專利名稱：獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法和檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓檢測技術(shù)，特別涉及一種獲取液壓泵的排量控制機(jī)
構(gòu)特性參數(shù)的方法，該排量控制機(jī)構(gòu)用于對(duì)液壓泵的排量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；還 涉及到 一種實(shí)施該方法的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置。
背景技術(shù)：
工程機(jī)械一般具有傳動(dòng)功率大、動(dòng)作速度低、調(diào)速范圍廣、控制過程復(fù) 雜多變的特點(diǎn)，而這正是液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，因此，工程才幾械領(lǐng)域普遍采用液 壓系統(tǒng)作為主要的傳動(dòng)方式。而且，相繼出現(xiàn)了很多全液壓工程機(jī)械，如 全液壓挖掘機(jī)、全液壓推土才幾、全液壓起重才幾、全液壓平地才幾、全液壓壓^各 機(jī)、全液壓攤鋪機(jī)、全液壓叉車等。
液壓系統(tǒng)一般包括液壓泵、液壓閥和液壓執(zhí)行元件。液壓泵將原動(dòng)才幾的 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的液壓能，液壓閥對(duì)液壓油的壓力、流量和方向進(jìn)行調(diào) 節(jié)，液壓執(zhí)行元件將液壓油的液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，完成 預(yù)定的操作。
隨著工作環(huán)境和工作要求的多樣化，工程機(jī)械也對(duì)液壓系統(tǒng)的功能提出 了不同的要求，要求液壓系統(tǒng)具有預(yù)定的控制功能，如恒功率控制功能、壓 力切斷功能、負(fù)載敏感功能、本泵功率控制功能、交叉功率控制功能、負(fù)流 量控制功能、正流量控制功能等。根據(jù)基本控制原理的不同，液壓系統(tǒng)的控 制功能主要包括三類速度控制功能、功率控制功能和節(jié)能控制功能。
在液壓系統(tǒng)中，液壓執(zhí)行元件執(zhí)行動(dòng)作的速度取決于液壓油壓力和液壓 泵的輸出流量，液壓系統(tǒng)的輸出功率也與液壓系統(tǒng)壓力和液壓泵的輸出流量 有關(guān)，由于液壓系統(tǒng)的壓力決定于負(fù)載的大小，所以對(duì)液壓執(zhí)行元件執(zhí)行動(dòng) 作速度的控制和液壓系統(tǒng)輸出功率的控制實(shí)際上是通過控制液壓泵的輸出流 量實(shí)現(xiàn)的。節(jié)能控制的基本思想是平衡流量供給和流量需求，即，通過調(diào)節(jié) 液壓泵的輸出流量以恰好滿足液壓執(zhí)行元件的對(duì)液壓油流量需求為目的，減 少無用液壓能的輸出，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的節(jié)能，因此，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制也需要控 制液壓泵的輸出流量?？梢?，液壓系統(tǒng)的控制功能的實(shí)現(xiàn)主要取決于對(duì)液壓泵的輸出流量的控制。
液壓泵的輸出流量又與輸入轉(zhuǎn)速和排量有關(guān)。液壓泵的轉(zhuǎn)速由原動(dòng)機(jī)提
供，在工程機(jī)械行業(yè)，普遍采用發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源；為了延長發(fā)動(dòng)機(jī)的使用
壽命、節(jié)省發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗， 一般會(huì)對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，即，通過控 制液壓泵的吸收功率基本恒定使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持基本恒定，以使發(fā)動(dòng)機(jī)免
受液壓系統(tǒng)負(fù)載沖擊的影響；因此，在實(shí)際作業(yè)中，液壓泵的輸入轉(zhuǎn)速基本 保持恒定，這樣，對(duì)液壓泵輸出流量的控制實(shí)質(zhì)上是對(duì)其排量的控制。
為了實(shí)現(xiàn)液壓泵排量的自動(dòng)調(diào)節(jié)， 一般用排量控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)液壓泵排量 的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。排量控制機(jī)構(gòu)根據(jù)液壓泵出口壓力的變化對(duì)液壓泵的排量進(jìn) 行調(diào)節(jié)，以滿足預(yù)定的要求。排量控制機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)液壓泵排量的基本原理是 排量控制機(jī)構(gòu)接收液壓泵出口的壓力信號(hào)，再根據(jù)液壓泵出口壓力驅(qū)動(dòng)液壓 泵的變量機(jī)構(gòu)進(jìn)行預(yù)定的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓泵排量的調(diào)節(jié)。雖然液壓系統(tǒng)的 具體的控制功能存在差別，但其基本控制原理是相同的，只是液壓泵的變量 機(jī)構(gòu)與出口壓力之間有不同的傳遞函數(shù)，以下以液壓系統(tǒng)的恒功率控制功能 為例對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)的工作原理進(jìn)行說明。
