CN202597053U

CN202597053U - 齿轮油泵出厂性能和寿命试验装置系统

Info

Publication number: CN202597053U
Application number: CN 201220246285
Authority: CN
Inventors: 汪其祥; 刘立民
Original assignee: Hefei Jindian Machinery Technology Co Ltd
Current assignee: Hefei Jindian Machinery Technology Co Ltd
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2022-05-29

Abstract

本实用新型公开了一种齿轮油泵出厂性能和寿命试验装置系统，包括由油箱、齿轮油泵、过滤器、用于流量控制的旋转式节流阀和冷凝器通过管路依次连接而成的循环油路，所述旋转式节流阀由步进电机带动，所述步进电机由驱动器带动。本实用新型能够实现齿轮油泵出厂性能和寿命自动测试的目的，同时通过旋转式节流阀的应用达到降低对系统清洁度要求的目的，实现稳定、高效的齿轮油泵出厂性能和寿命试验的目的。

Description

齿轮油泵出厂性能和寿命试验装置系统

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮油泵出厂性能和寿命试验装置系统。

背景技术

目前国内市场上用于汽车和工程机械上的齿轮油泵出厂性能和寿命试验台多采用手动控制，而少数厂家齿轮油泵出厂性能和寿命试验台采用的控制系统一般以比例阀实现对压力的自动控制，如中国汽车工程研究院有限公司汽车试验设备开发中心开发汽车动力转向油泵出厂试验台就是采用比例阀实现对压力的自动控制。

现有的自动控制齿轮油泵出厂性能和寿命试验台，控制系统采用比例阀对油泵出厂性能和寿命试验压力进行控制，因比例阀内孔精度要求高，其对液压系统清洁度要求非常严格，滤网过滤精度要求高，在10μm以内。此类试验台对叶片泵做出厂性能和寿命试验时能够满足要求，但对齿轮油泵做出厂性能和寿命试验时，由于齿轮油泵在正式性能指标测试前必须进行跑合试验，该试验过程中，齿轮油泵泵体内部，由于进、出油腔液压油高低压压力差的作用，会对齿轮产生由高压区指向低压区的径向力，在此径向力的作用下，齿轮油泵跑合时产生齿轮顶部对泵体低压区内孔进行微量的刮屑，即“扫镗”作用，“扫镗”过程会产生大量的铝屑或铸铁末。而常规的泵的出厂性能和寿命试验台采取比例阀来实现对压力的自动控制，因“扫镗”的作用致使液压系统清洁度无法满足比例阀的要求，导致系统经常出现自我保护及比例阀不能工作或损坏，无法继续进行试验，大大地降低了设备使用效率，且比例阀采购成本较高，增加了生产成本，影响生产的正常进行。

“扫镗”是齿轮油泵一个合理试验过程，在设计时因考虑到齿轮径向密封，利用齿轮热处理后硬度高，齿顶尖薄现象，铝合金或铸铁泵体相对硬度低的特点，齿轮油泵设计时，将泵体内孔和齿顶之间的低压吸油腔设计成零间隙和微量间隙。利用出厂性能试验的“扫镗”工艺达到径向密封效果。

而手动控制的齿轮油泵出厂性能和寿命试验台，多采用旋转式节流阀，实现对流量和压力的控制，由于旋转式节流阀采用缝隙节流原理，对清洁度要求不像比例阀那么严，对齿轮油泵进行出厂试验时，效率高，不会产生因清洁度问题导致的频繁故障现象，但手动控制试验人员的工作强度大，要不停的用手调节旋转式节流阀，才能达到对压力的稳定控制。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，设计开发出一种新型自动控制齿轮油泵出厂性能和寿命试验系统，其既能有效降低试验人员的劳动强度，又能有效避免现有自动控制的齿轮油泵出厂性能和寿命试验台对液压系统清洁度要求过严的一种新型自动控制齿轮油泵出厂和寿命试验台试验台。

本实用新型的齿轮油泵出厂性能和寿命试验装置系统，包括主要由油箱、齿轮油泵、过滤器、用于流量控制的旋转式节流阀和冷凝器通过管路依次连接而成的循环油路，所述旋转式节流阀由步进电机带动，所述步进电机由驱动器带动。

还包括用于对油路进行控制的PLC控制系统，所述PLC控制系统包括PLC编码器、分别与PLC编码器相连接的设置于循环油路中的温度传感器、压力传感器、流量传感器和驱动器，所述PLC编码器用于将由温度传感器、压力传感器、流量传感器采集到的信号进行处理并给予驱动器电信号从而带动步进电机的动作。

所述步进电机上连接有角度传感器，所述角度传感器与PLC编码器相连接并将信号传给PLC编码器，所述步进电机采用角度传感器闭环反馈，控制步进电机的转动速度及转动角度实现系统压力的控制。

所述PLC编码器分别连接有用于人机交互的触摸屏和用于测试结果打印的打印机。

本实用新型齿轮油泵出厂性能和寿命试验系统是对手动控制进行改进，加装自动控制系统，采用PLC+步进电机驱动器+步进电机来控制流量角，角度的大小由压力传感器反馈回来的大小与角度传感器的大小比较，然后再与触摸屏设置的压力大小进行一定关系的运算，得到一个触发信息去驱动器中，让驱动器来给电机运转一定的角度，从而来控制流量角度的大小。其整个运算采用PID方式运算，从而实现齿轮油泵出厂性能和寿命自动测试的目的，同时通过旋转式节流阀的应用达到降低对系统清洁度要求的目的，实现稳定、高效的齿轮油泵出厂性能和寿命试验的目的。

