某型液压电磁阀测试系统的设计

罗守华，任再青

（空军第一航空学院，河南 信阳 464000）

0 引言

为了提高飞机操纵系统的可靠性，飞机副翼、水平尾翼操纵系统可以实现人力与液压，主系统与助力系统供压的自动转换。飞机助力器电磁阀是飞机副翼、平尾操纵系统的组成附件，主要用来完成副翼操纵系统的人力与液压操纵、平尾操纵系统的主液压系统与助力液压系统的转换而设置的。其性能好坏直接影响飞机操纵系统的可靠性，影响飞行的安全。某型飞机助力器电磁阀测试系统就是根据军用飞机各类电磁阀专用 《技术条件》 和 《试验大纲》 而设计的，是以计算机为核心，集状态监控，数据采集与处理为一体的综合测试系统。

1 测试系统的组成和工作原理

本测试系统为模拟被测附件真实工作环境，以便对其性能参数进行准确的测量。设计的测试系统主要由液压系统、计算机控制系统、测控软件三部分组成。

1.1 液压系统原理

液压系统组成与原理如图1 所示，主要由油箱、液压泵、油滤、蓄压器、溢流阀.手动开关、压力表、压力调节阀、被测件、动作筒等组成。其功能是为系统进行试验工况的建立与转换。测试过程中，被测件a、b、c 三个油口进出油的控制、油滤的阻塞报警、油温报警均通过接口板D／I、D／O 由计算机进行控制。被测件的试验条件主要由管路中的各电磁阀、压力调节阀、变频器及压力、流量、温度等类传感器通过计算机接口板的D／O、D／A、A／D 实现状态切换、参数设定与测量。

图1 液压系统原理Fig.1 The theory of hydraulic pressure system

1.2 计算机控制原理

计算机控制系统原理见图2，主要由数据采集部分、工业控制计算机及其外设、电源与配电系统等组成。数据采集部分主要由压力、流量、温度、多功能A／D、D／A、D／O、D／I 板，电压、电流信号测试电路等组成。A／D 转换采用软件触发。工作时，各路参数信号通过接口板与计算机总线相连，在测控软件的支持下，有序地完成系统性能参数的采集、控制与调节。工业控制计算机部分包括主机、监视器、键盘、鼠标和打印机等。主机采用MG6-P10-TZQ354 工业控制计算机，该机可靠性高、抗干扰能力强、防震、防潮、体积小。检测过程中的所有信息均显示在工作站的屏幕上。工业控制计算机是试验系统的核心。其标准总线结构为选用成熟的硬件产品提供了基础，避免重复开发及板级快速维修。

图2 计算机控制系统原理Fig.2 The theory of computer control system

测控软件是在WindowsXP 平台下，选用CVI6.0 作为编程工具开发的。具有友好清晰的图形用户界面。测试系统所需要的各种功能分门别类地放在窗口的下拉式菜单和按钮中，用户不必记忆每个任务所需的具体的命令，只需用鼠标点按相应按钮即可。

2 主要解决的技术问题

2.1 系统压力与流量控制方案

根据军用飞机各类电磁阀专用 《技术条件》 和 《试验大纲》 及相关测试要求： 在特定压力、流量条件下、对助力器电磁阀密封性能，工作性能进行测试。采用计算机利用液压压力调节阀及压力传感器对液压压力进行PID 精确控制；利用油液流量计，由计算机对二位三通电磁阀进行PID 控制，以完成对被测件流量的控制。

2.2 液压系统采用液压集成技术。

根据部队助力器电磁阀检测频率高的特点，要求助力器电磁阀的测试装置便于移动、便于检修。本测试系统通过集成液压油路块将液压元件安装在油路块的各个面上，液压元件可采用板式安装、插装式安装，如： 回油滤、单向阀、节流器、压力调节阀组成回油液压集成块。通过这种方式实现了测试装置轻便、维修性好的要求。

2.3 压力闭环控制技术

助力器电磁阀在测试过程中要求压力稳定、准确。为此我们选用先进的可编程电液比例阀、高精度压力传感器、流量传感器，在控制过程中采用闭环反馈环节，通过测控软件的支持，实现对系统的液压参数按预定规律进行控制。

3 结论

该测试系统自2011年交付飞机修理厂以来，已修复10 批50 余件（套）产品。经过试验、试用证明，该测试系统具有测试精度高、自动化程度高、性能可靠稳定、移动轻便等特点，解决了飞机修理厂在新机修理建线中对助力器电磁阀测试难的问题。便于在部队、修理工厂推广使用，对提高军用飞机修理厂的修理能力有着重要意义。

[1] 99-J7B-FF，助力器电磁阀技术条件[S].

[2] 汝少明.歼强飞机构造学[M].蓝天出版社，2001.

[3] 李壮云.液压元件与系统[M].北京：机械工业出版社，2011.

[4]气动工程手册缩委会.气动工程手册[M].北京：国际工业出版杜，1995.

[5] 雷天觉.新编液压工程手册[M].北京：北京理工大学出版杜，1998.