專利名稱：一種柱塞泵/馬達的柱塞副油膜特性的測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柱塞泵/馬達的柱塞副油膜特性的測試裝置。
背景技術(shù)：
軸向柱塞泵/馬達是液壓領(lǐng)域中最為重要的動力元件之一，其柱塞副是柱塞 往復(fù)運動產(chǎn)生吸油和壓油的工作區(qū)，因此柱塞副是柱塞泵/馬達最重要的摩擦副 之一，其中的油膜特性的檢測也十分重要。柱塞副相對柱塞泵/馬達殼體是高速 旋轉(zhuǎn)的，而且柱塞泵/馬達內(nèi)部空間十分狹小，這使得測試油膜的壓力、溫度、 摩擦力等眾多傳感器的信號和電源線的傳輸和布置十分困難，因此傳統(tǒng)的實驗 方法主要是以下幾種方法
1、 靜態(tài)單柱塞結(jié)構(gòu)。就是單獨加工一個單個柱塞腔體，靜態(tài)的安裝在實驗 臺架上，柱塞在柱塞腔內(nèi)某一狀態(tài)下油液通過的狀態(tài)可以檢測出來進行研究。 浙江工業(yè)大學(xué)和美國的密蘇里哥倫比亞大學(xué)都建設(shè)這樣的實驗裝置。這樣的裝 置和實際的柱塞泵/馬達內(nèi)的結(jié)構(gòu)相差很大，基本上不能實現(xiàn)柱塞泵/馬達的功 能，只是對單個部件進行定性的研究。局限性比較大。
2、 半動態(tài)單柱塞結(jié)構(gòu)。仍然單獨加工一個柱塞腔體固定在機架上，通過曲 柄連桿等機構(gòu)帶動柱塞可以在柱塞腔體內(nèi)滑動，從而實現(xiàn)柱塞的往復(fù)運動來模 擬柱塞工作時的情況。德國的亞琛工業(yè)大學(xué)開發(fā)過這樣的一種實驗裝置。但是 由于只是單個柱塞的工作，而且沒有柱塞的轉(zhuǎn)動效應(yīng)，因此和實際柱塞泵/馬達 的工作還是有一定的差距。
3、 近似動態(tài)的單柱塞結(jié)構(gòu)，基于模型泵的思想，采用單個柱塞，單個柱塞 固定，斜盤旋轉(zhuǎn)從而帶動柱塞在柱塞腔體中滑動，而且通過斜盤的摩擦力把柱 塞的轉(zhuǎn)動效應(yīng)加入，因此工況更加接近現(xiàn)實。美國的普渡大學(xué)開發(fā)了這樣的實 驗臺。但是該實驗裝置仍然由于沒能考慮柱塞之間的相互擾動以及配流結(jié)構(gòu)而 存在一定的局限性。
隨著微型傳感器技術(shù)的發(fā)展，基于模型泵的思想，在基本不改變柱塞泵/馬 達結(jié)構(gòu)的情況下對柱塞泵/馬達的柱塞副油膜特性進行性能測試對于柱塞泵/馬 達的研究十分重要，這就要求開發(fā)一種柱塞副油膜特性測試裝置，能夠?qū)τ谥?塞副油膜的全方位進行性能測試。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種柱塞副油膜特性測試裝置，能夠在不改變泵/馬 達基體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用無線遙測的手段，實現(xiàn)對其內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)的柱塞副 的油膜特性進行測試。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
本裝置包括柱塞泵/馬達基體、聯(lián)軸器、延長空心軸、定子固定板、定子連 接支架無線接收定子裝置、無線發(fā)射轉(zhuǎn)子裝置、儲線倉支架、輔助泵、缸體、 斜盤角度傳感器、固定架、角度傳感器感應(yīng)觸桿和主軸；斜盤角度傳感器和感 應(yīng)觸桿通過固定架固定在柱塞泵/馬達基體上，感應(yīng)觸桿斜盤相連接，在柱塞泵/ 馬達基體內(nèi)的缸體一個柱塞腔多點安裝傳感器，傳感器的信號線纜通過缸體、 延長空心軸、主軸的線槽走出，主軸和延長空心軸采用聯(lián)軸器相連并一起轉(zhuǎn)動， 線纜連接到無線發(fā)射轉(zhuǎn)子裝置上，無線發(fā)射轉(zhuǎn)子裝置通過螺釘固定在儲線倉支 架上，儲線倉支架通過花鍵與延長空心軸連接，無線發(fā)射轉(zhuǎn)子裝置將信號無線 傳輸給無線接收定子裝置，無線發(fā)射定子裝置和定子連接支架通過螺釘固定在 柱塞泵/馬達基體上的定子固定板，定子固定板安裝在輔助泵的后蓋上。
所述的柱塞泵/馬達基為通軸式液壓柱塞泵或通軸式液壓馬達。所述的缸體 含有的柱塞腔數(shù)目為1 11個。所述的多點安裝傳感器分別是壓力、位移或溫 度傳感器；或者以上三種傳感器的組合。
