CN201397330Y - 液压油节能测试台架 - Google Patents
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Abstract
液压油节能测试台架，应用于矿物基液压油品的节能性能评价测试。特征是：柱塞泵与过滤器、油箱连接，柱塞泵与比例溢流阀连接，比例溢流阀连接涡轮流量计，涡轮流量计连接双筒过滤器，双筒过滤器连接玻璃管视镜，玻璃管视镜出口连接油箱，形成液压循环回路；在管线上固定有压力传感器、温度传感器和压差传感器；控制柜有A/D转换器、计算机和仪表显示器。效果是：能对液压油节能性能进行评价，试验简单、准确、省油、省时，在较短的时间内得出配方的优劣趋势。计算机数据处理，得出泵的效率，计算节能比值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种针对矿物基液压油品的效率节能性能评价测试装置，特别是液压油在极高或较低温度下的效率节能评价测试装置。
背景技术
新型高效节能液压油品的研制，需要满足一些性能指标要求，配方的配置过程中，要不断对液压油品配方进行磨损性能与润滑性能等模拟试验，了解配方趋势和对性能指标进行筛选。目前，这方面的测试设备主要采用四球机和FZG齿轮机进行。这些试验设备作为模拟测试设备，在试验条件及工况与液压油的实际使用工况条件差别较大，不适合进行高效节能型油品评价。叶片泵台架系统适合于抗磨液压油产品性能试验评价，由于叶片泵为钢-钢摩擦副，能较好的评价油品的抗磨性。但不能针对节能效果进行评价，一般叶片泵的最大加载压力只有17.5～24MPa，压力远低于柱塞泵，并且由于叶片泵在高压下，泵的内泄较大，体积效率损失较大。对于节能型液压油产品，一般应用在建筑机械及工程车辆上，要求节省燃油，减低能耗，液压系统一般使用的是高压柱塞泵，压力可达35MPa，其压力远高于叶片泵的压力，所以，使用叶片泵台架测试液压油节能效率，有很大局限性。
国内查新结果：利用液压油台架、双联柱塞泵、节能测试等主题词和数据库检索，根据查新点提出的技术特征，经相关文献对比分析情况如下：
国内有关液压油测试台架研究的文献已见报道。但所查文献均为液压油的抗磨性能分析、测试的台架研究，而未涉及到节能测试台架的研究。未见采用柱塞泵为测试泵等的液压油的节能测试台架研究的国内文献报道。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种液压油节能测试台架，能模拟液压油实际使用工况条件，对液压油节能性能进行评价测试。通过测试泵的扭矩、转速、压力、流量、油液温度等参数，得出泵的效率(容积效率和机械效率)，计算节能比值。
本实用新型采用的技术方案是：液压油节能测试台架，包括变频电机、转速转矩测量仪、柱塞泵、比例溢流阀、控制柜、双筒过滤器、玻璃管视镜、油箱和涡轮流量计。变频电机通过弹性联轴节与转速转矩测量仪相连接，转速转矩测量仪通过弹性联轴节与柱塞泵相连接。其特征在于：采用管线将柱塞泵的进口与过滤器连接，并通过过滤器连接油箱。柱塞泵的出口与比例溢流阀连接，比例溢流阀连接涡轮流量计，涡轮流量计连接双筒过滤器，双筒过滤器连接玻璃管视镜，玻璃管视镜出口连接油箱，形成液压循环回路。在柱塞泵与玻璃管视镜出口管线之间的管线上连接有一个泄油涡轮流量计。
