[发明专利]一种喷嘴挡板伺服阀前置级液动力测试装置和方法

权利要求书

1.一种喷嘴挡板伺服阀前置级液动力测试装置，其特征在于：该装置包括喷嘴挡板式伺服阀(1)、十字型测杆(2)、X轴激光位移传感器(3)、X轴力传感器(7)和X轴微位移直线推杆(5)，十字型测杆(2)垂直固联在喷嘴挡板式伺服阀(1)的挡板的上方，底面与挡板上表面紧密连接，十字型测杆(2)十字的一条边方向与喷嘴挡板式伺服阀(1)的喷嘴方向平行；X轴力传感器(7)固定于可调节位置式支架I(9)，X轴力传感器(7)方向平行于喷嘴挡板式伺服阀(1)的喷嘴方向；X轴微位移推杆(5)固定于X轴力传感器(7)端部，X轴微位移推杆(5)的球头端部与十字型测杆(2)对应端的端部接触；X轴激光位移传感器(3)固定于可调节位置式支架II(10)，位于喷嘴挡板式伺服阀(1)的相对于X轴力传感器(7)的另一端，X轴激光位移传感器(3)测量方向平行于喷嘴挡板式伺服阀(1)的喷嘴方向；

喷嘴挡板伺服阀前置级液动力测试装置还包括Y轴激光位移传感器(4)、Y轴力传感器(8)和Y轴微位移直线推杆(6)，Y轴力传感器(8)固定于可调节位置式支架IV(12)，Y轴力传感器(8)方向垂直于喷嘴挡板式伺服阀(1)的喷嘴方向；Y轴微位移推杆(6)固定于Y轴力传感器(8)端部，Y轴微位移推杆(6)的球头端部与十字型测杆(2)对应端的端部接触；Y轴激光位移传感器(4)固定于可调节位置式支架III(11)，位于喷嘴挡板式伺服阀(1)的相对于Y轴力传感器(8)的另一端，Y轴激光位移传感器(4)测量方向垂直于喷嘴挡板式伺服阀(1)的喷嘴方向。

2.根据权利要求1所述的一种喷嘴挡板伺服阀前置级液动力测试装置，其特征在于：X轴激光位移传感器(3)、Y轴激光位移传感器(4)与十字型测杆(2)的测量点在同一高度。

3.根据权利要求1所述的一种喷嘴挡板伺服阀前置级液动力测试装置，其特征在于：喷嘴挡板伺服阀前置级液动力测试装置的测试方法包括以下步骤：

步骤一、将平行于喷嘴挡板式伺服阀(1)喷嘴方向的X轴微位移推杆(5)位置进行移动，远离十字测杆，在伺服阀正常工作情况下，喷嘴向挡板喷射液流，会产生平行于喷嘴挡板式伺服阀(1)喷嘴方向上液动力F2，F2对挡板的液动力的产生导致挡板位置以A为旋转点进行旋转，X轴激光位移传感器记录十字型测杆产生位移D2；

步骤二、调节平行于喷嘴挡板式伺服阀(1)喷嘴方向的X轴微位移直线推杆(5)，保证X轴微位移直线推杆(5)与十字测杆触碰但无相互作用力，且触碰点与激光位移传感器射出的激光点位置一致，此时X轴微位移直线推杆(5)对十字型测杆(2)施加一定的推力，十字型推杆会由此移动一定的位移D1，当D1与上步骤D2的位移相等时，使X轴微位移直线推杆(5)保持推力F1，由于十字型测杆(2)与衔铁组件刚性连接，此时衔铁组件也会相应以A为中心旋转，因此可知：

F2＝F1×L1/L2

L1为A点到十字型测杆(2)的竖直高度；L2为A点到喷嘴(16)高度的竖直距离；

步骤三、将垂直于喷嘴挡板式伺服阀(1)喷嘴方向的Y轴微位移推杆(6)位置进行移动，远离十字型测杆(2)，在伺服阀正常工作情况下，由于喷嘴向挡板喷射液流，会产生Y方向上液动力F3，F3对挡板的液动力的产生导致挡板位置以A为旋转点进行旋转，十字型测杆(2)会以A为旋转点进行旋转，产生位移为D3，X轴激光位移传感器记录此时D3具体数值；

步骤四、调节垂直于喷嘴挡板式伺服阀(1)喷嘴方向的Y轴微位移直线推杆(6)，保证Y轴微位移直线推杆(6)与十字型测杆(2)触碰但无相互作用力，且触碰点与激光位移传感器射出的激光点位置一致，此时使Y轴微位移直线推杆(6)对十字型测杆施加一定的推力，十字型推杆会由此移动一定的位移D4，当D4与步骤三中的D3的位移相等时，使Y轴微位移直线推杆(6)保持推力F4，工作状态下伺服阀在Y方向的液动力F3：

F3＝F4×L1/L2；

步骤五、通过下式即可计算出工作状态下伺服阀挡板所受的液动力的合力F和方向θ：

tanθ＝F2/F3

F为合力,θ为与垂直于喷嘴挡板式伺服阀(1)喷嘴方向的夹角。