CN102072142B - 油泵抗咬合性试验方法 - Google Patents

油泵抗咬合性试验方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种油泵抗咬合性试验方法，它包括以下步骤：前期准备；运行试验台；测试油泵的基本供油参数；调整油泵转速为第一阶段速度，调整第一回路的压力达到第一阶段速度下的压力要求；切换至第二回路；调整油泵转速为第二阶段速度，调整第二回路的压力达到第二阶段速度下的压力要求；开始试验，每隔一段时间在第一回路和第二回路之间来回切换；记录数据；观察有无异常点；完成预设周期后，再次测量油泵的基本供油参数，得出结论。本发明为油泵的抗咬合性提供一种测试方法，为行业对油泵的抗咬合性制定一个标准的可能，提供支持。

Description

油泵抗咬合性试验方法
技术领域
本发明涉及一种油泵抗咬合性试验方法。
背景技术
目前，大部分的机械传动和润滑系统都是通过液压系统来实现的，而提供液压系统的动力和润滑的源泉就是油泵。因此，油泵是否在使用寿命期限内出现卡死不润滑的现象很大程度上决定了机械系统的性能和使用寿命。故油泵的抗咬合性，即油泵防卡死的能力非常重要。但到目前为止国内还没有系统地对油泵抗咬合性进行试验，如何测试出油泵的抗咬合的特性是行业的一个难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可推广的油泵抗咬合性试验方法。
为实现本发明目的，所用的技术方案是：一种油泵抗咬合性试验方法，它包括以下步骤：
(1)前期准备；
所述的前期准备包括以下步骤：
a、提供双回路变频电机驱动试验台以及被测油泵；
b、对油泵的元件进行尺寸检验，需记录的参数包括：内和外转子的直径尺寸和表面粗糙度、泵腔的深度、泵腔底面的平面度和粗糙度、泵腔侧面的粗糙度和泵盖内表面的平面度和粗糙度；
c、试验台必须加油至与油泵在实际运行中的油面相一致的水平；
d、接通油槽油温加热器及循环泵，设定控制油温；
(2)运行试验台，将油加热到预设温度后，进入下一步；
(3)测试多个测试点的油泵的基本供油参数数据，需测试的数据包括转速、压力、流量和扭矩；
(4)调整油泵转速为第一阶段速度，稳定后，调整第一回路的压力达到第一阶段速度下的压力要求，所述第一阶段速度为油泵的正常稳定转速，第一阶段速度下的压力为油泵正常运行时的压力；
(5)切换到第二回路状态下；
(6)调整油泵转速为第二阶段速度，稳定后，调整第二回路的压力达到第二阶段速度下的压力要求，所述第二阶段速度为油泵的怠速转速，所述第二阶段速度下的压力为油泵的怠速压力；
(7)开始试验，每隔一段时间在第一回路和第二回路之间来回切换；即先使油泵在第一阶段速度下运行T1时间，再使转速到达第二阶段速度，同时在t1时间内使油泵回路从第一回路切换到第二回路，在第二回路运行一段T2时间之后，再使油泵从第二阶段速度切换至第一阶段速度，同时在t2时间内使油泵回路从第二回路切换到第一回路；
(8)在油泵从第一阶段速度切换至第二阶段速度的过程中，测试油泵的最大瞬间压力，若油泵的最大瞬间压力不能达到最大值，则调整时间t1，使油泵的瞬间压力到达最大值，所述最大值为2倍或2倍以上的油泵的额定工作压力；
(9)到达要求后，重复步骤(7)，并记录切换周期数及压力/转速的波形图；
(10)试验过程中，观察是否有异常压力点出现，如果有，则判断油泵抗咬合性不达标，测试终止；
(11)若正常完成所预设的周期数之后，停止切换；
(12)重复测试步骤(3)中多个测试点的数据，比较流量，看数据变化是否在10％之内，从而得出结论和结束本次试验。
所述步骤(2)中的预设温度为油泵在额定工况下的温度。
所述步骤(3)和(12)中测试多个测试点的油泵的基本供油参数数据是指测试5个测试点的油泵的基本供油参数数据。
所述t1为0.3s，所述t2为1s。
所述油泵的怠速速度为500-1000转每分钟，所述油泵的正常稳定转速为2000-4000转每分钟。
所述步骤(8)中油泵的瞬间最大压力达到2.5倍的油泵的额定工作压力。
所述步骤(11)中预设的周期数为10000。
