CN111120291B - 液压调速功率封闭试验系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压调速功率封闭试验系统，包括陪试液压马达、与陪试液压马达传动配合的被试液压泵、设置于陪试液压马达与被试液压泵传递路径上的加载组件，所述陪试液压马达的进液端与被试液压泵的出液端连通、陪试液压马达的出液端与被试液压泵的进液端连通以形成闭合液压回路。本发明的试验系统形成了闭合液压回路，陪试液压马达通过传动轴驱动被试液压泵，同时被试液压泵又通过输出油液将能量反馈给陪试液压马达，该结构构成了闭合液压循环，有效减少了系统能耗，相比传统的常规液压泵/马达测试台采用背压加载方式最高可节能70％左右，且测试系统结构简单，易于调节控制。

Description

液压调速功率封闭试验系统
技术领域
本发明涉及液压技术领域，涉及一种液压调速功率封闭试验系统。
背景技术
液压泵/马达测试台是根据液压泵出厂试验的标准设计制造，可测试液压叶片泵(单联泵、双联泵、多联泵)、齿轮泵和柱塞泵的动静态性能。
常规液压泵/马达测试台采用背压加载方式，能耗大、油温上升过快，不适合做连续试验和疲劳寿命试验。
目前提出一种功率封闭式液压泵/马达测试台，该测试台采用功率回流反馈的方式；目前功率封闭式液压泵/马达测试台采用变频电机结合齿轮箱调速、恒压泵加载的方案。由于齿轮箱速比和体积限制，该方案的转速范围一般较低(≤3000r/min)且大范围调速不便，只能够满足普通液压泵/马达的测试需求，但不能满足高转速(≥10000r/min)液压泵/马达测试条件。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种液压调速功率封闭试验系统，该试验系统调节方便，结构简单、节能高效、可大范围无级调速的液压功率封闭试验系统。
本发明的液压调速功率封闭试验系统，包括陪试液压马达、与陪试液压马达传动配合的被试液压泵、设置于陪试液压马达与被试液压泵传递路径上的加载组件，所述陪试液压马达的进液端与被试液压泵的出液端连通、陪试液压马达的出液端与被试液压泵的进液端连通以形成闭合液压回路。
进一步，所述陪试液压马达的排量大于被试液压泵的排量，所述试验系统还包括用于对陪试液压马达进液端补油的补油组件以及连接于陪试液压马达出液端用于使多余液体排出的低压溢流阀。
进一步，所述补油组件包括动力装置、通过动力装置驱动的补油泵以及油箱，所述补油泵的进油端用于吸取油箱中油液，所述补油泵的出油端与陪试液压马达的进液端连接。
进一步，所述陪试液压马达的进液端侧设置有高压溢流阀，所述高压溢流阀的出液端连接至油箱内。
进一步，所述补油泵的出液端连接有补油溢流阀，所述补油溢流阀出液端连接至油箱内。
进一步，所述补油泵的出液端连接有供油液从补油泵出液端向陪试液压马达进液端流动的单向阀。
进一步，所述加载组件为制动器。
进一步，所述低压溢流阀出液端连接至油箱内。
进一步，所述单向阀位于高压溢流阀进液端和补油溢流阀进液端之间。
进一步，所述低压溢流阀的压力为2-2.5MPa。
本发明的有益效果：
本发明的试验系统形成了闭合液压回路，陪试液压马达通过传动轴驱动被试液压泵，同时被试液压泵又通过输出油液将能量反馈给陪试液压马达，该结构构成了闭合液压循环，有效减少了系统能耗，相比传统的常规液压泵/马达测试台采用背压加载方式最高可节能70％左右，且测试系统结构简单，易于调节控制。
