某型飞机刹车系统液压伺服阀性能测试装置的设计

2015-01-21孙翔龙

机电产品开发与创新 2015年3期

孙翔龙

（空军第一航空学院，河南信阳 464000）

0 引言

电液伺服阀作为机械、电子和液压技术相结合的高度精密部件，具有控制精度高、响应速度快、信号处理灵活、输出功率大和结构紧凑等优点，现在被飞机刹车，舵机等液压系统广泛的采用，其的性能好坏直接影响飞机液压系统的工作可靠性，影响飞机飞行安全。某型飞机刹车部分采用的是液压刹车，其刹车压力的调节是通过FDS201A 伺服阀来实现的。飞行维护规程规定，飞机飞行300 小时时必须对伺服阀的性能进行测试，伺服阀性能测试装置是外场维护必不可少测试装备。

1 FDS201A 伺服阀性能测试内容

依据飞机外场维护规程99-J7B-FF 中对伺服阀的300 小时定检测试要求，伺服阀的测试内容主要包括密封性和输入-输出特性。

（1）密封性：向“J”管嘴输入21MPa 的液压油，向“SJ”“S”管嘴输入10MPa2 油压，向“H”管嘴输入2MPa 的油压，保持3 分钟，不允许外部漏油。

（2）输入-输出特性：向“J”管嘴输入21MPa 的油压，向“SJ” 管嘴输入0～8.7±0.5MPa 的控制压力，检查“S”管嘴压力应符合8.7±0.5MPa，保持“SJ”管嘴压力为8.7MPa。此时，向伺服阀加上27V 电压（输入电流0～9mA），检查“S”管嘴的刹车压力和输入的电流值应呈反比对应。

2 FDS201A 伺服阀的性能测试原理及实施

依据外场维护规程99-J7B-FF 中伺服阀试验条件、试验方法及测试装置的具体规定，综合机电控制技术水平、机电产品质量及实际条件，对各种可行方案进行全面分析、比较，确定下述测试方案。

测试装置由泵站、测试台、控制柜3 部分组成，液压系统原理如图1 所示。

2.1 泵站

泵站为测试台系统提供测试需要的液压能并实现试验工况的建立与转换。主要组成部分有：液压泵、油液过滤装置、油温控制装置、压力安全控制装置、电液压力比例阀、电液流量比例阀等。在测试过程中，泵站的起动、停止、油液温度控制、油滤的阻塞报警可通过接口板D/I、D/O 由计算机进行自动控制；系统内设置电液压力比例阀和电液流量比例阀，在计算机的控制下可实现为不同测试对象提供所需的压力和流量；采用流量泵和电液比例阀，以满足64L/min 的大流量的输出和35MPa 额定压力的要求。

2.2 测试台

测试台检测FDS201A 伺服阀的性能，台体主要由压力传感器、流量传感器、比例减压阀、集成电源和控制电路等组成。一方面提供附件工作所需要压力和流量，检测附件工作的压力、流量参数。另一方面检测液压伺服阀的密封性，输入输出特性等参数。测试台分液压部分和电控部分，两大部分集成到一个台体中。测试台为外部供压，管路中设置有进油阀、两个比例减压阀、安全阀、流量传感器、精密油滤等。测试台与液压泵站出油、回油管路相连，被测伺服阀的进油口J、回油口H、刹车油口S、刹车进油口SJ 分别与台体的供油接头1、回油接头、负载接头2、供油接头2 相连，伺服阀线圈用电缆线连接到面板的插座上,待测液压电磁阀连接及液压部分原理图如图1 所示。

图1 测试台液压系统原理图Fig.1 Test bench hydraulic pressure system principle

2.3 控制柜

控制柜用来安装工控机及其他控制电路。系统硬件主要由工控机及其外设、数据采集部分（压力传感器、涡轮流量传感器、液温传感器、通用型多功能A/D、D/A 接口板、继电器端子板）、信号发生与控制部分等组成。控制柜与测试台、泵站之间通过导线连接，无液压连接。

3 计算机测控系统

控制柜中工控机、测控软件、数据采集部分，以及测试台中的压力、流量传感器，液压比例阀电控部分等组成测试装置的计算机测控系统。系统中温度、压力、流量等传感器可输出0～5V 标准信号，可直接与A/D 接口卡模拟量输入通道相连，通过多路模拟开关，巡回进行数据采集。液压泵电机的启动、停止，电磁控制阀的工作状态切换则经I/O 卡的开关量输出通道通过继电器来实现。计算机控制子系统较好地实现了试验台测试工况的自动建立与转换、数据的自动采集、分析、存储和输出。计算机测控系统框图如图2 所示。