CN113007177B - 一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，被试泵的压油侧经压力传感器组、比例溢流阀组和流量计组进入回油路；工控机包括依次电性连接的信号接收器、PLC差值计算器和PID调节器；信号接收器依次电性连接有A/D转换器和变送器，变送器分别与压力传感器组和流量计组电性连接；PID调节器电性连接有D/A转换器，D/A转换器分别与电机和比例溢流阀组电性连接；信息输入单元与信号接收器电信连接。本发明根据所需的载荷加载曲线，以压力信号和流量信号的反馈作为依据，改变电机转速和比例溢流阀组的调定压力，使被试泵的压力和流量按需变化，对泵的性能进行持续稳定的智能测试控制。

Description

一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统

技术领域

本发明涉及泵测试技术领域，更具体的说是涉及一种电静液作动器(EHA)用泵环境模拟与测试智能控制系统。

背景技术

机载飞控作动系统是指可以输出能量和机械动作进行飞机姿态操控的系统。传统的飞控作动系统采用“功率管传”的形式，中央液压源通过液压管路向各个飞控舵面的液压作动器输送压力油，控制舵面作动。随着“功率电传”概念的产生和发展，电能将逐步取代液压能，成为飞控作动系统的主要能源。电静液作动器作为典型功率电传作动器将以其功率密度高，维修性好，集成度高等特点逐渐取代传统液压伺服作动器，电静液作动器用泵是其核心元件，直接决定了电静液作动器的性能和寿命。电静液作动器用泵的工作环境是闭式环境，泵从增压油箱吸油并输出压力油至作动器，作动器回油又进到增压油箱，因此吸油和回油都存在背压，电静液作动器为了达到高功率密度，常采用高速高压泵，发热量巨大，如果在实验室条件下采用传统的闭式系统模拟正常使用环境对泵进行测试，势必会因发热量过大而导致试验无法长期持续稳定进行。

传统航空用柱塞泵为恒压变量泵，其工作压力及转速相对恒定。而EHA用柱塞泵具有宽调速范围，超高速和超低速能力，且作为典型泵控系统，EHA用泵的工作压力随着EHA负载的变化而变化。

泵负载模拟的意义在于：EHA的使用环境比较复杂，EHA用泵的使用情况也很复杂，因此有必要在地面环境下模拟EHA用泵的使用条件，模拟EHA用泵的具体工况，观察泵在多种工况下的性能变化，对于泵在实际情况下的高性能、高可靠性使用具有重要意义。对于泵来说，其载荷表现就是其压力和流量，因此只要泵的压力和流量进行控制，使其符合实际工况的变化，就是负载模拟。例如：图1是某种工况下泵的两个口压力随时间的变化关系。只要改变加载溢流阀的调定压力，使其按照图1的曲线进行变化，就说是该工况下对泵的负载模拟。以上的例子只是说明了负载的变化，没有说流量的变化，流量的变化是通过改变电机的转速实现的。

EHA用泵负载模拟的方式为：

(1)EHA用泵负载模拟首先要使泵处于EHA使用条件下，也就是需要增压的闭式环境，也就是这个试验台最基础的结构。泵处于这种环境下，是进行EHA用泵负载模拟的基础。

(2)具体的负载模拟方式：如上所述，只要按照工况曲线，改变泵的转速和泵进出口压力，就能模拟泵的负载。

因此，如何合理设计液压系统结构，模拟电静液作动器用泵的实际工作环境，并解决温度控制问题，对泵的性能进行持续稳定的智能测试控制，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，包括：被试泵组件、工控机和信息输入单元；

所述被试泵组件包括与被试泵的驱动电主轴连接的电机；所述被试泵的压油侧经压力传感器组、比例溢流阀组和流量计组进入回油路；

所述工控机包括依次电性连接的信号接收器、PLC差值计算器和PID调节器；所述信号接收器依次电性连接有A/D转换器和变送器，所述变送器分别与所述压力传感器组和所述流量计组电性连接；所述PID调节器电性连接有D/A转换器，所述D/A转换器分别与所述电机和所述比例溢流阀组电性连接；

