本发明专利技术一种内置式先导阀阀芯振动位移信号在线检测装置，阀体具有中空腔体，阀体的一端连接定位螺母，另一端连接堵头；调压螺钉与定位螺母通过螺纹连接，挡块、调节杆、电涡流传感器、锥阀芯及阀座依次设置在阀体内，挡块的一端顶在调压螺钉的一端，另一端连接调节杆，调节杆的一端开设有纵向切槽，中心开设有圆柱通孔，电涡流传感器呈T型结构，电涡流传感器套装在调节杆内，探头部分伸出至调节杆外，电涡流传感器内具有中空腔体，探头的中空腔体顶端安装有测量线圈，测量线圈通过延伸电缆引出至阀体外，调节杆可以轴向移动，调节弹簧套装在电涡流传感器的探头与阀芯的周向上。本发明专利技术结构简单，易于拆卸，工作稳定，且对阀腔流场性能影响小。
【技术实现步骤摘要】
一种内置式先导阀阀芯振动位移信号在线检测装置
本专利技术属于液压锥阀故障诊断排查中的在线检测排查
，具体涉及一种内置式先导阀阀芯振动位移信号在线检测装置。
技术介绍
现有大型工程机械液压系统的故障排除主要依靠工况监测、故障分离定位和参数识别等技术，其优点是技术比较成熟，分析方法多样。但是，传统的状态检测技术工作流程复杂，耗费时间周期较长，效率低下，出现误判的概率较高，这些缺点会限制液压系统智能化、集成化和信息化的发展需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上不足，提供了一种内置式先导阀阀芯振动位移信号在线检测装置，其能直观实时检测液压锥阀阀芯位移、振动信号的在线检测，具有直观高效、简单方便和易于更换等优点。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案来实现：一种内置式先导阀阀芯振动位移信号在线检测装置，包括调压螺钉、定位螺母、挡块、调节杆、电涡流传感器、调节弹簧、先导阀锥阀芯、阀座和阀体；其中，阀体具有中空腔体且两端开口，定位螺母连接在阀体的一端，阀体的另一端连接有堵头；调压螺钉与定位螺母通过螺纹连接，挡块、调节杆、电涡流传感器、先导阀锥阀芯及阀座依次设置在阀体内，挡块的一端连接在调压螺钉的一端，另一端连接在调节杆的一端，调节杆的一端开设有纵向切槽，中心开设有圆柱通孔，电涡流传感器呈T型结构，包括测量线圈、定位销和探头，电涡流传感器套装在调节杆内，定位销安装在调节杆的纵向切槽内，探头伸出至调节杆外，电涡流传感器内具有中空腔体，探头的中空腔体顶端安装有测量线圈，测量线圈通过延伸电缆引出至阀体外，调节弹簧套装在探头与先导阀锥阀芯的周向上；阀座与阀体固定相连，阀座上开有固定节流孔，调压弹簧利用弹簧力将先导阀锥阀芯顶在阀座上，固定节流孔被堵死，先导阀锥阀芯关闭，当系统压力超过调压弹簧预紧力时，先导阀锥阀芯与阀座相离，固定节流孔打开，先导阀锥阀芯开启。本专利技术进一步的改进在于，还包括调节手柄，其连接在调压螺钉的另一端。本专利技术进一步的改进在于，还包括锁紧螺母，其与调节螺钉螺纹连接，用于限制调节螺钉轴向移动。本专利技术进一步的改进在于，定位螺母内部开设有圆环形凸台，阀体上与定位螺母螺纹连接处端面开有定位槽，两者配合实现电涡流传感器的固定。本专利技术进一步的改进在于，电涡流传感器的定位销内和探头内开设有引出延伸电缆的中空腔体。本专利技术进一步的改进在于，电涡流传感器的探头的顶部距离先导阀锥阀芯基座的距离小于1.5mm。本专利技术进一步的改进在于，调节杆的周向上以及电涡流传感器的周向上均开设有密封槽，密封槽内均设置有密封圈。本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术提供的一种内置式先导阀阀芯振动位移信号在线检测装置，该装置利用电涡流传感器测量阀芯位移信号，保留先导阀内部的基本结构，减小对流道流场性能的影响。调节杆与电涡流传感器采用套筒式连接，电涡流传感器的定位销固定在阀体定位槽内，电涡流传感器的安装不影响调节杆运动。