具有恒功率控制功能的液壓系統(tǒng)中，排量控制機(jī)構(gòu)的輸入端與液壓泵出 口相連，輸出端與液壓泵的變量機(jī)構(gòu)相連， 一般變量機(jī)構(gòu)包括變量活塞。排 量控制機(jī)構(gòu)根據(jù)液壓泵出口壓力的變化，通過機(jī)械結(jié)構(gòu)和液壓油鴻 惟動(dòng)液壓 泵的變量活塞進(jìn)行預(yù)定的動(dòng)作，使變量活塞伸出和縮回，進(jìn)而使液壓泵的斜 盤傾角產(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖兓淖円簤罕玫呐帕?，?shí)現(xiàn)對(duì)液壓泵輸出流量的調(diào)節(jié)。 當(dāng)液壓泵出口壓力升高時(shí)，減小液壓泵排量，使液壓泵輸出流量降低；當(dāng)液 壓泵出口壓力降低時(shí)，使液壓泵排量增加，使液壓泵輸出流量增加，進(jìn)而使 液壓泵輸出功率保持基本恒定，使液壓系統(tǒng)以基本恒定的方式輸出液壓能， 實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的恒功率控制。
由此，可以看出，液壓系統(tǒng)控制功能的實(shí)現(xiàn)主要決定于液壓泵的控制性 能，而液壓泵控制性能又取決于排量控制機(jī)構(gòu)的性能。因此，獲取排量控制 機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)，以了解排量控制機(jī)構(gòu)的性能，成為液壓系統(tǒng)特定控制功能 實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。
對(duì)于具有恒功率控制功能的液壓泵來講，其排量控制機(jī)構(gòu)的性能可以用液壓泵的輸出功率與液壓泵壓力的關(guān)系曲線來評(píng)價(jià)。如果隨著壓力的變化， 液壓泵的輸出功率基本不變，認(rèn)為該排量控制機(jī)構(gòu)的性能較好，反之認(rèn)為其 性能較差。
液壓泵的輸出功率又與液壓泵出口壓力和液壓泵的輸出流量有關(guān)，因此， 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)該液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，需要獲取壓力參數(shù)和 輸出流量參數(shù)。同樣，在具有速度控制功能和節(jié)能控制功能的液壓系統(tǒng)中， 對(duì)液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)的特性進(jìn)行評(píng)價(jià)也需要以壓力參數(shù)和輸出流量參數(shù) 為基礎(chǔ)。
液壓泵出口壓力參數(shù)可以通過壓力檢測裝置測量，液壓泵的輸出流量參 數(shù)可以通過流量計(jì)測得，也可以先測量液壓泵輸入轉(zhuǎn)速和液壓泵斜盤的傾角， 再根據(jù)輸入轉(zhuǎn)速和液壓泵斜盤的傾角與輸出流量的關(guān)系，獲取輸出流量參數(shù)。
當(dāng)前，壓力檢測裝置的測量精度、測量實(shí)時(shí)性、測量成本都能夠滿足測
量需要；然而，對(duì)液壓泵輸出流量的測量卻是不盡人意。流量計(jì)測量流量的 實(shí)時(shí)性較差，其響應(yīng)動(dòng)作延時(shí)較長，其響應(yīng)時(shí)間一般為壓力檢測裝置響應(yīng)時(shí) 間的幾十倍，甚至可能達(dá)到幾百倍，這就使得獲取的輸出流量參數(shù)的可靠性 較低；而且流量計(jì)的控制精度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)檢測的需要， 其誤差一般為壓力檢測裝置誤差的多倍。因此，用流量計(jì)對(duì)液壓泵輸出流量 的測量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)特性進(jìn)行評(píng)價(jià)的需要；而且，流量計(jì)成 本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過壓力檢測裝置的成本，流量計(jì)的成本約為壓力傳感器的十多倍。 如果選擇通過測量液壓泵斜盤傾角的方式獲取液壓泵輸出流量，測量精度符 合要求的傾角傳感器成本也為壓力檢測裝置的幾十倍以上。
因此，當(dāng)前還不能以較低的成本獲取較高精度和可靠性的輸出流量參數(shù)， 進(jìn)而，利用輸出流量參數(shù)對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)也難以在保持成本 較低的情況下保證評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的基本目的在于提供一種評(píng)價(jià)排量控制機(jī)構(gòu)性能的方法， 該方法根據(jù)排量控制機(jī)構(gòu)的壓力時(shí)域特性對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)的特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。 從而避免獲取液壓泵輸出流量參數(shù)時(shí)存在的上述問題。以實(shí)現(xiàn)上述評(píng)價(jià)排量控制機(jī)構(gòu)的特性的方法為中心，本發(fā)明的第一個(gè)目 的在于，提供一種獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法，該方法能夠 以較低的成本獲取較高精度和可靠性的排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)。