在柱塞泵与过滤器之间的管线上固定有入口压力传感器P1和入口温度传感器T1，入口压力传感器P1和入口温度传感器T1与控制柜之间分别连接有信号线。在柱塞泵与比例溢流阀之间的连接管线上连接有出口压力传感器P2，出口压力传感器P2与控制柜之间连接有信号线。在比例溢流阀与涡轮流量计之间的连接管线上有回油压力传感器P3，回油压力传感器P3与控制柜之间连接有信号线。在涡轮流量计与双筒过滤器之间的管线上有出口温度传感器T2，出口温度传感器T2与控制柜之间连接有信号线。在双筒过滤器的入口管线与出口管线之间的连接管线上有压差传感器P4，压差传感器P4与控制柜之间连接有信号线。控制柜有A/D转换器、计算机和仪表显示器，采集液压油的温度、压力信号和转速转矩测量仪输出信号。
为了使油箱内的油温能得到有效控制，所述的油箱连接有温控装置，温控装置采用空调式温控器。空调温控器能实施制冷或制热，空调温控器的换热蛇形管设置在油箱内，形成独立温控系统。
柱塞泵的出口有管线连接到涡轮流量计与双筒过滤器之间的管线上；在玻璃管视镜出口管线与之间柱塞泵之间连接有一条管线。
油箱上固定有浮子报警器，浮子报警器与控制柜之间连接有信号线。
工作原理：在变频电机与试验泵之间设置转速转矩测量仪，将获得变频电机运行输出的转速、转矩值通过控制柜仪表显示和A/D转换送到计算机控制系统，经计算机换算处理得到试验转速、转矩、电机输出功率、泵效率等参数，参数显示在计算机操作界面上，可随时监测台架电机运转情况。柱塞泵采用小排量双联柱塞泵，压力可达35MPa。也可以通过更换尺寸相同、型号不同的其他泵型，满足各种试验要求。柱塞泵的入口通过过滤器与油箱相连通，出口与比例溢流阀、涡轮流量计、玻璃管视镜、双筒过滤器、油箱相连通，构成液压循环回路。柱塞泵泄油流量通过涡轮流量计与油箱连通。
柱塞泵出口管路上设置由计算机控制的电磁比例溢流阀，能实现高精度压力加载，准确可靠。计算机系统信号采集是通过转速转矩测试仪、入口压力传感器P1、出口压力传感器P2、回油压力传感器P3、入口温度传感器T1、出口温度传感器T2等提供。压力传感器P2设置在比例溢流阀阀块上，压力传感器P1设置在泵进油管路上。计算机系统控制比例溢流阀压力加载，变频电机转速等。通过控制比例溢流阀的开度使液压泵达到试验压力。
过滤器采用高精度双筒过滤器，设置在玻璃管视镜之前的液压油低压回路中，对台架系统中的试验油进行过滤，保证油液的清洁，避免杂质对试验泵造成异常磨损，过滤器采用双筒形式，可不停机切换，实现方便快捷更换滤芯，不影响试验正常进行，过滤器进出口安装有压差传感器P4，通过传感器压力变化，判断过滤器过滤情况，如果压力增大，说明过滤器堵塞，可及时报警。
低压回油管路上装有玻璃管视镜，可直观观察台架系统油液循环状态。通过玻璃管，可观察油液的流动状态，颜色变化，污染情况，观察油液中的有无气泡，根据油液情况，进行试验操作。在涡轮流量计后管路上连接有油样采集阀门，用于对试验过程的油样采集。
所述的试验泵为双联柱塞泵，可以在较高压力下进行液压油品的效率节能测试，加载压力可达到35MPa，可较好的模拟实际工况下的建筑机械加载负荷。
过滤器设置在玻璃管视镜之前的液压油低压回路中，过滤器进出口安装有压差传感器，过滤器堵塞可及时报警。过滤器为双筒过滤器，堵塞后可及时切换，减少停机更换滤芯风险，方便试验。
本实用新型提供的液压油节能测试台架，用于评价液压油在高、低温下的效率节能性能，考核液压油配方合理性、高效节能性能、氧化安定性能。
油箱与温控装置闭路连接，可实现快速升高或降低油箱温度，达到试验温度，可在极高或极低情况下进行模拟实际温度工况的目的。相比传统的水冷却装置，具有温度相应快，控制范围精确，具有制热制冷功能。
