[實用新型]一種磁流變閥性能測試實驗系統

有效

• 申請號: 201420415574.0
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN204008101U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 胡國良;張海云;張小宇;龔美慧;徐明;龍銘
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本實用新型涉及一種液壓閥性能測試實驗系統，尤其涉及一種磁流變閥性能測試實驗系統。

背景技術

液壓傳動系統中控制元件選擇不當或控制元件性能達不到工作所需要求，整個液壓系統就不能很好地工作，這將對機械、汽車、航空、建筑等需要液壓系統的行業領域帶來很大的影響甚至是財產生命損失。

液壓傳動主要是通過液壓閥的控制元件來實現控制的，液壓閥的選擇不僅涉及到它的類型而且性能要求更是重要影響因素。磁流變閥作為磁流變液系統的核心控制元件，它的性能直接影響系統的傳動、控制、響應等。

磁流變閥是一種以磁流變液的磁流變效應為控制原理設計的新型智能液壓控制元件。通過改變外加磁場強度的大小來調節磁流變閥的控制壓力、流量及液流的流動方向，實現磁流變閥的智能控制，很好地解決了由于油液污染而引起的常規伺服閥不能正常工作的問題，也不需要結構復雜的精密零件，制造成本大大降低。同時磁流變閥由于沒有可移動的機械部件，其通過的磁流變液的流量可由外加電流控制，因此響應速度快、噪聲低、能耗小、工作穩定可靠，具有良好的工業應用前景。

一般情況下，最初設計出的磁流變閥響應時間較慢，磁流變液易滲透、易漏，信號采集困難、性能較不穩定。實際設計過程中，由于磁隙空間的限制，要同時實現增加阻尼間隙內的磁感應強度和提高有效阻尼間隙的長度比較困難。因此，設計一種性能穩定且結構相對緊湊的磁流變閥，使磁流變閥的進出口壓差更大、壓力控制范圍更寬，是本行業亟需解決的問題，也是進一步拓寬磁流變閥工業應用的前提，需要通過不斷優化設計并對其進行性能測試實驗來驗證是否達到設計要求。

發明內容

為了克服背景技術所存在的問題及滿足磁流變閥在不同工況下的實際使用要求，本實用新型提供一種磁流變閥性能測試實驗系統。基于磁流變效應連續、可逆、迅速和易于控制操作的特點，該測試實驗系統能夠成為電氣控制與液壓傳動系統間簡單且響應迅速的裝置，既克服了一般液壓傳動系統液壓油帶來的污染、響應慢、機械連接要求精確、密封性要求強、不能實時采集、控制等問題；又能實現可靠性高、動作快速靈敏，可完成精確的磁流變閥性能測試實驗，實時采集閥進出口壓力相關數據，并且采集卡中數字化信號可以直接導入計算機，通過計算機進行處理分析并顯示，同時可以通過計算機設置相應關鍵參數對系統進行控制。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案包括：計算機(1)、采集卡(2)、電源(3)、電機(4)、齒輪泵(5)、壓力傳感器Ⅰ(6)、壓力傳感器Ⅱ(7)、磁流變閥(8)、溢流閥Ⅰ(9)、溢流閥Ⅱ(10)及油箱(11)。電機(4)和齒輪泵(5)通過聯軸器剛性連接；齒輪泵(5)出口端分別與壓力傳感器Ⅰ(6)進口端、磁流變閥(8)進口端和溢流閥Ⅰ(9)進口端相連通。磁流變閥(8)的出口端分別與壓力傳感器Ⅱ(7)進口端和溢流閥Ⅱ(10)進口端相連通。齒輪泵(5)進口端、溢流閥Ⅰ(9)出口端及溢流閥Ⅱ(10)出口端分別與油箱(11)相連通。電源(3)分別與壓力傳感器Ⅰ(6)電氣接口、壓力傳感器Ⅱ(7)電氣接口和磁流變閥(8)勵磁線圈相連通，為壓力傳感器Ⅰ(6)、壓力傳感器Ⅱ(7)和磁流變閥(8)提供工作電流。壓力傳感器Ⅰ(6)可實時檢測磁流變閥(8)進口端壓力，壓力傳感器Ⅱ(7)可實時檢測磁流變閥(8)出口端壓力。采集卡(2)通過相應的設置端口可實時采集壓力傳感器Ⅰ(6)獲取的磁流變閥(8)進口端壓力電信號和壓力傳感器Ⅱ(7)獲取的磁流變閥(8)出口端壓力電信號；采集卡(2)和計算機(1)通過數據線相連接，采集卡(2)將獲得的電信號數字化導入計算機(1)中；計算機(1)對采集信號進行數據分析處理，并進行相關磁流變閥性能信息顯示。采集卡(2)的數據模擬量輸入為-10V~10V的電壓信號；壓力傳感器Ⅰ(6)和壓力傳感器Ⅱ(7)分別為兩線制電流輸出，需要對其輸出進行信號轉換，考慮到采集卡(2)模擬量輸入端具有較大的輸入阻抗，可將采集卡(2)設置端口與簡易電路連接，即可對壓力傳感器Ⅰ(6)和壓力傳感器Ⅱ(7)輸出信號類型進行轉換。

本實用新型與背景技術相比，具有的有益效果是：

磁流變閥性能測試實驗系統是一種以磁流變液智能材料為工作介質的液壓傳動系統，可完成不同結構的磁流變閥性能測試，包括磁流變閥壓降特性、不同負載情況下磁流變閥進出口壓力變化、磁流變閥進出口壓差隨磁流變閥結構、線圈激勵電流、阻尼間隙的變化情況等；并且工作人員可通過計算機人機界面直觀觀察及處理分析結果；并能方便地實現相應關鍵參數的設置、數據修改、保存、傳送、清除等。該測試實驗系統可靠性高、動作快速、靈敏。

附圖說明