專利名稱：一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，適用于測試高功率液壓泵的壓力、流量、溫度和轉(zhuǎn)速等性能參數(shù)或及其變化，并對其性能進(jìn)行分析。
背景技術(shù)：
液壓泵是液壓系統(tǒng)中的能源元件，它的作用是把電動機的機械能轉(zhuǎn)換成流體的液壓能，為液壓系統(tǒng)提供一定壓力和流量的油液，是整個液壓系統(tǒng)的心臟，其性能好壞直接影響著整個液壓系統(tǒng)的工作狀況。因此，對于液壓泵性能的精確測試有著非常重要的意義。液壓泵性能測試是辨別產(chǎn)品優(yōu)劣、改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高工藝水平、保證系統(tǒng)性能和促進(jìn)產(chǎn)品升級的重要手段。目前，液壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)大都采用非功率回收的方式，其工作原理都是節(jié)流加載，通過在液壓泵的出油管路上產(chǎn)生一定的節(jié)流阻力，從而對被試泵加載，進(jìn)行測試工作。這種形式的試驗臺系統(tǒng)最簡單，搭建系統(tǒng)所需的元件最少。但是，由于系統(tǒng)不帶負(fù)載，試驗時液壓泵產(chǎn)生的能量全部轉(zhuǎn)化熱能，造成能量浪費，并且發(fā)熱使油溫升高。對于前期投入是節(jié)省了成本，然而，從長遠(yuǎn)使用角度分析，由于非功率回收系統(tǒng)在試驗過程中，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能而且耗散掉，在進(jìn)行壽命試驗時的能量損失更是十分巨大，特別是對于高功率液壓泵性能試驗臺這點更為突出。因此，上述現(xiàn)有技術(shù)主要用來測試一些小功率的液壓泵。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于測試高功率液壓泵性能的節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，其特征在于包括機械補償液壓功率回收系統(tǒng)，所述機械補償液壓功率回收系統(tǒng)包括高壓被試泵、交流電機、功率回收馬達(dá)以及主油箱，所述高壓被試泵的進(jìn)油口與主油箱的出油口相連接，所述高壓被試泵的出油口與功率回收馬達(dá)的進(jìn)油口相連接，所述功率回收馬達(dá)的出油口與主油箱相連接，所述功率回收馬達(dá)的動力輸出端與交流電機的動力輸入端相連接，所述交流電機的動力輸出端與高壓被試泵的動力輸入端連接。進(jìn)一步地，該高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)還包括液壓控制系統(tǒng)，所述液壓控制系統(tǒng)包含設(shè)置在高壓被試泵出油口的帶第一電磁換向閥的第一插裝閥，所述第一插裝閥的先導(dǎo)級連接有第二電磁換向閥和第三電磁換向閥，所述第二電磁換向閥的支路上連接有第一溢流閥和比例溢流閥，所述第三電磁換向閥的支路上連接有第二溢流閥，所述第一插裝閥的出油口連接有帶第四電磁換向閥的第二插裝閥、帶第五電磁換向閥的第三插裝閥以及帶第六電磁換向閥的第四插裝閥，所述第三插裝閥的出油口連接有小流量計，所述第四插裝閥的出油口連接有大流量計。進(jìn)一步地，該高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)還包括過濾溫控系統(tǒng)，所述過濾溫控系統(tǒng)包含設(shè)置在高壓被試泵出油口的高壓過濾器，設(shè)置在功率回收馬達(dá)和主油箱之間的第一回油過濾器，設(shè)置在第一插裝閥和主油箱之間的第二回油過濾器，依次設(shè)置在主油箱的回油口和出油口之間的第一吸油過濾器、由第一電機控制的過濾溫控泵、回油管路粗過濾器、回油管路精過濾器、冷卻器以及三通球閥。