本实用新型的有益效果：本实用新型液压油节能测试台架，采用一种小型的节能测试台架，对液压油节能性能进行评价，试验简单、准确、省油、省时，在较短的时间内得出配方的优劣趋势。该台架设计合理，结构紧凑，操作简单方便，自动化程度高，较好的模拟工程机械使用工况，可在极高或极低工况下，评价油品性能，并实现了数据的自动采集和处理。通过测试泵的扭矩、转速、压力、流量、油液温度等参数，计算机数据处理，得出泵的效率(容积效率和机械效率)，计算节能比值。
附图说明
图1是本实用新型液压油节能测试台架结构示意图。为本实用新型系统回路示意图。
图中，1.变频电机，2.转速转矩测量仪，3.柱塞泵，4.比例溢流阀，5.控制柜，6.双筒过滤器，7.玻璃管视镜，8.油箱，9.温控装置，10.过滤器，11.涡轮流量计，12.排油阀。
具体实施方式
实施例1：以一台液压油节能测试台架为例，对本实用新型作进一步详细说明。
参阅图1。本实用新型液压油节能测试台架，包括变频电机1、转速转矩测量仪2、柱塞泵3、比例溢流阀4、控制柜5、双筒过滤器6、玻璃管视镜7、油箱8和涡轮流量计11。大部分配件能从市场买到。油箱8采用钢板焊接，油箱8的有效容积约50L。
变频电机1通过弹性联轴节与转速转矩测量仪2相连接，转速转矩测量仪2通过弹性联轴节与柱塞泵3相连接。柱塞泵3采用双联柱塞泵。采用管线将柱塞泵3的进口与过滤器10连接，并通过过滤器10连接油箱8。油箱8上固定有浮子报警器，浮子报警器与控制柜5之间连接有信号线。油箱8连接有温控装置9，温控装置9采用空调式温控器。空调温控器的换热蛇形管设置在油箱8内。
柱塞泵3的出口与比例溢流阀4连接，比例溢流阀4连接涡轮流量计11，涡轮流量计11出口连接双筒过滤器6，双筒过滤器6出口连接玻璃管视镜7，玻璃管视镜7出口连接油箱8，形成液压循环回路。在柱塞泵3与玻璃管视镜7出口管线之间的管线上连接有一个泄油涡轮流量计11。柱塞泵3的出口有管线连接到涡轮流量计11与双筒过滤器6之间的管线上；在玻璃管视镜7出口管线与之间柱塞泵3之间连接有一条管线。
在柱塞泵3与过滤器10之间的管线上固定有入口压力传感器P1和入口温度传感器T1，入口压力传感器P1和入口温度传感器T1与控制柜5之间分别连接有信号线。在柱塞泵3与比例溢流阀4之间的连接管线上连接有出口压力传感器P2，出口压力传感器P2与控制柜5之间连接有信号线。在比例溢流阀4与涡轮流量计11之间的连接管线上有回油压力传感器P3，回油压力传感器P3与控制柜5之间连接有信号线。在涡轮流量计11与双筒过滤器6之间的管线上有出口温度传感器T2，出口温度传感器T2与控制柜5之间连接有信号线。在双筒过滤器6的入口管线与出口管线之间的连接管线上有压差传感器P4，压差传感器P4与控制柜5之间连接有信号线。控制柜5有A/D转换器、计算机和仪表显示器，采集液压油的温度、压力信号和转速转矩测量仪2输出信号。
液压油节能测试台架的试验过程如下：
首先用试验油冲洗系统，防止油液交叉污染，系统清洁后，排干清洗油。换上试验泵和新滤芯，关闭排油阀，检查系统无泄漏，由空气滤清器上端口向油箱中注入50L试验油，启动浮子报警器。
启动计算机，运行操作软件，按照屏幕提示输入参数，将柱塞泵压力加载阀调至最小，低载低速启动，通过玻璃视镜观察系统中油液排气结束后，台架进入磨合阶段。
