CN113606206A - 一种液压测试油源系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压测试油源系统，包括油箱装置、至少两个泵组和测试回路控制装置，泵组的输入口与油箱装置连通，泵组的输出口与测试回路控制装置的输入口连通，油箱装置内的测试油源通过泵组进入测试回路控制装置进行压力和流量调节后再输出供给测试执行元件，测试回路控制装置上设置有流量损耗检测机构，流量损耗检测机构用于检测溢流流量损失并反馈给电控系统，电控系统根据反馈数据判断所需开启的泵组数量，从而通过调整泵组的开启数量在达到所需输出流量的基础上实现节能。本发明液压测试油源系统安全可靠，自动实时可控，操作简单，经济实用，可降低能耗，节约成本。

Description

一种液压测试油源系统

技术领域

本发明涉及液压油源技术领域，尤其是涉及一种液压测试油源系统。

背景技术

液压油源由电机、液压泵、油箱、滤油器、控制阀等组成，是液压传动与伺服控制系统中重要的组成部分，它能够有效供给系统执行元件所需的流量和压力，并能够对液压系统的压力、油温、污染度等进行有效的控制，液压油源已广泛应用于电力、轻工、冶金、机车、材料等行业，可按用户要求进行特殊设计，也可按用户意图进行加工生产。

现有的液压测试油源采用固定的压力和流量输出方式，无法实现实时控制，也难以同时满足高压力和大流量的需求，而且成本高，发热量大，能量损失严重。

发明内容

本发明设计了一种液压测试油源系统，其解决的技术问题是现有的液压测试油源采用固定的压力和流量输出方式，无法实现实时控制，也难以同时满足高压力和大流量的需求，而且成本高，发热量大，能量损失严重。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种液压测试油源系统，包括油箱装置、至少两个泵组和测试回路控制装置，所述泵组的输入口与所述油箱装置连通，所述泵组的输出口与所述测试回路控制装置的输入口连通，所述油箱装置内的测试油源通过泵组进入所述测试回路控制装置进行压力和流量调节后再输出供给测试执行元件，所述测试回路控制装置上设置有流量损耗检测机构，所述流量损耗检测机构用于检测溢流流量损失并反馈给电控系统，所述电控系统根据反馈数据判断所需开启的泵组数量，从而通过调整泵组的开启数量在达到所需输出流量的基础上实现节能。

进一步，所述测试回路控制装置包括第一油路集成块，所述第一油路集成块上设置有进油口、出油口、泄油口和压力传感器，所述压力传感器用于检测并反馈所述油液的输出压力，所述第一油路集成块内设置有溢流逻辑阀，所述溢流逻辑阀用于调节进入所述测试回路控制装置的油液的压力大小，当输出压力大于所述溢流逻辑阀的设定值时，油液从测试回路控制装置的T口溢出，所述流量损耗检测机构检测从所述T口溢出油液的流量并反馈给电控系统，所述电控系统根据反馈数据判断并调整所需开启的泵组数量。

进一步，所述第一油路集成块上设置有逻辑控制单元，所述逻辑控制单元上设置有比例溢流阀和先导溢流阀，所述逻辑控制单元内设置有供油液通过的油液流道，所述油液流道通过第一控制口与所述溢流逻辑阀的P腔连通，通过第二控制口与所述溢流逻辑阀的阀芯腔连通，所述先导溢流阀与所述油液流道连通，所述先导溢流阀的溢流口通过第三控制口与所述T口连通，用于调节油液的流量大小，所述比例溢流阀与所述先导溢流阀通过第四控制口和第五控制口连通，用于对油液的压力进行二级调节。

进一步，所述第五控制口与所述先导溢流阀和所述第二控制口之间的油液流道通过第六控制口连通，以保证油液压力稳定控制。

进一步，所述油液流道内设置有阻尼，用于控制系统压力压差值，减少液压冲击，使比例压力控制更加精准。

进一步，所述泵组共九组，每组所述泵组为高压柱塞泵-电机并联组合。

进一步，还包括泵组安全保护装置，所述泵组安全保护装置包括过滤器、蓄能器和安全溢流阀中的一个或多个，所述过滤器用于过滤油液，保护元件，所述蓄能器用于稳压、降低脉动冲击，所述安全溢流阀用于防止油液压力过载。

