機械補償式液壓泵功率回收測試臺的製作方法
2023-07-12 22:50:56 2
機械補償式液壓泵功率回收測試臺的製作方法
【專利摘要】一種機械補償式液壓泵功率回收試驗臺，包括被試泵、電機、加載馬達、油箱、各類測量儀器儀表及相應連接管路，電機輸出端與被測試泵動力輸入端連接，電機輸入端與加載馬達的動力輸出端連接。被試泵的出油口與加載馬達的進油口管路相連，加載馬達的出油口與被試泵的進油管路相連。與現有技術相比，本發明的優點在於：根據各種結構類型的被試液壓泵採用不同的測試迴路，適用範圍廣，採用小功率的補償泵液壓啟動帶動電機工作，啟動電流小，功耗明顯減小。
【專利說明】機械補償式液壓泵功率回收測試臺
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種試驗臺，尤其是一種適用於各種液壓泵性能檢測與可靠性考核的機械補償式液壓泵功率回收試驗臺。
【背景技術】
[0002]液壓泵試驗臺是用於對液壓泵進行性能測試、可靠性考核以及相關規律研究的必要手段。早期的液壓泵試驗臺都完全採用溢流節流方式實施加載，電動機輸出的能量幾乎全部轉化為熱能，這一方面使得試驗所耗能量很大，另一方面因油液的發熱還需增設冷卻裝置，另需消耗額外的電能。特別是對於對液壓泵進行高壓、大流量試驗時，所耗能量更是很大，甚至還會對相關電網造成影響。為此人們提出了幾種採用功率回收方式的節能試驗方法:電力回收功率方式、機械補償功率回收方式、油液補償功率回收方式。就現階段液壓泵測試臺存在如下幾點不足:1，測試液壓迴路較單一，所能測試液壓泵功率範圍較小。2，所測試的液壓泵結構類型較單一，對各種單聯、並聯泵並不能很好兼容測試。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種可適應各類液壓泵，功率回收效果好，調速、調壓方便，結構簡單，使用可靠性高的液壓泵功率回收試驗臺。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:機械補償式液壓泵功率回收試驗臺，包括被試泵、電機、加載馬達、油箱、各類測量儀器儀表及相應連接管路，電機輸出端與被測試泵動力輸入端連接，電機輸入端與加載馬達的動力輸出端連接。被試泵的出油口與加載馬達的進油口管路相連，加載馬達的出油口與被試泵的進油管路相連，其特徵在於該試驗臺還包括用於補充主油路油液的補油泵和補償泵，補油泵的進油口接油箱，補油泵的出油口連接加載馬達進油口，所述補償泵進油口接油箱，補償泵出油口也連接加載馬達進油口。
[0005]所述的加載馬達為雙向變量馬達，其變量控制機構由在進油管路上面的一個可調節節流閥與雙作用雙活塞杆油缸並聯組成。
[0006]所述被試泵出油口與加載馬達進油口連接管路依次安裝有出口壓力表、出口流量計、截止閥、單向閥、可調節節流閥，其中出口壓力表、出口流量計、截止閥及單向閥有2套，並聯安裝於可調節節流閥進口處。
[0007]所述補油泵出油口與加載馬達進油口連接的管路連接有一單向閥，補油泵還有一補油管路連接於被試泵出油管路上，連接管路上依次裝有補油泵出口單向閥、迴路濾油器、單向閥、一組低壓側補油單向閥。
[0008]所述補油泵與補償泵的出油口各接遠程壓力控制溢流閥組連接至油箱。
[0009]所述被試泵出油口管路與補油泵的補油管路上還連接有遠程壓力控制溢流閥組。
[0010]所述被試泵的卸油口連接有一流量計測量洩漏量。
[0011 ] 所述補油泵補油管路連接有一補油壓力表測量補油壓力。[0012]所述低壓迴路補油單向閥前面油路及補油過濾器前面油路均裝設有一截止閥。
[0013]跟現有的技術相比，本發明的的優點在於:本發明為一綜合液壓泵測試試驗臺，可以測量各種類型的液壓泵，如定量泵、變量泵、開式泵、閉式泵、單聯泵及雙聯泵等。該系統採用小功率的補償泵液壓啟動方式來帶動電機工作，啟動電流明顯減小，同時電能損耗大大降低，頻繁啟動和停止對同網其他設備的正常運行影響較小，對電氣元件的損害也較輕。根據測試測試液壓泵類型不同更換被試泵進出口油管即可實現閉式迴路或開式迴路的機械補償功率回收。該系統增加了補油泵及把閉式迴路高壓溢流閥連接至補油管路上，解決了一般機械補償功率回收困油及功率損耗問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明閉式泵測試液壓原理圖。
