本發(fā)明專利涉及液壓系統(tǒng)分析技術領域，尤其涉及一種液壓回路特性測試系統(tǒng)。

背景技術：

隨著機電液技術的不斷發(fā)展，特別是控制技術的快速發(fā)展，調(diào)速回路在液壓系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用, 尤其對于運動速度要求較高的機械設備, 調(diào)速回路往往起著決定性的作用。

節(jié)流調(diào)速是液壓系統(tǒng)中實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的常用方法之一, 它通過調(diào)節(jié)流量閥的通流面積來改變執(zhí)行元件的速度，當執(zhí)行元件所承受的負載變化、流量閥在回路所處的位置變化時,回路表現(xiàn)出不同的速度負載特性。目前的液壓回路特性測試系統(tǒng)主要是通過人工操作、結構較復雜，測試數(shù)據(jù)不準確，精度和效率低，達不到理想的效果。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述情況，本發(fā)明專利的目的在于提供一種液壓回路特性測試系統(tǒng)，利用信號采集和處理技術獲取測試系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時信息，結構簡單，測試數(shù)據(jù)準確，精度和效率高，可以滿足科研人員對液壓回路特性研究的需要。

為了實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明專利采用如下技術方案： 一種液壓回路特性測試系統(tǒng)，其特征在于，包括液壓動力輔助模塊（1）、液壓控制模塊一（2）、主液壓缸（3）、檢測模塊（4）、加載液壓缸（5）、液壓控制模塊二（6）、處理器模塊（7）和輸入電流裝置（8）組成，其中：所述液壓動力輔助模塊（1）用于提供主液壓缸（3）和加載液壓缸（5）運動所需能量的液壓力和液體流量，保證油液的質(zhì)量要求；所述液壓控制模塊一（2）用于控制主液壓缸（3）所需的工作壓力和負載速度的要求，保證該油路安全；所述液壓控制模塊二（6）用于滿足加載液壓缸（5）所需的工作壓力的要求，保證該油路安全；所述檢測模塊（4）用于實時檢測主液壓缸（3)的運動速度和能克服的有效負載；所述處理器模塊（7）用于對輸入電流裝置（8）的控制并對檢測到相關數(shù)據(jù)進行處理；所述輸入電流裝置（8）用于對液壓控制模塊一（2）、液壓控制模塊二（6）中的相關液壓控制閥的工作特性進行控制。

所述液壓控制模塊一（2）的油口一與液壓動力輔助模塊（1）油口相連，液壓控制模塊一（2）的油口二與主液壓缸的油口相連，液壓控制模塊二（6）的油口一與液壓動力輔助模塊（1）油口一相連，液壓控制模塊二（6）的油口二與加載液壓缸的油口相連。

所述液壓動力輔助模塊（1）是由交流電動機、聯(lián)軸器、單向定量液壓泵、過濾器、油箱、截止閥、溫度傳感器和油管組成；聯(lián)軸器一端與交流電動機相連，聯(lián)軸器另一端與單向定量液壓泵，單向定量液壓泵進油口通過油管與油箱相連，單向定量液壓泵出油口與過濾器的進油口相連，過濾器的出油口與液壓控制模塊一（2）相連，截止閥一油口與溫度傳感器相連，截止閥另一油口與單向定量液壓泵出油口相連。

所述液壓控制模塊一（2）包括電磁換向閥(2.1)、電液比例溢流閥 (2.2)和流量控制閥組 (2.3)組成；流量控制閥組(2.3)包括疊加閥組 (2.3.1)和電液比例流量閥 (2.3.2)，通過疊加閥組 (2.3.1)和電液比例流量閥 (2.3.2)的組合，可以獲得進油節(jié)流調(diào)速回路、回油節(jié)流調(diào)速回路、旁路節(jié)流調(diào)速回路三種不同的調(diào)速回路。

所述液壓控制模塊二（6）包括電液比例減壓閥（6.1）和電磁換向閥（6.2）組成。

所述檢測模塊(4)包括速度傳感器，壓力傳感器及其附屬裝置，速度傳感器安裝在附屬裝置上，壓力傳感器安裝在主液壓缸（3）活塞桿的頭部；其中：所述速度傳感器，用于對主液壓缸（3）運動所產(chǎn)生的速度進行實時測量，得到對應主液壓缸（3）的運動速度；所述壓力傳感器，用于對主液壓缸（3）工作時所克服的負載進行實時測量，得到對應主液壓缸（3）產(chǎn)生的有效負載。

所述處理器模塊（7）包括信號轉(zhuǎn)換器和計算機，用于對檢測到相關數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換和處理，控制輸入電流裝置（8）的電流大小，并能保存和輸出打印相關文件。

所述輸入電流裝置（8）用于將處理器模塊（7）發(fā)出的電流信號通過電子放大器分別控制液壓控制模塊一（2）中電磁換向閥（2.1）、電液比例溢流閥（2.2）和電液比例流量閥（2.3.2）以及液壓控制模塊二（6）中的電液比例減壓閥（6.1）和電磁換向閥（6.2），實現(xiàn)各閥的工作特性。