采用上述方法试验。即使油泵在怠速速度运行状态和正常稳定速度运行状态下来回切换，使油泵的工作压力瞬间达到最大值，并重复试验，测试油泵在剧烈的压力变化下的抗咬合性能，若有异常压力点，说明油泵在剧烈的压力变化下卡死，或者经过多次重复试验后的油泵的前后供油参数的对比分析及判定，得出油泵的抗咬合性，从而为正确的选择油泵作为参考，同时对设计出的油泵进行验证及改进，并为行业对油泵的抗咬合性制定一个标准的可能，提供支持。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实例1
(1)前期准备；
所述的前期准备包括以下步骤：
a、提供双回路变频电机驱动试验台以及被测油泵，包括配合工装、油压传感器、转速传感器、油温传感器、可闭环控制的液压输出装置、第一回路、第一回路油压调节阀、第二回路、第二回路油压调节阀及控制在第一回路和第二回路之间切换的二位三通阀，油泵样机的出口跟二位三通阀的进口连接；
b、对油泵的元件进行尺寸检验，需记录的参数包括：内和外转子的直径尺寸和表面粗糙度、泵腔的深度、泵腔底面的平面度和粗糙度、泵腔侧面的粗糙度和泵盖内表面的平面度和粗糙度；
c、试验台必须加油至与油泵在实际运行中的油面相一致的水平；
d、接通油槽油温加热器及循环泵，设定控制油温为120℃；
(2)运行试验台，将油加热到预设温度120℃后，进入下一步；
(3)测试5个测试点的油泵的基本供油参数数据，需测试的数据包括转速、压力、流量、扭矩；测试之后记录；测试数据如下：分别为转速、压力、流量及扭矩：
525rpm，80psi，120℃，测得流量为14.61lpm，测得扭矩为5.78Nm；
625rpm，80psi，120℃，测得流量为18lpm；测得扭矩为5.89Nm；
1200rpm，150psi，120℃，测得流量为33.47lpm；测得扭矩为10.99Nm；
2000rpm，150psi，120℃，测得流量为60.14lpm；测得扭矩为11.28Nm；
2000rpm，265psi，120℃，测得流量为54.61lpm；测得扭矩为17.78Nm；
(4)调整油泵转速为第一阶段速度2000转每分钟，稳定后，调整第一回路的压力达到第一阶段速度下的压力要求：80PSI，所述第一阶段速度为油泵的正常稳定转速，第一阶段速度下的压力为正常运行压力；
(5)通过控制二位三通阀，将油泵切换到第二回路状态下；
(6)调整油泵转速为第二阶段速度550转每分钟，稳定后，调整第二回路的压力达到第二阶段速度下的压力要求：220PSI，所述第二阶段速度为油泵怠速转速，所述第二阶段速度下的压力为怠速压力；
(7)开始试验，每隔一段时间通过控制二位三通控制阀实现在第一回路和第二回路之间来回切换；即先使油泵在第一阶段速度下运行5s时间，再使转速到达第二阶段速度，同时在0.3s时间内控制二位三通控制阀从第一回路切换到第二回路，在第二回路运行一段5s时间之后，再使油泵从第二阶段速度切换至第一阶段速度，同时在1s时间内控制二位三通控制阀油泵回路从第二回路切换到第一回路；
(8)在油泵从第一阶段速度切换至第二阶段速度过程中，测试油泵的最大瞬间压力：700PSI，若油泵的最大瞬间压力不能达到最大值，则调整时间t1，也就是上一步骤中的0.3S，即调整二位三通控制阀的切换时间来使油泵的瞬间压力到达最大值，所述最大值为2倍或2倍以上的油泵额定的工作压力：330PSI；
(9)到达要求后，重复步骤(7)，并记录切换周期数及压力/转速的波形图；
(10)试验过程中，检测是否有异常压力点出现，如果有，则判断油泵抗咬合性不达标，测试终止；
(11)若正常完成所预设的周期数10000次之后，停止切换；
(12)重复测试步骤(3)中多个测试点的数据，比较流量，看数据变化是否在10％之内，从而得出结论和结束本次试验。
试验后对应测试点数据：
525rpm，80psi，120℃，测得流量为14.05lpm，测得扭矩为5.74Nm；
625rpm，80psi，120℃，测得流量为17.28lpm；测得扭矩为5.79Nm；