所述信息输入单元与所述信号接收器电信连接。

通过上述技术方案，本发明的压力传感器组用来记录泵出口压力，并起到了反馈作用，使比例溢流阀组按需改变泵出口压力，模拟实际使用情况下的负载，流量计组用来记录泵流量，并起反馈作用，使电机的转速按需变化；工控机在其中起到接收信号和控制作用，根据所需的载荷加载曲线，以压力信号和流量信号的反馈作为依据，改变电机转速和比例溢流阀组的调定压力，使被试泵的压力和流量按需变化，对泵的性能进行持续稳定的智能测试控制。

优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统中，当需要改变所述被试泵的泵出口压力时：将某一压力定值或压力—时间变化曲线通过所述信息输入单元输入所述信号接收器，将所述压力传感器组反馈的压力值与所述信息输入单元输入的信息做差值，将压力差值通过PID调节器进行运算后对所述比例溢流阀组进行调节，控制泵出口压力；

当需要改变所述被试泵的流量时：将某一流量定值或流量—时间变化曲线通过所述信息输入单元输入所述信号接收器，将所述流量计组反馈的流量值与所述信息输入单元输入的信息做差值，将流量差值通过PID调节器进行运算后对所述电机转速进行调节，控制泵出口流量。

本发明能够对泵的压力和流量进行智能控制调节，操作更简单方便。

优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统中，该测试系统可以模拟泵在EHA中的实际工况，由五个子系统构成；包括：增压系统、双向被试泵测试系统、数据采集系统、负载模拟系统和冷却系统；

所述增压系统通过串联的补油齿轮泵和增压比例溢流阀与油箱形成回路来模拟EHA中的蓄能器，所述补油齿轮泵通过感应电机驱动；被试泵的泄油口通过管路回流至所述增压比例溢流阀，且与所述补油齿轮泵的供给管路连通；给泵的壳体增压同时为泵的吸油提供背压；

所述双向被试泵测试系统采用四个单向阀两两串联后并联形成单向阀双向供油桥路；所述单向阀双向供油桥路的入口通过管路与所述补油齿轮泵和增压比例溢流阀之间的串联管路连通；所述被试泵的两个进/出油口分别与所述单向阀双向供油桥路的两条串联管路的中间点连通，实现对双向柱塞泵的测试；所述被试泵通过驱动电主轴提供动力；

所述数据采集系统包括分别连接在所述被试泵的两个进/出油口和所述泄油口的三个温度压力传感器，以及与所述驱动电主轴连接的扭矩转速传感器；

所述负载模拟系统包括并联的低压加载比例溢流阀和高压加载比例溢流阀，所述低压加载比例溢流阀和高压加载比例溢流阀并联后的入口与所述单向阀双向供油桥路的出口连通，出口与所述泄油口的管路并联回流至所述增压比例溢流阀；

所述冷却系统通过串联的冷却系统齿轮泵和油冷却机与油箱形成回路，所述冷却系统齿轮泵通过高压冷却系统电机驱动。将泵出口的热油进行冷却，维持泵中循环油液温度的稳定。

本发明通过补油流量与需求流量的合理配置以及管路的布置，使被试泵工作系统的进油、出油和泄油都处于统一的增压环境下，等同于电静液作动器中的增压油箱作用，同时加载后的热油和被试泵泄漏的热油通过增压比例溢流阀直接回到油箱用油冷却器进行冷却，使被试泵吸油始终是来自于补油齿轮泵的冷油，在稳定加载下，可以维持液压系统温度场动态平衡，创造了对被试泵进行长期稳定测试的环境。

优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统中，所述补油齿轮泵和增压比例溢流阀之间的管路上串联有进油过滤器，所述进油过滤器位于所述单向阀双向供油桥路入口的前端；所述增压比例溢流阀和油箱之间的管路上串联有回油过滤器。能够有效对油液进行过滤。所述增压系统的管路上与所述进油过滤器并联有同向流动的第一单向阀，与所述回油过滤器并联有同向流动的第二单向阀。能够对过滤器和管路的通畅起到保护作用。

优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统中，所述补油齿轮泵与所述增压比例溢流阀和所述单向阀双向供油桥路入口的分叉点连接有蓄能器。用于减少脉动，提高增压系统响应速度。

