一种拖拉机液压多路阀用试验装置及其试验方法
技术领域
本发明涉及多路阀测试技术领域，具体的说是一种用于拖拉机液压多路阀的试验装置和试验方法。
背景技术
多路阀属于高精密液压元件，是拖拉机配液压输出配置必不可少的零部件，近几年拖拉机开发的卧式强压和立式强压配置更是依赖于多路阀，逐渐替代了传统带分配器结构的提升器。
市场三包服务反应多路阀元件最常见的故障是內泄、外漏、卡阀。主要原因集中在制造工艺过程控制:1、阀杆与阀体之间配合间隙较大，长期使用或油液不清洁等加快了阀杆与阀体的磨损，破坏了配合密封面，导致內泄油。2、如果螺栓的坚固扭矩不同，导致阀体翘曲。另外装配时阀体结合面损伤或O形圈损坏，在油压作用下，阀体之间发生外漏。3、如果阀体与阀杆间清洁度差，产生较大的阻力或者阀杆复位弹簧变形、损坏，使阀杆复位困难，导致多路阀杆不能灵活复位，沟槽与油道相通，产生内泄。4、阀杆与阀体的密封靠O型密封圈来实现，若密封圈装配不当被切边，在系统压力作用下液压油会顺着阀杆流出，导致阀体渗漏油。5、阀杆与阀体之间配合间隙较小或清洁度差，在系统高温环境工作下会导致卡阀。6、如果阀体毛坯内腔预铸油道存在气孔、砂眼、裂纹等铸造缺陷时，产生内泄。
鉴于以上原因，对拖拉机液压多路阀的质量过程控制研究，必须提供切实可行的试验装置及试验方法。研发一种可实现大或小流量多路阀在可调温度下测定液压系统所需压力，可以模拟拖拉机要求的悬挂系统静沉降数值，实时监控多路阀元件的质量特性，实现多系列多路阀产品的出厂试验，为液压多路阀批量制造的工艺过程控制提供有效试验数据，易于操作、方法简单、安全可靠的拖拉机液压多路阀试验装置实为必要。
发明内容
本发明的技术目的为：提供一种用于拖拉机液压多路阀的试验装置和试验方法，可实现不同流量、不同温度、不同系统压力条件下，液压多路阀性能的测定，为液压多路阀批量制造的工艺过程控制提供技术和参数指导，把好出厂质量关。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种拖拉机液压多路阀用试验装置，包括油箱组件、动力组件、PLC控制组件、待测多路阀、模拟负载油缸、提升器和箱式基台，所述的待测多路阀和PLC控制组件均设置在箱式基台上，所述的油箱组件上连接有用于进行油液输出的进油管路以及用于进行油液回流的主回油管路、溢流回油管路和系统回油管路，在进油管路上，按照油液的输送方向依次设置有动力组件、压力表Ⅰ和两位三通电磁阀Ⅰ，该两位三通电磁阀Ⅰ的其中一个排油口通过一个高压截止阀与待测多路阀的进油口连接，另一个排油口通过系统回油管路与油箱组件连接，在该系统回油管路上还设置有一个流量表，在进油管路上设置压力表Ⅰ处，通过溢流回油管路与油箱组件连接，且该溢流回油管路上还设置有用于进行试验压力调节的并联溢流阀Ⅰ，所述主回油管路的末端连接在待测多路阀的出油口处，在该主回油管路上，按照油液的输送方向依次设置有压力表Ⅱ和流量表，且该压力表Ⅱ和流量表之间还设置有用于进行待测多路阀背压值调节的并联溢流阀Ⅱ；
所述的待测多路阀上还连接有液压输出油管路和液压输入油管路，在液压输出油管路上，按照油液的输送方向依次设置有压力表Ⅲ和两位三通电磁阀Ⅱ，该两位三通电磁阀Ⅱ的其中一个排油口与模拟负载油缸的无杆腔连接，模拟负载油缸的有杆腔与提升器的有杆腔连接，另一个排油口与提升器的无杆腔连接，该提升器的有杆腔还通过液压输入油管路与待测多路阀连接形成回路，且液压输入油管路上设置有压力表Ⅳ；
所述的PLC控制组件包括PLC控制器、操作按钮、显示器和油管连接口，油管连接口上设置有多个接口，且多个接口分别通过软管与待测多路阀上的多个工作油口一一对应连接。
优选的，所述的油箱组件和箱式基台均设置在地面上，动力组件安装在油箱组件上。
优选的，所述的待测多路阀通过一个多路阀夹具安装在箱式基台上。
优选的，所述的油箱组件包括液压油箱，设置在液压油箱内的温度计、冷却器和加热器，以及多个滤油器，其中，冷却器设置在主回油管路上，滤油器设置在进油管路和主回油管路上。