1200rpm，150psi，120℃，测得流量为32.24lpm；测得扭矩为10.73Nm；
2000rpm，150psi，120℃，测得流量为57.67lpm；测得扭矩为11.02Nm；
2000rpm，265psi，120℃，测得流量为52.24lpm；测得扭矩为17.28Nm；
流量对比结果
  测试条件   测试前流量   测试前流量   变化
  525rpm，80psi，120℃   14.61   14.05   3.8％
  625rpm，80psi，120℃   18.00   17.28   4.0％
  1200rpm，150psi，120℃   33.47   32.24   3.7％
  2000rpm，150psi，120℃   60.14   57.67   4.1％
  2000rpm，265psi，120℃   54.61   52.24   4.3％
流量变化在10％以内，满足要求；
实例2
(1)前期准备；
所述的前期准备包括以下步骤：
a、提供双回路变频电机驱动试验台以及被测油泵，包括配合工装、油压传感器、转速传感器、油温传感器、可闭环控制的液压输出装置、第一回路、第一回路油压调节阀、第二回路、第二回路油压调节阀及控制在第一回路和第二回路之间切换的二位三通阀，油泵样机的出口跟二位三通阀的进口连接；
b、对油泵的元件进行尺寸检验，需记录的参数包括：内和外转子的直径尺寸和表面粗糙度、泵腔的深度、泵腔底面的平面度和粗糙度、泵腔侧面的粗糙度和泵盖内表面的平面度和粗糙度；
c、试验台必须加油至与油泵在实际运行中的油面相一致的水平；
d、接通油槽油温加热器及循环泵，设定控制油温为120℃；
(2)运行试验台，将油加热到预设温度120℃后，进入下一步；
(3)测试4个测试点的油泵的基本供油参数数据，需测试的数据包括转速、压力、流量、扭矩；测试之后记录；测试数据如下：分别为转速、压力、流量及扭矩：
800rpm，0.6Mpa，120℃，测得流量为7.39lpm，测得扭矩为1.93Nm；
1500rpm，0.6Mpa，120℃，测得流量为15.63lpm；测得扭矩为1.83Nm；
2000rpm，0.6Mpa，120℃，测得流量为21.46lpm；测得扭矩为1.88Nm；
2500rpm，0.6Mpa，120℃，测得流量为27.09lpm；测得扭矩为2.05Nm；
(4)调整油泵转速为第一阶段速度2500转每分钟，稳定后，调整第一回路的压力达到第一阶段速度下的压力要求：0.35Mpa，所述第一阶段速度为油泵的正常稳定转速，第一阶段速度下的压力为正常运行压力；
(5)通过控制二位三通阀，将油泵切换到第二回路状态下；
(6)调整油泵转速为第二阶段速度800转每分钟，稳定后，调整第二回路的压力达到第二阶段速度下的压力要求：1.25Mpa，所述第二阶段速度为油泵怠速转速，所述第二阶段速度下的压力为怠速压力；
(7)开始试验，每隔一段时间通过控制二位三通控制阀实现在第一回路和第二回路之间来回切换；即先使油泵在第一阶段速度下运行4s时间，再使转速到达第二阶段速度，同时在0.5s时间内控制二位三通控制阀从第一回路切换到第二回路，在第二回路运行一段4s时间之后，再使油泵从第二阶段速度切换至第一阶段速度，同时在1s时间内控制二位三通控制阀油泵回路从第二回路切换到第一回路；
(8)在油泵从第一阶段速度切换至第二阶段速度过程中，测试油泵的最大瞬间压力：4.7Mpa，若油泵的最大瞬间压力不能达到最大值，则调整时间t1，也就是上一步骤中的0.5S，即调整二位三通控制阀的切换时间来使油泵的瞬间压力到达最大值，所述最大值为2倍或2倍以上的油泵额定的工作压力：2.35Mpa；
(9)到达要求后，重复步骤(7)，并记录切换周期数及压力/转速的波形图；
(10)试验过程中，检测是否有异常压力点出现，如果有，则判断油泵抗咬合性不达标，测试终止；
(11)若正常完成所预设的周期数10000次之后，停止切换；
(12)重复测试步骤(3)中多个测试点的数据，比较流量，看数据变化是否在10％之内，从而得出结论和结束本次试验。
试验后对应测试点数据：