本發(fā)明具有的有益的效果是
通過本測試裝置，在基本不改變柱塞泵/馬達結(jié)構(gòu)的情況下對柱塞泵/馬達的 柱塞腔油膜特性進行全方位性能測試。本發(fā)明是隨著人們對柱塞泵/馬達的研究 的深入而產(chǎn)生的，使人們對柱塞泵/馬達柱塞副油膜的研究能夠更進一步。本發(fā) 明實現(xiàn)了在任何通軸式柱塞泵/馬達的柱塞副上進行油膜特性測試，實現(xiàn)了柱塞 副圓周360度壓力、溫度、油膜厚度、摩擦力等參數(shù)的可測，使得在柱塞泵/馬 達可以模擬實際工況條件進行柱塞腔的性能測試。本發(fā)明全部采用機械原理設(shè) 計，性能可靠；整體機械結(jié)構(gòu)的巧妙設(shè)計與應(yīng)用，使得結(jié)構(gòu)緊湊，體積縮小。


圖1是本發(fā)明測試裝置結(jié)構(gòu)原理剖視圖。 圖2是本發(fā)明測試裝置測試回路圖。
圖中l(wèi).柱塞泵馮達基體，2.聯(lián)軸器，3.延長空心軸，4.定子固定板，5.定 子連接支架，6.無線接收定子裝置，7.無線發(fā)射轉(zhuǎn)子裝置，8.儲線倉支架，9.輔 助泵，IO.缸體，ll.斜盤角度傳感器，12.固定架，13.觸桿，14.主軸。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
如圖l、圖2所示，本發(fā)明包括柱塞泵/馬達基體l、聯(lián)軸器2、延長空心軸 3、定子固定板4、定子連接支架5、無線接收定子裝置6、無線發(fā)射轉(zhuǎn)子裝置7、 儲線倉支架8、輔助泵9、缸體IO、斜盤角度傳感器ll、固定架12、角度傳感 器感應(yīng)觸桿13和主軸14;斜盤角度傳感器11和感應(yīng)觸桿13通過固定架12固 定在柱塞泵/馬達基體1上，感應(yīng)觸桿13斜盤相連接，在柱塞泵/馬達基體1內(nèi) 的缸體10—個柱塞腔多點安裝傳感器，傳感器的信號線纜通過缸體10、延長空 心軸3、主軸14的線槽走出，主軸14和延長空心軸3采用聯(lián)軸器2相連并一起 轉(zhuǎn)動，線纜連接到無線發(fā)射轉(zhuǎn)子裝置7上，無線發(fā)射轉(zhuǎn)子裝置7通過螺釘固定 在儲線倉支架8上，儲線倉支架8通過花鍵與延長空心軸3連接，無線發(fā)射轉(zhuǎn) 子裝置7將信號無線傳輸給無線接收定子裝置6，無線發(fā)射定子裝置7和定子連 接支架5通過螺釘固定在柱塞泵/馬達基體1上的定子固定板4，定子固定板4 安裝在輔助泵9的后蓋上。'
所述的柱塞泵/馬達基體1為通軸式液壓柱塞泵或通軸式液壓馬達。所述的 缸體10含有的柱塞腔數(shù)目為1 11個。所述的多點安裝傳感器分別是壓力、位 移或溫度傳感器；或者以上三種傳感器的組合。
通過延長主軸上安裝無線傳輸裝置的轉(zhuǎn)子來實現(xiàn)對傳感器進行供電和信號 傳輸，另外和柱塞泵/馬達基體相連的無線接收裝置的定子能夠接收到信號并提 供電源。這樣就實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子和定子之間的電源和信號傳輸，可以把高速轉(zhuǎn)動的 柱塞副油膜特性的測試數(shù)據(jù)方便的傳輸?shù)蕉ㄗ由?，定子再把?shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C 進行儲存和處理，從而實現(xiàn)柱塞副油膜特性的數(shù)據(jù)采集和處理。。
如圖1和圖2所示，在不改變柱塞泵/馬達基體結(jié)構(gòu)和功能的前提下，在缸 體上設(shè)置傳感器和相應(yīng)的導(dǎo)線槽，在空心的主軸和延長主軸中把傳感器的信號 線纜傳出，從而實現(xiàn)了在柱塞泵/馬達高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子組件內(nèi)進行傳感器安裝和 走線，傳感器、線纜和轉(zhuǎn)子組件一起高速運轉(zhuǎn)而互不干涉，因此保證測試的穩(wěn) 定性和可靠性。也保證了傳感設(shè)備安裝空間和走線空間。此外通過無線發(fā)射轉(zhuǎn) 子裝置和無線接收定子裝置使得測試的轉(zhuǎn)動部分的信號傳輸?shù)搅硕ㄗ有盘柦邮?