[发明专利]一种内环槽棱边倾斜角度测量系统及方法

说明书

一种内环槽棱边倾斜角度测量系统及方法，本发明涉及内环槽棱边倾斜角度测量系统及方法。本发明的目的是为了解决现有技术无法定量测量内环槽棱边倾斜角度的问题。一种内环槽棱边倾斜角度测量系统包括：供气设备1、手动球阀2、空气过滤器3、减压阀4、气动定值器5、第一压力传感器6、电磁阀7、气动阀8、前置节流喷嘴9、第二压力传感器10、测量专用夹具11。方法为：一：得到内环槽棱边第i个测量点的单点窄缝开度z_i；二、根据内环槽棱边第i个测量点的单点窄缝开度z_i，求解内环槽棱边倾斜角度：本发明用于电液伺服阀的制造领域。

技术领域

本发明涉及内环槽棱边倾斜角度测量系统及方法。

背景技术

在电液伺服阀的制造过程中，阀芯、阀套叠合量的配磨是伺服阀制造工艺中的关键工序。航天用伺服阀对其滑阀副的叠合量(也称“搭接量”、“覆盖量”或“遮盖量”等)要求极为严格，通常为2-4μm，公差为±1μm。叠合量配磨的过程实际上就是反复的进行叠合量的测量和对阀芯磨削，直到满足设计要求。大流量伺服阀阀套棱边为内环槽形式，棱边与内环槽基准轴线不垂直对伺服阀叠合量影响极大。倾斜角度越大，导致整个伺服系统的性能越差。目前生产中对内环槽棱边倾斜角度的测量没有什么较好的方法，一般只是用高倍放大镜或显微镜观察一下棱边的情况，定性地判断是否有毛刺和塌边是否严重，无法定量地确定棱边的倾斜角度。为了保证伺服阀的质量和性能要求，急需研究适于内环槽棱边倾斜角度检测的新方法、新技术。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术无法定量测量内环槽棱边倾斜角度的问题，而提出一种内环槽棱边倾斜角度测量系统及方法。

一种内环槽棱边倾斜角度测量系统包括：供气设备、手动球阀、空气过滤器、减压阀、气动定值器、第一压力传感器、电磁阀、气动阀、前置节流喷嘴、第二压力传感器10、测量专用夹具；

供气设备的输出气流端连接手动球阀的气流输入端，手动球阀的气流输出端连接空气过滤器的气流输入端，空气过滤器的气流输出端连接减压阀的气流输入端，减压阀的气流输出端分别连接气动定值器的气流输入端和电磁阀的进气端；电磁阀的出气端连接气动阀8的控制气路进气端；

气动定值器的气流输出端连接气动阀的测量气路进气端；且在气动定值器的气流输出端和气动阀的测量气路进气端之间设置第一压力传感器；

气动阀的测量气路出气端连接前置节流喷嘴的气流输入端；

前置节流喷嘴的气流输出端连接测量专用夹具的气流输入端；且在前置节流喷嘴的气流输出端和测量专用夹具的气流输入端之间设置第二压力传感器；

扫描测量专用夹具的气流输出至大气。

一种内环槽棱边倾斜角度测量方法具体过程为：

步骤一：测量系统供气压力经过截面积为S₁的圆孔形前置节流喷嘴由Ⅰ气室进入Ⅱ气室，Ⅰ气室的背压值为P_g，Ⅱ气室中的背压值为P_c；背压值为P_c的空气通过截面积为S₂的窄缝测头与被测棱边所形成的节流方孔，进入大气，大气压力值记为P₀；设Ⅰ气室与Ⅱ气室之间的气体体积流量为Q₁，Ⅱ气室与大气之间的气体体积流量为Q₂，根据Q₁和Q₂得到内环槽棱边第i个测量点的单点窄缝开度z_i；

步骤二、根据内环槽棱边第i个测量点的单点窄缝开度z_i，求解内环槽棱边倾斜角度：

设拟合平面方程为：Z＝a₀X+a₁Y+a₂