CN108374814B - 一种蓄能器试验台及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄能器试验台及其控制方法，蓄能器试验台包括油泵；所述油泵的两个工作油口分别与第一蓄能器的油口、第二蓄能器的油口连通；两个蓄能器的油口之间的管路上设有导通阀；所述导通阀的两个油口分别与所述油泵的两个工作油口连通。本发明结构简单，传动环节少，传动效率高，元件为常用元件，成熟可靠，通过两被试蓄能器对称地分布在一个闭式泵两侧而实现被试蓄能器能量的循环利用，从而减小试验台的装机功率，减少能耗，本发明适用于具有对称特点的被试件能量的循环利用。

Description

一种蓄能器试验台及其控制方法
技术领域
本发明涉及蓄能元件，特别是一种蓄能器试验台及其控制方法。
背景技术
为了环保节能，工程机械行业主机厂家都在进行机械设备的能量回收利用研究工作，提出了许多能量回收利用的方法，如油电混合动力方式、油液混合动力方式，由于油电混合动力方式中的关键元器件电机电池价格高，可靠性低，且应用此方式的产品节能效果一般而被行业放弃，目前行业研究的重点放在油液混合动力方式技术上，蓄能器作为油液混合动力方式的蓄能元件，要求其工作寿命在几百万次以上，为此，主机厂家都要设计模拟实际工况的蓄能器试验台进行蓄能器的寿命测试，以便知晓蓄能器的工作情况及进行相应改进，同时提高蓄能器的能量利用率，节能环保。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种蓄能器试验台及其控制方法，提高蓄能器的能量利用率，节能环保。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种蓄能器试验台，包括油泵；所述油泵的两个工作油口分别与第一蓄能器的油口、第二蓄能器的油口连通；两个蓄能器的油口之间的管路上设有导通阀；所述导通阀的两个油口分别与所述油泵的两个工作油口连通。
所述油泵的两个工作油口分别与第一压力传感器、第二压力传感器的油口连通，便于监测油泵两个工作油口的压力。
所述第一压力传感器、第二压力传感器的电气接口与外部控制装置电连接，便于对压力传感器的压力进行控制。
所述油泵的两个工作油口还分别与止回阀的两个油口连通；所述止回阀的两个油口分别与所述第一蓄能器的油口、第二蓄能器的油口连通。
所述油泵与高压补油泵同轴连接；所述高压补油泵的吸油口与外部油箱连通；所述高压补油泵的出油口与补油蓄能器的油口、压力控制阀的进油口连通。高压补油泵可以及时补油。
所述油泵的两个泵流量输出控制口、导通阀的控制接口、压力控制阀的控制接口均与外部控制装置连通或电连接。
本发明所述油泵为闭式泵。
相应地，本发明还提供了一种上述蓄能器试验台的控制方法，其包括以下步骤：
1）在确保蓄能器试验台运行正常且压力控制阀泄压，油泵的两个泵流量输出控制口信号断开，导通阀的控制接口、压力控制阀的控制接口信号接通时，启动与油泵连接的原动机，运行无故障后断开压力控制阀的控制接口信号，调节压力控制阀，使压力控制阀的压力为1.1×（P0+Pmax）/2，进入步骤2）；其中，P0为实际工况蓄能器的充气压力；Pmax为实际工况蓄能器蓄能后的最高压力；
2）断开导通阀的控制接口信号，接通油泵的第一泵流量输出控制口信号和压力控制阀控制接口，泵输出流量，高压补油泵卸卸荷，导通阀关断，油泵在第二蓄能器释放的压力油辅助作用下向第一蓄能器充油，此时外部控制装置不断检测第一压力传感器、第二压力传感器的压力：当第二压力传感器的压力>1.05P0时，向第一蓄能器充油至第一压力传感器压力≥Pmax时才停止，这时油泵的第一个泵流量输出控制口信号断开，导通阀的控制接口信号接通，油泵停止充油，导通阀导通，两个蓄能器压力快速平衡，立即进入步骤3），否则当第二压力传感器压力<1.05P0，则做好记忆标识进入步骤4）；
3）导通阀的控制接口信号断开，压力控制阀控制接口、油泵的第二个泵流量输出控制口信号接通，高压补油泵卸卸荷，油泵在第一蓄能器释放油压力辅助作用下向第二蓄能器充油，此时外部控制装置不断检测两个压力传感器的压力：当第一压力传感器压力>1.05P0时，向第二蓄能器充油至第二压力传感器压力≥Pmax时才停止，这时油泵的第二个泵流量输出控制口信号关断，导通阀的控制接口信号接通, 油泵停止充油，导通阀导通，两个蓄能器压力快速平衡，立即进入步骤2），否则当第一压力传感器压力<1.05P0时, 则做好记忆标识进入步骤4）；