本發(fā)明的第二個(gè)目的在于，提供一種液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置， 以實(shí)施上述獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一個(gè)目的，本發(fā)明提供了 一種獲取液壓泵的排量控 制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法，所述排量控制機(jī)構(gòu)的輸入端與液壓泵出口相通，輸 出端與所述液壓泵的變量機(jī)構(gòu)相通，并根據(jù)所述液壓泵出口壓力控制所述液
壓泵的排量，該方法包括以下步驟
構(gòu)造液壓系統(tǒng)，使所述液壓泵在原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下輸出液壓能； 檢測壓力并獲取中間參數(shù)，檢測壓力包括檢測所述排量控制機(jī)構(gòu)輸出端
的壓力；獲取中間參數(shù)包括獲取所述排量控制機(jī)構(gòu)輸出端壓力產(chǎn)生預(yù)定變化
所需要的時(shí)間；
獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)，根據(jù)所述中間參數(shù)獲取排量控制機(jī)構(gòu)的 特性參數(shù)。
優(yōu)選的，所述檢測壓力包括;險(xiǎn)測液壓泵出口壓力；獲取中間參數(shù)包括獲 取所述液壓泵出口壓力產(chǎn)生預(yù)定變化所需要的時(shí)間。
可選的，所述獲取中間參數(shù)包括獲取排量控制機(jī)構(gòu)輸出端的壓力開始 升高所需要的時(shí)間Tl和輸出端的壓力達(dá)到穩(wěn)定所需要的時(shí)間T2;
所述獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)，包括獲取排量控制機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間 參數(shù)Td, Td=T2-T1。
可選的，所述獲取中間參數(shù)包括；獲取所述液壓泵出口壓力開始升高所 需要的時(shí)間T3;
所述獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)包括獲取排量控制機(jī)構(gòu)的延遲時(shí)間參 數(shù)Ty， T產(chǎn)T1-T3。
可選的，所述獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)包括獲取排量控制機(jī)構(gòu)的響 應(yīng)時(shí)間參數(shù)Tx, TX=TD+TY,或Tx=T2-T3 。
優(yōu)選的，所述獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)還包括根據(jù)檢測獲取的壓 力獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)?？蛇x的，所述獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)，包括獲取排量控制機(jī)構(gòu)的 穩(wěn)定控制壓力Pw和穩(wěn)定控制壓力Pw的波動(dòng)幅度Pw ,所述穩(wěn)定控制壓力Pw 等于排量控制機(jī)構(gòu)輸出端壓力達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的壓力。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二個(gè)目的，本發(fā)明提供了 一種液壓泵排量控制機(jī)構(gòu) 的檢測裝置，該檢測裝置用于實(shí)施上述的方法，提供的裝置包括原動(dòng)機(jī)、加 載裝置、第一壓力檢測裝置；所述原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述液壓泵，所述加載裝置與 所述液壓泵出口相連形成所述液壓泵的負(fù)載，所述第一壓力檢測裝置與所述 排量控制機(jī)構(gòu)的輸出端相連。
優(yōu)選的，該裝置還包括第二壓力^r測裝置，所述第二壓力^r測裝置與所 述液壓泵出口相連。
優(yōu)選的，該裝置還包括處理裝置，所述處理裝置接收第一壓力^r測裝置 和第二壓力檢測裝置輸出的壓力信號(hào)，并根據(jù)壓力信號(hào)和壓力信號(hào)變化時(shí)間
輸出壓力時(shí)域波形圖。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的 方法，僅僅通過對(duì)壓力的檢測，就可以獲取預(yù)定的中間參數(shù)，再根據(jù)中間參 數(shù)確定排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)。根據(jù)獲取的排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)就可 以對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。由于該方法不需要直接獲取液壓泵的輸 出流量，從而能夠避免由于使用流量計(jì)而產(chǎn)生的精度低和可靠性差的問題， 或能夠避免由于使用傾角傳感器而產(chǎn)生的成本過高的問題。