專利名稱：液壓泵自適應(yīng)功率回收試驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種試驗臺，尤其是一種適用于各種液壓泵性能檢測與可靠性考核的自適應(yīng)功率回收試驗臺。
背景技術(shù)：
液壓泵試驗臺是用于對液壓泵進(jìn)行性能測試、可靠性考核以及相關(guān)規(guī)律研究的必要手段。早期的液壓泵試驗臺都完全采用溢流節(jié)流方式實施加載，電動機(jī)輸出的能量幾乎全部轉(zhuǎn)化為熱能，這一方面使得試驗所耗能量很大，另一方面因油液的發(fā)熱還需增設(shè)冷卻裝置，另需消耗額外的電能。特別是對于對液壓泵進(jìn)行高壓、大流量試驗時，所耗能量更是很大，甚至還會對相關(guān)電網(wǎng)造成影響。為此，人們提出了如下采用功率回收方式的節(jié)能試驗方法(1)電力回收功率方式，它將被試泵的出口與加載馬達(dá)入口直接相連通，加載馬達(dá)驅(qū) 動發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，電能經(jīng)逆變回饋電網(wǎng)來實現(xiàn)功率回收；由于回饋電網(wǎng)需要一套裝置保證再生電與電網(wǎng)具有同相位，實現(xiàn)起來技術(shù)復(fù)雜，價格昂貴，效果也不理想，并且為防止加載發(fā)電機(jī)逆轉(zhuǎn)，還需增加安全控制系統(tǒng)，造成整個試驗設(shè)備復(fù)雜而龐大。(2)機(jī)械補(bǔ)償功率回收方式，被試泵與電動機(jī)、加載馬達(dá)三者同軸機(jī)械連接，被試泵輸出的壓力油驅(qū)動加載馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，加載馬達(dá)再通過機(jī)械傳動又帶動被試泵，功率在電機(jī)、被試泵、加載馬達(dá)、被試泵之間往復(fù)循環(huán)，達(dá)到功率回收的目的；但它存在如下不足一是由于加載馬達(dá)和電動機(jī)同時驅(qū)動被試泵，會存在“寄生”功率損耗；二是不可避免溢流損失的存在，且溢流損失的大小在很大程度上取決于被試泵與加載馬達(dá)之間的流量匹配，匹配不當(dāng)，則功率回收效果不理想；三是通過如下方式實施加載，即被試泵輸出流量比加載馬達(dá)所需流量多，多出的油液在兩者連通管道形成的容腔中產(chǎn)生“困油”現(xiàn)象、并從被試泵和加載馬達(dá)的活動縫隙泄漏掉，因此這種加載方式的試驗壓力易受多種非線性因素的影響。(3)液壓補(bǔ)償功率回收方式，被試泵與加載馬達(dá)同軸機(jī)械相連，被試泵的出口與加載馬達(dá)入口通過一用于加載的節(jié)流閥相連通，補(bǔ)償泵串聯(lián)或并聯(lián)在液壓油路中，提供一定的壓力油，以液壓能來補(bǔ)償系統(tǒng)不足的能量；該方式在作液壓泵試驗時，有些參數(shù)不能改動，只能作部分的試驗，故多用于高速液壓馬達(dá)、低速大扭矩馬達(dá)的試驗，而對液壓泵則不適合；并且，因需通過調(diào)節(jié)節(jié)流口的大小來進(jìn)行加載調(diào)壓，即存在節(jié)流損耗，影響功率回收效果。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種可適應(yīng)定量泵、單向變量泵、雙向變量泵，功率回收效果好，調(diào)速、調(diào)壓方便，結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠性高的液壓泵自適應(yīng)功率回收試驗臺。