优选的，所述滤油器的个数为三个，其中两个设置在进油管路上动力组件的前、后端，另外一个设置在主回油管路上位于冷却器前端的位置。
优选的，所述的动力组件包括调频电机、联轴器和齿轮泵，调频电机和齿轮泵均固定在油箱组件上，且调频电机通过联轴器带动齿轮泵进行作业。
优选的，所述的待测多路阀包括进油阀、主阀和回油阀，该进油阀、主阀和回油阀通过三个双头螺栓紧固连接在一起，所述进油阀的一端安装有一个安全阀，进油阀上还开设有工作油口P和工作油口T，主阀上设置有单向阀、单双左右调节阀、工作油口A和工作油口B，主阀的内部装配有主阀芯合件，且该主阀芯合件通过主阀端部设置的一个弹簧盖压紧在主阀内，主阀的外部设置有用于对其进行操控调节的操纵机构合件，所述的回油阀上还安装有出油口座。
优选的，所述的工作油口A通过两位三通电磁阀Ⅱ分别与模拟负载油缸和提升器的无杆腔连接，工作油口B与模拟负载油缸和提升器的有杆腔连接。
一种拖拉机液压多路阀的试验方法，包括以下步骤：
1、将齿轮泵通过连接法兰固定在油箱组件上，之后，采用联轴器将齿轮泵和调频电机连接；将待测多路阀通过多路阀夹具固定在箱式基台上，然后，通过软管将油管连接口上的多个接口与待测多路阀上的多个工作油口一一对应连接，并确保接头处不能出现渗漏油现象；
2、启动PLC控制组件中的开关，在显示器上设置温度和流量工艺参数，旋开操作旋钮中的急停开关，使油箱组件中的加热器或冷却器作用，加热或冷却油箱组件中的油液，使油温稳定至显示器设置温度值；然后，将操作旋钮中的“调整/工作”按钮放在“工作”位置，按液压启动按钮和测试开始按钮，动力组件作业，使进油管路中的油液流量达到工艺设定流量，并自动整定到该设置流量值；
3、将待测多路阀调节至中立位置，之后，通过调节并联溢流阀Ⅱ，实现远程调控待测多路阀的背压值，调节并联溢流阀Ⅰ，实现远程调控整个试验装置的系统压力；连续操控动作待测多路阀次，检查待测多路阀是否有上升、中立、下降、浮动换向性能、阀杆回位是否灵活；观察待测多路阀各结合面有无外渗漏油现象，观察液压输出油管路和液压输入油管路的压力表，调整待测多路阀中的安全阀全开启压力到规定值，并锁死安全阀；
4、将待测多路阀调节至中立位置，当整个试验装置压力变化稳定时开始计时，保压1min，记录压力表Ⅲ和压力表Ⅳ的压力下降值，作为衡量拖拉机悬挂静沉降量的一个重要指标；当需抽检验证拖拉机悬挂静沉降真实数值时，启动两位三通电磁阀Ⅱ，待提升器带动悬挂系统提升到最高值时，关闭动力组件，开始记时，并记录半小时内压力表Ⅲ和压力表Ⅳ的下降数据；
5、完成试验，清除待测多路阀中的余油，对实验过程进行记录，并对实验数据进行分析。
有益效果：
1、本发明的一种拖拉机液压多路阀用试验装置，结构简单，设计合理。1）可根据待测多路阀中立位保压试验的压降数值，来合理选取阀杆与阀体之间的工艺配磨间隙范围，保证了拖拉机悬挂的静沉降量；2）为阀孔和阀杆的实际所需形状公差提供了基础数据，为批量稳定珩磨阀孔和配磨高精度阀杆提出了具体的数据范围；3）有效的杜绝了装配缺陷导致的內泄外漏油现象，如O型圈装配不当、被切边、螺栓的坚固扭矩不同、阀体结合面损伤等，提高了成品率；4）可检查到阀体毛坯内腔预铸油道有气孔、砂眼、裂纹等铸造缺陷而产生的內泄问题；5）可检验外购件质量是否合格，如大弹簧盖、操纵杆支座、滑阀弹簧等，在高压环境下是否会影响多路阀杆的灵活复位；6）试验装置可以标定、调整不同的温度、压力、流量参数，进行实时监控多路阀元件的质量特性，可实现多系列多路阀产品的出厂试验，为液压多路阀制造工艺过程控制提供有效试验数据，简单易行，易于实施，具有很好的使用价值。
2、本发明的一种拖拉机液压多路阀用试验方法，步骤简单、操作方便，能够快速、准确的对待测多路阀进行性能测定，实用效果较好。
附图说明
图1为本发明的液压原理图；
图2为本发明中动力组件的结构示意图；
图3为本发明中箱式基台的结构示意图；
图4为本发明中被测多路阀的结构示意图；