進(jìn)一步地，該高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)還包括漏油回收系統(tǒng)，所述漏油回收系統(tǒng)包含設(shè)置在漏油回收油箱和主油箱之間的第二吸油過濾器、由第二電機控制的漏油回收泵以及第三回油過濾器。進(jìn)一步地，所述主油箱上設(shè)有加熱器、第一液位控制繼電器以及空氣濾清器；所述主油箱的出油口設(shè)有電動調(diào)節(jié)閥和溫度傳感器。進(jìn)一步地，所述高壓被試泵的進(jìn)油口設(shè)有負(fù)壓傳感器和第一壓力表，所述高壓被試泵的出油口設(shè)有壓力傳感器和第二壓力表；所述高壓被試泵的出油口和功率回收馬達(dá)的進(jìn)油口之間設(shè)有帶第七電磁換向閥的第五插裝閥。進(jìn)一步地，所述交流電機的動力輸出端和高壓被試泵的動力輸入端之間設(shè)有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，所述交流電機和功率回收馬達(dá)之間設(shè)有離合器，所述交流電機與變頻器相連接。進(jìn)一步地，所述功率回收馬達(dá)的出油口和主油箱之間設(shè)有流量計。進(jìn)一步地，所述第一插裝閥的先導(dǎo)級設(shè)有第三壓力表。進(jìn)一步地，所述漏油回收油箱內(nèi)設(shè)有第二液位控制繼電器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于該高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)采用機械補償功率回收方式，對于高功率液壓泵的性能測試，能將試驗過程中產(chǎn)生的大部分能量進(jìn)行回收，大大降低了測試過程中的能量損失；另外，還采用液壓比例加載技術(shù)實現(xiàn)泵的無級調(diào)壓試驗，采用大流量插裝閥使得壓力損失減小，使實驗臺檢測流量可達(dá)到300L/min。


圖1為本發(fā)明實施例的原理示意圖。圖中1-高壓被試泵，2-轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，3-交流電機，4-變頻器，5-離合器，6-第一回油過濾器，7-流量計，8-功率回收馬達(dá)，9-第五插裝閥，10-第七電磁換向閥，11-壓力傳感器，12-第二壓力表，13-高壓過濾器，14-第一插裝閥，15-第一電磁換向閥，16-第一溢流閥，17-第二電磁換向閥，18-比例溢流閥，19-第三電磁換向閥，20-第二溢流閥，21-第三壓力表，22-第四電磁換向閥，23-第二插裝閥，24-第五電磁換向閥，25-第三插裝閥，26-小流量計，27-第六電磁換向閥，28-第四插裝閥，29-大流量計，30-第二回油過濾器，31-第三回油過濾器，32-漏油回收泵，33-第二吸油過濾器，34-第二電機，35-第二液位控制繼電器，36-第一吸油過濾器，37-過濾溫控泵，38-第一電機，39-回油管路粗過濾器，40-回油管路精過濾器，41-冷卻器，42-加熱器，43-第一液位控制繼電器，44-空氣濾清器，45-三通球閥，46-電動調(diào)節(jié)閥，47-溫度傳感器，48-負(fù)壓傳感器，49-第一壓力表，50-主油箱，51-漏油回收油箱。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。
參考圖1，一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，其特征在于包括機械補償液壓功率回收系統(tǒng)，所述機械補償液壓功率回收系統(tǒng)包括高壓被試泵1、交流電機3、功率回收馬達(dá)8以及主油箱50，所述高壓被試泵1的進(jìn)油口與主油箱50的出油口相連接，所述高壓被試泵1的出油口與功率回收馬達(dá)8的進(jìn)油口相連接，所述功率回收馬達(dá)8的出油口與主油箱50相連接，所述功率回收馬達(dá)8的動力輸出端與交流電機3的動力輸入端相連接，所述交流電機3的動力輸出端與高壓被試泵1的動力輸入端連接。