CN106884831A - 一种固液发动机原位校准动力源的液压回路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固液发动机原位校准动力源的液压回路，包括油箱、电动机、联轴器、柱塞泵、回油过滤器、风冷却器、单向阀、安全溢流阀、管路过滤器、电液比例溢流阀、压力传感器、手操器、电磁阀、伺服作动器、推力传感器，电动机通过联轴器带动柱塞泵旋转，油箱中的油液经柱塞泵进入单向阀后分为两路，其中一路经安全溢流阀、风冷却器、回油过滤器流回油箱内；另一路经管路过滤器后又分为2条支路，支路①连通电磁阀，支路②经电液比例溢流阀、风冷却器、回油过滤器进入油箱内；液压回路工作过程中通过调节手操器实现连续调节伺服作动器的推力。本发明具有推力控制精度高、伺服作动器运行平稳、作业安全、使用便捷的优点，可实现无级调压功能。

Description

一种固液发动机原位校准动力源的液压回路

技术领域

本发明涉及一种发动机原位校准动力源的液压回路，尤其涉及一种固液发动机原位校准动力源的液压回路。

背景技术

固液发动机在研制阶段需获取推力～时间内弹道性能曲线以评价发动机工作性能，但试车台内部各种机械摩擦、板簧阻尼以及燃料加注管路阻尼均是未知的不确定性因素，这些因素不确定性表现与试车台参数和每次试验的安装状态有关。因此，发动机正式点火试车前应通过外部动力源模拟发动机推力，并借助传感测试系统和数学方法消除这些因素的影响，而外部模拟动力源的调节性能直接影响着发动机推力校准精度。常用于模拟推力的动力源为伺服电机系统和液压传动回路系统，前者一般适用于小推力应用场合；传统的大推力需求一般采用后者实现，常采用带手动调节装置的溢流阀调节液压回路出口压力，使伺服作动器产生推力并分段模拟发动机推力。

现有的伺服电机系统主要由伺服电机、丝杠螺母副机构、伺服电机驱动与控制装置、传感器等构成闭环加载系统，结构复杂、造价较高，一般常用在推力较小的场合，采用该系统实现大推力应用只能以牺牲成本方式换取。传统的液压回路多采用手动溢流阀调压方式，每次改变推力时，均需手动调节一次压力，存在操作不便、压力脉动大、保压效果差的问题，伺服作动器也不能连续平稳运行，不利于精细模拟发动机推力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种固液发动机原位校准动力源的液压回路，以解决通过调节外部手操器上电位器输出的电压信号可连续改变电液比例溢流阀阀口开度，达到无级调压的问题。

为解决存在的技术问题，本发明采用的技术方案为：一种固液发动机原位校准动力源的液压回路，包括油箱、电动机、联轴器、柱塞泵、回油过滤器、风冷却器、单向阀、安全溢流阀、管路过滤器、电液比例溢流阀、压力传感器、手操器、电磁阀、伺服作动器、推力传感器，所述的单向阀安装于柱塞泵出口，电动机通过联轴器带动柱塞泵旋转，油箱中的油液经柱塞泵进入单向阀后分为两路，其中一路经安全溢流阀、风冷却器、回油过滤器流回油箱内；另一路经管路过滤器后又分为2条支路，支路①连通电磁阀，支路②中的电液比例溢流阀安装在管路过滤器后，压力传感器安装在电液比例溢流阀的入口，油液经电液比例溢流阀、风冷却器、回油过滤器进入油箱内；所述的风冷却器汇集支路③、④油液冷却后进入回油过滤器，再流回油箱内；所述的电磁阀采用Y型中位机能,其T口经支路④连接至公共回油口、P口与电液比例溢流阀入口相连，A口经硬管路连接至伺服作动器的小腔，B口经硬管连接至伺服作动器的大腔；所述的手操器分别与电液比例溢流阀、电磁阀和压力传感器、推力传感器采用电缆连接，推力传感器安装在伺服作动器的推力输出端，通过调节手操器供给电液比例溢流阀的电压信号，改变电液比例溢流阀的阀口开口度，以改变电液比例溢流阀的输出压力，通过手操器控制电磁阀的电磁铁1DT和2DT改变伺服作动器的工作方向；电液比例溢流阀的输出压力由压力传感器采集并反馈至手操器的显示面板，同时推力传感器的电压信号也反馈至手操器显示面板上，液压回路工作过程中通过调节手操器实现连续调节伺服作动器的推力。

