CN104514761B - 一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台，动力合成箱有两个输入轴端和一个输出轴端；动力合成箱的第一输入轴端与原动机的输出轴相连接，第二输入轴端与变速箱的输出轴连接，动力合成箱的输出轴端通过试验泵输入传感器与试验液压泵的输入轴相连接；试验液压泵的输出油口通过液压管道连接所述换向阀，在液压管道上设置有加载阀；换向阀与试验液压马达的两个工作油口连接；试验液压马达的输出轴通过试验马达输出传感器连接换向箱的输入轴，换向箱的输出轴连接变速箱的输入轴。本发明不仅可以对试验泵及马达进行无级加载；而且可以把试验马达输出的机械能返回到试验液压泵的输入轴，成为试验动力；能量回收方式简单。

Description

一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台
【技术领域】
本发明涉及一种液压泵、液压马达试验台，尤其是一种适用于各种液压泵、马达功率特性检测与可靠性考核的试验台。
【背景技术】
液压泵、液压马达试验台(以下简称“试验台”)是用于对液压泵、液压马达进行性能测试、可靠性考核以及相关规律研究的必要设备。
液压泵试验台的加载方式有两种：第一种是采用溢流阀节流的方式对被测液压泵输出的液压油施加压力，这种方式被测液压泵输出的能量全部转换为热能消耗了，使得试验所耗能量很大，特别在进行大功率长时间试验时更是如此。第二种是设计耗能回收装置，将被测液压泵输出的能量回收利用，这种能量回收方式也有两种：一种是将被测液压泵输出的机械能转换为电能回收，这种回收方式设备复杂、价格昂贵、安装调试困难；另一种能量回收方式是将被测液压泵输出的机械能直接回收，申请号为201210094856.0，名称为《液压泵自适应功率试验台》的中国专利公开了一种采用机械能直接回收方式的试验台，该试验台的被测液压泵输出的所有能量都从一个节流阀通过，能量消耗也比较大，同时，该试验台有加载负荷控制困难，工作稳定性差的缺点。
目前液压马达试验台主要有采用直接加载和耗能回收加载两种类型。申请号为CN201410307125.9、名称为《液压马达试验台》的中国专利公开了一个液压马达试验方案，该方案采用直接加载，在大功率和寿命试验时耗能量大。采用耗能回收方式的液压马达试验台按照能量回收方式的不同，可分为转变为电能回收方式和机械能直接回收方式两种。电能回收方式技术复杂，价格昂贵，回收效率不高；申请号为CN201210437532.2、名称为《液压马达试验系统》的中国专利公开了一个机械能直接回收的液压马达试验方案，该方案元件比较多，结构复杂，节能效果不太理想。
同时，上述各种加载方式都有施加动载效果不理想的缺点。
申请号为CN201310394825.1、名称为《一种轴向柱塞泵及马达的可靠性试验方法及装置》的中国专利公开了一个机械能直接回收的液压泵和马达试验台方案，该方案将被试液压泵和被试液压马达分别连接在一个双出轴电动机的两端，使电动机轴除了要承受电机本身所产生的转矩以外，还要承受系统所回收功率产生的转矩，造成电机受力不合理；此外，该装置只能用于对转动速度、转动方向相互适应的液压泵液压马达进行试验，不能用一个液压泵对液压马达的两个转动方向都进行试验。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台，其结构简单、加载性能良好，能进行试验加载机械能直接回收，以克服上述现有技术所存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台，包括原动机、动力合成箱、试验泵输入传感器、液压油箱、试验液压泵、加载阀、换向阀、试验液压马达、试验马达输出传感器、换向箱和变速箱；动力合成箱有两个输入轴端和一个输出轴端；动力合成箱的第一输入轴端与原动机的输出轴相连接，第二输入轴端与变速箱的输出轴连接，动力合成箱的输出轴端通过试验泵输入传感器与试验液压泵的输入轴相连接；试验液压泵的输出油口通过液压管道连接所述换向阀，在液压管道上设置有加载阀；换向阀的A口、B口与试验液压马达的两个工作油口连接；试验液压马达的输出轴通过试验马达输出传感器连接换向箱的输入轴，换向箱的输出轴连接变速箱的输入轴。
优选的，所述液压管道上还设有安全阀和防吸空单向阀。
优选的，所述原动机为调速电机，所述动力合成箱为齿轮传动式动力合成箱，所述加载阀为电磁比例溢流阀，所述换向阀为电磁换向阀。
优选的，试验液压泵的输出油口与换向阀的P口之间布置有液压管道；换向阀的A口、B口与试验液压马达的两个工作油口连接，换向阀的T口通过滤油器接液压油箱。
优选的，试验泵输入传感器和试验马达输出传感器用于检测器所在轴的转速和转矩。