在本實施例中，該高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)還包括液壓控制系統(tǒng)，所述液壓控制系統(tǒng)包含設(shè)置在高壓被試泵1出油口的帶第一電磁換向閥15的第一插裝閥14，所述第一插裝閥14的先導(dǎo)級設(shè)有第三壓力表21，用于測量此處壓力；所述第一插裝閥14的先導(dǎo)級連接有第二電磁換向閥17和第三電磁換向閥19，所述第二電磁換向閥17的支路上連接有壓力至40ΜΙ^的第一溢流閥16和壓力至40ΜΙ^的比例溢流閥18，所述第三電磁換向閥19的支路上連接有壓力至20MPa的第二溢流閥20，用于控制加載閥的選擇以實現(xiàn)分級調(diào)壓；所述第一插裝閥14的出油口連接有帶第四電磁換向閥22的第二插裝閥23、帶第五電磁換向閥M的第三插裝閥25以及帶第六電磁換向閥27的第四插裝閥觀，所述第三插裝閥25的出油口連接有小流量計沈，所述第四插裝閥觀的出油口連接有大流量計四，用于實現(xiàn)流量測量方式可在無流量計、小流量計26以及大流量計四之間進(jìn)行選擇。在本實施例中，該高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)還包括過濾溫控系統(tǒng)，所述過濾溫控系統(tǒng)包含設(shè)置在高壓被試泵1出油口的高壓過濾器13，設(shè)置在功率回收馬達(dá)8和主油箱50之間的第一回油過濾器6，設(shè)置在第一插裝閥14和主油箱50之間的第二回油過濾器30，依次設(shè)置在主油箱50的回油口和出油口之間的第一吸油過濾器36、由第一電機38控制的過濾溫控泵37、回油管路粗過濾器39、回油管路精過濾器40、冷卻器41以及三通球閥45。在本實施例中，該高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)還包括漏油回收系統(tǒng)，所述漏油回收系統(tǒng)包含設(shè)置在漏油回收油箱51和主油箱50之間的第二吸油過濾器33、由第二電機34控制的漏油回收泵32以及第三回油過濾器31。所述漏油回收油箱51內(nèi)設(shè)有第二液位控制繼電器35，用于控制漏油回收油箱51的液位。在本實施例中，所述主油箱50上設(shè)有加熱器42、第一液位控制繼電器43以及空氣濾清器44，所述加熱器42用于在油溫低于標(biāo)準(zhǔn)溫度時對油液進(jìn)行加熱，所述第一液位控制繼電器43用于對主油箱50液位進(jìn)行控制，所述空氣濾清器44用于過濾進(jìn)入主油箱50的空氣。所述主油箱50的出油口設(shè)有電動調(diào)節(jié)閥46和溫度傳感器47，所述電動調(diào)節(jié)閥46用于調(diào)節(jié)高壓被試泵1進(jìn)油口處的真空度，所述溫度傳感器47用于測量油溫。在本實施例中，所述高壓被試泵1的進(jìn)油口設(shè)有負(fù)壓傳感器48和第一壓力表49，所述負(fù)壓傳感器48和第一壓力表49用于測量以及顯示高壓被試泵1進(jìn)油口處的真空度。所述高壓被試泵1的出油口設(shè)有壓力傳感器11和第二壓力表12，所述壓力傳感器11和第二壓力表12用于測量以及顯示高壓被試泵1出油口處的真空度。所述高壓被試泵1的出油口和功率回收馬達(dá)8的進(jìn)油口之間設(shè)有帶第七電磁換向閥10的第五插裝閥9，用于控制功率回收馬達(dá)8的啟用與否。在本實施例中，所述交流電機3的動力輸出端和高壓被試泵1的動力輸入端之間設(shè)有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器2，用于測量高壓被試泵1的轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速。所述交流電機3和功率回收馬達(dá)8之間設(shè)有離合器5，用于選擇是否采用功率回收方式。所述交流電機3與變頻器相連接，用于控制交流電機3的轉(zhuǎn)速。