根據(jù)背景技術(shù)中 描述，通過檢測壓力獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)，還具有更多益處 一是由于壓力檢測具有測量實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)，因此，獲取的排量控制機(jī)構(gòu)的 特性參數(shù)也具有響應(yīng)同步性的特點(diǎn)，能夠增加排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)的可 靠性；二是壓力檢測具有較高的測量精度，用該方法獲取的排量控制機(jī)構(gòu)特 性參數(shù)也具有精度較高的特點(diǎn)。這樣，根據(jù)獲取的排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù) 對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)的評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性也能夠得到保證；進(jìn)而能夠?yàn)橐簤合到y(tǒng) 控制功能的實(shí)現(xiàn)提供可靠的參考依據(jù)。
在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，還對(duì)液壓泵出口壓力進(jìn)行沖企測，以根據(jù)液壓泵 出口壓力和排量控制機(jī)構(gòu)輸出端的壓力獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)；該技 術(shù)方案通過對(duì)兩個(gè)位置的壓力進(jìn)行檢測，能夠獲取 多的排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)，進(jìn)一步地，以這些特性參數(shù)為基礎(chǔ)能夠?qū)ε帕靠刂茩C(jī)構(gòu)作更詳細(xì)和 準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。
在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，獲取排量控制機(jī)構(gòu)的延遲時(shí)間參數(shù)可以確定排 量控制機(jī)構(gòu)的靈敏性，獲取排量控制機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間可以確定排 量控制機(jī)構(gòu)的動(dòng)作速度，獲取排量控制機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定控制壓力的波動(dòng)幅度可以 確定排量控制機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定可靠性。
本發(fā)明提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置能夠?qū)嵤┥鲜霁@取液壓泵 的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法，具有相對(duì)應(yīng)的技術(shù)效果。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置的原理示
意圖2是實(shí)施例一提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置工作是流程圖， 同時(shí)也是獲取液壓泵的排量控制積』構(gòu)特性參it的方法的流程圖3是根據(jù)第一壓力^r測裝置和第二壓力檢測裝置^^測到壓力與時(shí)間的 關(guān)系繪制的壓力時(shí)域波形圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置的原理示 意圖5是用實(shí)施例二提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置獲取液壓泵的 排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法的流程圖6是本發(fā)明實(shí)施例三提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置的原理示 意圖7是實(shí)施例三提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置獲取的排量控制 機(jī)構(gòu)輸出端的壓力時(shí)域波形圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋 性，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。
為了描述的方便，本部分中在描述液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置的結(jié)構(gòu)及其工作原理時(shí)，對(duì)獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法一并說明， 不再單獨(dú)描述獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法。
請參考圖1，該圖是本發(fā)明實(shí)施例一提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測 裝置的原理示意圖。
