泵均与所述第二回油精过滤器连接，所述第五吸油过滤器与所述油箱连接。

更优的选择，所述主油源吸油单元包括第二吸油过滤器、第一轴向柱塞泵、第二单向阀、高压过滤器、电液换向阀、第一温度传感器、涡轮流量传感器、第二压力传感器和第二压力表，所述第二吸油过滤器安装于所述油箱，所述第二吸油过滤器、所述第一轴向柱塞泵、所述第二单向阀和所述高压过滤器依次连接，所述高压过滤器分别与所述电液换向阀和所述第一比例溢流阀连接，所述电液换向阀通过第一管道与所述第一试件连接，所述第一温度传感器、所述涡轮流量传感器、所述第二压力传感器和第二压力表均安装于所述第一管道。

更优的选择，还包括第三吸油过滤器、第二轴向柱塞泵和第三单向阀，所述第三吸油过滤器安装于所述油箱，所述第三吸油过滤器、所述第二轴向柱塞泵和所述第三单向阀依次连接，所述第三单向阀与所述高压过滤器连接。

更优的选择，所述辅助油源吸油单元包括第五压力传感器、第五压力表、齿轮流量传感器、电磁球阀、第二温度传感器、第二比例溢流阀、第五单向阀、径向柱塞泵和第四吸油过滤器，所述第四吸油过滤器安装于所述油箱，所述第四吸油过滤器、所述径向柱塞泵和所述第五单向阀依次连接，所述第五单向阀通过第三管道与所述电磁球阀连接，所述第二温度传感器安装于所述第三管道，所述第三管道通过所述第二比例溢流阀与所述油箱连接，所述电磁球阀通过第四管道与所述第二试件连接，所述第五压力传感器、所述第五压力表和所述齿轮流量传感器均安装于所述第四管道。

更优的选择，所述主油源过滤单元包括第三压力传感器、第三压力表、手动换向阀和第一回油精过滤器，所述第一试件通过第五管道与所述手动换向阀连接，所述第三压力传感器和所述第三压力表均安装于所述第五管道，所述手动换向阀通过第六管道与所述第一回油精过滤器连接，所述第六管道与所述第一比例溢流阀连接，所述第一回油精过滤器与所述油箱连接。

更优的选择，所述内泄试验回流单元包括电磁换向阀、椭圆齿轮流量计、量杯、第四压力传感器、第四压力表和第四单向阀，所述第五管道与所述电磁换向阀的第一端连接，所述电磁换向阀的第二端通过第七管道与所述量杯连接，所述椭圆齿轮流量计安装于所述第七管道，所述电磁换向阀的第三端通过第八管道与所述第四单向阀连接，所述第四单向阀与所述油箱连接，所述第八管道与所述第二试件连接，所述第四压力传感器和所述第四压力表均安装于所述第八管道。

更优的选择，所述油箱设有挡板、所述挡板将所述油箱分割为吸油区和回油区，所述主油源吸油单元、所述主油源过滤单元和所述辅助油源吸油单元均与所述吸油区连接，所述内泄试验回流单元和所述循环过滤单元均与所述回油区连接。

本发明相对现有技术具有以下优点及有益效果：

本发明通过油箱、主油源吸油单元、第一试件、主油源过滤单元、辅助油源吸油单元、内泄试验回流单元、第二试件和循环过滤单元，能够对多种液压阀进行型式试验测试，对农业机械多种液压阀的设计和各种性能测试、参数验证、生成质检报告等试验研究有重要意义。

附图说明

图1是本发明一种农业机械的多种液压阀型式试验台的连接示意图；

附图中各部件的标记：1-油箱；101-吸油区卸油口；102-取样口；103-冷却吸油口；104-液位液温计；105-液位传感器；106-回油区卸油口；107-第一泵壳卸油口；108-第二泵壳卸油口；109-挡板；110-吸油区；111-回油区；2-第一吸油过滤器；3-第一齿轮泵；4-第一单向阀；5-液控溢流阀；6-第一压力表；7-第一压力传感器；8-快速接头；9-第一试件；10-第二压力表；1101-第一温度传感器；1102-涡轮流量传感器；1103-第二压力传感器；12-电液换向阀；13-高压过滤器；14-第二单向阀；15-第一轴向柱塞泵；16-第二吸油过滤器；17-第三单向阀；18-第二轴向柱塞泵；19-第三吸油过滤器；20-电磁换向阀；21-椭圆齿轮流量计；22-量杯；23-第三压力传感器；24-第三压力表；25-手动换向阀；26-第一比例溢流阀；27-第一回油精过滤器；28-第四压力传感器；29-第四压力表；30、第四单向阀；31-第二试件；32-第五压力传感器；33-第五压力表；34-齿轮流量传感器；35-电磁球阀；36-第二温度传感器；37-第二比例溢流阀；38-第五单向阀；39-径向柱塞泵；40-第四吸油过滤器；41-第五吸油过滤器；42-过滤循环泵；43-第二回油精过滤器；44-吸油泵；45-Y型过滤器；46-集油盘；47-第一管道；48-第二管道；49-第三管道；50-第四管道；51-第五管道；52-第六管道；53-第七管道；54-第八管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。