为了降低管路压力脉动对推力稳定性的影响，本发明所述的电磁阀与伺服作动器间的管路优选采用硬管路。

为了当通路堵塞自动实现报警，本发明所述的回油过滤器和管路过滤器还可以安装有发讯器。

为了提高安全性，使作业人员远离现场，手操器与液压回路之间优选采用长度不小于5m多芯电缆连接，作业人员远离现场，安全性较高；

本发明液压回路单向阀后设有安全溢流阀，可在回路堵塞或超压时自动卸荷实现安全保护功能；液压回路输出的推力可凭外部电气信号控制电液比例溢流阀实现连续无级调节功能，输出推力平稳无冲击；液压回路中使伺服作动器换向的电磁阀采用三位四通式Y型中位机能，采用不停机保压方式，避免传统停机保压后再开启产生的压力冲击；采用手操器完成电动机启、停，电磁阀换向功能，实时显示压力和推力，操作简单直观。

本发明液压回路中，用电液伺服阀替代电液比例溢流阀，可构成闭环的推力模拟源，但造价与本发明相比更加高昂、控制更加复杂，需要专业性很强的人员才能完成操作。

有益效果

本发明采用含有无级调压的电液比例调压型液压回路，通过调节外部手操器上电位器输出的电压信号可连续改变电液比例溢流阀阀口开度，达到无级调压的目的，具有调节方便、压力脉动小的优点，保证了伺服作动器推力的平稳性、可调性，对于精确模拟发动机推力意义明显。

本发明具有输出推力大、推力易于调节、推力控制精度高、伺服作动器运行平稳、作业安全、使用便捷的优点，可实现无级调压功能，使伺服作动器输出推力可根据任务要求无限级量化，更好地模拟固液发动机工作期间内各阶段推力。通过该液压回路可输出压力无级可调油液，使伺服作动器产生连续无级可调的推力，以准确模拟固液发动机产生的推力，达到消除影响试车推力准确性的未知因素的目的，从而准确获取发动机真实推力。

附图说明

图1为本发明动力源液压回路示意图，图中，包括油箱1、泄油阀2、吸油过滤器3、液位计4、温度计5、空气过滤器6、电动机7、联轴器8、柱塞泵9、回油过滤器10、风冷却器11、单向阀12、安全溢流阀13、管路过滤器14、电液比例溢流阀15、压力传感器16、手操器17、电磁阀18、伺服作动器19、推力传感器20。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

如附图1为本发明动力源液压回路图。本发明动力源液压回路以固液发动机原位校准技术要求、结合制造成本、使用性等为指导思想进行研制，由油箱1、泄油阀2、吸油过滤器3、液位计4、温度计5、空气过滤器6、交流电动机7、联轴器8、柱塞泵9、带发讯的回油过滤器10、风冷却器11、单向阀12、安全溢流阀13、高压管路过滤器14、电液比例溢流阀15、压力传感器16、手操器17、电磁阀18、伺服作动器19、推力传感器20等组成。实际操作时，通过手操器17内电位器调节供给电液比例溢流阀15的电压信号，改变其阀口开口度，即可改变输出压力，最终达到改变伺服作动器19的推力。伺服作动器19工作方向由手操器控制电磁阀18的电磁铁1DT、2DT完成。

工作原理及关键部分功能：电动机7通过联轴器8带动柱塞泵9旋转，油箱1中的油液经吸油过滤器3进入柱塞泵9、单向阀12后分为2条支路，其中一路经安全溢流阀13、风冷却器11、回油过滤器10流回油箱1内。另一路经管路过滤器14后又分为两路，支路①连通电磁阀18，支路②经电液比例溢流阀15、风冷却器11、回油过滤器10进入油箱1内。当需要改变伺服作动器19的工作方向时，只需控制电磁阀18电磁铁1DT和2DT 即可实现。回路中安全溢流阀13起安全阀的作用，当系统管路堵塞或发生超压时，该阀自动打开卸荷，有效保证系统的安全性。电液比例溢流阀15由手操器17输出的电压信号控制，其输出压力由压力传感器16采集并反馈至手操器显示面板，同时推力传感器20的电压信号也反馈至手操器17显示面板上，当反馈推力值与设定目标值处于允许稳态误差范围内时，伺服作动器19输出的推力保持恒定。该回路工作过程中仅需轻轻调节手操器上的电位器，即可连续调节伺服作动器的推力。