当使用调压手柄调压时，调压螺钉带动挡块、调节杆和调压弹簧动作，调节调压弹簧的预紧力。阀芯工作时的运动区域在电涡流传感器的线性量程内，且传感器动态响应频率远大于阀芯故障时的最大振动频率。传感器探头具有耐高温、高压的特性。进一步，探头的顶部距先导阀锥阀芯基座的距离小于1.5mm，探头内部的测量线圈具有较好的线性度和灵敏度。进一步，调节杆内外表面与探头外壁、阀体流道内壁接触面均装有密封圈，调节杆在调压范围内运动时，保证密封圈均在密封有效区域内。综上所述，本专利技术在原始液压阀内部结构的基础上作微改造，实现了传感器探头在阀腔内部的安装，且安装结构便于拆卸，元件便于更换，能够实时检测锥阀芯的工作状态。进而，借助电涡流传感器实时检测阀芯工作状态，可实时掌握锥阀芯是否发生卡紧、振动故障和正常工作时的阀芯开口度，属液压锥阀故障诊断排查中的在线检测排查技术。附图说明图1是溢流阀先导阀内置式电涡流传感器的安装示意图。图2是定位螺母的结构示意图，其中，图2(a)为定位螺母的轴测图，图2(b)为定位螺母的剖面图。图3是挡块的结构示意图，其中，图3(a)为挡块的轴测图，图3(b)为挡块的剖面图。图4是调节杆的结构示意图，其中，图4(a)为调节杆的轴测图，图4(b)为调节杆的剖面图。图5是电涡流传感器的结构示意图，其中，图5(a)为电涡流传感器的轴测图，图5(b)为电涡流传感器的剖面图及局部放大图。图6是电涡流传感器安装示意图，其中，图6(a)为电涡流传感器的安装轴测图，图6(b)为电涡流传感器的安装剖面图。图7是涡流检测工作原理图及等效电路图，其中，图7(a)为涡流检测工作原理图，图7(b)为涡流检测等效电路图。图8是电涡流传感器检测性能分析图。图9内置电涡流传感器溢流阀先导阀腔流场分布图，其中，图9(a)先导阀腔压力云图，图9(b)为节流口处局部压力云图，图9(c)为阀腔流线图，图9(d)为节流口两侧压力分布图。图中：1-调压手柄，2-调压螺钉，3-锁紧螺母，4-定位螺母，5-挡块；6-调节杆，7-电涡流传感器，8-调压弹簧，9-先导阀锥阀芯，10-阀座，11-阀体，12-堵头，13-延伸电缆，14-测量线圈，15-密封圈，16-定位销，17-探头，18-探头骨架，19-金属外壳。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。在图1-6中，溢流阀先导阀中的系统压力主要由调压装置进行调节，调压装置主要由调压手柄1、调压螺钉2、定位螺母4、挡块5、调节杆6和调压弹簧8组成。其中，调压手柄1与调压螺钉2通过螺纹连接，并借助螺钉进行固定。调压螺钉2与定位螺母4通过螺纹连接，挡块5和调节杆6也是通过螺纹连接。调压时，转动调压手柄1，带动调压螺钉2、挡块5和调节杆6一起运动，改变调压弹簧8的压缩量，实现先导阀锥阀芯9开启压力的调节。阀座10与阀体11固定相连，阀座10上开有固定节流孔。调压弹簧8利用弹簧力将先导阀锥阀芯9顶在阀座10上，固定节流孔被堵死，先导阀锥阀芯9关闭。当系统压力超过调压弹簧8预紧力时，先导阀锥阀芯9与阀座10相离，固定节流孔打开，先导阀锥阀芯9开启。阀体11上开设有阶梯孔，该阶梯孔为先导阀流道，经主阀芯中间孔与主阀出油口相连。当系统压力超过弹簧预紧力时，先导阀芯打开，油液进入先导阀腔而后经先导阀流道和主阀芯中间孔流至主阀出油口。电涡流传感器7的定位是由定位螺母4与阀体11的配合实现的。电涡流传感器呈“T”型结构，由定位销16和探头17两部分构成，定位销16用于定位，探头17用于测量位移。电涡流传感器“T”型结构的定位销16为长25mm、宽5mm、高4mm的长方体，探头17部分为直径5mm、长40mm的圆柱体；定位螺母4内腔铸有高18mm、厚3mm、外直径25mm的圆环形突台；阀体11上开有定位槽，定位槽为宽5mm，深4mm、内外直径分别为15mm、25mm的两段圆环。