进一步，还包括冷却循环装置，所述冷却循环装置设置有温度检测机构，所述温度检测机构用于检测所述油液温度并将温度信息反馈至电控系统，所述电控系统根据温度信息控制冷却机构的开关和/或调节泵组的开启数量。

进一步，所述液压测试油源系统为两组，其中一组为水冷液压油源系统，另一组为强冷液压油源系统，所述水冷液压油源系统和所述强冷液压油源系统采用相同的结构设置，所述泵组上同时设置有水冷接口和强冷接口，以保证冷却效率。

进一步，所述油箱装置包括油箱体，所述油箱体包括吸油区、回油区和紊流区，所述油箱体上设置液位计和加热器，所述液位计用于检测所述油箱体内的油液高度并反馈给电控系统，所述加热器用于提高油液温度，以保障系统运行的温度环境。

该液压测试油源系统具有以下有益效果：

(1)本发明液压测试油源系统设置有多个泵组和流量损耗检测机构，通过流量损耗检测机构检测多余的溢流流量，及时关闭多余泵组的油源输出，从而减低能量损失，节省能耗。

(2)本发明液压测试油源系统设置有多个泵组，能够同时满足高压力和大流量的需求。

(3)本发明液压测试油源系统采用逻辑单元和先导溢流阀、比例溢流阀的回路组合，相较于以往需使用的大通径的比例阀，在实现大流量比例压力控制的同时，能够降低成本。

(4)本发明液压测试油源系统的冷却循环装置上设置有温度检测机构，温度检测系统能够检测油温并发送给电控系统，对油温进行实时控制，不再需要手动开启冷却循环装置，同时可根据实际参数需求选择冷却功率，节能环保。

(5)本发明液压测试油源系统采用水冷和强冷双通道循环冷却，水冷装置和强冷装置采用相同的结构设计，预留了两种冷却方式的接口，以使设备通用，保证其功能可以相互转换，从而使得系统无需停机更换冷却循环装置滤芯和散热片，影响测试进度，维修方便，可实现设备不间断工作维修。

附图说明

图1：本发明液压测试油源系统总布置图；

图2：本发明液压测试油源系统泵组安全保护装置正视图；

图3：本发明液压测试油源系统泵组安全保护装置俯视图；

图4：本发明液压测试油源系统测试回路控制装置正视图；

图5：本发明液压测试油源系统测试回路控制装置侧视图；

图6：本发明液压测试油源系统测试回路控制装置俯视图；

图7：本发明液压测试油源系统测试回路控制装置剖视图；

图8：本发明液压测试油源系统装配图；

图9：本发明液压测试油源系统冷却循环装置正视图；

图10：本发明液压测试油源系统冷却循环装置侧视图；

图11：本发明液压测试油源系统冷却循环装置俯视图；

图12：本发明液压测试油源系统冷却循环装置装配状态正视图；

图13：本发明液压测试油源系统冷却循环装置装配状态侧视图；

图14：本发明液压测试油源系统冷却循环装置装配状态俯视图；

图15：本发明液压测试油源系统原理图；

图16：本发明液压测试油源系统油箱装置正视图；

图17：本发明液压测试油源系统油箱装置侧视图；

图18：本发明液压测试油源系统油箱装置俯视图。

附图标记说明：

1—第一油路集成块；2—溢流逻辑阀；3—逻辑控制单元；4—比例溢流阀；5—先导溢流阀；6—清洗口；7—泄压阀；8—第一压力传感器；9—第一温度传感器；10—进油口；11—出油口；12—泄漏口；13—第一控制口；14—第二控制口；15—第三控制口；16—第四控制口；17—第五控制口；18—第六控制口；19—液压油液加注口；20—过滤器；21—蓄能器；22—安全溢流阀；23—油箱装置；231—油箱体；232—液位计；233—加热器；24—电控系统；25—接线箱；26—维修梯；27—水冷液压油源系统；28—强冷液压油源系统；29—液压管路；30—测试台；31—强冷水箱；32—强冷机组；33—第二油路集成块；34—第二压力传感器；35—压力表；36—水开关阀；37—水过滤器；38—冷却器；39—水冷进水口；40—水冷出水口；41—强冷进水口；42—强冷出水口；43—高压柱塞泵-电机并联组合；44—循环过滤器；45—油源动力回油口；46—油源动力出油口；47—泵组安全保护装置；48—测试回路控制装置；49—第二温度传感器；50—流量传感器。