器上，從而實現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)柱塞副測試數(shù)據(jù)進入靜態(tài)傳輸介質(zhì)，使得實時測試柱 塞副數(shù)據(jù)并實時傳輸成為了可能。而且斜盤角度傳感器可以對被測柱塞油膜特 性數(shù)據(jù)的相位進行跟蹤記錄，其數(shù)據(jù)線在柱塞泵馬達基體外從斜盤角度傳感器 直接與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，從而使得被測數(shù)據(jù)的結(jié)果被嚴格定位，因此可以準 確的分析油膜特性的測試結(jié)果的發(fā)生位置和工作狀態(tài)。
權(quán)利要求
1、一種柱塞泵/馬達柱塞副油膜特性在線測試裝置，其特征在于包括柱塞泵/馬達基體(1)、聯(lián)軸器(2)、延長空心軸(3)、定子固定板(4)、定子連接支架(5)無線接收定子裝置(6)、無線發(fā)射轉(zhuǎn)子裝置(7)、儲線倉支架(8)、輔助泵(9)、缸體(10)、斜盤角度傳感器(11)、固定架(12)、角度傳感器感應(yīng)觸桿(13)和主軸(14)；斜盤角度傳感器(11)和感應(yīng)觸桿(13)通過固定架(12)固定在柱塞泵/馬達基體(1)上，感應(yīng)觸桿(13)斜盤相連接，在柱塞泵/馬達基體(1)內(nèi)的缸體(10)一個柱塞腔多點安裝傳感器，傳感器的信號線纜通過缸體(10)、延長空心軸(3)、主軸(14)的線槽走出，主軸(14)和延長空心軸(3)采用聯(lián)軸器(2)相連并一起轉(zhuǎn)動，線纜連接到無線發(fā)射轉(zhuǎn)子裝置(7)上，無線發(fā)射轉(zhuǎn)子裝置(7)通過螺釘固定在儲線倉支架(8)上，儲線倉支架(8)通過花鍵與延長空心軸(3)連接，無線發(fā)射轉(zhuǎn)子裝置(7)將信號無線傳輸給無線接收定子裝置(6)，無線發(fā)射定子裝置(7)和定子連接支架(5)通過螺釘固定在柱塞泵/馬達基體(1)上的定子固定板(4)，定子固定板(4)安裝在輔助泵(9)的后蓋上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柱塞泵/馬達柱塞副油膜特性在線測試裝置， 其特征在于所述的柱塞泵/馬達基體(1)為通軸式液壓柱塞泵或通軸式液壓馬 達。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柱塞泵/馬達柱塞副油膜特性在線測試裝置， 其特征在于所述的缸體(10)含有的柱塞腔數(shù)目為1 11個。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柱塞泵/馬達柱塞副油膜特性在線測試裝置， 其特征在于所述的多點安裝傳感器分別是壓力、位移或溫度傳感器；或者以 上三種傳感器的組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柱塞泵/馬達柱塞副油膜特性在線測試裝置。它主要由柱塞泵/馬達基體部分、延長空心軸、動密封、儲線倉、無線發(fā)射轉(zhuǎn)子部分、無線接收定子部分、定子固定支架和角度測量裝置等部件組成。在保證柱塞泵/馬達的基體結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵零部件不變的條件下，通過在轉(zhuǎn)動的缸體上開設(shè)線槽來鋪設(shè)傳感器的連接電纜，和電纜相連的微型傳感器可以安裝在轉(zhuǎn)動的缸體上面對柱塞副的油膜特性進行測量。這種結(jié)構(gòu)在不改變泵的基本結(jié)構(gòu)的條件下解決了高速旋轉(zhuǎn)柱塞副的油膜特性測試的測量空間狹小和電源、信號傳輸問題。結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，和柱塞泵/馬達標準結(jié)構(gòu)匹配性強。本發(fā)明通過實現(xiàn)了采用模型泵思想的測量高速運動的柱塞副油膜特性測試。
文檔編號G01D21/02GK101413812SQ20081016205
公開日2009年4月22日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者斌 張, 兵 徐, 楊華勇, 馬吉恩 申請人:浙江大學(xué)