4）油泵的两个泵流量输出控制口信号关断，压力控制阀的控制接口关断，导通阀的控制接口信号接通，油泵停止充油，导通阀导通，高压补油泵进行补油，直至压力达到1.1×（P0+Pmax）/2后，根据记忆标识返回步骤2）或步骤3）。
当所述油泵的第一个泵流量输出控制口信号接通时，在第二蓄能器释放油压力辅助作用下油泵的第一工作油口输出流量；当所述油泵的第二泵流量输出控制口信号接通时，在第一蓄能器释放油压力辅助作用下油泵的第二工作油口输出流量；当所述油泵的两个泵流量输出控制口均关断时，第一、第二蓄能器的压力油的压力作用在油泵的第一工作油口、第二工作油口上且均无输出流量。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明结构简单，传动环节少，传动效率高，元件为常用元件，成熟可靠，通过两被试蓄能器对称地分布在一个闭式泵两侧而实现被试蓄能器能量的循环利用，从而减小试验台的装机功率，减少能耗，本发明适用于具有对称特点的被试件能量的循环利用。
附图说明
图1为本发明实施例原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例包括闭式泵1（即油泵1）、高压补油泵2、补油控制阀3、被试蓄能器4、补油蓄能器5、压力传感器6及相应油路连接。
闭式泵1包括两个工作油口W-A（第一工作油口）、W-B（第二工作油口）及流量输出的信号控制K1（第一泵流量输出控制口信号）、K2 （第二泵流量输出控制口信号），信号控制K1、K2与外部控制装置连接。
补油控制阀3包括压力控制阀3a、导通阀3b、止回阀3c，压力控制阀3a与导通阀3b分别设有压力控制阀控制接口K3、导通阀控制接口K4，控制接口K3、K4与外部控制装置连接；
被试蓄能器4包括蓄能器AC-A（第一蓄能器）、AC-B（第二蓄能器）；
压力传感器6包括传感器SP-A（第一压力传感器）、SP-B（第二压力传感器），压力传感器电气接口与外部控制装置连接；
闭式泵1的工作口W-A、 被试蓄能器AC-A的油口、 止回阀第一油口 OUT-A、 导通阀第一油口CN-A、 传感器SP-A的油口集连在一起，闭式泵1的工作口W-B、 被试蓄能器AC-B油口、 止回阀第二油口 OUT-B、导通阀 CN-B、 传感器SP-B油口集连一起；
高压补油泵2的吸油口与外部油箱连接，出油口OUT与补油控制阀3的进油口IN连接；
补油控制阀3油口X与补油蓄能器5油口连接。
设实际工况蓄能器的充气压力为P0，蓄能后的最高压力Pmax，则让AC-A 、AC-B被试蓄能器充氮至P0，补油蓄能器充氮至约0.9P0；
设K1、K2、K3、K4有信号作用时K1、K2、K3、K4=ON，无信号作用时K1、K2、K3、K4=OFF；
设K1=ON时，闭式泵1的W-A口输出流量，K2=ON时，闭式泵1W-B口输出流量，K1、K2 =OFF时，闭式泵1的W-A、W-B口无输出流量。
下面将介绍主要工作过程：
1、试验台首次起动：在确保试验台无问题且补油控制阀中的压力控制阀3a泄压，K1、K2=OFF, K3、K4=ON时起动原动机，运行几分钟之后让K3=OFF，然后逐渐调节压力控制阀3a，使压力调至约1.1×（P0+Pmax）/2，然后进入自动运行过程。
2、自动运行过程：
1)K4=OFF, K3、K1=ON, 高压补油泵卸荷，补油控制阀中的导通阀断开，闭式泵在被试蓄能器AC-B释放的压力油辅助作用下向被试蓄能器AC-A充油，这时外部控制装置不断检测压力传感器SP-A、SP-B压力：
当传感器SP-B压力>1.05P0，则向被试蓄能器AC-A充油至传感器SP-A≥Pmax时才停止，这时K1 =OFF、K4 =ON,闭式泵停止充油，补油控制阀中的导通阀导通，被试蓄能器AC-A、AC-B压力快速平衡后，立即进入第2）步，否则当传感器SP-B压力<1.05P0时，则做好记忆进入第3）步；
2)K4=OFF, K3、K2=ON, 高压补油泵卸荷，闭式泵在被试蓄能器AC-A释放油压力辅助作用下向被试蓄能器AC-B充油，这时外部控制装置不断检测压力传感器SP-A、SP-B压力：当传感器SP-A压力>1.05P0，则向被试蓄能器AC-B充油至传感器SP-B≥Pmax时才停止，这时K2 =OFF、K4 =ON,闭式泵停止充油，补油控制阀中的导通阀导通，被试蓄能器AC-A、AC-B压力快速平衡后，立即进入第2）步，否则当传感器SP-A压力<1.05P0时，则做好记忆进入第3）步；