定位螺母4把电涡流传感器7的定位销16紧压在阀体11的定位槽内，实现电涡流传感器7的定位。调节杆的内径为5mm、外径为15mm、高为27mm，一侧开有宽5mm、深15mm的纵向切槽，切槽前端开有直径10mm，深5mm的螺孔，调节杆的轴向位移有效长度为6mm，调节滑块外距端面4.2mm处开有密封槽。调节杆6轴向运动不受电涡流传感器7的影响。电涡流传感器7和调节杆6通过滑动套筒连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种内置式先导阀阀芯振动位移信号在线检测装置，其特征在于，包括调压螺钉(2)、定位螺母(4)、挡块(5)、调节杆(6)、电涡流传感器(7)、调节弹簧(8)、先导阀锥阀芯(9)、阀座(10)和阀体(11)；其中，阀体(11)具有中空腔体且两端开口，定位螺母(4)连接在阀体(11)的一端，阀体(11)的另一端连接有堵头(12)；调压螺钉(2)与定位螺母(4)通过螺纹连接，挡块(5)、调节杆(6)、电涡流传感器(7)、先导阀锥阀芯(9)及阀座(10)依次设置在阀体(11)内，挡块(5)的一端连接在调压螺钉(2)的一端，另一端连接在调节杆(6)的一端，调节杆(6)的一端开设有纵向切槽，中心开设有圆柱通孔，电涡流传感器(7)呈T型结构，包括测量线圈(14)、定位销(16)和探头(17)，电涡流传感器(7)套装在调节杆(6)内，定位销(16)安装在调节杆(6)的纵向切槽内，探头(17)伸出至调节杆(6)外，电涡流传感器(7)内具有中空腔体，探头(17)的中空腔体顶端安装有测量线圈(14)，测量线圈(14)通过延伸电缆(13)引出至阀体(11)外，调节弹簧(8)套装在探头(17)与先导阀锥阀芯(9)的周向上；阀座(10)与阀体(11)固定相连，阀座(10)上开有固定节流孔，调压弹簧(8)利用弹簧力将先导阀锥阀芯(9)顶在阀座(10)上，固定节流孔被堵死，先导阀锥阀芯(9)关闭，当系统压力超过调压弹簧(8)预紧力时，先导阀锥阀芯(9)与阀座(10)相离，固定节流孔打开，先导阀锥阀芯(9)开启。...
【技术特征摘要】
1.一种内置式先导阀阀芯振动位移信号在线检测装置，其特征在于，包括调压螺钉(2)、定位螺母(4)、挡块(5)、调节杆(6)、电涡流传感器(7)、调节弹簧(8)、先导阀锥阀芯(9)、阀座(10)和阀体(11)；其中，阀体(11)具有中空腔体且两端开口，定位螺母(4)连接在阀体(11)的一端，阀体(11)的另一端连接有堵头(12)；调压螺钉(2)与定位螺母(4)通过螺纹连接，挡块(5)、调节杆(6)、电涡流传感器(7)、先导阀锥阀芯(9)及阀座(10)依次设置在阀体(11)内，挡块(5)的一端连接在调压螺钉(2)的一端，另一端连接在调节杆(6)的一端，调节杆(6)的一端开设有纵向切槽，中心开设有圆柱通孔，电涡流传感器(7)呈T型结构，包括测量线圈(14)、定位销(16)和探头(17)，电涡流传感器(7)套装在调节杆(6)内，定位销(16)安装在调节杆(6)的纵向切槽内，探头(17)伸出至调节杆(6)外，电涡流传感器(7)内具有中空腔体，探头(17)的中空腔体顶端安装有测量线圈(14)，测量线圈(14)通过延伸电缆(13)引出至阀体(11)外，调节弹簧(8)套装在探头(17)与先导阀锥阀芯(9)的周向上；阀座(10)与阀体(11)固定相连，阀座(10)上开有固定节流孔，调压弹簧(8)利用弹簧力将先导阀锥阀芯(9)顶在阀座(10)上，固定节流孔被堵死，先...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯永保，李淑智，杨波波，杨旭，胡宇，李淑娟，姚晓光，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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