CN106321415B - 一种乳化液泵测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种乳化液泵测试系统及方法，适用于乳化液泵的综合性能检测。系统包括乳化液泵测试回路、液压驱动回路和变速器。系统采用容积调压回路，通过调节液压变量马达的排量实现被测乳化液泵的工作负荷调节，被测乳化液泵输出的液压能大部分通过乳化液马达和液压泵补偿给液压变量马达，即液压变量马达既是被测乳化液泵的驱动源，同时也是被测乳化液泵的负载，实现了能量循环利用。系统高效节能，运行稳定，可靠性高，适用范围广，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种乳化液泵测试系统及方法，尤其是一种适用于对乳化液泵进行可靠性实验和综合性能检测的乳化液泵测试系统及方法。
背景技术
乳化液泵作为煤矿生产和运输机械中液压系统的主要动力元件，其性能和可靠性对整个系统具有重要意义。因此，乳化液泵需定期进行综合性能检测。现有的乳化液泵的性能测试方式，主要采用溢流阀加载方式，由电机直接驱动乳化液泵，通过溢流阀调控完成实验。此方式虽能简易实现乳化液泵的性能检测，但所耗能量大多转化为热能，存在能耗高、系统油温高等问题，影响乳化液泵性能测试，增加测试成本。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种结构紧凑、节能、运行稳定，可靠性高的乳化液泵测试系统及方法。
技术方案：本发明的乳化液泵测试系统，包括乳化液泵测试回路、液压驱动回路和连接乳化液泵测试回路与液压驱动回路的变速器；
所述的乳化液泵测试回路包括乳化液油箱、吸油过滤器Ⅰ、被测乳化液泵、出油口经单向阀Ⅰ、压力表、流量计和乳化液马达，所述的吸油过滤器Ⅰ与乳化液油箱相连，吸油过滤器Ⅰ的出口与被测乳化液泵的入油口相接，被测乳化液泵的出油口经单向阀Ⅰ、压力表、流量计与乳化液马达相连，乳化液马达的出口与乳化液油箱相接；
所述的液压驱动回路包括电动机，与电动机相连的液压变量泵，液压变量泵的进油口经吸油过滤器Ⅱ与液压油箱相连，液压变量泵的出油口经单向阀Ⅱ与换向阀的压力油口和溢流阀的入口相连，换向阀的回油口和溢流阀的出口经背压阀与液压油箱相连接，所述换向阀的工作油口与液压变量马达的进油口和单向阀Ⅲ的出口相连，液压变量马达的出油口与冷却器的入口相连，冷却器的出口与换向阀的工作油口和单向阀Ⅳ的出口相连，液压泵的入油口与单向阀Ⅳ的出口B相连，液压泵的出油口与单向阀Ⅲ的入口相连，单向阀Ⅳ的入口与液压油箱相连；
所述的变速器包括分别连接乳化液马达、液压泵的变速器Ⅰ和分别连接被测乳化液泵、液压变量马达的变速器Ⅱ。
上述系统的乳化液泵测试方法，通过电动机驱动液压变量泵，使换向阀的电磁铁得电，液压油经换向阀驱动液压变量马达，液压变量马达通过变速器Ⅱ驱动被测乳化液泵，被测乳化液泵旋转对乳化液加压驱动乳化液马达，乳化液马达通过变速器Ⅰ驱动液压泵，液压泵旋转将经冷却器的液压变量马达回油加压再输送至液压变量马达入口，实现能量的循环利用；
当液压变量泵排量增大时，液压驱动回路中的流量增大，液压变量马达转速增大，则被测乳化液泵的转速也随之增大；同理，当液压变量泵排量减小时，则被测乳化液泵的转速也随之减小；通过流量计监测调节被测乳化液泵的转速，根据需要进行流量调节；
当液压变量马达排量减小时，液压变量泵输入的功率恒定，则被测乳化液泵的工作压力增大；同理，当液压变量马达排量减小时，则被测乳化液泵)的转速减小；通过压力表监测被测乳化液泵的工作载荷实时进行调节。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下优点：
(1)系统高效节能，可实现能量循环利用：本系统采用容积调压回路，通过调节液压变量马达的排量实现被测乳化液泵的工作负荷调节，被测乳化液泵输出的液压能大部分通过乳化液马达和液压泵补偿给液压变量马达，则液压变量马达既是被测乳化液泵的驱动源，同时也是被测乳化液泵的负载，实现了能量循环利用，系统整体运行的高效节能；