實(shí)施例一提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置包括原動(dòng)機(jī)600、加載 裝置400、第一壓力檢測裝置200和第二壓力檢測裝置300;圖中還示出了待 檢測的液壓泵100，所述液壓泵100具有排量控制才幾構(gòu)110和變量機(jī)構(gòu)120, 排量控制機(jī)構(gòu)110的輸入端與液壓泵出口相通，輸出端與變量機(jī)構(gòu)120相通； 所述原動(dòng)機(jī)600用于驅(qū)動(dòng)液壓泵100運(yùn)轉(zhuǎn)；所述加載裝置400與液壓泵出口 相連，以形成液壓泵100的負(fù)載；第一壓力^r測裝置200和第二壓力^r測裝 置300分別與所述排量控制機(jī)構(gòu)110的輸出端和所述液壓泵出口相連，以檢 測所述排量控制才幾構(gòu)IIO輸出端壓力和液壓泵出口壓力。
本例中，液壓泵100為斜盤式變量液壓泵，其變量機(jī)構(gòu)120包括變量油 缸，變量油缸伸出或縮回能夠改變液壓泵IOO斜盤的傾角，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓 泵IOO排量的調(diào)節(jié)；原動(dòng)機(jī)600為電動(dòng)機(jī)，通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵100運(yùn)轉(zhuǎn)。 加載裝置400包括電比例溢流閥410和控制器420,電比例溢流閥410才艮據(jù) 控制器420輸入的電信號(hào)改變其溢流壓力，進(jìn)而改變液壓泵IOO的負(fù)載，同 時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓泵出口壓力的控制與調(diào)節(jié)；采用電比例溢流閥形成液壓泵100 的負(fù)載能夠增加液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置的適應(yīng)性，以檢測多種液壓 泵的性能。在下述工作過程中，將電比例溢流閥410的溢流壓力保持在預(yù)定 值，以形成對(duì)液壓泵100預(yù)定的負(fù)載。
請參考圖2,該圖是實(shí)施例一提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置工 作過程示意圖，同時(shí)也是獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法的流程 圖。
獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法包括以下步驟
S100,在構(gòu)造液壓系統(tǒng)之后，使所述液壓泵100在原動(dòng)機(jī)600的驅(qū)動(dòng)下
輸出液壓能。構(gòu)造液壓系統(tǒng)的目的在于模擬液壓泵100的工作環(huán)境，進(jìn)而在
模擬的工作環(huán)境中獲取排量控制機(jī)構(gòu)110的特性參數(shù)。
S200,檢測壓力并獲取中間參數(shù)，檢測壓力包括利用第一壓力檢測裝置200檢測排量控制機(jī)構(gòu)110輸出端的壓力，用第二壓力檢測裝置300檢測 液壓泵出口壓力。同時(shí)，根據(jù)壓力的變化獲取預(yù)定的中間參數(shù)，包括根據(jù)液 壓泵出口壓力變化獲取中間參數(shù)，和根據(jù)排量控制機(jī)構(gòu)110輸出端壓力變化 獲取的中間參數(shù)。
本例中，第一壓力檢測裝置200和第二壓力檢測裝置300為壓力表，在 獲取中間參數(shù)時(shí)，可以根據(jù)壓力表顯示的數(shù)據(jù)和時(shí)間確定預(yù)定的中間參數(shù)，
也可以根據(jù)壓力與時(shí)間的關(guān)系繪制壓力時(shí)域波形圖，請參數(shù)圖3，該圖是根 據(jù)第一壓力檢測裝置200和第二壓力檢測裝置300檢測到壓力與時(shí)間的關(guān)系 繪制的壓力時(shí)域波形圖。該圖中，橫軸代表時(shí)間T,豎軸代表壓力P,折線 310為第二壓力檢測裝置300檢測獲取的壓力隨時(shí)間而變化的曲線圖，折線 320為第 一壓力檢測裝置200檢測獲取的壓力隨時(shí)間變化的曲線圖。根據(jù)圖3 中壓力變化曲線，可以獲取多個(gè)中間參數(shù)；比如可以獲取排量控制機(jī)構(gòu)110 輸出端壓力開始升高所需要的時(shí)間Tl和其壓力基本穩(wěn)定所需要的時(shí)間T2; 還可以獲取所述液壓泵出口壓力開始升高所需要的時(shí)間T3。
S300,獲取排量控制機(jī)構(gòu)IIO的特性參數(shù)，即根據(jù)中間參數(shù)獲取排量控 制機(jī)構(gòu)IOO的特性參數(shù)。獲取排量控制機(jī)構(gòu)IOO的特性參數(shù)的方法包括多種 具體方式。根據(jù)圖3所示，根據(jù)排量控制機(jī)構(gòu)IIO輸出端壓力開始升高所需 要的時(shí)間Tl和壓力達(dá)到基本穩(wěn)定所需要的時(shí)間T2，可以獲取排量控制機(jī)構(gòu) 110的動(dòng)作時(shí)間參數(shù)T。， T。=T2-T1,以表征排量控制機(jī)構(gòu)IIO從開始調(diào)節(jié)液 壓泵IOO排量到調(diào)節(jié)完畢所需要的時(shí)間，對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)110的調(diào)節(jié)速度進(jìn) 行評(píng)價(jià)。也可以根據(jù)液壓泵出口壓力開始升高所需要的時(shí)間T3和排量控制 機(jī)構(gòu)IIO輸出端的壓力開始升高所需要的時(shí)間Tl獲取排量控制機(jī)構(gòu)110的 延遲時(shí)間參數(shù)TV， TY=T1-T3,以表征排量控制機(jī)構(gòu)110的靈敏度。還可以根 據(jù)延遲時(shí)間參數(shù)TY和動(dòng)作時(shí)間參數(shù)T。獲取排量控制機(jī)構(gòu)IIO的響應(yīng)時(shí)間Tx, TX=TD+TY，或者根據(jù)液壓泵出口壓力開始升高所需要的時(shí)間T3和排量控制 機(jī)構(gòu)110輸出端壓力達(dá)到基本穩(wěn)定所需要的時(shí)間T2獲取響應(yīng)時(shí)間Tx, Tx=T2-T3,以綜合表征排量控制機(jī)構(gòu)IIO的靈敏性和排量控制功能。