技術(shù)方案本實用新型的液壓泵自適應(yīng)功率回收試驗臺,包括被試泵回路、加載馬達(dá)回路、補(bǔ)償泵回路、檢測元件；所述的被試泵回路包括被試泵、經(jīng)管路與被試泵相連的左換向閥；所述的加載馬達(dá)回路包括加載馬達(dá)、經(jīng)管路與加載馬達(dá)相連的節(jié)流閥和單向閥，節(jié)流閥與單向閥串接在左換向閥和加載馬達(dá)出油口之間的管路上；[0005]所述的補(bǔ)償泵回路包括補(bǔ)償泵、安全閥、右換向閥，補(bǔ)償泵為變量泵，補(bǔ)償泵與電動機(jī)同軸機(jī)械相連，補(bǔ)償泵的進(jìn)油口通過回油過濾器與油箱相連通，補(bǔ)償泵出油口分別與安全閥的進(jìn)油口、右換向閥的進(jìn)油口相連通；安全閥的回油口連通油箱；右換向閥為二位三通換向閥，其兩工作油口分別連通油箱和加載馬達(dá)的進(jìn)油口 ；所述的檢測元件包括壓力表、高壓流量計、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，其中壓力表和高壓流量計都設(shè)置在加載馬達(dá)與被試泵之間的連通管路上；扭矩轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在被試泵與加載馬達(dá)之間的機(jī)械連接裝置上。所述的被試泵為定量泵、單向變量泵、或雙向變量泵；所述的加載馬達(dá)為變量馬達(dá)；所述的加載馬達(dá)為一個或二個。有益效果本實用新型將被試泵與加載馬達(dá)機(jī)械相連在一起，加載馬達(dá)是被試泵的負(fù)載，而被試泵輸出的壓力油又進(jìn)入加載馬達(dá)的入口而驅(qū)動加載馬達(dá)，實現(xiàn)了功率的回收；雖被試泵與加載馬達(dá)之間加設(shè)有一個節(jié)流閥，但它僅起到使被試泵出口與加載馬達(dá)入 口之間形一定壓力差的作用，且其壓差值可設(shè)置得很小，系統(tǒng)壓力的建立是通過加載馬達(dá)與被試泵兩者間的排量匹配來實現(xiàn)的，加載馬達(dá)的排量與比被試泵的排量之比值越大，系統(tǒng)壓力越低，反之則越高；正是因為基于這種調(diào)排量來調(diào)壓的原理，本實用新型不存在溢流損失，僅存在很小的節(jié)流壓差損失，所以具有極佳的功率回收效果。力口外，通過增設(shè)一個整流閥組則可滿足雙向變量泵的試驗要求，通過增設(shè)變速器，可以實現(xiàn)扭矩的匹配要求和2個以上加載馬達(dá)兩步驅(qū)動的匹配要求，從而適應(yīng)各種液壓泵的試驗。其結(jié)構(gòu)簡單，功率回收效果極佳，使用可靠性高，具有廣泛的實用性。

圖I是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖。圖2是本實用新型的用于雙向變量泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖。圖中1_被試泵；2-左換向閥；3_壓力表；4-高壓流量計；5-節(jié)流閥；6_單向閥；7-扭矩轉(zhuǎn)速傳感器；8_加載馬達(dá)；9_安全閥；10-右換向閥；11-補(bǔ)償泵；12_電動機(jī)；13_油箱；14_整流閥組。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進(jìn)一步的說明實施例一、如圖I所示，液壓泵自適應(yīng)功率回收試驗臺主要由被試泵回路、加載馬達(dá)回路、補(bǔ)償泵回路、檢測元件構(gòu)成。被試泵回路包括被試泵I、左換向閥2及連接油管，被試泵為定量泵或單向變量泵，其吸油口通過一個吸油過濾器與油箱13相連通，其出油口通過油管與左換向閥2的壓力油口相連通；左換向閥2為二位三通換向閥，其兩工作油口分別與油箱13和加載馬達(dá)8的進(jìn)油口相連通；加載馬達(dá)回路包括加載馬達(dá)8、節(jié)流閥5、單向閥6，加載馬達(dá)8為變量馬達(dá)，加載馬達(dá)8與被試泵I同軸機(jī)械連接；加載馬達(dá)8的最大理論排量Qumx與被試泵I的量大理論排量應(yīng)滿足如下關(guān)系^uliax ^ I. 5^7pmax/ ( rI P111X rI M111)( I )式中/Zpn^P 分別為被試泵I和加載馬達(dá)8的機(jī)械效率。