具体实施方式

下面结合图1至图18，对本发明做进一步说明：

如图1和图8所示，一种液压测试油源系统，包括水冷液压油源系统27、强冷液压油源系统28和电控系统24，水冷液压油源系统27和强冷液压油源系统28通过液压管路29与测试台30连接，水冷液压油源系统27和强冷液压油源系统28上均设置有油源动力进油口45和油源动力出油口46。

水冷液压油源系统27可提供1600L/min左右的稳定实时可控测试油源动力，强冷液压油源系统28也可提供1600L/min左右的稳定实时可控测试油源动力，通过水冷液压油源系统27和强冷液压油源系统28组合，实现3200L/min左右实时可控测试油源动力。

测试台30共有十二个，包括四个两通道600L液压子站、四个六通道600L液压子站和四个六通道300L液压子站，用于油源动力中转，并分别对各测试工位进行调控；

强冷液压油源系统28配备有强冷水箱31和五个强冷机组32，强冷水箱31用于冷却循环水的中转与存储，五个强冷机组32用于冷却循环用水，抵消设备使用过程中的发热，降低设备使用温度，保护设备正常运行。

电控系统24包含两个PLC控制柜,分别控制水冷液压油源系统27和强冷液压油源系统28，并配备六个配电箱，实时监测设备运行状态，并对设备参数进行自动控制，以达到测试需求。

如图12至图14所示，水冷液压油源系统27和强冷液压油源系统28均包括油箱装置23、至少两个泵组和测试回路控制装置。泵组的输入口与油箱装置23连通，泵组的输出口与测试回路控制装置的输入口连通，油箱装置23内的测试油源通过泵组进入测试回路控制装置进行压力和流量调节后再输出供给测试执行元件，测试回路控制装置上设置有流量损耗检测机构，流量损耗检测机构用于检测溢流流量损失并反馈给电控系统24，电控系统24根据反馈数据判断所需开启的泵组数量，从而通过调整泵组的开启数量在达到所需输出流量的基础上实现节能。

优选为，泵组共九组，每组泵组为高压柱塞泵-电机并联组合43，每组高压柱塞泵-电机并联组合输出180L/min流量测试用液压油，九组并联最大可输出1600L/min左右流量，21MPa压力的测试用液压动力油源，电机总功率为876KW 380V/50HZ。

每组泵组上均设置有泵组安全保护装置47，泵组安全保护装置47包括第二油路集成块33、过滤器20、蓄能器21和安全溢流阀22。过滤器20为高精过滤器，用于过滤泵组输出的油液，保护元件。蓄能器21用于稳压、降低脉动冲击，油液通过开关阀门后汇集到所需流道中。安全溢流阀22为电磁溢流阀，用于压力保护，防止油液压力过载。泵组安全保护装置还包括第二压力传感器34，用于检测油液压力并反馈给PLC控制系统，同时配备有机械压力表35，便于日常维修检测，以保证系统设备的运行安全。

如图4至图7所示，测试回路控制装置48包括第一油路集成块1，第一油路集成块1上设置有进油口10、出油口11、泄油口、压力传感器8和第一温度传感器9，压力传感器8用于检测并反馈油液的输出压力，第一油路集成块1内设置有溢流逻辑阀2，溢流逻辑阀2用于调节进入测试回路控制装置的油液的压力大小，当输出压力大于溢流逻辑阀2的设定值时，油液从测试回路控制装置的T口溢出，流量损耗检测机构检测从T口溢出油液的流量并反馈给电控系统24，电控系统24根据反馈数据判断并调整所需开启的泵组数量。优选为，当能量损耗检测机构检测到的损耗流量大于一组泵组输出的流量180L/min时，电控系统24自动关闭一组泵组的流量输出，降低能量损失；其中，能量损耗检测机构为设置在T口处的流量传感器50，比例溢流阀4与泄漏口12连通，泄漏口12处设置有泄压阀7。

测试回路控制装置48通过逻辑控制单元3、先导溢流阀5和比例溢流阀4组合的方式来实现比例压力调节，逻辑控制单元3的油液流量经一级调压先导溢流阀5控制调节，二级调压比例溢流阀4对先导溢流阀5进行远程比例控制，并通过压力传感器8检测油液压力反馈给PLC控制系统，进行闭环控制，从而达到比例控制溢流逻辑单元的目的。