附图说明

图1为本实用新型齿轮油泵出厂性能和寿命试验台控制系统原理示意图。

图2为本实用新型齿轮油泵出厂性能和寿命试验台液压系统原理示意图。

图中：1、油箱；2、齿轮油泵；3、温度计；4、压力表；5、温度传感器；6、压力传感器；7、过滤器；8、旋转式节流阀；9、冷凝器；10、流量计；11、加热器；12、打印机；13、PLC编码器；14、流量传感器；15、驱动器；16、步进电机；17、角度传感器；18、触摸屏。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型的齿轮油泵出厂性能和寿命试验装置系统，包括主要由油箱1、齿轮油泵2、过滤器7、用于流量控制的旋转式节流阀8和冷凝器9通过管路依次连接而成的循环油路，旋转式节流阀8由步进电机16带动，步进电机由驱动器15带动；该装置系统还包括用于对油路进行控制的PLC控制系统，如图1所示，该PLC控制系统包括PLC编码器13、分别与PLC编码器13相连接的设置于循环油路中的温度传感器5、压力传感器6、流量传感器14和驱动器15， PLC编码器13用于将由温度传感器5、压力传感器6、流量传感器14采集到的信号进行处理并给予驱动器电信号从而带动步进电机的动作。步进电机上连接有角度传感器17，角度传感器17与PLC编码器13相连接并将信号传给PLC编码器13，步进电机采用角度传感器闭环反馈，控制步进电机的转动速度及转动角度实现系统压力的控制，同时，PLC编码器13分别连接有用于人机交互的触摸屏18和用于测试结果打印的打印机12。如图1所示，本实用新型的控制元件主要有以下部分，PLC编码器13；角度传感器17；触摸屏18；打印机13；步进电机16；压力传感器6；温度传感器5；流量传感器14；步进电机驱动器15。通过步进电机驱动实现对旋转式节流阀8（缝隙式）的转动角度（位置）控制实现整个液压系统的压力控制。通过对测试泵出油口压力、温度、流量指标测试并反馈到PLC编码器13，在触摸屏18上实现对温度、压力和流量的显示，通过连接在PLC上的打印机实现对测试结果的打印，PLC编码器通过相应的运算，把压力和旋转式节流阀的转动角度对应起来。通过角度传感器采集旋转式节流阀的转动角度实现对旋转式节流阀的绝对位置和相对位置的控制，从而达到整个压力系统的控制功能。如图2所示，该试验台液压系统有油箱1、齿轮油泵2、温度计3、压力表4、温度传感器5、压力传感器6、过滤器7、节流阀8、冷凝器9、流量计10、加热器11组成。齿轮油泵用电机驱动，实现吸油。齿轮油泵出油口压力传感器6的压力测试反馈到PLC与设定压力进行比较，当偏差大于一定值时，PLC控制系统通过步进电机实现对旋转式节流阀节流缝隙的控制实现自动压力调节功能。另外液压系统加装了加热器和冷凝器，实现对温度的自动控制，温度通过温度传感器传递到PLC,实现对温度的显示。

本实用新型采用步进电机驱动旋转式节流阀达到自动对压力的控制，并改进由于齿轮油泵“扫镗”带来传统比例阀控制的出厂性能和寿命试验台对于清洁度的过高要求；采用旋转式节流阀前压力传感器采集压力信号源发出信号，输入PLC控制系统，并与步进电机角度传感器反馈信号及触摸屏设定值进行比较，整个运算采用PID方式运算，控制步进电机，达到系统压力的采集反馈控制功能；本实用新型具有对旋转式节流阀控制的步进电机采用角度传感器闭环反馈，控制步进电机的转动速度及转动角度实现系统压力的控制；同时本实用新型通过对进、出油口压力、温度信号源采集以及出油口流量信号源采集，并在触摸屏上实现相应测量值的显示，并通过与PLC联系的打印机实现测试结果的打印，达到对齿轮油泵出厂性能和寿命测试的目的。

Claims

1.一种齿轮油泵出厂性能和寿命试验装置系统，包括由油箱、齿轮油泵、过滤器、用于流量控制的旋转式节流阀和冷凝器通过管路依次连接而成的循环油路，其特征在于：所述旋转式节流阀由步进电机带动，所述步进电机由驱动器带动。

2.如权利要求1所述的齿轮油泵出厂性能和寿命试验装置系统，其特征在于：还包括用于对油路进行控制的PLC控制系统，所述PLC控制系统包括PLC编码器、分别与PLC编码器相连接的设置于循环油路中的温度传感器、压力传感器、流量传感器和驱动器，所述PLC编码器用于将由温度传感器、压力传感器、流量传感器采集到的信号进行处理并给予驱动器电信号从而带动步进电机的动作。

3.如权利要求1或2所述的齿轮油泵出厂性能和寿命试验装置系统，其特征在于：所述步进电机上连接有角度传感器，所述角度传感器与PLC编码器相连接并将信号传给PLC编码器，所述步进电机采用角度传感器闭环反馈，控制步进电机的转动速度及转动角度实现系统压力的控制。

4.如权利要求3所述的齿轮油泵出厂性能和寿命试验装置系统，其特征在于：所述PLC编码器分别连接有用于人机交互的触摸屏和用于测试结果打印的打印机。