請參考圖3,利用本例提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置，還可以 根據(jù)第一壓力檢測裝置200獲取排量控制機(jī)構(gòu)110的穩(wěn)定控制壓力Pw ;可以理解，穩(wěn)定控制壓力Pw與排量控制機(jī)構(gòu)100輸出端的壓力達(dá)到基本穩(wěn)定時(shí)
的壓力相等；另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，穩(wěn)定控制壓力Pw為一個(gè)相對(duì) 穩(wěn)定的值，其本身也存在一定的波動(dòng)，該波動(dòng)幅度也能夠表征排量控制機(jī)構(gòu)
110的控制性能，因此，還可以根據(jù)穩(wěn)定控制壓力Pw的變化范圍獲取穩(wěn)定控
制壓力的波動(dòng)幅度PM,以使獲取的排量控制機(jī)構(gòu)110的特性參數(shù)更多豐富， 以從多方面對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)110的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)?？梢岳斫猓鶕?jù)圖3所示 的壓力時(shí)域波形圖，還可以獲取更多參數(shù)，比如說；還可以獲取液壓泵出口 的穩(wěn)定壓力與排量控制機(jī)構(gòu)110輸出端的穩(wěn)定控制壓力Pw的關(guān)系，可以獲取 排量控制機(jī)構(gòu)110控制壓力的峰值與穩(wěn)定控制壓力Pw的關(guān)系，等等，這些參
數(shù)都可以從更多方面對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)110的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而有助于對(duì)排 量控制機(jī)構(gòu)110的性能進(jìn)行更全面的了解和評(píng)價(jià)。
可以理解，由于該方法不需要直接獲取液壓泵100的輸出流量，從而能 夠避免由于使用流量計(jì)或傾角傳感器來獲取液壓泵的輸出流量而產(chǎn)生的問 題。根據(jù)背景技術(shù)中描述，通過第一壓力檢測裝置200和第二壓力檢測裝置 300獲取排量控制機(jī)構(gòu)110的特性參數(shù)，具有更多益處 一是由于壓力4企測 測量實(shí)時(shí)性較好，壓力測量延時(shí)可以減小至4ms,因此，獲取的排量控制機(jī) 構(gòu)的特性參數(shù)也具有響應(yīng)同步性，可靠性高的特點(diǎn)；二是壓力^r測具有較高 的測量精度，因此，用該方法獲取的排量控制機(jī)構(gòu)110的特性參數(shù)也具有測 量精度高的特點(diǎn)；進(jìn)一步地，根據(jù)獲取的特性參數(shù)對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)IIO的評(píng) 價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性也能夠保證。同時(shí)，由于壓力檢測成本非常低，可以大幅度 降低液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置的成本和對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)110的評(píng)價(jià)成 本?？傊?，上述液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置和獲取液壓泵的排量控制機(jī) 構(gòu)特性參數(shù)的方法能夠用較小的成本獲取更精確、更可靠的特性參數(shù)，進(jìn)而 能夠保證對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)IIO評(píng)價(jià)的可靠性。
為更方便地獲取中間參數(shù)和排量控制機(jī)構(gòu)IIO的特性參數(shù)，還可以用合 適的錄波器接收壓力檢測裝置輸出的壓力信號(hào)，并對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行預(yù)定的處 理。請參數(shù)圖4,該圖是本發(fā)明實(shí)施例二提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測 裝置的原理示意圖。
實(shí)施例二提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置包括原動(dòng)機(jī)600、加載裝置400、第一壓力檢測裝置200和第二壓力檢測裝置300;另外，在實(shí)施 例一的勤出上增加一個(gè)錄波器500,并用壓力傳感器作為第一壓力^r測裝置 200和第二壓力檢測裝置300。錄波器500分別與第一壓力檢測裝置200和第 二壓力檢測裝置300相連；第一壓力檢測裝置200和第二壓力檢測裝置300 在檢測壓力的同時(shí)，向錄波器500傳送壓力信號(hào)。
