CN103982412A - 一种变量液压泵功率曲线测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变量液压泵功率曲线测试仪，包括动力单元和采集测试单元，动力单元包括动力源、液压油箱和与液压泵相连的溢流阀，采集测试单元具有输入模块、输出模块、转化模块、存储模块和微处理单元，输入模块包括（n+1）路压力传感器、n路流量传感器和1路转速传感器，输出模块包括功率调整电位器和电流输出模块，电流输出模块通过可变电阻输出固定的电流至功率调整电位器。本发明可以同时测量n台液压泵的功率曲线，主机上的液压泵功率调整后，不用拆下液压泵，可利用成品机械设备上的动力单元，通过采集测试单元采集计算功率曲线所需相关参数，液压泵调整后不用返厂做台架试验，大大缩短产品调试周期。

Description

一种变量液压泵功率曲线测试仪

技术领域

本发明涉及挖掘机及其他工程机械液压泵测试领域，特别涉及一种变量液压泵功率曲线测试仪。

背景技术

变量液压泵功率曲线（又称功率曲线或PQ曲线），是液压泵的基本参数，是做系统功率匹配的依据，液压泵厂家根据客户的不同需求要在完成零件装配后，对液压泵功率进行调整，然后在台架上做实验，测量液压泵的功率曲线。主机厂在选定液压泵后，进行主机调试时也要根据需要对液压泵功率进行调整，以达到最佳功率匹配。

目前液压泵功率曲线测量需要用专门的实验台架，在主机上调整液压泵功率后，需拆下液压泵返回厂家做台架试验，而主机厂一般不配备专门测试泵的实验台架，必须返回到主泵生产厂家或主泵代理商来完成实验。泵的质量较大，一般超过100Kg，整个拆卸过程复杂，而且对系统清洁度要求严格，很容易造成系统液压油污染。而且由于液压泵试验台架靠电机驱动，对于输出功率较大（100KW以上）的液压泵，对电机和工厂供电能力要求很高，试验时有可能造成其他设备电压不稳。在测试大功率电控液压变量泵时一般通过测量低功率状态下的功率曲线，然后计算出高功率状态下的功率曲线，这样容易出现较大误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服在主机上调整液压泵功率后，需拆下液压泵返回厂家做台架试验，整个拆卸过程复杂，而且对系统清洁度要求严格，很容易造成系统液压油污染，试验时电压不稳的问题，本发明提供一种变量液压泵功率曲线测试仪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变量液压泵功率曲线测试仪，包括动力单元和采集测试单元，所述动力单元包括用于驱动液压泵的动力源、存储循环液压油的液压油箱和与液压泵相连的溢流阀，所述采集测试单元具有输入模块、输出模块、转化模块、存储模块和微处理单元，所述输入模块包括（n+1）路压力传感器、n路流量传感器、1路转速传感器，以及（n+1）路电流调理模块和n+1）路频率调理模块，所述（n+1）路电流调理模块采集所述（n+1）路压力传感器输出的压力信号，所述（n+1）路频率调理模块采集所述n路流量传感器输出的脉冲信号和1路转速传感器输出的动力源转速信号，所述输出模块包括功率调整电位器、1路电阻调理模块和电流输出模块，所述1路电阻调理模块采集功率调整电位器的电阻值，所述电流输出模块通过电阻调理模块输出固定的电流，所述压力传感器、流量传感器和转速传感器采集到的信号通过转化模块转化成数字信号后存储到所述存储模块中，所述存储模块与所述微处理单元连接。

所述液压泵安装于成品机械设备的主机上，所述动力源为所述成品机械设备主机上的液压泵动力源，所述液压油箱为所述成品机械设备的液压油箱，所述溢流阀为所述成品机械设备的液压泵溢流阀。由于成品机械设备的主机上所选用的液压泵一般与成品机械设备的动力源相匹配，因此用柴油机做动力源测量液压泵功率曲线不会出现测量时功率不足的问题。

所述液压泵动力源为柴油机。

所述电流输出模块为闭环PMW电流输出模块。

所述微处理单元为计算机，所述存储模块通过USB接口将存储的数据输出到计算机。

还具有显示模块，所述显示模块包括液晶显示屏。

本发明的有益效果是，本发明的一种变量液压泵功率曲线测试仪，可以同时测量n台液压泵的功率曲线，主机上的液压泵功率调整后，不用拆下液压泵，可利用成品机械设备上的动力单元，通过采集测试单元采集计算功率曲线所需相关参数，在计算机中计算并绘制相应的功率曲线。液压泵调整后不用返厂做台架试验，大大缩短产品调试周期。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种变量液压泵功率曲线测试仪中采集测试单元的结构框图。