优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统中，所述双向被试泵测试系统包括同向串联的第三单向阀和第四单向阀，以及同向串联的第五单向阀和第六单向阀；所述第三单向阀的出口与所述第四单向阀的进口连通；所述第五单向阀的出口与所述第六单向阀的进口连通；所述第三单向阀和第五单向阀的进口为所述单向阀双向供油桥路的入口；所述第四单向阀和第六单向阀的出口为所述单向阀双向供油桥路的出口；所述被试泵的两个进/出油口分别连通在所述第三单向阀和第四单向阀之间，以及所述第五单向阀和第六单向阀之间。将单向的供油路，转换为可变的双向供油油路，当驱动电主轴转向改变时，泵的供油油路也发生改变，避免了单向油路与双向泵油路的冲突，相当于通过一个电桥对泵的进出口油路进行整流。

优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统中，所述泄油口回流至所述增压比例溢流阀的管路上依次串联连接有泄油流量计过滤器、泄油流量计和第七单向阀。能够对整个系统进油与回油路的油液进行清洁，并对油液流量进行测量。

优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统中，所述低压加载比例溢流阀前端的管路上安装有截止阀；所述低压加载比例溢流阀和高压加载比例溢流阀并联后的出口管路上依次串联有排油流量计过滤器和排油流量计。能够对整个系统进油与回油路的油液进行清洁，并对油液流量进行测量。

优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统中，所述泄油口与所述低压加载比例溢流阀和高压加载比例溢流阀并联后的出口管路的交点具有回流至所述油箱且安装有第一安全阀的支路；所述单向阀双向供油桥路的出口与所述低压加载比例溢流阀和高压加载比例溢流阀并联后的入口交点具有回流至所述油箱且安装有第二安全阀的支路。能够起到安全保护作用。

优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统中，所述油冷却机的散热管插入所述油箱内。散热管直接插入所述油箱内冷却效果更好。

优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统中，所述补油齿轮泵的输出流量大于所述被试泵的最大流量。补油齿轮泵溢流的液流将热油冲入增压比例溢流阀，避免了热油再次进入被试泵导致温度进一步提升，当油箱温度基本不变，则液压系统内的温度场平衡，可以对被试泵进行持续稳定的加载和测试。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，具有以下有益效果：

1、本发明的压力传感器组用来记录泵出口压力，并起到了反馈作用，使比例溢流阀组按需改变泵出口压力，模拟实际使用情况下的负载，流量计组用来记录泵流量，并起反馈作用，使电机的转速按需变化；工控机在其中起到接收信号和控制作用，根据所需的载荷加载曲线，以压力信号和流量信号的反馈作为依据，改变电机转速和比例溢流阀组的调定压力，使被试泵的压力和流量按需变化，对泵的性能进行持续稳定的智能测试控制。

2、本发明通过补油流量与需求流量的合理配置以及管路的布置，使被试泵工作系统的进油、出油和泄油都处于统一的增压环境下，等同于电静液作动器中的增压油箱作用，同时加载后的热油和被试泵泄漏的热油通过增压比例溢流阀直接回到油箱用油冷却器进行冷却，使被试泵吸油始终是来自于补油齿轮泵的冷油，在稳定加载下，可以维持液压系统温度场动态平衡，创造了对被试泵进行长期稳定测试的环境。

3、用开式油路等效模拟了电静液作动器用泵的闭式工作环境，可以对高速高压泵进行长期稳定的测试，不会因为系统油温变化过快导致无法持续进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为某种工况下泵的两个口压力随时间的变化关系；

图2附图为本发明提供的电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统的结构示意图；

图3附图为本发明提供的液压原理结构示意图。

其中：

增压系统包括：

10-补油齿轮泵；11-增压比例溢流阀；12-油箱；13-感应电机；14-进油过滤器；15-回油过滤器；16-第一单向阀；17-第二单向阀；18-蓄能器；

双向被试泵测试系统包括：

20-被试泵；21-驱动电主轴；22-第三单向阀；23-第四单向阀；24-第五单向阀；25-第六单向阀；26-泄油流量计过滤器；27-第七单向阀；28-第一安全阀；