如图1所示，一种农业机械的多种液压阀型式试验台包括油箱1、主油源吸油单元、第一试件9、主油源过滤单元、辅助油源吸油单元、内泄试验回流单元、第二试件31、循环过滤单元和液控油源吸油单元。油箱1通过主油源吸油单元与第一试件9的第一端连接，第一试件9的第二端通过主油源过滤单元与油箱1连接，主油源吸油单元通过第一比例溢流阀26与主油源过滤单元连接，主油源过滤单元通过内泄试验回流单元与油箱1连接，辅助油源吸油单元通过第二试件31与内泄试验回流单元连接，循环过滤单元与油箱1连接。液控油源吸油单元的吸油端与油箱1连接，液控油源吸油单元的出油端通过快速接头8与第一试件9的第三端连接。

油箱1用于储存油源。主油源吸油单元可以提供最大300L/min流量，压力最大为35Mpa，平常满足工况时可以只使用一组油源(第二吸油过滤器16、第一轴向柱塞泵15、第二单向阀14或者第三吸油过滤器19、第二轴向柱塞泵18和第三单向阀17)。本实施例中的第一试件9为单向作用平衡阀，也可以更换为其他阀门进行测试，用于被试验。主油源过滤单元用于过滤使用过的主油源。第一比例溢流阀26用于调节主油源的油路压力和卸荷保护油路。辅助油源吸油单元为试验第二试件31提供油源并检测油源信息。内泄试验回流单元用于做第一试件9的内泄试验，并将使用后的油源回流到油箱1的回油区111中。本实施例中的第二试件31为溢流阀，也可以更换为其他阀门进行测试，用于被试验。循环过滤单元用于过滤循环回油区111的油源。液控油源吸油单元用于提供液控油源并检测油源信息，按照比例提供定量流量15L/min，压力最大为20Mpa。快速接头8作用是在液控油源吸油单元不使用时，方便快速拆卸。

液控油源吸油单元包括第一吸油过滤器2、第一齿轮泵3、第一单向阀4、液控溢流阀5、第一压力表6和第一压力传感器7。第一吸油过滤器2安装在油箱1的内腔。第一吸油过滤器2、第一齿轮泵3和第一单向阀4依次连接，第一单向阀4通过第二管道48与快速接头8连接，第一压力表6和第一压力传感器7均安装在第二管道48上，第二管道48通过液控溢流阀5与油箱1连接。

第一吸油过滤器2用于过滤油源。第一齿轮泵3的最大流量为15L/min、最大液压为20MPa，液控油源的流动提供动力。第一单向阀4让油源单向流动，避免倒流。液控溢流阀5用于调节油路的压力和卸荷保护油路。第一压力表6用于显示第一管道47的油压。第一压力传感器7用于检测第一管道47内的油压并转化为信号反馈给计算机。

循环过滤单元包括第五吸油过滤器41、过滤循环泵42、第二回油精过滤器43、吸油泵44、Y型过滤器45和集油盘46。集油盘46、Y型过滤器45、吸油泵44依次连接。第五吸油过滤器41安装在油箱1的回油区111内，第五吸油过滤器41与过滤循环泵42连接。吸油泵44和过滤循环泵42均与第二回油精过滤器43的进油端连接。第二回油精过滤器43的出油端与油箱1的回油区111连接。

第五吸油过滤器41用于粗过滤回油区111的油源。过滤循环泵42为过滤油源提供动力。第二回油精过滤器43用于对油源进行精细过滤。吸油泵44用于将集油盘46的油源转移到油箱1提供动力。Y型过滤器45用于对集油盘46内的油源进行粗过滤。集油盘46用于将试件在试验过程中渗出的油源进行收集。