(2)系统运行稳定，可靠性高：乳化液泵测试系统采用容积调压回路及能量循环利用，系统效率高，发热量少，油液温升小，系统运行稳定，安全可靠；
(3)系统适用范围广，成本低：本系统适用于不同型号、不同功率的乳化液泵的可靠性检测试验，并可实现在线实时监测，结构简单，能耗小，运行成本低。
附图说明
图1是本发明整体系统的液压原理图；
图2是本发明的乳化液泵测试回路的液压原理图；
图3是本发明的液压驱动回路的液压原理图。
图中：1-乳化液泵测试回路；2-变速器；3-液压驱动回路；1-1-乳化液油箱；1-2-吸油过滤器Ⅰ；1-3-被测乳化液泵；1-4-单向阀Ⅰ；1-5-压力表；1-6-流量计；1-7-乳化液马达；2-1-变速器Ⅰ；2-2-变速器Ⅱ；3-1-液压变量马达；3-2-单向阀Ⅳ；3-3-液压泵；3-4-单向阀Ⅲ；3-5-换向阀；3-6-冷却器；3-7-溢流阀；3-8-单向阀Ⅱ；3-9-背压阀；3-10-液压变量泵；3-11-吸油过滤器Ⅱ；3-12-液压油箱；3-13-电动机。
具体实施方式：
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述：
如图1所示，本发明的乳化液泵测试系统，包括乳化液泵测试回路1、液压驱动回路3和连接乳化液泵测试回路1与液压驱动回路3的变速器2。乳化液泵测试回路1和液压驱动回路3互为独立系统，提高测试的灵活性。所述的变速器2包括连接乳化液马达1-7、液压泵3-3的变速器Ⅰ2-1和连接被测乳化液泵1-3、液压变量马达3-1的变速器Ⅱ2-2，实现泵与马达之间机械连接和转速调节。
如图2所示，所述的乳化液泵测试回路1包括乳化液油箱1-1，与乳化液油箱1-1相连的吸油过滤器Ⅰ1-2，吸油过滤器Ⅰ1-2出口与被测乳化液泵1-3的入油口相接，被测乳化液泵1-3的出油口经单向阀Ⅰ1-4、压力表1-5、流量计1-6与乳化液马达1-7相连，乳化液马达1-7的出口与乳化液油箱1-1相接。其中，吸油过滤器Ⅰ1-2防止乳化液油箱1-1中的杂质进入乳化液系统，提高系统的稳定性；单向阀Ⅰ1-4防止高压乳化液逆流冲击被测乳化液泵1-3；压力表1-5和流量计1-6用于监测被测乳化液泵1-3的工作压力和流量。
如图3所示，所述的液压驱动回路3包括电动机3-13，与电动机3-13相连的液压变量泵3-10，液压变量泵3-10的进油口经吸油过滤器Ⅱ3-11与液压油箱3-12相连，液压变量泵3-10的出油口经单向阀Ⅱ3-11与换向阀3-5的压力油口P和溢流阀3-7的入口相连，换向阀3-5的回油口T和溢流阀3-7的出口经背压阀3-9与液压油箱3-12相接，换向阀3-5的工作油口B与液压变量马达3-1的进油口和单向阀Ⅲ3-4的出口B相连，液压变量马达3-1的出油口与冷却器3-6的入口相连，冷却器3-6的出口与换向阀3-5的工作油口A和单向阀Ⅳ3-2的出口B相连，液压泵3-3的入油口与单向阀Ⅳ3-2的出口B相连，液压泵3-3的出油口与单向阀Ⅲ3-4的入口A相连，单向阀Ⅳ3-2的入口A与液压油箱3-12相连。其中，吸油过滤器Ⅱ3-11防止液压油箱3-12中的杂质进入乳化液系统；单向阀Ⅱ3-11防止高压液压油逆流冲击液压变量泵3-10；溢流阀3-7用于设定液压驱动回路系统压力，也决定了整个测试系统的最大负荷；背压阀3-9保持管路所需压力，使泵能正常输出流量，使测试结果更加精确；冷却器3-6避免液压泵3-3和液压变量马达3-1组成的闭环液压回路中的油温过高影响系统稳定性；单向阀Ⅲ3-4防止高压液压油冲击液压泵3-3；单向阀Ⅳ3-2防止液压泵3-3吸空。
本发明的乳化液泵测试方法：通过电动机3-13驱动液压变量泵3-10，换向阀3-5的电磁铁得电，液压油经换向阀3-5驱动液压变量马达3-1，液压变量马达3-1通过变速器Ⅱ2-2驱动被测乳化液泵1-3，被测乳化液泵1-3旋转将乳化液加压，驱动乳化液马达1-7，乳化液马达1-7通过变速器Ⅰ2-1驱动液压泵3-3，液压泵3-3旋转将经冷却器3-6的液压变量马达3-1回油加压再输送至液压变量马达3-1入口，实现能量的循环利用；