数据采集系统包括：

30-温度压力传感器；31-扭矩转速传感器；32-泄油流量计；33-排油流量计；

负载模拟系统包括：

40-低压加载比例溢流阀；41-高压加载比例溢流阀；42-截止阀；43-排油流量计过滤器；44-第二安全阀；

冷却系统包括：

50-冷却系统齿轮泵；51-油冷却机；52-高压冷却系统电机；

被试泵组件包括：

60-电机；61-压力传感器组；62-比例溢流阀组；63-流量计组；

工控机包括：

70-信号接收器；71-PLC差值计算器；72-PID调节器；73-A/D转换器；74-变送器；75-D/A转换器；

80-信息输入单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1和附图2，本发明实施例公开了电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，包括：被试泵组件、工控机和信息输入单元80；

被试泵组件包括与被试泵20的驱动电主轴21连接的电机60；被试泵20的压油侧经压力传感器组61、比例溢流阀组62和流量计组63进入回油路；

工控机包括依次电性连接的信号接收器70、PLC差值计算器71和PID调节器72；信号接收器70依次电性连接有A/D转换器73和变送器74，变送器74分别与压力传感器组61和流量计组63电性连接；PID调节器72电性连接有D/A转换器75，D/A转换器75分别与电机60和比例溢流阀组62电性连接；

信息输入单元80与信号接收器70电信连接。

为了进一步优化上述技术方案，当需要改变被试泵20的泵出口压力时：将某一压力定值或压力—时间变化曲线通过信息输入单元80输入信号接收器70，将压力传感器组61反馈的压力值与信息输入单元80输入的信息做差值，将压力差值通过PID调节器72进行运算后对比例溢流阀组62进行调节，控制泵出口压力；

当需要改变被试泵20的流量时：将某一流量定值或流量—时间变化曲线通过信息输入单元80输入信号接收器70，将流量计组63反馈的流量值与信息输入单元80输入的信息做差值，将流量差值通过PID调节器72进行运算后对电机60转速进行调节，控制泵出口流量。

进一步解释说明：

压力载荷谱的加载：压力载荷谱是泵出口压力随时间变化的一段曲线，通过改变比例溢流阀组62压力实现。

(1)恒定压力的实现

当需要改变泵压力至某一定值，工控机向比例溢流阀组62发送指令信号，这个信号通常是0-10V模拟信号，不同的模拟信号大小对应需要调定的压力，当比例溢流阀组62接收到指令信号，其中的比例电磁铁的压力产生变化，改变了比例溢流阀的开启压力，于是使油路中的压力产生了变化，压力的变化通过压力传感器反馈至工控机，然后被使用者了解。

(2)变化压力的加载

当加载的压力不是一个定值，而是一段连续的压力—时间变化曲线，为了保证系统自动且准确的运行，就要使用一定的控制方法来实现：载荷曲线是我们需要加载的曲线，被事先输入到了工控机内，当开始加载后，工控机以压力传感器组61反馈的压力作为比较对象，用载荷曲线的所需压力和反馈压力做差值，求出偏差，对这个偏差进行PID运算，根据运算的结果对比例溢流阀组62进行调控，在这种控制方法下，可以实现系统压力对所需压力曲线的跟随，这就实现了载荷谱的添加。

流量载荷谱的加载：通常流量载荷谱和压力载荷谱是同时存在的，并且二者有一定的对应关系，这种对应关系根据工况来决定，也就是说在改变泵出口载荷的同时，也要改变泵的转速。

(1)恒定流量的加载

当需要改变被试泵的流量至某一确定值，根据流量计组63的反馈数值，通过工控机向电机驱动器发送控制指令，电机驱动器根据指令不断改变驱动电机60的转速，最终使流量达到所需的要求。

(2)连续流量的加载

同样的道理，改变流量为固定值的时候，可以人为的微调，但是当加载的是连续曲线时，需要使用一定的控制算法：载荷曲线被事先输入至工控机内，当工控机程序运行时，从流量计组63获取流量信号，并与所需的流量载荷做差，其差值作为控制信号进行PID运算，运算后得到的指令经过工控机发送给电机驱动器，电机驱动器改变输出频率和电压导致电机60的转速发生变化，进而使泵流量发生变化，由于工控机的处理速度很快，在工控机中快速的进行这个过程，可以实现对载荷曲线的跟随。