800rpm，0.6Mpa，120℃，测得流量为7.06lpm，测得扭矩为1.75Nm；
1500rpm，0.6Mpa，120℃，测得流量为15.23lpm；测得扭矩为1.73Nm；
2000rpm，0.6Mpa，120℃，测得流量为20.76lpm；测得扭矩为1.75Nm；
2500rpm，0.6Mpa，120℃，测得流量为26.16lpm；测得扭矩为1.94Nm；
流量对比结果：
  测试条件   测试前流量   测试前流量   变化
  800rpm，0.6Mpa，120℃   7.39   7.06   4.5％
  1500rpm，0.6Mpa，120℃   15.63   15.23   2.6％
  2000rpm，0.6Mpa，120℃   21.46   20.76   3.3％
  2500rpm，0.6Mpa，120℃   27.09   26.16   3.4％
流量变化在10％以内，满足要求。

Claims (7)

1.一种油泵抗咬合性试验方法，其特征在于：它包括以下步骤：
（1）前期准备；
所述的前期准备包括以下步骤：
a、提供双回路变频电机驱动试验台以及被测油泵；
b、对油泵的元件进行尺寸检验，需记录的参数包括：内和外转子的直径尺寸和表面粗糙度、泵腔的深度、泵腔底面的平面度和粗糙度、泵腔侧面的粗糙度和泵盖内表面的平面度和粗糙度；
c、试验台必须加油至与油泵在实际运行中的油面相一致的水平；
d、接通油槽油温加热器及循环泵，设定控制油温；
（2）运行试验台，将油加热到预设温度后，进入下一步；
（3）测试多个测试点的油泵的基本供油参数数据，需测试的数据包括转速、压力、流量和扭矩；
（4）调整油泵转速为第一阶段速度，稳定后，调整第一回路的压力达到第一阶段速度下的压力要求，所述第一阶段速度为油泵的正常稳定转速，第一阶段速度下的压力为油泵正常运行时的压力；
（5）切换到第二回路状态下；
（6）调整油泵转速为第二阶段速度，稳定后，调整第二回路的压力达到第二阶段速度下的压力要求，所述第二阶段速度为油泵的怠速转速，所述第二阶段速度下的压力为油泵的怠速压力；
（7）开始试验，每隔一段时间在第一回路和第二回路之间来回切换；即先使油泵在第一阶段速度下运行T1时间，再使转速到达第二阶段速度，同时在t1时间内使油泵回路从第一回路切换到第二回路，在第二回路运行一段T2时间之后，再使油泵从第二阶段速度切换至第一阶段速度，同时在t2时间内使油泵回路从第二回路切换到第一回路；
（8）在油泵从第一阶段速度切换至第二阶段速度的过程中，测试油泵的最大瞬间压力，若油泵的最大瞬间压力不能达到最大值，则调整时间t1，使油泵的瞬间压力到达最大值，所述最大值为2倍或2倍以上的油泵的额定工作压力；
（9）到达要求后，重复步骤（7），并记录切换周期数及压力/转速的波形图；
（10）试验过程中，观察是否有异常压力点出现，如果有，则判断油泵抗咬合性不达标，测试终止；
（11）若正常完成所预设的周期数之后，停止切换；
（12）重复测试步骤（3）中多个测试点的数据，比较流量，看数据变化是否在10%之内，从而得出结论和结束本次试验。
2.根据权利要求1所述的油泵抗咬合性试验方法，其特征在于：所述步骤（2）中的预设温度为油泵在额定工况下的温度。
3.根据权利要求1所述的油泵抗咬合性试验方法，其特征在于：所述步骤（3）和（12）中测试多个测试点的油泵的基本供油参数数据是指测试4个测试点的油泵的基本供油参数数据。
4.根据权利要求1所述的油泵抗咬合性试验方法，其特征在于：所述t1为1s，所述t2为1s。
5.根据权利要求1所述的油泵抗咬合性试验方法，其特征在于：所述油泵的怠速速度为500-1000转每分钟，所述油泵的正常稳定转速为2000-4000转每分钟。
6.根据权利要求1所述的油泵抗咬合性试验方法，其特征在于：所述步骤（8）中油泵的瞬间最大压力为2.5倍的油泵的额定工作压力。
7.根据权利要求1所述的油泵抗咬合性试验方法，其特征在于：所述步骤（11）中预设的周期数为10000。
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