图2是本发明的一种变量液压泵功率曲线测试仪的结构示意图。

图中1、柴油机，2、液压油箱，3、溢流阀，4、液压泵，5、转速传感器，6、流量传感器，7、压力传感器，8、USB接口，9、液晶显示屏。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，本实施例的变量液压泵功率曲线测试仪的采集测试单元，主要由五大模块构成：

一、输入模块：3路压力传感器7，分别输出压力信号至3路电流调理模块，可同时采集两个液压泵4的高压信号和一个低压控制信号；2路流量传感器6，同时采集两台液压泵4的液压油输出流量的脉冲信号；1路转速传感器5，采集柴油机1输出的转速信号；所述的2路流量传感器6和所述的1路转速传感器5采集的信号分别输出至3路频率调理模块；液压泵功率调整电位器，

二、输出模块：1路电阻调理模块，采集功率调整电位器的电阻值，电流输出模块通过电阻调理模块输出固定的电流，测试不同电流下的功率曲线；

三、转化模块：将采集到的脉冲信号或模拟信号转化成需要的可存储的数字信号；

四、显示模块：通过液晶显示屏9实时显示测试过程中的电流值、压力值和转速值；

五、存储模块：存储测量过程采集到的数据，可以通过USB接口8输出到计算机进行数据处理。

本实施例的工作过程如下：

恒功率变量液压泵功率曲线测试原理：功率曲线是指以压力为横坐标，流量为纵坐标所绘制的一条曲线。恒功率变量液压泵可分为普通变量液压泵和电控变量液压泵，对于普通恒功率变量液压泵，在一定转速下，在主泵工作压力达到一定值后，随着压力的升高，流量逐渐减小，从而做出一条功率曲线；对于电控变量液压泵，通过电流信号控制液压泵的功率调节器，从而改变主泵的输出功率，因此可以改变输入电流信号的大小，可以做出无数条功率曲线，一般主机厂根据需要选择相应电流下功率曲线。

工作原理：本实施例以测试挖掘机主机的液压泵为例，其中，挖掘机的主机动力源为柴油机1，所述液压泵4安装于成品机械设备的主机上，所述液压油箱2为所述成品机械设备的液压油箱。测试需要的设备还有压力传感器7、流量传感器6、转速传感器5、溢流阀3（挖掘机的液压系统自带）、传输电缆、计算机，另外需要计算机数据处理软件matlab。测试前将压力传感器7、流量传感器6、转速传感器5通过电缆连接好，调整好液压泵4控制电流，启动主机并控制在一定的转速，然后从低到高缓慢调节挖掘机的系统压力在一定的区间变化，通过测试仪采集压力、流量、转速等数据，通过转化模块转化后存储。停机后将存储的数据读取到计算机上，利用计算软件matlab通过转速修订流量数据后即可做出相对应的功率曲线。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种变量液压泵功率曲线测试仪，其特征在于：包括动力单元和采集测试单元，所述动力单元包括用于驱动液压泵的动力源、存储循环液压油的液压油箱和与液压泵相连的溢流阀，所述采集测试单元具有输入模块、输出模块、转化模块、存储模块和微处理单元，所述输入模块包括（n+1）路压力传感器、n路流量传感器、1路转速传感器，以及（n+1）路电流调理模块、（n+1）路频率调理模块和1路电阻调理模块，所述（n+1）路电流调理模块采集所述（n+1）路压力传感器输出的压力信号，所述（n+1）路频率调理模块采集所述n路流量传感器输出的脉冲信号和1路转速传感器输出的动力源转速信号，所述输出模块包括功率调整电位器和电流输出模块，所述1路电阻调理模块采集功率调整电位器的电阻值，所述电流输出模块通过电阻调理模块输出固定的电流，所述压力传感器、流量传感器和转速传感器采集到的信号通过转化模块转化成数字信号后存储到所述存储模块中，所述存储模块与所述微处理单元连接。

2.如权利要求1所述的一种变量液压泵功率曲线测试仪，其特征在于：所述液压泵安装于成品机械设备的主机上，所述动力源为所述成品机械设备主机上的液压泵动力源，所述液压油箱为所述成品机械设备的液压油箱，所述溢流阀为所述成品机械设备的液压泵溢流阀。

3.如权利要求2所述的一种变量液压泵功率曲线测试仪，其特征在于：所述液压泵动力源为柴油机。

4.如权利要求1所述的一种变量液压泵功率曲线测试仪，其特征在于：所述电流输出模块为闭环PMW电流输出模块。

5.如权利要求1所述的一种变量液压泵功率曲线测试仪，其特征在于：所述微处理单元为计算机，所述存储模块通过USB接口8将存储的数据输出到计算机。

6.如权利要求1所述的一种变量液压泵功率曲线测试仪，其特征在于：还具有显示模块，所述显示模块包括液晶显示屏。