为了进一步优化上述技术方案，还包括：增压系统、双向被试泵测试系统、数据采集系统、负载模拟系统和冷却系统；

增压系统通过串联的补油齿轮泵10和增压比例溢流阀11与油箱12形成回路，补油齿轮泵10通过感应电机13驱动；被试泵20的泄油口通过管路回流至增压比例溢流阀11，且与补油齿轮泵10的供给管路连通；

双向被试泵测试系统采用四个同向布置的单向阀两两串联后并联形成单向阀双向供油桥路；单向阀双向供油桥路的入口通过管路与补油齿轮泵10和增压比例溢流阀11之间的串联管路连通；被试泵20的两个进/出油口分别与单向阀双向供油桥路的两条串联管路的中间点连通，被试泵20通过驱动电主轴21提供动力；

数据采集系统包括分别连接在被试泵20的两个进/出油口和泄油口的三个温度压力传感器30，以及与驱动电主轴21连接的扭矩转速传感器31；

负载模拟系统包括并联的低压加载比例溢流阀40和高压加载比例溢流阀41，低压加载比例溢流阀40和高压加载比例溢流阀41并联后的入口与单向阀双向供油桥路的出口连通，出口与泄油口的管路并联回流至增压比例溢流阀11；

冷却系统通过串联的冷却系统齿轮泵50和油冷却机51与油箱12形成回路，冷却系统齿轮泵50通过高压冷却系统电机52驱动。

为了进一步优化上述技术方案，补油齿轮泵10和增压比例溢流阀11之间的管路上串联有进油过滤器14，进油过滤器14位于单向阀双向供油桥路入口的前端；增压比例溢流阀11和油箱12之间的管路上串联有回油过滤器15；增压系统的管路上与进油过滤器14并联有同向流动的第一单向阀16，与回油过滤器15并联有同向流动的第二单向阀17。

为了进一步优化上述技术方案，补油齿轮泵10与增压比例溢流阀11和单向阀双向供油桥路入口的分叉点连接有蓄能器18。

为了进一步优化上述技术方案，双向被试泵测试系统包括同向串联的第三单向阀22和第四单向阀23，以及同向串联的第五单向阀24和第六单向阀25；第三单向阀22的出口与第四单向阀23的进口连通；第五单向阀24的出口与第六单向阀25的进口连通；第三单向阀22和第五单向阀24的进口为单向阀双向供油桥路的入口；第四单向阀23和第六单向阀25的出口为单向阀双向供油桥路的出口；被试泵20的两个进/出油口分别连通在第三单向阀22和第四单向阀23之间，以及第五单向阀24和第六单向阀25之间。

为了进一步优化上述技术方案，泄油口回流至增压比例溢流阀11的管路上依次串联连接有泄油流量计过滤器26、泄油流量计32和第七单向阀27。

为了进一步优化上述技术方案，低压加载比例溢流阀40前端的管路上安装有截止阀42；低压加载比例溢流阀40和高压加载比例溢流阀41并联后的出口管路上依次串联有排油流量计过滤器43和排油流量计33。

为了进一步优化上述技术方案，泄油口与低压加载比例溢流阀40和高压加载比例溢流阀41并联后的出口管路的交点具有回流至油箱12且安装有第一安全阀28的支路；单向阀双向供油桥路的出口与低压加载比例溢流阀40和高压加载比例溢流阀41并联后的入口交点具有回流至油箱12且安装有第二安全阀44的支路。

为了进一步优化上述技术方案，补油齿轮泵10的输出流量大于被试泵20的最大流量。

本实施例中所说的压力传感器组61、比例溢流阀组62和流量计组63均为增压系统、双向被试泵测试系统、数据采集系统、负载模拟系统和冷却系统中相应名称的元器件。

本发明提供了一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，适用于电静液作动器中高速高压泵的环境模拟和测试。为了获得高转速和高扭矩能力，被试泵20通过驱动电主轴21驱动，并连接有扭矩转速传感器31，进行输入功率的测量。