主油源吸油单元包括第二吸油过滤器16、第一轴向柱塞泵15、第二单向阀14、高压过滤器13、电液换向阀12、第一温度传感器1101、涡轮流量传感器1102、第二压力传感器1103、第二压力表10、第三吸油过滤器19、第二轴向柱塞泵18和第三单向阀17。第二吸油过滤器16和第三吸油过滤器19均安装在油箱1的内腔，第二吸油过滤器16、第一轴向柱塞泵15和第二单向阀14依次连接，第三吸油过滤器19、第二轴向柱塞泵18和第三单向阀17依次连接。第二单向阀14和第三单向阀17均与高压过滤器13的进油端连接，高压过滤器13的出油端分别与电液换向阀12和第一比例溢流阀26的进油端连接。电液换向阀12通过第一管道47与第一试件9连接。第一温度传感器1101、涡轮流量传感器1102、第二压力传感器1103和第二压力表10均安装在第一管道47上。

第二吸油过滤器16和第三吸油过滤器19均用于对油箱1中的油源进行粗过滤。第一轴向柱塞泵15和第二轴向柱塞泵18的最大流量均为150L/min、最大液压均为35MPa，均采用西门子1LEO003型55KW变频电机驱动，为油源的流动提供动力。第二单向阀14和第三单向阀17用于防止油源在管道中倒流。高压过滤器13对油源进行高压过滤。电液换向阀12为“M”型三位四通电液换向阀12，对油源的流动方向进行切换，换至中位时可以使油源直接回油箱1，适合长时间运行时降低整个试验台的发热量，主要作用是满足试验要求中产生一阶跃信号。第一温度传感器1101对油源测量温度。涡轮流量传感器1102检测油源的流量大小。第二压力表10用于检测管道中油源的液压大小并显示，第二压力传感器1103用于检测管道中油源的液压大小并反馈给计算机。

辅助油源吸油单元包括第五压力传感器32、第五压力表33、齿轮流量传感器34、电磁球阀35、第二温度传感器36、第二比例溢流阀37、第五单向阀38、径向柱塞泵39和第四吸油过滤器40。第四吸油过滤器40安装在油箱1的吸油区110内，第四吸油过滤器40、径向柱塞泵39和第五单向阀38依次连接。第五单向阀38通过第三管道49与电磁球阀35连接，第二温度传感器36安装在第三管道49上。第三管道49通过第二比例溢流阀37与油箱1连接。电磁球阀35通过第四管道50与第二试件31连接。第五压力传感器32、第五压力表33和齿轮流量传感器34均安装在第四管道50上。

第五压力传感器32和第五压力表33均用于检测管道内的油源液压大小，第五压力传感器32反馈给计算机，第五压力表33用于显示油源的液压大小。齿轮流量传感器34用于测量管道中油源的流量大小。电磁球阀35用于控制油源的流量大小。第二温度传感器36用于测量油源的温度。第二比例溢流阀37用于调节油路的压力和卸荷保护油路。第五单向阀38用于防止油源倒流。径向柱塞泵39的最大流量为30L/min、最大液压为45MPa，采用西门子1TLO001型30KW变频电机驱动，油源的流动提供动力。第四吸油过滤器40对油源进行粗过滤。

主油源过滤单元包括第三压力表24、手动换向阀25和第一回油精过滤器27。第一试件9通过第五管道51与手动换向阀25连接，第三压力传感器23和第三压力表24均安装在第五管道51上。手动换向阀25通过第六管道52与第一回油精过滤器27连接。第六管道52与第一比例溢流阀26的出油端连接。第一回油精过滤器27与油箱1连接。

第三压力表24用于测量并显示管道内的油源液压大小。手动换向阀25用于手动控制第五管道51和第六管道52的通路和闭路。第一回油精过滤器27用于对回流的油源进行精细过滤。

内泄试验回流单元包括电磁换向阀20、椭圆齿轮流量计21、量杯22、第四压力传感器28、第四压力表29和第四单向阀30。第一试件9通过第五管道51与电磁换向阀20的第一端连接。电磁换向阀20的第二端通过第七管道53与量杯22连接。椭圆齿轮流量计21安装在第七管道53上。电磁换向阀20的第三端通过第八管道54与第四单向阀30连接。第四单向阀30与油箱1连接。第八管道54与第二试件31连接。第四压力传感器28和第四压力表29均安装在第八管道54上。

电磁换向阀20可以控制油源的流动方向。椭圆齿轮流量计21用于测量油源的流量大小。量杯22用于测量泄露油源的体积大小。第四压力传感器28用于测量回流油源的液压大小并反馈给计算机。第四压力表29用于测量并显示回流油源的液压大小。第四单向阀30用于防止回流油源的倒流。

油箱1设有挡板109、挡板109将油箱1分割为吸油区110和回油区111，主油源吸油单元的第二吸油过滤器16和第三吸油过滤器19、液控油源吸油单元的第一吸油过滤器2、辅助油源吸油单元的第四吸油过滤器40均安装在吸油区110内。主油源过滤单元的出油端、液控油源吸油单元的出油端、辅助油源吸油单元的出油端均与吸油区110连通。内泄试验回流单元的出油端和循环过滤单元的第五吸油过滤器41均与回油区111连通。