优选的，所述原动机为交流变频调速电机、交流电磁调速电机或直流调速电机，所述动力合成箱为链条传动式动力合成箱，所述加载阀为节流阀，所述换向阀为手动换向阀，所述试验液压泵为双向变量泵，试验液压马达为双向变量马达；所述双向变量泵的两个油口通过管路连接整流阀块的两个交变油口，整流阀块的出油口通过管路连接与换向阀P口接通，整流阀块的进油口通过滤油器与液压油箱接通；所述整流阀块为四个整流单向阀组成的桥式整流阀块。
与现有的试验台比较，本发明的有益效果为：本发明一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台不仅可以对试验泵及马达进行无级加载；而且可以把试验马达输出的机械能返回到试验液压泵的输入轴，成为试验动力。能量回收方式简单；通过加载阀的液压油流量小，可以减小加载阀阀芯的质量和受力，实现良好的动态加载特性，实现高频动态加载。
【附图说明】
图1为本发明第1实施例的原理图；
图2为本发明第2实施例的原理图。
图中：1为原动机、2为动力合成箱、3为试验泵输入传感器、4为液压油箱、5为滤油器、6为试验液压泵、7为加载阀、8为安全阀、9为防吸空单向阀、10为换向阀、11为试验液压马达、12为试验马达输出传感器、13为换向箱、14为变速箱、15为整流阀块。
【具体实施方式】
第1实施例
请参阅图1所示，本发明一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台，包括原动机(图1中为变频调速电机)1、动力合成箱(图1中为齿轮传动)2、试验泵输入传感器3、液压油箱4、滤油器5、试验液压泵6、加载阀(图1中为电磁比例溢流阀)7、安全阀8、防吸空单向阀9、换向阀(图1中为电磁换向阀)10、试验液压马达11、试验马达输出传感器12、换向箱13、变速箱14和若干压力表、流量表。
动力合成箱2有两个输入轴端和一个输出轴端。其第一输入轴端与原动机1的输出轴相连接，第二输入轴端与变速箱14的输出轴连接，动力合成箱2的输出轴端通过试验泵输入传感器3与试验液压泵6的输入轴相连接。试验液压泵6的输出油口与电磁换向阀10的P口之间布置有液压管道，在液压管道上设置有加载阀7、安全阀8、防吸空单向阀9。电磁换向阀10的A口、B口与试验液压马达11的两个工作油口连接，电磁换向阀10的T口通过滤油器5接液压油箱4。试验液压马达11的输出轴通过试验马达输出传感器12连接换向箱13的输入轴，换向箱13的输出轴连接变速箱14的输入轴。
在试验液压马达11进出油口的管道上，都设置有压力表和流量表；在试验液压泵6进出油口的管道上，都设置有流量表；在通向换向阀10的P口的管路上，设置有压力表；在通向加载阀7的管道上，设置有流量表。
试验泵输入传感器3、试验马达输出传感器12都检测所在轴的转速和转矩两个参数。
本发明一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台的试验方法包括：
首先给电磁比例溢流阀7发出信号，设定电磁比例溢流阀7的开启压力，电磁换向阀10置中位，操纵换向箱13使所有转动元件的转动方向相适应，操纵变速箱14使试验液压泵6与试验液压马达11的转动速度相互配套，试验液压泵6的排量预设在0排量的状态。启动原动机1，原动机1把动力传递给动力合成箱2，动力合成箱2的输出轴通过试验泵输入传感器3将动力传递给试验液压泵6。与此同时，一部分动力通过动力合成箱2的第二输入轴端驱动变速箱14、换向箱13、试验马达输出传感器12和试验液压马达11转动。由于电磁换向阀10置中位，试验液压泵6为0排量，系统处于空载状态。
按照试验液压马达11的转动方向操纵电磁换向阀10，缓慢增加试验液压泵6的排量使液压油按试验液压马达11实际的转动方向进入试验液压马达11，这时在液压油的压力作用下，试验液压马达11就会通过试验马达输出传感器12、换向箱13、变速箱14驱动动力合成箱2的第二输入轴端，再从动力合成箱2输出轴端驱动试验液压泵6转动，实现耗能回收。
由于各种能量损失，试验液压马达11的驱动功率肯定小于驱动试验液压泵6所需要的功率，所缺少的功率由原动机1通过动力合成箱2内的齿轮补偿。
调整试验液压泵6的排量，在保证试验液压泵6的排油压力稳定在电磁比例溢流阀7的设定压力的条件下，实现从电磁比例溢流阀7排出的液压油流量尽可能的少，这样可以提高节能效果。
如果在调试过程中由于各种原因，如出现试验液压泵6排出的液压油流量小于试验液压马达11转动所需要的液压油流量的情况，在从试验液压泵6出油口到试验液压马达11进油口之间的液压管路内的液压油会出现负压，也就是出现吸空现象，这时防吸空单向阀9接通给液压管路内补充液压油防止吸空。
改变电磁比例溢流阀7的设定压力，就可以改变试验载荷；改变原动机1的转速就可以改变设备的试验速度。