被试泵20为双向泵，因此采用第三单向阀22、第四单向阀23、第五单向阀24和第六单向阀25组成液压桥路，第三单向阀22的出口与第四单向阀23的进口连通；第五单向阀24的出口与第六单向阀25的进口连通；第三单向阀22和第五单向阀24的进口为单向阀双向供油桥路的入口；第四单向阀23和第六单向阀25的出口为单向阀双向供油桥路的出口；被试泵20的两个进/出油口分别连通在第三单向阀22和第四单向阀23之间，以及第五单向阀24和第六单向阀25之间，根据被试泵的油液流动方向，同时只有两个单向阀导通，维持整个桥路进、出油口不发生改变。

感应电机13驱动补油齿轮泵10从油箱12吸油，为双向被试泵测试系统提供油液和压力环境，补油齿轮泵10排出的油液总是温度较低的冷油，进油过滤器14对进入被试系统的油液进行过滤，补油齿轮泵10的流量大于被试泵20的最大需求流量，使得一部分油液经过增压比例溢流阀11溢流，调定了增压压力，增压油的另一部分由被试泵20吸入并排出。

被试泵20通过低压加载比例溢流阀40或高压加载比例溢流阀41进行加载，低压加载比例溢流阀40进行低压加载，高压加载比例溢流阀41进行高压加载，高压加载需要关闭低压加载溢流阀40前的截止阀42。加载后的油液经过排油流量计过滤器43和排油流量计33，可以测量被试泵20的排油流量。

被试泵20的泄油经过泄油流量计过滤器26、泄油流量计32和第七单向阀27，可以测量被试泵20的泄油流量。泄油和排油的温度较高，在补油齿轮泵10溢流流量的作用下被挤进增压比例溢流阀11进行溢流，使热油不会重新参与循环。被试泵20的进油口、出油口和泄油口处分别放置三个温度压力传感器30，用来监控被试泵20状态。

通常情况下油液的流动方向为：补油齿轮泵10吸取油箱12中的冷油并通过进油过滤器14排出，一部分通过增压比例溢流阀11溢流，一部分进入被试泵20，被试泵20泄漏、排出并加载后的油液变为热油，通过增压比例溢流阀11溢流回油箱12，油箱12中安装大功率散热器进行冷却。补油齿轮泵10溢流的液流将热油冲入增压比例溢流阀11，避免了热油再次进入被试泵20导致温度进一步提升，当油箱12温度基本不变，则液压系统内的温度场平衡，可以对被试泵20进行持续稳定的加载和测试。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，其特征在于，包括：被试泵组件、工控机和信息输入单元（80）；

所述被试泵组件包括与被试泵（20）的驱动电主轴（21）连接的电机（60）；所述被试泵（20）的压油侧经压力传感器组（61）、比例溢流阀组（62）和流量计组（63）进入回油路；

所述工控机包括依次电性连接的信号接收器（70）、PLC差值计算器（71）和PID调节器（72）；所述信号接收器（70）依次电性连接有A/D转换器（73）和变送器（74），所述变送器（74）分别与所述压力传感器组（61）和所述流量计组（63）电性连接；所述PID调节器（72）电性连接有D/A转换器（75），所述D/A转换器（75）分别与所述电机（60）和所述比例溢流阀组（62）电性连接；

所述信息输入单元（80）与所述信号接收器（70）电信连接；

还包括：增压系统、双向被试泵测试系统、数据采集系统、负载模拟系统和冷却系统；

所述增压系统通过串联的补油齿轮泵（10）和增压比例溢流阀（11）与油箱（12）形成回路，所述补油齿轮泵（10）通过感应电机（13）驱动；被试泵（20）的泄油口通过管路回流至所述增压比例溢流阀（11），且与所述补油齿轮泵（10）的供给管路连通；

所述双向被试泵测试系统采用四个同向布置的单向阀两两串联后并联形成单向阀双向供油桥路；所述单向阀双向供油桥路的入口通过管路与所述补油齿轮泵（10）和增压比例溢流阀（11）之间的串联管路连通；所述被试泵（20）的两个进/出油口分别与所述单向阀双向供油桥路的两条串联管路的中间点连通，所述被试泵（20）通过驱动电主轴（21）提供动力；

所述数据采集系统包括分别连接在所述被试泵（20）的两个进/出油口和所述泄油口的三个温度压力传感器（30），以及与所述驱动电主轴（21）连接的扭矩转速传感器（31）；