所述聯(lián)軸器采用螺旋槽型彈性聯(lián)軸器。

所述單向定量液壓泵采用單作用式葉片泵。

所述油箱包括油溫傳感器、粗濾油器、液位計。

所述電液比例溢流閥（2.2）并聯(lián)在液壓模塊一（2）的進油路上，保證單向定量液壓泵出油口壓力恒定，起溢流和穩(wěn)壓的作用。

所述電液比例減壓閥（6.1）用于調(diào)節(jié)加載液壓缸的液壓力，所述電磁換向閥（6.2）用于控制加載液壓缸的雙向運動。

所述壓力傳感器采用半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器，所述速度傳感器采用霍爾傳感器。

所述信號轉(zhuǎn)換器采用RS232接口。

本發(fā)明專利與現(xiàn)有技術相比，其具有以下有益效果：1) 實驗測試過程自動化，智能化，結構簡單。2）實驗結果以數(shù)字和圖表顯示，直觀生動，測試數(shù)據(jù)準確，精度高。 3）系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，易于管理。

附圖說明

為了更詳細描述本發(fā)明專利的一些具體實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下文將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明專利的實施例，本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的；附圖中：

圖1 為本發(fā)明專利實施例提供的一種液壓回路特性測試系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明專利實施例提供的一種液壓回路特性測試系統(tǒng)中液壓控制模塊一的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明專利實施例提供的一種液壓回路特性測試系統(tǒng)中液壓控制模塊二的加載原理示意圖；

圖4為本發(fā)明專利實施例提供的一種液壓回路特性測試系統(tǒng)中進油節(jié)流調(diào)速回路、回油節(jié)流調(diào)速回路特性圖；

圖5為本發(fā)明專利實施例提供的一種液壓回路特性測試系統(tǒng)中旁路節(jié)流調(diào)速回路特性圖；

附圖標記：V、主液壓缸的負載速度；F、主液壓缸的有效負載；A_i、電液比例流量閥 (2.3.2)的不同開口面積，A₁>A₂>A₃>A₄。

具體實施方式

以下將結合本發(fā)明專利實施例中的附圖，對本發(fā)明專利實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明專利一部分實施例，而不是全部的實施例；基于本發(fā)明專利中的實施例，本領域技術人員在沒有創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明專利保護的范圍。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明專利的實施例，一種液壓回路特性測試系統(tǒng)包括液壓動力輔助模塊（1）、液壓控制模塊一（2）、主液壓缸（3）、檢測模塊（4）、加載液壓缸（5）、液壓控制模塊二（6）、處理器模塊（7）和輸入電流裝置（8）組成，其中：所述液壓動力輔助模塊（1）用于提供主液壓缸（3）和加載液壓缸（5）運動所需能量的液壓力和液體流量，保證油液的質(zhì)量要求；所述液壓控制模塊一（2）用于滿足主液壓缸（3）所需的工作壓力和工作速度的要求，保證該油路安全；所述液壓控制模塊二（6）用于滿足加載液壓缸（5）所需的工作壓力的要求，保證該油路安全；所述檢測模塊（4）用于實時檢測主液壓缸（3)的運動速度和能克服的有效負載；所述處理器模塊（7）用于對輸入電流裝置（8）的控制并對檢測到相關數(shù)據(jù)進行處理；所述輸入電流裝置（8）用于對液壓控制模塊一（2）、液壓控制模塊二（6）中的相關液壓控制閥的工作特性進行控制。

液壓控制模塊一（2）的油口一與液壓動力輔助模塊（1）油口相連，液壓控制模塊一（2）的油口二與主液壓缸的油口相連，液壓控制模塊二（6）的油口一與液壓動力輔助模塊（1）油口一相連，液壓控制模塊二（6）的油口二與加載液壓缸的油口相連。

所述液壓動力輔助模塊（1）是由交流電動機、聯(lián)軸器、單向定量液壓泵、過濾器、油箱、截止閥、溫度傳感器和油管組成；聯(lián)軸器一端與交流電動機相連，聯(lián)軸器另一端與單向定量液壓泵，單向定量液壓泵進油口通過油管與油箱相連，單向定量液壓泵出油口與過濾器的進油口相連，過濾器的出油口與液壓控制模塊一（2）相連，截止閥一油口與溫度傳感器相連，截止閥另一油口與單向定量液壓泵出油口相連。

其中，交流電動機通過聯(lián)軸器帶動單向定量液壓泵工作，把液壓油從油箱中吸出經(jīng)過過濾器進入單向定量液壓泵，向液壓控制模塊一（2）和液壓控制模塊二（6）提供具有一定壓力、流量和質(zhì)量的液壓油，保證主液壓缸（3）和加載液壓缸（5）的工作；所述溫度傳感器用于檢測液壓油的工作溫度，溫度傳感器連接處理器模塊。

所述液壓控制模塊一（2）包括電磁換向閥(2.1)、電液比例溢流閥 (2.2)和流量控制閥組 (2.3)組成；流量控制閥組(2.3)包括插裝閥組 (2.3.1)和電液比例流量閥 (2.3.2)，通過插裝閥組 (2.3.1)和電液比例流量閥 (2.3.2)的組合，可以獲得進油節(jié)流調(diào)速回路、回油節(jié)流調(diào)速回路、旁路節(jié)流調(diào)速回路三種不同的調(diào)速回路。