本发明通过小排量的补油泵即可控制大流量液压功率封闭回路，使得陪试液压马达/被试液压泵实现大范围无极调速；在液压功率封闭的基础上，通过补油组件驱动液压闭合回路，其结构简单、成本低、控制方便、性能稳定，可满足高转速(≥10000r/min)液压泵/马达测试条件。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明的运行结构示意图；
具体实施方式
图1为本发明结构示意图；图2为本发明的运行结构示意图；
如图所示，本实施例中的液压调速功率封闭试验系统，包括陪试液压马达1、与陪试液压马达传动配合的被试液压泵2、设置于陪试液压马达与被试液压泵传递路径上的加载组件，所述陪试液压马达的进液端与被试液压泵的出液端连通、陪试液压马达的出液端与被试液压泵的进液端连通以形成闭合液压回路。结合图1所示，陪试液压马达的输出轴与被试液压泵的输入轴通过传动轴传动配合，其中在该传动轴上安装有加载组件从而实现被试液压泵的加载需求，其中加载组件可以为连接于传动轴上的负载，或者可以为球形电机等装置，具体不在赘述；其中陪试液压马达的进液端与被试液压泵的出液端通过管路连通，陪试液压马达的出液端与被试液压泵的进液端通过管路连通，通过该结构使得试验系统形成了闭合液压回路，陪试液压马达通过传动轴驱动被试液压泵，同时被试液压泵又通过输出油液将能量反馈给陪试液压马达，该结构构成了闭合液压循环，有效减少了系统能耗，相比传统的常规液压泵/马达测试台采用背压加载方式最高可节能70％左右，且测试系统结构简单，易于调节控制。
本实施例中，所述陪试液压马达1的排量大于被试液压泵2的排量，所述试验系统还包括用于对陪试液压马达进液端补油的补油组件以及连接于陪试液压马达出液端用于使多余液体排出的低压溢流阀3。所述低压溢流阀的压力为2-2.5MPa。结合图1和图2所示，闭式液压回路高压侧为陪试液压马达进液端与被试液压泵出液端之间的回路，闭式液压回路低压侧为陪试液压马达出液端与被试液压泵进液端之间的回路；由于被试液压泵出液端的流量小于陪试液压马达所需的额定流量，该高压侧的差额流量由补油组件补充，陪试液压马达输出流量大于被试液压泵进油流量，该低压侧多余流量由低压溢流阀排出；所述低压溢流阀设置于闭式液压回路低压侧，用于调定低压侧压力以保证陪试液压泵进油充足，同时可满足闭式回路冲洗需要；通过改变补油组件的输出流量可调节陪试液压马达和被试液压泵的转速；其中补油组件可采用小排量补油泵，通过小排量的补油泵即可控制大流量液压功率封闭回路，使得陪试液压马达/被试液压泵实现大范围无极调速；在液压功率封闭的基础上，通过补油组件驱动液压闭合回路，其结构简单、成本低、控制方便、性能稳定；
结合图2所示，当所述液压调速功率封闭试验系统工作时，陪试液压马达和被试液压泵同轴转动，由于两者排量差，陪试液压马达所需的输入流量qm,in大于被试液压泵的输出流量qp,out，补油组件输出高压流量q补进入回路高压侧，与被试液压泵输出流量qp,out汇合后进入陪试液压马达的进液端用于驱动陪试液压马达旋转，同时陪试液压马达的输出流量qm,out大于被试液压泵进油流量qp,in，多余流量q溢通过低压溢流阀流回油箱。
本实施例中，所述补油组件包括动力装置4、通过动力装置驱动的补油泵5以及油箱6，所述补油泵的进油端用于吸取油箱中油液，所述补油泵的出油端与陪试液压马达的进液端连接。结合图1所示，动力装置采用电机，电机驱动补油泵转动并将油箱内的油液注入至回路高压侧用于补充陪试液压马达的进液端的流量，以驱动液压系统运转，补油泵采用变量液压泵，所述补油泵的输出流量q补可根据陪试液压马达和被试液压泵的排量匹配调整，通过变量液压泵易于调节补油流量控制被试液压泵的转速。
本实施例中，所述陪试液压马达的进液端侧设置有高压溢流阀7，所述高压溢流阀的出液端连接至油箱内。高压溢流阀用于控制整个液压回路的高压侧液压，使得该高压侧液压保持在稳定范围内，是整个液压系统的系统安全阀。