如圖5所示，該圖是用實(shí)施例二提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置 獲取排量控制機(jī)構(gòu)IIO特性參數(shù)的方法的流程圖，該方法包括以下步驟
S100，在構(gòu)造液壓系統(tǒng)之后，使所述液壓泵100在原動(dòng)機(jī)600的驅(qū)動(dòng)下 輸出液壓能。
S210,檢測壓力，錄波器500根據(jù)壓力信號(hào)生成壓力時(shí)域波形圖。本步 驟中與實(shí)施例一不同之處在于錄波器500具有計(jì)時(shí)功能，并根據(jù)時(shí)間和第 一壓力檢測裝置200和第二壓力檢測裝置300輸出的壓力信號(hào)自動(dòng)生成壓力 時(shí)域波形圖。
S220,獲取中間參數(shù)，即根據(jù)錄波器500生成的壓力時(shí)域波形圖獲取中 間參數(shù)。由于錄波器500生成的壓力時(shí)域波形圖精確度更高，獲取中間參數(shù) 也具有較高的精度。獲取的中間參數(shù)的具體方法與實(shí)施例一相同，在此不再 詳細(xì)說明。同樣，也可以根據(jù)實(shí)際需要，獲取更多預(yù)定的中間參數(shù)。
S300,獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)，即根據(jù)中間參數(shù)獲取排量控制機(jī) 構(gòu)110的特性參數(shù)。該步驟可以與實(shí)施例一相同，不再詳細(xì)i兌明。
可以理解，用錄波器500根據(jù)壓力信號(hào)輸出如圖3所示的壓力時(shí)域波形 圖，不僅能夠使中間參數(shù)更加直觀，還能夠使排量控制機(jī)構(gòu)IIO的特性參數(shù) 獲取更加方便和快捷?？梢岳斫?，為了提高液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置 的自動(dòng)化，提高檢測效率，還可以設(shè)其他具有自動(dòng)處理功能的處理裝置，在 該處理裝置接收到第一壓力檢測裝置200和第二壓力檢測裝置300輸出的壓 力信號(hào)后，還可以根據(jù)接收到的壓力信號(hào)和獲取預(yù)定端壓力產(chǎn)生預(yù)定變化所 需要的時(shí)間自動(dòng)處理，自動(dòng)獲取并輸出排量控制機(jī)構(gòu)110的特性參數(shù)。
在特定情形下，也可以僅采用 一個(gè)壓力檢測裝置獲取預(yù)定的中間參數(shù)。 請參考圖6，該圖是本發(fā)明實(shí)施例三提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置 的原理示意圖。實(shí)施例三提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置中，包括原動(dòng)機(jī)600、 加載裝置400、錄波器500和第一壓力檢測裝置200,本例中，液壓泵排量控 制機(jī)構(gòu)的檢測裝置僅包括第一壓力檢測裝置200,其他結(jié)構(gòu)相同與實(shí)施例二 提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置相同。這樣，在錄波器500根據(jù)第一 壓力檢測裝置200輸出的壓力信號(hào)僅能夠生成排量控制機(jī)構(gòu)IIO輸出端的壓 力時(shí)域波形圖，請參考圖7,該圖是實(shí)施例三提供的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的 檢測裝置獲取的排量控制機(jī)構(gòu)輸出端的壓力時(shí)域波形圖。才艮據(jù)該壓力時(shí)域波 形圖，仍然可以獲取排量控制機(jī)構(gòu)IIO輸出端的壓力開始升高所需要的時(shí)間 Tl和壓力達(dá)到基本穩(wěn)定所需要的時(shí)間T2，根據(jù)Tl和T2可以獲取排量控制 機(jī)構(gòu)110的動(dòng)作時(shí)間參數(shù)T。；還可以獲取排量控制機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定控制壓力Pw和 穩(wěn)定控制壓力的波動(dòng)幅度Pw，因此，仍然能夠根據(jù)這些特性參數(shù)對(duì)排量控制 機(jī)構(gòu)110的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。可以理解，也可以用壓力表檢測排量控制機(jī)構(gòu)110 輸出端的壓力，并根據(jù)壓力變化與時(shí)間的關(guān)系直接獲取預(yù)定的中間參數(shù)；也 可以根據(jù)壓力變化與時(shí)間的關(guān)系繪制壓力時(shí)域波形圖，再獲取中間參數(shù)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤 飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法，所述排量控制機(jī)構(gòu)的輸入端與液壓泵出口相通，輸出端與所述液壓泵的變量機(jī)構(gòu)相通，并根據(jù)所述液壓泵出口壓力控制所述液壓泵的排量，其特征在于，該方法包括以下步驟構(gòu)造液壓系統(tǒng)，使所述液壓泵在原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下輸出液壓能；檢測壓力并獲取中間參數(shù)，檢測壓力包括檢測所述排量控制機(jī)構(gòu)輸出端的壓力；獲取中間參數(shù)包括獲取所述排量控制機(jī)構(gòu)輸出端壓力產(chǎn)生預(yù)定變化所需要的時(shí)間；獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)，根據(jù)所述中間參數(shù)獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法， 