电液转换元件模块化试验系统研究

论文摘要

电液转换元件包括电液伺服、比例阀和伺服、比例泵,是机电液自动化设备中连接电子技术和液压技术的重要接口元件,一旦出现故障,不仅影响整套设备正常运行和造成经济损失,甚至可能导致严重的生产事故。因此,定期对其做性能检测、维护对企业具有重要的现实意义。然而,对于不同的电液转换元件,试验系统的构成不同,采用的测控仪器也不同,若企业建立所有应用元件的试验系统,既不经济也不尽合理,对于生产多种元件的制造企业来说也是如此。鉴于此,本文提出将各类元件的试验系统看成由若干通用的硬件模块和软件模块构成,据此设计并开发具有特定功能的油路模块库、硬件测控模块和软件测控模块库。试验时实验员只需用管路连接所需的油路模块、硬件测控模块,并利用软件模块库中的功能模块设计试验程序,便能准确、快捷地构建各类元件的试验系统。 本文首先介绍了电液转换元件试验系统模块化的方案。分析了几种典型的电液转换元件测控系统的试验油路,提取了油路中有相同功用的单元,设计并开发了硬件油路模块;分析了电液转换元件的硬件测控系统,设计了硬件测控模块。 然后,在考虑软件模块的封装和扩展问题的基础上,利用LabVIEW7.1工具开发了软件测控模块。并在此基础上,详细介绍了数据链接、控制器、频谱分析、远程数据传输等几种典型模块。 最后,作者利用所开发的硬件模块和软件模块,组建了电液伺服阀、电液比例变量泵试验系统。通过大量试验表明,所开发的数据采集、滤波平均等模块通用性强、可靠性好;利用数据链表技术开发的数据链接模块实现了数据的动态显示;利用远程数据传输模块,实现了电液比例变量泵振动数据的远程传输。 试验还表明,采用电液转换元件模块化试验系统,可以降低试验成本,提高试验效率和准确性;软件模块由于具有良好的可扩展性和通用性,可推广应用于开关控制式液压与气动元件的试验中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究的目的和意义
• 1.2 模块化技术的发展
• 1.2.1 液压集成技术的发展及应用
• 1.2.2 虚拟仪器模块的特点及应用
• 1.3 模块化技术在液压系统中的应用与发展前景
• 1.4 电液转换元件模块化试验系统的特点
• 1.5 本文的主要工作内容
• 第二章 电液转换元件模块化试验系统方案
• 2.1 电液转换元件的试验内容
• 2.1.1 稳态控制特性
• 2.1.2 稳态负载特性
• 2.1.3 阶跃响应特性
• 2.1.4 频率响应特性
• 2.1.5 故障诊断及振动分析
• 2.2 电液转换元件的试验回路分析
• 2.2.1 电液比例压力阀试验回路
• 2.2.2 电液比例变量泵试验回路
• 2.2.3 电液伺服阀试验回路
• 2.3 系统模块化方案及试验流程
• 2.3.1 硬件模块化方案
• 2.3.2 软件模块化方案
• 2.3.3 试验系统总体方案及试验流程
• 2.4 本章小节
• 第三章 试验系统硬件模块的实现
• 3.1 试验油路模块
• 3.1.1 伺服阀测试模块
• 3.1.2 油源模块
• 3.1.3 加载模块
• 3.2 硬件测控模块
• 3.2.1 压力温度测量模块
• 3.2.2 流量测量模块
• 3.2.3 比例放大模块
• 3.2.4 伺服放大模块
• 3.2.5 振动测试模块
• 3.2.6 数据采集设备模块
• 3.3 系统的抗干扰
• 3.4 本章小节
• 第四章 试验系统软件模块的实现
• 4.1 虚拟仪器软件
• 4.2 系统软件程序结构层次
• 4.2.1 板卡驱动层
• 4.2.2 测试控制层
• 4.2.3 虚拟仪器面板层
• 4.3 软件模块化流程
• 4.4 软件程序的模块化
• 4.4.1 模块封装
• 4.4.2 模块扩展
• 4.5 软件程序模块化的优点
• 4.6 几种典型模块的开发
• 4.6.1 数据链接模块
• 4.6.2 频谱分析模块
• 4.6.3 控制器模块
• 4.6.4 远程数据传输模块
• 4.7 本章小节
• 第五章 模块化试验系统应用研究
• 5.1 电液伺服阀试验研究
• 5.1.1 压力特性
• 5.1.2 内泄漏特性
• 5.1.3 流量特性
• 5.2 电液比例变量泵试验研究
• 5.2.1 电液比例恒排量泵试验
• 5.2.2 电液比例恒压泵试验
• 5.2.3 变量泵振动试验
• 5.3 本章小节
• 结论
• 一、总结
• 二、展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 独创性声明
• 致谢
• 附录