YCB齒輪油泵-10/2.5閥門啟閉特性的研究與在線檢測(cè)技術(shù)
長(zhǎng)期以來(lái),
YCB齒輪油泵對(duì)閥門啟閉特性的檢測(cè)一直沿用六七十年代的傳統(tǒng)方法——采用油液檢測(cè),并在測(cè)試過(guò)程中是以人工操作為主。用傳統(tǒng)方法模擬YCB齒輪油泵-10/2.5工作情況,需要在出油管道中充入油液,然后通過(guò)幾天的時(shí)間來(lái)觀察供油逆止閥的泄漏情況。這種檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,很難滿足生產(chǎn)自動(dòng)化的要求。而且其檢測(cè)精度低、人工工作量大、測(cè)試效率低,且產(chǎn)品檢測(cè)完后,很難完全清洗還原。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,使用計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于液壓測(cè)試技術(shù)已顯示出測(cè)試精度高、測(cè)試速度快和人工工作量大大減少的優(yōu)越性。
一、閥門工作特性 在任何工況下,YCB齒輪油泵-10/2.5供給系統(tǒng)都必須給發(fā)動(dòng)機(jī)提供所需的燃油量。YCB齒輪油泵將燃油持續(xù)地從油箱中吸出,經(jīng)過(guò)燃油濾清器、燃油分配器,送到電磁噴油器中。噴油器將燃油以精確的油量噴入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道內(nèi)。多余的燃油通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器回到油箱。
YCB齒輪油泵-10/2.5的單向閥主要用于防止燃油倒流,保持管路殘余壓力,以便發(fā)動(dòng)機(jī)下次容易啟動(dòng),并可防止由于溫度較高所產(chǎn)生的油路氣阻現(xiàn)象,影響發(fā)動(dòng)機(jī)熱啟動(dòng)性能。因此對(duì)單向閥性能的要求主要是:當(dāng)油液通過(guò)單向閥流動(dòng)時(shí),阻力要小,也就是壓力損失要??;而當(dāng)油液反向流入時(shí),閥口的密封性要好,無(wú)泄漏;工作時(shí)不應(yīng)有振動(dòng)、沖擊和噪聲等。 當(dāng)油泵輸出壓力超過(guò)額定值時(shí),安全溢流閥會(huì)自動(dòng)打開(kāi),高壓燃油可回至油泵的進(jìn)油室,并在油泵和電動(dòng)機(jī)內(nèi)循環(huán),以此可以避免由于油路堵塞而引起管路油壓過(guò)高造成管路破裂或YCB齒輪油泵-10/2.5損壞等現(xiàn)象的發(fā)生。因而對(duì)溢流閥主要性能的要求是:調(diào)壓范圍大,調(diào)壓偏差小,壓力振擺小,動(dòng)作靈敏,過(guò)流能力大,壓力損失小和噪聲小等。
在閥的彈簧剛度和預(yù)壓縮量一定時(shí),溢流閥從開(kāi)啟到最大開(kāi)口,以及從最大開(kāi)口到閉合過(guò)程中的流量與壓力之間的關(guān)系,稱為溢流閥的啟閉特性。其動(dòng)態(tài)性能是指當(dāng)系統(tǒng)壓力突變而超過(guò)溢流閥的調(diào)定壓力時(shí),閥的壓力變化和穩(wěn)定過(guò)程。一般用壓力超調(diào)量,升壓時(shí)間和穩(wěn)壓時(shí)間來(lái)衡量。
二、測(cè)試系統(tǒng)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)
1.測(cè)試系統(tǒng)原理 整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)部分由帶出油口的端蓋(工件),5個(gè)電磁閥門,一個(gè)負(fù)壓發(fā)生器,一個(gè)傳感器和氣控三聯(lián)件組成。電磁閥1是控制出油口處的單向閥,電磁閥2、3控制正壓源,電磁閥4、5控制負(fù)壓發(fā)生器,傳感器始終檢測(cè)工件內(nèi)腔的壓力。
圓弧齒輪泵在工件被定位和密封好的情況下,從工件底部采用電動(dòng)調(diào)壓閥加壓,達(dá)到給定壓力后,安全溢流閥開(kāi)啟,進(jìn)行保壓,計(jì)算機(jī)自動(dòng)定時(shí),保壓過(guò)程中判斷溢流閥的密封性。保壓結(jié)束后,由計(jì)算機(jī)控制的電磁閥1卸壓,單向閥開(kāi)啟。接下來(lái)是利用抽真空檢測(cè)單向閥的密封性,改變傳統(tǒng)的方法,用氣路檢測(cè)代替油液。