附图标记：1、油箱组件，101液压油箱，102、温度计，103、冷却器，104、加热器，105、滤油器，2、动力组件，201、调频电机，202、联轴器，203、齿轮泵，3、进油管路，4、主回油管路，5、溢流回油管路，6、系统回油管路，7、压力表Ⅰ，8、待测多路阀，801、进油阀，802、主阀，803、回油阀，804、主阀芯合件，805、操纵机构合件，806、出油口座，807、双头螺栓，808、单向阀，809、单双左右调节阀，810、弹簧盖，811、安全阀，9、模拟负载油缸，10、提升器，11、箱式基台，12、两位三通电磁阀Ⅰ，13、高压截止阀，14、流量表，15、并联溢流阀Ⅰ，16、压力表Ⅱ，17、并联溢流阀Ⅱ，18、液压输出油管路，19、液压输入油管路，20、压力表Ⅲ，21、两位三通电磁阀Ⅱ，22、压力表Ⅳ，23、PLC控制器，24、操作按钮，25、显示器，26、油管连接口，27、多路阀夹具。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明：
如图所述，一种拖拉机液压多路阀用试验装置，包括油箱组件1、动力组件2、PLC控制组件、待测多路阀8、模拟负载油缸9、提升器10和箱式基台11，所述的待测多路阀8和PLC控制组件均设置在箱式基台11上，油箱组件1与箱式基台11安装在地面上；动力组件2安装在油箱组件1上；两位三通电磁阀Ⅰ12和两位三通电磁阀Ⅱ21分别连接在动力组件2和待测多路阀8之间、待测多路阀8与模拟负载油缸9和提升器10之间；温度计102安装在液压油箱101里；流量计14安装在主回油管路4和系统回油管路6上，四个压力表分别安装在进油管路3、主回油管路4、液压输出油管路18和液压输入油管路19上；两个并联溢流阀分别接在动力组件2和油箱组件1之间、多路阀8和油箱组件1之间；高压截止阀7安装在两位三通电磁阀Ⅰ12和待测多路阀8之间；待测多路阀8安装在多路阀夹具27上，并通过软管与油管连接口26的PTABP1一一对应连接紧固；模拟负载油缸9和提升器10两个执行元件并排连接，通过两位三通电磁阀Ⅱ21控制分别启动；箱式基台11通过地脚螺栓安装在地面上；箱式基台11侧面安装PLC控制器23、操作按钮24、显示器25和油管连接口26；多路阀夹具27安装在箱式基台11上。
所述的油箱组件1包括液压油箱101，设置在液压油箱101内的温度计102、冷却器103和加热器104，以及多个滤油器105，其中，液压油箱101通过地脚螺栓固定在地面上；冷却器103设置在主回油管路4上；温度计102和加热器104安装在液压油箱101内；待测多路阀8的P1口806与油箱101之间用主回油管路4连接；滤油器105选择不同精度的滤芯分别安装在进油管路3和主回油管路4上，滤油器105的个数为三个，其中两个设置在进油管路3上动力组件2的前、后端，另外一个设置在主回油管路4上位于冷却器103前端的位置，对系统中的液压油进行三级过滤，保证试验台系统的清洁度达标。
所述的动力组件2包括调频电机201、联轴器202和齿轮泵203，调频电机201连接电源，并固定在油箱组件1上，齿轮泵203通过连接法兰盘固定在油箱组件1上；且调频电机201通过联轴器202带动齿轮泵203进行作业。动力组件2与多路阀8进油口之间用进油管路3连接，动力组件2与油箱101之间用进油管路3连接；通过调整调频电机201的转速，使系统的流量达到试验要求的流量。
两位三通电磁阀Ⅰ12接在动力组件2和油箱组件1之间，使设备有调整、工作二种操作模式。在调整模式下，按液压启动操作按钮，显示器液压电机灯亮，显示器上显示系统会有管路的流量表显示空载流量、主回油管路4上的流量表显示背压2MPa时的试验流量。该模式主要是为了维修时手动控制调试使用；两位三通电磁阀Ⅱ21接在多路阀8和模拟负载油缸9、提升器10之间，可分别控制启动模拟负载油缸9和提升器10，进行对比选择性试验。
试验装置中的压力表用于监控试验压力，包括：压力表Ⅰ7、压力表Ⅱ16、压力表Ⅲ20、压力表Ⅳ22，压力表Ⅰ设在进油管路3上，显示试验台系统压力；压力表Ⅱ在主回油管路4上，显示被测多路阀8设定背压值；压力表Ⅲ设置在液压输出管路18上，显示被测多路阀A口压力值即被测多路阀8的全开压力值；压力表Ⅳ设置在液压输入管路19上，显示被测多路阀B口压力值即被测多路阀8设定背压值；