原理过程说明：

(1)第一试件9测试时的工作原理说明：油箱1中的油源依次经过第二吸油过滤器16、第一轴向柱塞泵15、第二单向阀14流入到高压过滤器13，在试验条件需求下，也可以让油箱1中的油源依次经过第三吸油过滤器19、所述第二轴向柱塞泵18和所述第三单向阀17然后进入到高压过滤器13，从而提高主油源吸油单元吸油的流量。油源经过高压过滤器13过滤后，电液换向阀12可以控制油源进入第一试件9中，并且手动换向阀25关闭时，也可以控制油源进行精细过滤。当电液换向阀12控制油源流向第一比例溢流阀26时，第一比例溢流阀26控制油源的流量大小，在手动换向阀25关闭时，油源经过第一回油精过滤器27进行精细过滤。当电液换向阀12控制油源流经第一管道47时，第一温度传感器1101对油源检测温度，涡轮流量传感器1102对油源检测流量大小，第二压力传感器1103对油源检测液压大小。油源进过检测后流入到第一试件9中，使用过的油源经过第五管道51，第五管道51上的第三压力表24和第三压力传感器23进行检测油源的液压，在手动换向阀25通路的情况下，使用过的油源经过第一回油精过滤器27进行过滤，然后流入到油箱1中。在需要对第一试件9提供液控油源时，油箱1中的油源依次经过第一吸油过滤器2、第一齿轮泵3和第一单向阀4，通过液控溢流阀5控制油源的流量大小，油源流入到第二管道48内，第二管道48上的第一压力表6和第一压力传感器7均测量油源的液压大小。油源经过快速接头8然后流入到第一试件9中。在手动换向阀25关闭的情况下，使用过的油源流经电磁换向阀20，电磁换向阀20控制油源流入到第七管道53内，第七管道53上的椭圆齿轮流量计21对使用过的油源检测流量大小，最后流入到量杯22中。在电磁换向阀20控制油源流入到第八管道54时，第八管道54上的第四压力传感器28和第四压力表29对使用过的油源检测液压，使用过的油源经过第四单向阀30流入到油箱1的回油区111内。

(2)第二试件31测试时的工作原理说明：油箱1的吸油区110内的油源依次经过四吸油过滤器、径向柱塞泵39和第五单向阀38，在第二比例溢流阀37控制下，调节第三管道49内的油源流量大小，油源再经过电磁球阀35控制流量大小进入到第四管道50内，在第四管道50上的齿轮流量传感器34对油源检测流量大小。第四管道50上的第五压力传感器32和第五压力表33对油源的液压进行检测。油源最后流入到第二试件31中。经过使用后的油源流入到第八管道54中，然后流入到油箱1的回油区111内。

(3)油源的循环过滤的工作原理说明：试验台上渗漏的油源被集油盘46所收集，在吸油泵44的动力下，油源经过Y型过滤器45粗过滤，然后流入到第二回油精过滤器43中进行精细过滤，经过精细过滤后的油源流入到油箱1的回油区111内。在过滤循环泵42的动力下，回油区111内的油源经过第五吸油过滤器41过滤，然后进入到第二回油精过滤器43中进行精细过滤，经过精细过滤后的油源最后流入到油箱1的回油区111内。

本实施例的一种农业机械的多种液压阀型式试验台针对不同的试件，可以完成以下试验：溢流阀的耐压试验、稳态压力——流量特性试验、瞬态特性试验、调压范围及压力稳定性试验、正向压力损失试验、内泄露试验、冲击测试试验等；单向阀的开启压力试验、稳态压差——流量特性试验、液控单向阀的控制压力试验、泄漏量试验等；电磁换向阀的耐压试验、内泄露试验、压力——流量特性试验、瞬态响应试验等；平衡阀的耐压试验、内泄露试验、液控压力——先导比测试、工作压力范围测试、正向压力损失试验等；多路阀的耐久性试验、密封性试验等。

针对农业机械的配件有许多供应厂家，包括插秧机、收获机及拖拉机上常用的多种液压阀，如溢流阀、平衡阀、单向阀、电磁换向阀、多路阀等，为了对这些产品进行质检分析，往往会设置型式试验来生成液压阀的性能图；该试验台适用于农业机械多种液压阀的型式试验测试，对农业机械多种液压阀的设计和各种性能测试、参数验证、生成质检报告等试验研究有重要意义。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。