所述電液比例溢流閥（2.2）并聯(lián)在液壓模塊一（2）的進油路上，保證單向定量液壓泵出油口壓力恒定，起溢流和穩(wěn)壓的作用。

其中，插裝閥組 (2.3.1)包括多個插裝閥，可以采用方向控制功能單元或者復合控制功能單元，實現(xiàn)主液壓缸（3）的調(diào)速功能，獲得進油節(jié)流調(diào)速回路、回油節(jié)流調(diào)速回路、旁路節(jié)流調(diào)速回路三種不同的調(diào)速回路。

所述液壓控制模塊二（6）包括電液比例減壓閥（6.1）和電磁換向閥（6.2）組成。

所述電液比例減壓閥（6.1）可以根據(jù)加載液壓缸的在不同工作過程中，調(diào)節(jié)加載液壓缸的液壓油壓力，以滿足對主液壓缸的加載要求。

其中，電磁換向閥（2.1）和電磁換向閥（6.2）分別用于實現(xiàn)主液壓缸和加載液壓缸伸出和縮回的雙向運動。

所述檢測模塊(4)包括速度傳感器，壓力傳感器及其附屬裝置，速度傳感器安裝在附屬裝置上，壓力傳感器安裝在主液壓缸（3）活塞桿的頭部；其中：所述速度傳感器，用于對主液壓缸（3）運動所產(chǎn)生的速度進行實時測量，得到對應主液壓缸（3）的運動速度；所述壓力傳感器，用于對主液壓缸（3）工作時所產(chǎn)生的有效推力進行實時測量，得到對應主液壓缸（3）產(chǎn)生的有效推力。

所述處理器模塊（7）包括信號轉(zhuǎn)換器和計算機，用于對檢測到相關數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換和處理，控制輸入電流裝置（8）的電流大小，并能保存和輸出打印相關文件。

所述輸入電流裝置（8）用于將處理器模塊（7）發(fā)出的電流信號通過電子放大器分別控制液壓控制模塊一（2）中電磁換向閥（2.1）、電液比例溢流閥（2.2）和電液比例流量閥（2.3.2）以及液壓控制模塊二（6）中的電液比例減壓閥（6.1）和電磁換向閥（6.2），實現(xiàn)各閥的工作特性。

本發(fā)明專利實施例提供的一種液壓回路特性測試系統(tǒng)中，在數(shù)據(jù)采集時，液壓控制模塊二（6）中電磁換向閥（6.2）控制加載液壓缸的活塞桿伸出，接觸到主液壓缸活塞桿的頭上，通過液壓控制模塊一（2）中電磁換向閥（2.1）的左右切換，使加載液壓缸（5）活塞桿往復運動。

當主液壓缸（3）活塞桿克服加載液壓缸（5）活塞桿的推力伸出時，檢測模塊（4）中的速度傳感器和壓力傳感器可測得主液壓缸（3）活塞桿的運動速度V和有效負載F。

通過電液比例減壓閥（6.1）調(diào)節(jié)加載液壓缸的工作油壓來改變加載液壓缸（5）活塞桿的推力，進而使主液壓缸（3）活塞桿的產(chǎn)生不同運動速度V和有效負載F。

如圖4所示，為進油節(jié)流調(diào)速回路、回油節(jié)流調(diào)速回路特性圖，從圖中可以看出：當節(jié)流閥的開口面積A一定，有效負載F越大，負載速度和速度剛度越大；當主液壓缸有效負載F一定，開口面積A越小，負載速度越小，速度剛度越大。

如圖5所示，為旁路節(jié)流調(diào)速回路特性圖，從圖中可以看出：當節(jié)流閥的開口面積A一定，有效負載F越小，負載速度和速度剛度越大；當主液壓缸有效負載F一定，開口面積A越小，速度越大，速度剛度越大。

所述聯(lián)軸器采用螺旋槽型彈性聯(lián)軸器。

所述單向定量液壓泵采用單作用式葉片泵。

所述油箱包括油溫傳感器、粗濾油器、液位計。

所述壓力傳感器采用半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器，所述速度傳感器采用霍爾傳感器。

所述信號轉(zhuǎn)換器采用RS232接口。

由此，測試人員可以通過計算機直觀的獲取主液壓缸產(chǎn)生的有效推力和對應運動速度，對在不同負載工況下主液壓缸的有效推力和對應運動速度的完整記錄。

本發(fā)明專利實施例提供的一種液壓回路特性測試系，實現(xiàn)了測試過程自動化，智能化，結構簡單，測試結果以數(shù)字和圖表顯示，直觀生動，測試數(shù)據(jù)準確，精度高，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，易于管理。

以上所述，僅為本發(fā)明專利的優(yōu)選實施例而已，并非對本發(fā)明專利作任何形式上的限制，對于本領域的技術人員來說，任何未脫離本發(fā)明專利技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明專利的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同替換、改進等，均仍屬于本發(fā)明專利技術方案的保護范圍內(nèi)。