2.測(cè)試系統(tǒng)工作臺(tái)機(jī)械部分的設(shè)計(jì) 測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括:機(jī)械夾具工作臺(tái)的設(shè)計(jì),氣路檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)控制電路的設(shè)計(jì)。這里主要介紹機(jī)械夾具工作臺(tái)的設(shè)計(jì)。筆者以浙江臺(tái)州玉環(huán)長(zhǎng)征汽車配件廠的YCB齒輪油泵-10/2.5為研究核心,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行閥門啟閉特性在線測(cè)試系統(tǒng)研究。 設(shè)計(jì)合理的工作臺(tái),有以下幾個(gè)需要特別注意的關(guān)鍵問(wèn)題:
(1)工件的定位。
(2)汽缸的選取。工件靠汽缸壓緊后,再往工件內(nèi)通正氣壓進(jìn)行檢測(cè)。所以要對(duì)工件所需的壓緊力進(jìn)行計(jì)算,滿足測(cè)試裝置的要求。汽缸選好后,我們才能對(duì)支撐汽缸的支架進(jìn)行設(shè)計(jì),確定幾何尺寸并進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和可靠性計(jì)算,提高在線檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。
(3)設(shè)計(jì)中各個(gè)環(huán)節(jié)的密封問(wèn)題。
3.測(cè)試系統(tǒng)智能化 大多數(shù)閥門生產(chǎn)廠家目前仍沿用人工利用油液方法測(cè)試,這種方法效率低、誤差大,并且只能對(duì)靜態(tài)性能作出測(cè)試,對(duì)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)往往無(wú)能為力?,F(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)不僅對(duì)元件的靜態(tài)性能要求很高,而且對(duì)直接影響產(chǎn)品精度的動(dòng)態(tài)特性也提出了愈來(lái)愈高的要求。系統(tǒng)臺(tái)只有配備高速A/D轉(zhuǎn)換裝置及高精度計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)才能以規(guī)定精度測(cè)得元件的靜態(tài)特性,YCB齒輪油泵也只有計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)才能較為準(zhǔn)確地測(cè)得元件的動(dòng)態(tài)性能,并對(duì)之進(jìn)行分析處理,從中獲取表征元件性能的有關(guān)信息,并為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。與手工測(cè)試手段相比,計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)是其具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能、較高的測(cè)試精度、可保證測(cè)量的實(shí)時(shí)性、防止人為誤差、補(bǔ)償傳感器的非線性、實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)試過(guò)程的智能控制、嚴(yán)格控制試驗(yàn)條件,并提高試驗(yàn)效率等。
三、結(jié)束語(yǔ) 正常工作時(shí),單向閥的工作壓力要低于單向閥的額定工作壓力,單向閥的開(kāi)啟壓力在滿足系統(tǒng)要求的情況下應(yīng)盡量低,以減小壓力損失。溢流閥的調(diào)定壓力不得超過(guò)液壓系統(tǒng)的最高壓力,溢流閥的最大流量要在其額定流量范圍內(nèi)。通過(guò)試驗(yàn)及實(shí)用電路分析表明,該測(cè)試系統(tǒng)工作可靠,具有較高的測(cè)試精度和速度以及較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。