试验装置中的两个并联溢流阀用来调整试验压力。并联溢流阀Ⅰ15设置在溢流回油管路5上，可以通过调整两个溢流阀，实现远程调控试验台的系统压力；并联溢流阀Ⅱ17在被测多路阀8的主回油管路4上，可以通过调整两个溢流阀，实现远程调控被测多路阀8的背压值。
被测多路阀8系被试阀元件，包括进油阀801、主阀802、回油阀803、主阀芯合件804、操纵机构合件805、出油口座806、双头螺栓807、单向阀808、单双左右调节阀809、弹簧盖810、安全阀811。将单向阀808压装在主阀802上，用双头螺栓807依次将进油阀801、主阀802和回油阀803紧固连接在一起，保证主阀孔变形量不超过珩磨余量。珩磨主阀孔后配磨主阀芯。将主阀芯合件804插入主阀孔内，用弹簧盖810压紧，装配操纵机构合件805。将出油口座806安装在回油阀803上。将单双左右调节阀809安装在主阀802上，保证灵活转动。将安全阀811安装在进油阀801上，调整至产品要求全开启压力值并锁死。在操纵机构合件805作用下，被测多路阀8可以实现上升、中立、下降、浮动功能。
被测多路阀8安装在多路阀夹具27上，被测多路阀8的两输出口A、B分别与模拟负载油缸9和提升器10的上下腔连接。在操纵机构合件805的作用下对高压液压油的流向进行换向，从而控制模拟负载油缸9的伸缩运动、提升器10的提升运动，对多路阀8出厂质量进行逐项检验。
PLC控制组件包括PLC控制器23、操作按钮24、显示器25和油管连接口26，油管连接口26上设置有多个接口，且多个接口分别通过软管与待测多路阀8上的多个工作油口一一对应连接。
本发明的一种用于拖拉机液压多路阀的试验装置的试验方法和工作原理如下：
[1]、安装:齿轮泵安装在法兰上，用联轴器将齿轮泵和调频电机连接；将多路阀固定在试验台夹具上，连接油管并备紧接头螺母，油路连接时PTABP1口须相互对应且不能出现接头渗漏油现象。
[2]、通电后打开设备总开关、启动电脑开启多路阀试验台。在显示器上设置温度和流量工艺参数。旋开急停开关，加热器工作，使试验台油温自动加热到设置温度值，若温度超过设置值时，冷却器开始工作，保持系统温度稳定；将“调整/工作”按钮放在“工作”位置，按液压启动按钮、测试开始按钮，调频电机改变转速，通过联轴器带动齿轮泵达到工艺设定流量，自动整定到设置流量值。
[3]、滑阀中立位置时调节并联溢流阀Ⅱ，实现远程调控被测多路阀的背压值。调节并联溢流阀Ⅰ，实现远程调控试验台的系统压力；连续动作被测阀操纵机构10次，检查是否有上升、中立、下降、浮动换向性能、阀杆回位是否灵活；观察各结合面有无外渗漏油现象；扳动操纵机构观察A口或B口压力表，调整安全阀全开启压力到规定值并锁死安全阀。
[4]、滑阀快速移动到中立位置时，当压力变化稳定时开始计时，保压1min，记录A口或B口压力下降值，作为衡量拖拉机悬挂静沉降量的一个重要指标。若要抽检验证拖拉机悬挂静沉降真实数值，可以启动两位三通电磁阀，让提升器带动悬挂系统提升到最高值，关闭试验台齿轮泵，开始记时，记录半小时的下降数据。
[5]、试验结束后清除阀体内腔余油，并整齐放置在指定器具上。对实验过程中出现的问题进行汇总，对实验数据进行分析。
本发明的一种拖拉机液压多路阀用试验装置，可实现大或小流量多路阀在可调温度下调整液压系统所需压力，为液压多路阀制造工艺过程控制提供有效试验数据，把好出厂质量关。
最后应当说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的全部内容，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行形式上的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的思路启示之内所作出的形式修改、等同替换等，均应包含在本发明的权利保护范围之内。