其特征在于，所述檢測壓力包括檢測液壓泵出口壓力；獲取中間參數(shù)包括獲取所述液壓 泵出口壓力產(chǎn)生預(yù)定變化所需要的時(shí)間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法， 其特征在于，所述獲取中間參數(shù)包括獲取排量控制機(jī)構(gòu)輸出端的壓力開始升高所需要 的時(shí)間Tl和輸出端的壓力達(dá)到穩(wěn)定所需要的時(shí)間T2;所述獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)，包括獲取排量控制機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間參 數(shù)Td, Td=T2-T1。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法， 其特征在于，所述獲取中間參數(shù)包括；獲取所述液壓泵出口壓力開始升高所需要的時(shí)間T3;所述獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)包括獲取排量控制機(jī)構(gòu)的延遲時(shí)間參 數(shù)Ty, Ty=T1-T3。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法， 其特征在于，所述獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)包括獲取排量控制機(jī)構(gòu)的響應(yīng)時(shí)間參數(shù)Tx, TX=TD+TY,或Tx=T2-T3。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù) 的方法，其特征在于，所述獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)還包括根據(jù)檢測獲取的壓力獲取排量 控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法， 其特征在于，所述獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)，包括獲取排量控制機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定控制壓 力Pw和穩(wěn)定控制壓力Pw的波動(dòng)幅度Pw ,所述穩(wěn)定控制壓力Pw等于排量控制 機(jī)構(gòu)輸出端壓力達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的壓力。
8、 一種液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置，該檢測裝置用于實(shí)施權(quán)利要求 l所述的方法，其特征在于，該裝置包括原動(dòng)機(jī)(600)、加載裝置(400)、第 一壓力檢測裝置(200);所述原動(dòng)機(jī)(600)驅(qū)動(dòng)所述液壓泵，所述加載裝置(400)與所述液壓泵出口相連形成所述液壓泵的負(fù)載，所述第一壓力才企測裝 置(200)與所述排量控制機(jī)構(gòu)(110)的輸出端相連。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置，其特征在于， 還包括第二壓力檢測裝置(300),所述第二壓力檢測裝置(300)與所述液壓 泵出口相連。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置，其特征在于， 還包括處理裝置，所述處理裝置接收第一壓力檢測裝置(200)和第二壓力檢 測裝置(300)輸出的壓力信號(hào)，并才艮據(jù)壓力信號(hào)和壓力信號(hào)變化時(shí)間輸出壓 力時(shí)域波形圖。
全文摘要
本發(fā)明公開一種獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法和實(shí)施該方法的液壓泵排量控制機(jī)構(gòu)的檢測裝置。提供的方法包括構(gòu)造液壓系統(tǒng)；檢測壓力并獲取中間參數(shù)，包括檢測所述排量控制機(jī)構(gòu)輸出端的壓力，獲取中間參數(shù)包括獲取所述排量控制機(jī)構(gòu)的輸出端壓力產(chǎn)生預(yù)定變化所需要的時(shí)間；根據(jù)所述中間參數(shù)獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)。本發(fā)明提供的獲取液壓泵的排量控制機(jī)構(gòu)特性參數(shù)的方法，通過對(duì)壓力檢測就可以獲取排量控制機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)；根據(jù)獲取的特性參數(shù)就可以對(duì)排量控制機(jī)構(gòu)的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)；該方法不需要獲取液壓泵的輸出流量，從而能夠避免由于使用流量計(jì)或傾角傳感器獲取特性參數(shù)而產(chǎn)生的問題。
文檔編號(hào)F15B19/00GK101608648SQ200910158808
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者翔 周, 曹顯利 申請人:三一重工股份有限公司