第一油路集成块1上设置有逻辑控制单元3，逻辑控制单元3上设置有比例溢流阀4和先导溢流阀5，逻辑控制单元3内设置有供油液通过的油液流道，油液流道通过第一控制口13与溢流逻辑阀2的P腔连通，通过第二控制口14与溢流逻辑阀2的阀芯腔连通，先导溢流阀5与油液流道连通，先导溢流阀5的溢流口通过第三控制口15与T口连通，用于调节油液的流量大小，比例溢流阀4与先导溢流阀5通过第四控制口16和第五控制口17连通，用于对油液的压力进行二级调节。采用该逻辑控制时，因比例溢流阀4控制流量较小，而溢流逻辑阀2控制流量较大，固采用二级调压的方法，既实现压力稳定控制，又节约成本，在二级调压测试过程中，在低压调解时压力波动较大，因此，将第五控制口17与先导溢流阀5和第二控制口14之间的油液流道通过第六控制口18连通，并在第六控制口18处增设阻尼，以保证油液压力稳定控制，解决低压压力调节问题。

油液流道内设置有阻尼，用于控制系统压力压差值，减少液压冲击，使比例压力控制更加精准。优选为，阻尼设置在第一控制口13、第二控制口14和第六控制口18等处，其中，第六控制口18处的阻尼规格为D0.8。

如图9至图14所示，还包括冷却循环装置，当液压油液温度过高时，对液压油进行冷却，调节测试温度。冷却循环装置采用冷却器38冷却，冷却器38为板式水冷器，由电控系统24控制，螺杆泵组驱动。冷却循环装置包括水冷装置和强冷装置，冷却循环装置上设置有温度检测机构，温度检测机构为第一温度传感器，温度检测机构用于检测油液温度并将温度信息反馈至电控系统24，电控系统24根据温度信息控制冷却机构的开关和调节泵组的开启数量，液压测试油源系统上同时设置有水冷接口和强冷接口，以保证冷却效率，并且，为了使设备通用，水冷装置和强冷装置采用了相同的结构设计，预留了两种冷却方式的接口，包括水冷进水口39、水冷出水口40、强冷进水口41和强冷出水口42，保证其功能可以相互切换，采用此双通道循环冷却，可实现设备不间断工作维修；冷却循环装置内还设置有水过滤器37和循环过滤器44，用于过滤液压油液中的杂质，保护系统设备和测试元件。电控系统24先设定测试油温参数，然后控制启动水泵和循环油泵，根据油温的控制需求，开启水开关阀36以冷却油液，并根据冷却效率调节循环油泵的开启数量，从而达到温度实时可控、冷却效率高、节能环保的效果。

油箱装置23用于存储液压油液，并对液压油液进行隔离、紊流、控温、液位监控等。油箱装置23包括油箱体231，油箱体231容积为12000，油箱体231包括吸油区、回油区和紊流区，为系统工作提供稳定的环境，油箱体231上设置液位计232和加热器233，液位计232用于检测油箱体231内的油液高度并反馈给电控系统，加热器233用于提高油液温度，以保障系统运行的温度环境；油箱体231上设置有第二温度传感器49、清洗口6、液压油液加注口19、接线箱25和维修梯26，清洗口6用于做为油箱体231内部清洁的出入口，液压油液加注口19用于加注液压油液并清洁过滤进入油箱体231的空气，接线箱25用于信号接线转接，维修梯26用于系统设备维护攀爬，保障操作安全。

本发明液压测试油源系统测试回路控制装置工作原理：

溢流逻辑阀2的P腔的液压油液通过第一控制口13进入逻辑控制单元3的油液流道内，第一控制口13处设置有D2阻尼，形成控制压差；逻辑控制单元3的油液流道内的液压油液通过第二控制口14进入溢流逻辑阀2的阀芯腔，通过阀芯腔和P腔的面积比和阻尼产生的压差，达到平衡阀芯位置的目的；逻辑控制单元3的油液流道内的液压油液压力可通过先导溢流阀5调节，当压力超过设定值时，通过第三控制口15泄压，比例溢流阀4的第五控制口17连通先导溢流阀5的第四控制口16，用于远程调节先导溢流阀5的压力，从而达到实时控制逻辑控制单元3油液流道内的液压油液压力的目的，当P腔压力高于逻辑控制单元3的设定值时，溢流逻辑阀2的阀芯开启，使P腔与T口连通，系统溢流，直到溢流逻辑阀2的阀芯重新达到平衡位置，稳定在所需的压力。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种液压测试油源系统，其特征在于：包括油箱装置(23)、至少两个泵组和测试回路控制装置，所述泵组的输入口与所述油箱装置(23)连通，所述泵组的输出口与所述测试回路控制装置的输入口连通，所述油箱装置(23)内的测试油源通过泵组进入所述测试回路控制装置进行压力和流量调节后再输出供给测试执行元件，所述测试回路控制装置上设置有流量损耗检测机构，所述流量损耗检测机构用于检测溢流流量损失并反馈给电控系统(24)，所述电控系统(24)根据反馈数据判断所需开启的泵组数量，从而通过调整泵组的开启数量在达到所需输出流量的基础上实现节能。