启动空调温控器，根据需要设置空调温控器的控制温度，空调温控器会自动启动制冷或制热功能，通过伸入在油箱内部的换热蛇形管，将油液加热或制冷，控制油箱油液温度达到设定值，设置相应泵压力、转速和运转时间，进行系统磨合。
磨合阶段结束，设置空调温控器使油箱油液达到试验温度，台架在相应的压力、转速、温度、时间等试验条件，执行试验程序，进入试验阶段。计算机系统进行信号采样，进行数据处理，自动绘制实时曲线，通过预先设定的报警参数，计算机可监测运行参数。如果油箱液位过低，浮子报警器会启动自动停机，便于操作人员监控。
台架系统运行过程中，计算机实时采集转速、扭矩、流量、出口压力、出口温度、入口压力、入口温度、过滤压力等参数值，进行数据处理记录。计算机根据这些参数，通过对不同压力及温度下油品的效率进行计算比较，可得出效率节能情况。试验结束后，排干试验油，冲洗维护系统。
Claims (5)
1、一种液压油节能测试台架，包括变频电机(1)、转速转矩测量仪(2)、柱塞泵(3)、比例溢流阀(4)、控制柜(5)、双筒过滤器(6)、玻璃管视镜(7)、油箱(8)和涡轮流量计(11)，变频电机(1)通过弹性联轴节与转速转矩测量仪(2)相连接，转速转矩测量仪(2)通过弹性联轴节与柱塞泵(3)相连接，其特征在于：采用管线将柱塞泵(3)的进口与过滤器(10)连接，并通过过滤器(10)连接油箱(8)；柱塞泵(3)的出口与比例溢流阀(4)连接，比例溢流阀(4)连接涡轮流量计(11)，涡轮流量计(11)连接双筒过滤器(6)，双筒过滤器(6)连接玻璃管视镜(7)，玻璃管视镜(7)出口连接油箱(8)，形成液压循环回路；在柱塞泵(3)与玻璃管视镜(7)出口管线之间的管线上连接有一个泄油涡轮流量计(11)；
在柱塞泵(3)与过滤器(10)之间的管线上固定有入口压力传感器(P1)和入口温度传感器(T1)，入口压力传感器(P1)和入口温度传感器(T1)与控制柜(5)之间分别连接有信号线；在柱塞泵(3)与比例溢流阀(4)之间的连接管线上连接有出口压力传感器(P2)，出口压力传感器(P2)与控制柜(5)之间连接有信号线；在比例溢流阀(4)与涡轮流量计(11)之间的连接管线上有回油压力传感器(P3)，回油压力传感器(P3)与控制柜(5)之间连接有信号线；在涡轮流量计(11)与双筒过滤器(6)之间的管线上有出口温度传感器(T2)，出口温度传感器(T2)与控制柜(5)之间连接有信号线；在双筒过滤器(6)的入口管线与出口管线之间的连接管线上有压差传感器(P4)，压差传感器(P4)与控制柜(5)之间连接有信号线；控制柜(5)有A/D转换器、计算机和仪表显示器，采集液压油的温度、压力信号和转速转矩测量仪(2)输出信号。
2、根据权利要求1所述的液压油节能测试台架，其特征是：所述的油箱(8)连接有温控装置(9)，温控装置(9)采用空调式温控器，空调温控器的换热蛇形管设置在油箱(8)内。
3、根据权利要求1所述的液压油节能测试台架，其特征是：柱塞泵(3)采用双联柱塞泵。
4、根据权利要求1所述的液压油节能测试台架，其特征是：柱塞泵(3)的出口有管线连接到涡轮流量计(11)与双筒过滤器(6)之间的管线上；在玻璃管视镜(7)出口管线与之间柱塞泵(3)之间连接有一条管线。
5、根据权利要求1所述的液压油节能测试台架，其特征是：所述的油箱(8)上固定有浮子报警器，浮子报警器与控制柜(5)之间连接有信号线。
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