实施过程。具体实施时，电动机7、联轴器8、柱塞泵9三者组合并立式安装在油箱1上；元件12、13、14、15、16、18按回路图1的连接关系通过阀块方式集成安装在油箱1上部，其中单向阀12安装于柱塞泵9出口，电液比例溢流阀15安装在高压管路过滤器14后，压力传感器16安装在电液比例溢流阀15的入口；风冷却器11汇集支路③、④油液冷却后进入回油过滤器10；电磁阀18采用Y型中位机能,其T口经支路④连接至公共回油口、P口与电液比例溢流阀15入口相连，A口经硬管路连接至伺服作动器19的小腔，B口经硬管连接至伺服作动器19的大腔。手操器17采用长度不小于5m的多芯电缆与控制对象连接；回油过滤器10和高压管路过滤器14带发讯器，当通路堵塞自动实现报警；电磁阀18与伺服作动器19间的管路不采用软管路，而改由硬管路代替，以降低管路压力脉动对推力稳定性的影响。

本发明已经实际运行，满足固液发动机原位校准模拟推力的要求。

Claims (6)

1.一种固液发动机原位校准动力源的液压回路，包括油箱（1）、电动机（7）、联轴器（8）、柱塞泵（9）、回油过滤器（10）、风冷却器（11）、单向阀（12）、安全溢流阀（13）、管路过滤器（14）、电液比例溢流阀（15）、压力传感器（16）手操器（17）、电磁阀（18）、伺服作动器（19）、推力传感器（20），其特征在于：

所述的单向阀（12）安装于柱塞泵（9）出口，电动机（7）通过联轴器（8）带动柱塞泵（9）旋转，油箱（1）中的油液经柱塞泵（9）进入单向阀（12）后分为两路，其中一路经安全溢流阀（13）、风冷却器（11）、回油过滤器（10）流回油箱（1）内；另一路经管路过滤器（14）后又分为2条支路，支路①连通电磁阀（18），支路②中的电液比例溢流阀（15）安装在管路过滤器（14）后，压力传感器（16）安装在电液比例溢流阀（15）的入口，油液经电液比例溢流阀（15）、风冷却器（11）、回油过滤器（10）进入油箱（1）内；

所述的风冷却器（11）汇集支路③、④油液冷却后进入回油过滤器（10），再流回油箱（1）内；

所述的电磁阀（18）采用Y型中位机能,其T口经支路④连接至公共回油口、P口与电液比例溢流阀（15）入口相连，A口经硬管路连接至伺服作动器（19）的小腔，B口经硬管连接至伺服作动器（19）的大腔；

所述的手操器（17）分别与电液比例溢流阀（15）、电磁阀（18）和压力传感器（16）、推力传感器（20）采用电缆连接，推力传感器（20）安装在伺服作动器（19）的推力输出端，通过调节手操器（17）供给电液比例溢流阀（15）的电压信号，改变电液比例溢流阀（15）的阀口开口度，以改变电液比例溢流阀（15）的输出压力，通过手操器（17）控制电磁阀（18）的电磁铁1DT和2DT改变伺服作动器（19）的工作方向；电液比例溢流阀（15）的输出压力由压力传感器（16）采集并反馈至手操器（17）的显示面板，同时推力传感器（20）的电压信号也反馈至手操器（17）显示面板上，液压回路工作过程中通过调节手操器（17）实现连续调节伺服作动器（19）的推力。

2.根据权利要求1所述的液压回路，其特征在于：所述的电磁阀（18）与伺服作动器（19）间的管路采用硬管路。

3.根据权利要求1所述的液压回路，其特征在于：所述的回油过滤器（10）和管路过滤器（14）安装有发讯器，当管路堵塞时，实现自动报警。

4.根据权利要求1所述的液压回路，其特征在于：所述的柱塞泵（9）入口还安装有吸油过滤器（3）。

5.根据权利要求1所述的液压回路，其特征在于：所述的油箱1上还安装有泄油阀（2）、液位计（4）、温度计（5）、空气过滤器（6）。

6.根据权利要求1所述的液压回路，其特征在于：所述的手操器（17）与液压回路之间采用长度不小于5m多芯电缆连接。