当液压变量泵3-10排量增大时，液压驱动回路3中的流量增大，液压变量马达3-1转速增大，则被测乳化液泵1-3转速增大；同理，当液压变量泵3-10排量减小时，则被测乳化液泵1-3转速减小；可通过流量计1-6监测被测乳化液泵的转速，根据需要调节流量；
当液压变量马达3-1排量减小时，液压变量泵3-10输入的功率恒定，则被测乳化液泵1-3的工作压力则增大；同理，当液压变量马达3-1排量减小时，则被测乳化液泵1-3转速减小；可通过压力表1-5监测被测乳化液泵的工作载荷实时进行调节。
Claims (2)
1.一种乳化液泵测试系统，其特征在于：它包括乳化液泵测试回路（1）、液压驱动回路（3）和连接乳化液泵测试回路（1）与液压驱动回路（3）的变速器（2）；乳化液泵测试回路（1）和液压驱动回路（3）互为独立系统，
所述的乳化液泵测试回路（1）包括乳化液油箱（1-1）、吸油过滤器Ⅰ（1-2）、被测乳化液泵（1-3）、单向阀Ⅰ（1-4）、压力表（1-5）、流量计（1-6）和乳化液马达（1-7），所述的吸油过滤器Ⅰ（1-2）与乳化液油箱（1-1）相连，吸油过滤器Ⅰ（1-2）的出口与被测乳化液泵（1-3）的入油口相接，被测乳化液泵（1-3）的出油口经单向阀Ⅰ（1-4）、压力表（1-5）、流量计（1-6）与乳化液马达（1-7）相连，乳化液马达（1-7）的出口与乳化液油箱（1-1）相接；
所述的液压驱动回路（3）包括电动机（3-13），与电动机（3-13）相连的液压变量泵（3-10），液压变量泵（3-10）的进油口经吸油过滤器Ⅱ（3-11）与液压油箱（3-12）相连，液压变量泵（3-10）的出油口经单向阀Ⅱ（3-8）与换向阀（3-5）的压力油口和溢流阀（3-7）的入口相连，换向阀（3-5）的回油口和溢流阀（3-7）的出口经背压阀（3-9）与液压油箱（3-12）相连接，所述换向阀（3-5）的工作油口与液压变量马达（3-1）的进油口和单向阀Ⅲ（3-4）的出口相连，液压变量马达（3-1）的出油口与冷却器（3-6）的入口相连，冷却器（3-6）的出口与换向阀（3-5）的工作油口和单向阀Ⅳ（3-2）的出口B相连，液压泵（3-3）的入油口与单向阀Ⅳ（3-2）的出口B相连，液压泵（3-3）的出油口与单向阀Ⅲ（3-4）的入口相连，单向阀Ⅳ（3-2）的入口与液压油箱（3-12）相连；
所述的变速器（2）包括分别连接乳化液马达（1-7）、液压泵（3-3）的变速器Ⅰ（2-1）和分别连接被测乳化液泵（1-3）、液压变量马达（3-1）的变速器Ⅱ（2-2），实现泵与马达之间机械连接和转速调节。
2.根据权利要求1所述系统的乳化液泵测试方法，其特征在于：通过电动机（3-13）驱动液压变量泵（3-10），使换向阀（3-5）的电磁铁得电，液压油经换向阀（3-5）驱动液压变量马达（3-1），液压变量马达（3-1）通过变速器Ⅱ（2-2）驱动被测乳化液泵（1-3），被测乳化液泵（1-3）旋转对乳化液加压驱动乳化液马达（1-7），乳化液马达（1-7）通过变速器Ⅰ（2-1）驱动液压泵（3-3），液压泵（3-3）旋转将经冷却器（3-6）的液压变量马达（3-1）回油加压再输送至液压变量马达（3-1）入口，实现能量的循环利用；
当液压变量泵（3-10）排量增大时，液压驱动回路（3）中的流量增大，液压变量马达（3-1）转速增大，则被测乳化液泵（1-3）的转速也随之增大；同理，当液压变量泵（3-10）排量减小时，则被测乳化液泵（1-3）的转速也随之减小；通过流量计（1-6）监测调节被测乳化液泵的转速，根据需要进行流量调节；
当液压变量马达（3-1）排量减小时，液压变量泵(3-10)输入的功率恒定，被测乳化液泵(1-3)的工作压力增大，则被测乳化液泵（1-3）的转速减小；通过压力表（1-5）监测被测乳化液泵的工作载荷实时进行调节。
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