所述功率回收馬達(dá)8的出油口和主油箱50之間設(shè)有流量計7，用于測量流經(jīng)功率回收馬達(dá)8的流量。在本實施例中，所述第一插裝閥14、第二插裝閥23、第三插裝閥25、第四插裝閥觀以及第五插裝閥9均為方向閥，所述第一電磁換向閥15和第三電磁換向閥19均為二位二通電磁換向閥，所述第二電磁換向閥17和第七電磁換向閥10均為二位三通電磁換向閥，所述第四電磁換向閥22、第五電磁換向閥M以及第六電磁換向閥27均為二位四通電磁換向閥。在本實施例中，該高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)適用于測量高功率液壓泵，其測量最大功率可達(dá)200kW、最大壓力可達(dá)40MPa、最大流量可達(dá)300L/min，其工作原理如下所述交流電機3的輸出軸帶動高壓被試泵1轉(zhuǎn)動，所述高壓被試泵1輸出的部分壓力油經(jīng)過第一插裝閥14由第二插裝閥23、第三插裝閥25或第四插裝閥觀中的某一路回到主油箱50，從而實現(xiàn)流量測量方式在無流量計、小流量計沈以及大流量計四之間的選擇。其中，第二插裝閥23、第三插裝閥25或第四插裝閥觀的選擇由它們的先導(dǎo)控制閥——第四電磁換向閥22、第五電磁換向閥M以及第六電磁換向閥27來控制。與此同時，輸出的少量油液經(jīng)過高壓過濾器13直接作用在第一插裝閥14先導(dǎo)級的第一溢流閥16、比例溢流閥18或第二溢流閥20上，通過先導(dǎo)壓力作用對系統(tǒng)進(jìn)行加載。其中，加載溢流閥的選擇由第二電磁換向閥17以及第三電磁換向閥19來控制。此外，多余的油液經(jīng)由第五插裝閥9驅(qū)動功率回收馬達(dá)8旋轉(zhuǎn)，所述功率回收馬達(dá)8的輸出軸通過離合器5與交流電機3的輸入軸連接，從而帶動交流電機3旋轉(zhuǎn)，功率在交流電機3、高壓被試泵1、功率回收馬達(dá)8、交流電機3之間往復(fù)循環(huán)從而實現(xiàn)機械補償功率回收。在本實施例中，所述過濾溫控系統(tǒng)通過第一電機38驅(qū)動過濾溫控泵37從主油箱50吸入油液后，液壓油經(jīng)過過濾精度等級較低的回油管路粗過濾器39后，再進(jìn)入過濾精度較高的回油管路精過濾器40實現(xiàn)兩級過濾，然后，經(jīng)過冷卻器41冷卻后，根據(jù)高壓被試泵1吸油口流量大小要求，通過三通球閥45選擇進(jìn)入高壓被試泵1吸油口或直接流回主油箱50。在本實施例中，當(dāng)漏油回收油箱51的液位逐漸增高，達(dá)到警戒線時，所述漏油回收油箱51中的第二液位控制繼電器35自動控制第二電機34運轉(zhuǎn)，從而使漏油回收泵32將泄漏的油液打回主油箱50中進(jìn)行回收再利用。由于系統(tǒng)泄露的油液污染較嚴(yán)重，因此，所述漏油回收系統(tǒng)的吸油口與回油口分別裝有第二吸油過濾器33以及第三回油過濾器31對油液進(jìn)行過濾。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，其特征在于包括機械補償液壓功率回收系統(tǒng)，所述機械補償液壓功率回收系統(tǒng)包括高壓被試泵、交流電機、功率回收馬達(dá)以及主油箱，所述高壓被試泵的進(jìn)油口與主油箱的出油口相連接，所述高壓被試泵的出油口與功率回收馬達(dá)的進(jìn)油口相連接，所述功率回收馬達(dá)的出油口與主油箱相連接，所述功率回收馬達(dá)的動力輸出端與交流電機的動力輸入端相連接，所述交流電機的動力輸出端與高壓被試泵的動力輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，其特征在于還包括液壓控制系統(tǒng)，所述液壓控制系統(tǒng)包含設(shè)置在高壓被試泵出油口的帶第一電磁換向閥的第一插裝閥，所述第一插裝閥的先導(dǎo)級連接有第二電磁換向閥和第三電磁換向閥，所述第二電磁換向閥的支路上連接有第一溢流閥和比例溢流閥，所述第三電磁換向閥的支路上連接有第二溢流閥，所述第一插裝閥的出油口連接有帶第四電磁換向閥的第二插裝閥、帶第五電磁換向閥的第三插裝閥以及帶第六電磁換向閥的第四插裝閥，所述第三插裝閥的出油口連接有小流量計，所述第四插裝閥的出油口連接有大流量計。