所述负载模拟系统包括并联的低压加载比例溢流阀（40）和高压加载比例溢流阀（41），所述低压加载比例溢流阀（40）和高压加载比例溢流阀（41）并联后的入口与所述单向阀双向供油桥路的出口连通，出口与所述泄油口的管路并联回流至所述增压比例溢流阀（11）；

所述冷却系统通过串联的冷却系统齿轮泵（50）和油冷却机（51）与所述油箱（12）形成回路，所述冷却系统齿轮泵（50）通过高压冷却系统电机（52）驱动；

所述补油齿轮泵（10）的流量大于所述被试泵（20）的最大需求流量，使得一部分油液经过所述增压比例溢流阀（11）溢流，调定了增压压力，增压油的另一部分由所述被试泵（20）吸入并排出。

2.根据权利要求1所述的一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，其特征在于：

当需要改变所述被试泵（20）的泵出口压力时：将某一压力定值或压力—时间变化曲线通过所述信息输入单元（80）输入所述信号接收器（70），将所述压力传感器组（61）反馈的压力值与所述信息输入单元（80）输入的信息做差值，将压力差值通过PID调节器（72）进行运算后对所述比例溢流阀组（62）进行调节，控制泵出口压力；

当需要改变所述被试泵（20）的流量时：将某一流量定值或流量—时间变化曲线通过所述信息输入单元（80）输入所述信号接收器（70），将所述流量计组（63）反馈的流量值与所述信息输入单元（80）输入的信息做差值，将流量差值通过PID调节器（72）进行运算后对所述电机（60）转速进行调节，控制泵出口流量。

3.根据权利要求1所述的一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，其特征在于，所述补油齿轮泵（10）和增压比例溢流阀（11）之间的管路上串联有进油过滤器（14），所述进油过滤器（14）位于所述单向阀双向供油桥路入口的前端；所述增压比例溢流阀（11）和油箱（12）之间的管路上串联有回油过滤器（15）；所述增压系统的管路上与所述进油过滤器（14）并联有同向流动的第一单向阀（16），与所述回油过滤器（15）并联有同向流动的第二单向阀（17）。

4.根据权利要求1所述的一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，其特征在于，所述补油齿轮泵（10）与所述增压比例溢流阀（11）和所述单向阀双向供油桥路入口的分叉点连接有蓄能器（18）。

5.根据权利要求1所述的一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，其特征在于，所述单向阀双向供油桥路包括同向串联的第三单向阀（22）和第四单向阀（23），以及同向串联的第五单向阀（24）和第六单向阀（25）；所述第三单向阀（22）的出口与所述第四单向阀（23）的进口连通；所述第五单向阀（24）的出口与所述第六单向阀（25）的进口连通；所述第三单向阀（22）和第五单向阀（24）的进口为所述单向阀双向供油桥路的入口；所述第四单向阀（23）和第六单向阀（25）的出口为所述单向阀双向供油桥路的出口；所述被试泵（20）的两个进/出油口分别连通在所述第三单向阀（22）和第四单向阀（23）之间，以及所述第五单向阀（24）和第六单向阀（25）之间。

6.根据权利要求1所述的一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，其特征在于，所述泄油口回流至所述增压比例溢流阀（11）的管路上依次串联连接有泄油流量计过滤器（26）、泄油流量计（32）和第七单向阀（27）。

7.根据权利要求1所述的一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，其特征在于，所述低压加载比例溢流阀（40）前端的管路上安装有截止阀（42）；所述低压加载比例溢流阀（40）和高压加载比例溢流阀（41）并联后的出口管路上依次串联有排油流量计过滤器（43）和排油流量计（33）。

8.根据权利要求1所述的一种电静液作动器用泵环境模拟与测试智能控制系统，其特征在于，所述泄油口与所述低压加载比例溢流阀（40）和高压加载比例溢流阀（41）并联后的出口管路的交点具有回流至所述油箱（12）且安装有第一安全阀（28）的支路；所述单向阀双向供油桥路的出口与所述低压加载比例溢流阀（40）和高压加载比例溢流阀（41）并联后的入口交点具有回流至所述油箱（12）且安装有第二安全阀（44）的支路。

Images