節(jié)流閥5的節(jié)流口大小可調(diào)，它與單向閥6串接在左換向閥2和加載馬達(dá)8出油口之間的管路上；補(bǔ)償泵回路包括補(bǔ)償泵11、安全閥9、右換向閥10，補(bǔ)償泵11為變量泵，補(bǔ)償泵11與電動機(jī)12同軸機(jī)械相連，補(bǔ)償泵11進(jìn)油口通過回油過濾器與油箱13相連通，補(bǔ)償泵11出油口分別與安全閥9的進(jìn)油口、右換向閥10的進(jìn)油口相連通；補(bǔ)償泵11的排量％與被試泵I的排量％、加載馬達(dá)8的排量^7m等應(yīng)滿足如下關(guān)系gB= (jiP/nB) X ( %-^ρΧ η νΧ"MvX η J(II)式中/7Ρ和/ Β分別為被試泵I和補(bǔ)償泵11的轉(zhuǎn)速;^7Pv> 7Mv和Bv分別為被試泵
I、加載馬達(dá)8和補(bǔ)償泵11的容積效率；補(bǔ)償泵11的排量％的最大值辦_與加載馬達(dá)8的排量的最大值^^liax相對應(yīng)。安全閥9的回油口連通油箱13 ;右換向閥10為二位三通換向閥，右換向閥10的兩工作油口分別連通油箱13和加載馬達(dá)8的進(jìn)油口 ；所述的檢測元件包括壓力表3、高壓流量計4、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7，其中壓力表3和高壓流量計4都設(shè)置在加載馬達(dá)8與被試泵I之間的連通管路上；扭矩轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在被試泵I與加載馬達(dá)8之間的機(jī)械連接軸之間。實施例二、圖2所示，與實施例基本相同，相同之處略。不同之處采用雙向變量泵的試驗臺，在圖I的基礎(chǔ)上增設(shè)一由4個單向閥構(gòu)成的整流閥組14，通過該整流閥組14把被試泵I、左換向閥2以及加載馬達(dá)8的出油口相互連通起來。工作原理及工作過程下首先，將加載馬達(dá)8的排量調(diào)到最大值，將補(bǔ)償泵11的排量調(diào)到較小值，并分別將左換向閥2和右換向閥10均置于左位，使被試泵I和補(bǔ)償泵11的出油口均與油箱13直接相連通，同時將節(jié)流閥5的開口大小開到最大。其次，啟動電動機(jī)12，補(bǔ)償泵11輸出的油液直接經(jīng)右換向閥10回到油箱13 ;這時再將右換向閥10置于右位，補(bǔ)償泵11輸出的壓力油進(jìn)入加載馬達(dá)8，使加載馬達(dá)8驅(qū)動被試泵I低速運轉(zhuǎn)，被試泵I輸出的油液經(jīng)左換向閥2直接回到油箱13 ;這時，再將左換向閥2置于右位，被試泵I輸出的壓力油依次經(jīng)左換向閥2、高壓流量計4、節(jié)流閥5和單向閥6進(jìn)入加載馬達(dá)8的入口，實施功率回收。如果需要增大被試泵I的轉(zhuǎn)速，則可通過將補(bǔ)償泵11的排量調(diào)大來實現(xiàn)；如果需要增加被試泵I的試驗工作壓力時，則可通過將加載馬達(dá)8的排量調(diào)小來實現(xiàn)；如果需要進(jìn)行高壓試驗時，也通過適當(dāng)調(diào)小節(jié)流閥的開口大小來配合實施。被試泵I的轉(zhuǎn)速和輸入扭矩可通過扭矩儀7進(jìn)行檢測，試驗工作壓力可通過壓力表3進(jìn)行檢測，實際輸出流量可通過高壓流量計4進(jìn)行檢測；安全閥9實現(xiàn)對系統(tǒng)最高壓力的控制，對系統(tǒng)起保護(hù)作用。