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，其特征在于還包括過濾溫控系統(tǒng)，所述過濾溫控系統(tǒng)包含設(shè)置在高壓被試泵出油口的高壓過濾器，設(shè)置在功率回收馬達(dá)和主油箱之間的第一回油過濾器，設(shè)置在第一插裝閥和主油箱之間的第二回油過濾器，依次設(shè)置在主油箱的回油口和出油口之間的第一吸油過濾器、由第一電機控制的過濾溫控泵、回油管路粗過濾器、回油管路精過濾器、冷卻器以及三通球閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，其特征在于還包括漏油回收系統(tǒng)，所述漏油回收系統(tǒng)包含設(shè)置在漏油回收油箱和主油箱之間的第二吸油過濾器、由第二電機控制的漏油回收泵以及第三回油過濾器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，其特征在于所述主油箱上設(shè)有加熱器、第一液位控制繼電器以及空氣濾清器；所述主油箱的出油口設(shè)有電動調(diào)節(jié)閥和溫度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，其特征在于所述高壓被試泵的進(jìn)油口設(shè)有負(fù)壓傳感器和第一壓力表，所述高壓被試泵的出油口設(shè)有壓力傳感器和第二壓力表；所述高壓被試泵的出油口和功率回收馬達(dá)的進(jìn)油口之間設(shè)有帶第七電磁換向閥的第五插裝閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，其特征在于所述交流電機的動力輸出端和高壓被試泵的動力輸入端之間設(shè)有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，所述交流電機和功率回收馬達(dá)之間設(shè)有離合器，所述交流電機與變頻器相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，其特征在于所述功率回收馬達(dá)的出油口和主油箱之間設(shè)有流量計。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，其特征在于所述第一插裝閥的先導(dǎo)級設(shè)有第三壓力表。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，其特征在于所述漏油回收油箱內(nèi)設(shè)有第二液位控制繼電器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種節(jié)能無級調(diào)壓型高壓泵性能測試臺的液壓系統(tǒng)，其特征在于包括機械補償液壓功率回收系統(tǒng)，所述機械補償液壓功率回收系統(tǒng)包括高壓被試泵、交流電機、功率回收馬達(dá)以及主油箱，所述高壓被試泵的進(jìn)油口與主油箱的出油口相連接，所述高壓被試泵的出油口與功率回收馬達(dá)的進(jìn)油口相連接，所述功率回收馬達(dá)的出油口與主油箱相連接，所述功率回收馬達(dá)的動力輸出端與交流電機的動力輸入端相連接，所述交流電機的動力輸出端與高壓被試泵的動力輸入端連接。本發(fā)明大大降低了高功率液壓泵性能測試過程中的能量損失、比較節(jié)能，減小壓力損失、流量測試范圍大，測試油壓高并且實現(xiàn)無級調(diào)壓。
文檔編號F15B21/14GK102562563SQ20121000651
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者張偉, 陳傳銘, 陳淑梅, 黃惠 申請人:福州大學(xué)