3)K1、K2、K3=OFF,K4=ON，闭式泵停止充油，补油控制阀中的导通阀导通，高压补油泵进行补油，直至压力达到1.1×（P0+Pmax）/2后并依据记忆分别进入第1）或第2）步。

Claims (7)

1.一种蓄能器试验台，其特征在于，包括油泵（1）；所述油泵（1）的两个工作油口分别与第一蓄能器的油口、第二蓄能器的油口直接连通；所述第一蓄能器和第二蓄能器工作特性、作用相同，所述第一蓄能器和第二蓄能器工作时以相同压力规律交替变化，两个蓄能器的油口之间的管路上设有导通阀；所述导通阀的两个油口分别与所述油泵（1）的两个工作油口连通；所述油泵（1）为闭式泵；所述油泵（1）与高压补油泵（2）同轴连接；所述高压补油泵（2）的吸油口与外部油箱连通；所述高压补油泵（2）的出油口与补油蓄能器（5）的油口、压力控制阀的进油口连通。
2.根据权利要求1所述的蓄能器试验台，其特征在于，所述油泵（1）的两个工作油口分别与第一压力传感器、第二压力传感器的油口连通。
3.根据权利要求2所述的蓄能器试验台，其特征在于，所述第一压力传感器、第二压力传感器的电气接口与外部控制装置电连接。
4.根据权利要求2所述的蓄能器试验台，其特征在于，所述油泵（1）的两个工作油口还分别与止回阀的两个油口连通；所述止回阀的两个油口分别与所述第一蓄能器的油口、第二蓄能器的油口连通。
5.根据权利要求4所述的蓄能器试验台，其特征在于，所述油泵（1）的两个泵流量输出控制口、导通阀的控制接口、压力控制阀的控制接口均与外部控制装置连通或电连接。
6.一种权利要求1～5之一所述蓄能器试验台的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）在确保蓄能器试验台运行正常且压力控制阀泄压后，油泵（1）的两个泵流量输出控制口信号断开，导通阀的控制接口、压力控制阀的控制接口信号接通时，启动与油泵（1）连接的原动机，运行无故障后断开压力控制阀的控制接口信号，调节压力控制阀，使压力控制阀的压力为1.1×（P0+Pmax）/2，进入步骤2）；其中，P0为实际工况蓄能器的充气压力；Pmax为实际工况蓄能器蓄能后的最高压力；
2）断开导通阀的控制接口信号，接通油泵（1）的第一泵流量输出控制口信号和压力控制阀控制接口，泵输出流量，高压补油泵（2）卸荷，导通阀关断，油泵（1）在第二蓄能器释放的压力油辅助作用下向第一蓄能器充油，此时外部控制装置不断检测第一压力传感器、第二压力传感器的压力：当第二压力传感器的压力>1.05P0时，向第一蓄能器充油至第一压力传感器压力≥Pmax时才停止，这时油泵（1）的第一个泵流量输出控制口信号断开，导通阀的控制接口信号接通，油泵（1）停止充油，导通阀导通，两个蓄能器压力快速平衡，立即进入步骤3），否则当第二压力传感器压力<1.05P0，则做好记忆标识进入步骤4）；
3）导通阀的控制接口信号断开，压力控制阀控制接口、油泵（1）的第二个泵流量输出控制口信号接通，高压补油泵（2）卸荷，油泵（1）在第一蓄能器释放油压力辅助作用下向第二蓄能器充油，此时外部控制装置不断检测两个压力传感器的压力：当第一压力传感器压力>1.05P0时，向第二蓄能器充油至第二压力传感器压力≥Pmax时才停止，这时油泵（1）的第二个泵流量输出控制口信号关断，导通阀的控制接口信号接通, 油泵（1）停止充油，导通阀导通，两个蓄能器压力快速平衡，立即进入步骤2），否则当第一压力传感器压力<1.05P0时，则做好记忆标识进入步骤4）；
4）油泵（1）的两个泵流量输出控制口信号关断，压力控制阀的控制接口关断，导通阀的控制接口信号接通，油泵（1）停止充油，导通阀导通，高压补油泵（2）进行补油，直至压力达到1.1×（P0+Pmax）/2后，根据记忆标识返回步骤2）或步骤3）。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，当所述油泵（1）的第一个泵流量输出控制口信号接通时，在第二蓄能器释放油压力辅助作用下油泵（1）的第一工作油口输出流量；当所述油泵（1）的第二泵流量输出控制口信号接通时，在第一蓄能器释放油压力辅助作用下油泵（1）的第二工作油口输出流量；当所述油泵（1）的两个泵流量输出控制口均关断时，第一、第二蓄能器的压力油的压力作用在油泵（1）的第一工作油口、第二工作油口上且均无输出流量。
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