本实施例中，所述补油泵5的出液端连接有补油溢流阀8，所述补油溢流阀出液端连接至油箱内。当补油泵出液端的压力过高时通过补油溢流阀泄压，可保证补油泵有液端侧的压力保持恒定范围，提高系统的稳定性，补油溢流阀的设定压力略小于高压溢流阀的设定压力，结合图1所示，高压溢流阀的进液端靠近陪试液压马达侧，补油溢流阀的进液端靠近补油泵侧，即补油溢流阀的进液端和高压溢流阀的进液端在补油泵向陪试液压马达的流动路径上依次布置，在流动过程中首先通过补油溢流阀控制补油泵的出液端压力，然后通过高压溢流阀控制整个液压回路的压力，该双重溢流结构保证液压回路系统的稳定性。
本实施例中，所述补油泵5的出液端连接有供油液从补油泵出液端向陪试液压马达进液端流动的单向阀9。该单向阀保证油路的单向流动，即液压回路高压侧的压力扰动不会影响补油泵处的压力，可避免补油泵液体回流造成的冲击，提高各部件的运行可靠性和稳定性。
本实施例中，所述加载组件为制动器10。所述制动器在传动轴上施加摩擦力矩，以增加被试马达输出轴上的负载扭矩，通过改变制动力矩可调节回路两侧的压力差，因而可通过改变制动器输入信号调节液压系统压力，从而实现被试液压泵的加载需求。
本实施例中，所述低压溢流阀出液端连接至油箱内。低压溢流的流量直接流回至油箱内，便于系统油液的散热降温，同时可满足闭式回路冲洗需要。
本实施例中，所述单向阀位于高压溢流阀7进液端和补油溢流阀8进液端之间。结合图1所示，单向阀隔离于高压溢流阀7进液端和补油溢流阀8进液端之间，可保证高压溢流阀7进液端和补油溢流阀8进液端的压力独立性，二者压力变化不会相互扰动。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种液压调速功率封闭试验系统，其特征在于：包括陪试液压马达、与陪试液压马达传动配合的被试液压泵、设置于陪试液压马达与被试液压泵传递路径上的加载组件，所述陪试液压马达的进液端与被试液压泵的出液端直接连通、陪试液压马达的出液端与被试液压泵的进液端直接连通以形成闭合液压回路；
所述陪试液压马达的排量大于被试液压泵的排量，所述试验系统还包括用于对陪试液压马达进液端补油的补油组件以及连接于陪试液压马达出液端用于使多余液体排出的低压溢流阀。
2.根据权利要求1所述的液压调速功率封闭试验系统，其特征在于：所述补油组件包括动力装置、通过动力装置驱动的补油泵以及油箱，所述补油泵的进油端用于吸取油箱中油液，所述补油泵的出油端与陪试液压马达的进液端连接。
3.根据权利要求2所述的液压调速功率封闭试验系统，其特征在于：所述陪试液压马达的进液端侧设置有高压溢流阀，所述高压溢流阀的出液端连接至油箱内。
4.根据权利要求3所述的液压调速功率封闭试验系统，其特征在于：所述补油泵的出液端连接有补油溢流阀，所述补油溢流阀出液端连接至油箱内。
5.根据权利要求4所述的液压调速功率封闭试验系统，其特征在于：所述补油泵的出液端连接有供油液从补油泵出液端向陪试液压马达进液端流动的单向阀。
6.根据权利要求1所述的液压调速功率封闭试验系统，其特征在于：所述加载组件为制动器。
7.根据权利要求1所述的液压调速功率封闭试验系统，其特征在于：所述低压溢流阀出液端连接至油箱内。
8.根据权利要求5所述的液压调速功率封闭试验系统，其特征在于：所述单向阀位于高压溢流阀进液端和补油溢流阀进液端之间。
9.根据权利要求1所述的液压调速功率封闭试验系统，其特征在于：所述低压溢流阀的压力为2-2.5MPa。
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