2.根据权利要求1所述液压测试油源系统，其特征在于：所述测试回路控制装置包括第一油路集成块(1)，所述第一油路集成块(1)上设置有进油口(10)、出油口(11)、泄油口和压力传感器(8)，所述压力传感器(8)用于检测并反馈所述油液的输出压力，所述第一油路集成块(1)内设置有溢流逻辑阀(2)，所述溢流逻辑阀(2)用于调节进入所述测试回路控制装置的油液的压力大小，当输出压力大于所述溢流逻辑阀(2)的设定值时，油液从测试回路控制装置的T口溢出，所述流量损耗检测机构检测从所述T口溢出油液的流量并反馈给电控系统(24)，所述电控系统(24)根据反馈数据判断并调整所需开启的泵组数量。

3.根据权利要求2所述液压测试油源系统，其特征在于：所述第一油路集成块(1)上设置有逻辑控制单元(3)，所述逻辑控制单元(3)上设置有比例溢流阀(4)和先导溢流阀(5)，所述逻辑控制单元(3)内设置有供油液通过的油液流道，所述油液流道通过第一控制口(13)与所述溢流逻辑阀(2)的P腔连通，通过第二控制口(14)与所述溢流逻辑阀(2)的阀芯腔连通，所述先导溢流阀(5)与所述油液流道连通，所述先导溢流阀(5)的溢流口通过第三控制口(15)与所述T口连通，用于调节油液的流量大小，所述比例溢流阀(4)与所述先导溢流阀(5)通过第四控制口(16)和第五控制口(17)连通，用于对油液的压力进行二级调节。

4.根据权利要求3所述液压测试油源系统，其特征在于：所述第五控制口(17)与所述先导溢流阀(5)和所述第二控制口(14)之间的油液流道通过第六控制口(18)连通，以保证油液压力稳定控制。

5.根据权利要求4所述液压测试油源系统，其特征在于：所述油液流道内设置有阻尼，用于控制系统压力压差值，减少液压冲击，使比例压力控制更加精准。

6.根据权利要求1所述液压测试油源系统，其特征在于：所述泵组共九组，每组所述泵组为高压柱塞泵-电机并联组合。

7.根据权利要求1-6中任一项所述液压测试油源系统，其特征在于：还包括泵组安全保护装置(47)，所述泵组安全保护装置包括过滤器(20)、蓄能器(21)和安全溢流阀(22)中的一个或多个，所述过滤器(20)用于过滤油液，保护元件，所述蓄能器(21)用于稳压、降低脉动冲击，所述安全溢流阀(22)用于防止油液压力过载。

8.根据权利要求1所述液压测试油源系统，其特征在于：还包括冷却循环装置，所述冷却循环装置设置有温度检测机构，所述温度检测机构用于检测所述油液温度并将温度信息反馈至电控系统(24)，所述电控系统(24)根据温度信息控制冷却机构的开关和/或调节泵组的开启数量。

9.根据权利要求1所述液压测试油源系统，其特征在于：所述液压测试油源系统为两组，其中一组为水冷液压油源系统(27)，另一组为强冷液压油源系统(28)，所述水冷液压油源系统(27)和所述强冷液压油源系统(28)采用相同的结构设置，所述泵组上同时设置有水冷接口和强冷接口，以保证冷却效率。

10.根据权利要求1-9中任何一项所述液压测试油源系统，其特征在于：所述油箱装置(23)包括油箱体(231)，所述油箱体(231)包括吸油区、回油区和紊流区，所述油箱体(231)上设置液位计(232)和加热器(233)，所述液位计(232)用于检测所述油箱体(231)内的油液高度并反馈给电控系统，所述加热器(233)用于提高油液温度，以保障系统运行的温度环境。

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