當(dāng)被試泵I為雙向變量泵時，加載馬達(dá)8出口的油液經(jīng)整流閥組14中下部兩個單向閥中的一個進(jìn)入被試泵I的吸油口，被試泵I泵出的壓力油則經(jīng)整流閥組14中上部兩個單向閥中的一個進(jìn)入系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種液壓泵自適應(yīng)功率回收試驗臺，其特征在于它包括被試泵回路、加載馬達(dá)回路、補(bǔ)償泵回路、檢測元件；所述的被試泵回路包括被試泵(I)、經(jīng)管路與被試泵(I)相連的左換向閥(2);所述的加載馬達(dá)回路包括加載馬達(dá)(8)、經(jīng)管路與加載馬達(dá)(8)相連的節(jié)流閥(5)和單向閥(6)，節(jié)流閥(5)與單向閥(6)串接在左換向閥(2)和加載馬達(dá)(8)出油口之間的管路上； 所述的補(bǔ)償泵回路包括補(bǔ)償泵(11)、安全閥(9)、右換向閥(10)，補(bǔ)償泵(11)為變量泵，補(bǔ)償泵(11)與電動機(jī)(12)同軸機(jī)械相連，補(bǔ)償泵(11)的進(jìn)油口通過回油過濾器與油箱(13)相連通，補(bǔ)償泵(11)出油口分別與安全閥(9)的進(jìn)油口、右換向閥(10)的進(jìn)油口相連通；安全閥(9)的回油口連通油箱(13);右換向閥(10)為二位三通換向閥，其兩工作油口分別連通油箱(13)和加載馬達(dá)的進(jìn)油口 ； 所述的檢測元件包括壓力表(3)、高壓流量計(4)、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(7)，其中壓力表(3 )和高壓流量計(4 )都設(shè)置在加載馬達(dá)(8 )與被試泵(I)之間的連通管路上；扭矩轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在被試泵(I)與加載馬達(dá)(8)之間的機(jī)械連接裝置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓泵自適應(yīng)功率回收試驗臺，其特征在于所述的被試泵為定量泵、單向變量泵、或雙向變量泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓泵自適應(yīng)功率回收試驗臺，其特征在于所述的加載馬達(dá)(8)為變量馬達(dá)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓泵自適應(yīng)功率回收試驗臺，其特征在于所述的加載馬達(dá)(8)為一個或二個。
專利摘要一種液壓泵自適應(yīng)功率回收試驗臺，主要由被試泵回路、加載馬達(dá)回路、補(bǔ)償泵回路、檢測元件構(gòu)成；被試泵回路包括被試泵、左換向閥；加載馬達(dá)回路包括加載馬達(dá)、節(jié)流閥和單向閥，節(jié)流閥與單向閥串接在左換向閥和加載馬達(dá)出油口之間的管路上；補(bǔ)償泵回路包括補(bǔ)償泵、安全閥、右換向閥，補(bǔ)償泵與電動機(jī)同軸機(jī)械相連，補(bǔ)償泵出油口分別與安全閥的進(jìn)油口、右換向閥的進(jìn)油口相連通；安全閥的回油口連通油箱；右換向閥為二位三通換向閥，其兩工作油口分別連通油箱和加載馬達(dá)的進(jìn)油口；檢測元件包括壓力表、高壓流量計、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器。本實用新型適應(yīng)各種液壓泵的試驗，其結(jié)構(gòu)簡單，功率回收效果極佳，使用可靠性高。
文檔編號F15B21/14GK202545421SQ20122013573
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者曹斌祥, 范天錦, 陳國安 申請人:徐州銘碩機(jī)械科技有限公司