電液壓力伺服閥的測試

電液伺服機構的結構復雜、輸出參數精度高、控制調節準確、對環境條件（如介質溫度、清潔度）反應敏感。在維修中，系統監測和單個元件的離線性能檢測難度都很大，這給液壓系統的檢測、維修保障提出了嚴峻挑戰。電液壓力伺服閥計算機輔助測試系統是以數字計算機為核心、集機電液控制和數據處理于一體的專用測試系統，具有智能化程度高、測試精度高、操作簡便的特點。

1．電液壓力伺服閥結構特點

電液壓力伺服閥是一種具有內部壓力反饋、雙腔輸入、單腔輸出、雙向固定負增益的壓力伺服閥，如圖17所示。可應用于飛機、火車、汽車防滑剎車系統中。它由電極化式永久磁力矩馬達、噴嘴擋板、功率滑閥及壓力反饋活塞組成。當力矩馬達沒有感受到機輪的轉速信號時，擋板處于中立位置，高壓油液經控制進油接頭“1”，進入伺服閥通向滑閥左、右兩端，由于滑閥左、右兩端壓力相等，在彈簧的作用下，滑閥處于右極限位置，此時剎車進油接頭“4”與剎車接頭“3”（輸出）相通。當力矩馬達感受到機輪的轉速信號時，力矩馬達得到一個正向控制電流，驅動擋板逆時針偏轉，此時，右噴嘴阻力增大，左噴嘴阻力減小，于是閥心右端液壓力比左端大，滑閥克服彈簧力向左移動，剎車進油路漸漸被關閉，輸出端與回油逐漸相通，輸出壓力漸漸減小，直到作用在反饋活塞兩端的反饋力使閥心停止運動為止。輸入的電流越大，輸出的壓力越小。

2．測試系統的組成

電液壓力伺服閥結構和功能的特殊性決定了其測試系統的獨特性和專用性。目前，許多大學和科研機構研制的伺服閥測試系統都是基于流量伺服閥，無法對電液壓力伺服閥進行測試和性能分析。

電液伺服閥計算機輔助測試系統是以電液伺服閥為對象，利用計算機對整個測試系統進行運行管理和輸入、輸出參數控制、調節，以便給被測試元件建立最優的測試工況；另一方面，通過數據的采集、處理和分析，將檢測結果以圖表、曲線或參數等形式輸出；同時對檢測結果及誤差進行定性或定量分析，為使用人員提供故障產生機理及故障零件的可能分布位置。該系統主要由液壓管路子系統和計算機硬件系統以及相應的軟件組成(見圖18)。

液壓管路子系統的功能是為電液壓力伺服閥的動靜態性能測試提供液壓能，建立相應的測試工況，主要包括液壓泵站、液壓管路、壓力、流量、溫度調節元件及必要的模擬量顯示儀表，其原理如圖19所示。

系統硬件包括工業控制計算機、傳感器與顯示單元、數據采集與處理單元、測量結果輸出單元等（見圖20）。其功能是通過數據采集、轉換、處理完成系統各種參數的測量、控制、調節和被檢參數輸出。通過傳感器、A/D轉換板等硬件設施與管路子系統有機地結合在一起實現測試過程的自動完成。

電液伺服閥檢測需要管理大量的界面文字信息，這些信息需要與測試過程同步顯示，而結果報表文件需要在測試完畢以后以規范、整齊的格式綜合顯示或打印。這些內容繁多，意義亦千差萬別，檢測程序應能對各種信息實行有序管理，分析計算和實時處理。根據測試系統的特點在Windows環境下利用Visual C++編制了專用測控軟件。控制主程序流程如圖21所示。

3．工作原理

檢測過程中，在計算機主菜單的提示下，用鼠標點擊測試項目指令，在測控軟件支持下，系統根據具體測試項目的要求控制繼電器將各種方向控制閥置于規定的狀態；同時向各電液比例控制元件發出相應控制指令信號，該信號經放大器放大后直接驅動電液比例元件工作，對系統的狀態參數如進油壓力p_j、剎車進油壓力P_si，回油壓力p_h、剎車（負載）壓力p_s及相應電壓（或電流）進行自動調節，從而實現測試工況的自動建立。

測試工況建立后，系統通過各種傳感器采集被測試對象的輸出參數，經處理后存入結果報表。

4．總結

電液伺服閥計算機輔助測試系統，能按航空大型修理廠技術條件和試驗大綱完成電液伺服閥電氣性能，動靜態性能的總體測試。解決了目前空軍航空修理廠缺乏電液伺服控制元件測試檢驗設備的問題。系統在工廠應用，電液伺服控制元件的地面修理變為現實，為修理廠節約了大量的財力。