根据图1中试验泵输入传感器3、试验马达输出传感器12、压力表和流量表的数据，就可以分析得到试验液压泵6、试验液压马达11的相关性能指标。
如果要测试试验液压马达11另一个转动方向的性能，只要在测试工作开始前改变换向箱13输出轴的方向，试验进行中向电磁换向阀10的另一个电磁铁通电即可。
第1实施例用于测试液压马达的性能比较方便。
第2实施例
请参阅图2所示，与第1实施例比较，第2实施例的原动机1为直流调速电机、试验液压泵6为双向变量泵、加载阀7为节流阀、换向阀10为手动换向阀、试验液压马达11为双向变量马达、动力合成箱2为链条传动；增加了整流阀块15，整流阀块15为桥式整流阀块，由四个整流单向阀组成。试验液压泵6的两个油口通过管路连接整流阀块15的交变油口，整流阀块15的出油口通过管路连接与换向阀10的P口接通，整流阀块15的进油口通过滤油器5与液压油箱4接通。
在试验液压马达11的排量确定的条件下，调节变量试验液压泵6的排量，可以使加载阀7工作于稳定状态下；在试验液压泵6的排量确定的条件下，调节变量试验液压马达11的排量，也可以使加载阀7工作于稳定状态下；由于设置了整流阀块15，可以在试验液压泵6进出油口翻转的条件下进行试验。
其他的试验原理与第1实施例相同。
第2实施例的调整范围比第1实施例大，可以对各种液压泵、液压马达进行测试。

Claims (6)

1.一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台，其特征在于，包括原动机(1)、动力合成箱(2)、试验泵输入传感器(3)、液压油箱(4)、试验液压泵(6)、加载阀(7)、换向阀(10)、试验液压马达(11)、试验马达输出传感器(12)、换向箱(13)和变速箱(14)；动力合成箱(2)有两个输入轴端和一个输出轴端；动力合成箱(2)的第一输入轴端与原动机(1)的输出轴相连接，第二输入轴端与变速箱(14)的输出轴连接，动力合成箱(2)的输出轴端通过试验泵输入传感器(3)与试验液压泵(6)的输入轴相连接；试验液压泵(6)的输出油口通过液压管道连接所述换向阀(10)，在液压管道上设置有加载阀(7)和防吸空单向阀(9)；换向阀(10)的A口、B口与试验液压马达(11)的两个工作油口连接；试验液压马达(11)的输出轴通过试验马达输出传感器(12)连接换向箱(13)的输入轴，换向箱(13)的输出轴连接变速箱(14)的输入轴；正常工作时试验液压泵(6)排出的液压油流量大于试验液压马达(11)工作所需要的流量，多余的液压油通过加载阀(7)给系统加载；调试时如果出现试验液压泵(6)排出的液压油流量小于试验液压马达(11)工作所需要的流量，防吸空单向阀(9)打开防止吸空。
2.根据权利要求1所述的一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台，其特征在于，所述液压管道上还设有安全阀(8)。
3.根据权利要求1所述的一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台，其特征在于，所述原动机(1)为调速电机，所述动力合成箱(2)为齿轮传动式动力合成箱，所述加载阀(7)为电磁比例溢流阀，所述换向阀(10)为电磁换向阀。
4.根据权利要求1所述的一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台，其特征在于，试验液压泵(6)的输出油口与换向阀(10)的P口之间布置有液压管道；换向阀(10)的A口、B口与试验液压马达(11)的两个工作油口连接，换向阀(10)的T口通过滤油器(5)接液压油箱(4)。
5.根据权利要求1所述的一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台，其特征在于，试验泵输入传感器(3)和试验马达输出传感器(12)用于检测其所在轴的转速和转矩。
6.根据权利要求1所述的一种可以回收试验耗能的液压泵及马达试验台，其特征在于，所述原动机(1)为交流变频调速电机、交流电磁调速电机或直流调速电机，所述动力合成箱(2)为链条传动式动力合成箱，所述加载阀(7)为节流阀，所述换向阀(10)为手动换向阀，所述试验液压泵(6)为双向变量泵，试验液压马达(11)为双向变量马达；所述双向变量泵的两个油口通过管路连接整流阀块(15)的两个交变油口，整流阀块(15)的出油口通过管路与换向阀(10)的P口接通，整流阀块(15)的进油口通过滤油器(5)与液压油箱(4)接通；所述整流阀块(15)为四个整流单向阀组成的桥式整流阀块。
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