[0015]圖中標記為:加載馬達1，電機2，扭矩轉速傳感器3，被試泵4，出口流量計5，出口流量計6，出口壓力表7，出口壓力表8，截止閥9，截止閥10，單向閥11，單向閥12，節流閥13，控制活塞14，補油泵15，遠程壓力控制溢流閥16，補油泵出口單向閥17，單向閥18，遠程壓力控制溢流閥19，補油壓力表20，迴路濾油器21，單向閥22，單向閥23，單向閥24，遠程壓力控制溢流閥25，遠程壓力控制溢流閥26，補償泵27，單向閥28，遠程壓力控制溢流閥29，手動截止閥30，手動截止閥31，被試泵洩漏流量計32。
[0016]圖2為本發明開式泵測試液壓原理圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進一步說明。
[0018]本發明機械補償式液壓泵功率回收試驗臺，包括加載馬達1，電機2，扭矩轉速傳感器3，被試泵4，出口流量計5，出口流量計6，出口壓力表7，出口壓力表8，截止閥9，截止閥10，單向閥11，單向閥12，可調節流閥13，雙作用雙活塞杆油缸14，補油泵15，遠程壓力控制溢流閥16，補油泵出口單向閥17，單向閥18，節流閥19，補油壓力表20，迴路濾油器21，單向閥22，低壓側補油單向閥23，低壓側補油單向閥24，遠程壓力控制溢流閥25，遠程壓力控制溢流閥26，補償泵27，單向閥28，遠程壓力控制溢流閥29，手動截止閥30，手動截止閥31，被試泵洩漏流量計32、油箱、各類油箱配件及相應連接管路，
電機2輸出端與被測試泵4動力輸入端連接，電機2輸入端與加載馬達I的動力輸出端連接。被試泵4的出油口與加載馬達I的進油口管路相連，加載馬達I的出油口與被試泵4的進油管路相連，補油泵15的進油口接油箱，補油泵15的出油口連接加載馬達I的進油口組成補油管路，補償泵27進油口接油箱，補償泵27出油口也連接加載馬達I進油口組成輔助啟動油路。
[0019]加載馬達I為雙向變量馬達，其變量控制機構由在進油管路上面的一個可調節節流閥13與雙作用雙活塞杆油缸14並聯組成。
[0020]被試泵4出油口與加載馬達I進油口連接管路依次安裝有出口壓力表7、出口流量計5、截止閥10、單向閥12、可調節節流閥13，此外出口壓力表8、出口流量計6、截止閥9及單向閥11組成了另一條進油管路並聯安裝於可調節節流閥13進油口處。
[0021]補油泵15出油口與加載馬達I進油口連接的管路連接有一單向閥18，補油泵15還有一補油管路連接於被試泵4出油管路上，連接管路上依次裝有補油泵出口單向閥17、迴路濾油器21、單向閥22、低壓側補油單向閥23、低壓側補油單向閥24。
[0022]補油管路設置一個遠程壓力控制溢流閥16，溢流閥旁路增加一個節流閥19組成旁式節流調速系統，可以調定補油泵15的補油壓力。
[0023]補償泵15組成的輔助啟動油路設置一個遠程壓力控制溢流閥29，可以調定輔助啟動油路初始壓力。
[0024]被試泵4出油管路與補油管路上還連接有遠程壓力控制溢流閥25及遠程壓力控制溢流閥26。
[0025]被試泵4的卸油口連接一個流量計32測量被試泵的洩漏油量。
[0026]補油泵15補油管路連接有一補油壓力表20用於測量補油壓力。
[0027]補償泵27排量比補油泵15大。
[0028]補油泵連接的補油迴路上裝設有截止閥31，加載馬達出油口設有用於開式迴路的截止閥30。
[0029]所述油箱配件包括在油箱上面的油液溫度指示計，以及用於控制油液溫度的獨立溫控系統。
[0030]被試泵4與加載馬達I之間還連接一個扭矩轉速傳感器3，用於測量被試泵的扭矩及轉速。
[0031]本發明的工作原理:
本發明可分組成四種檢測迴路來適用各種結構類型的被試液壓泵。
[0032]第一種，開式無機械補償功率回收回路，此迴路主要測試各類小功率的液壓泵。
[0033]如圖2所示的開式泵連接原理圖，截止閥9、截止閥10及截止閥30關閉，截止閥31開啟，電機2與加載馬達I的聯軸器斷開。
[0034]電機2直接帶動被試泵4啟動，被試泵4從油箱吸取油液後，經流量計5、遠程壓力控制溢流閥25、截止閥31後直接回油箱。
[0035]此迴路不需要啟動補油泵15及補償泵27，加載馬達I也不工作。
[0036]第二種，開式機械補償式功率回收回路。
[0037]如圖2所示的開式泵連接原理圖，截止閥全部開啟。
[0038]該迴路採用小功率補償泵27帶動加載馬達1，連動電機2及被試泵4的啟動方式。補償泵27帶動電機2轉動到一定速度時即可關閉補償27，由電機2帶動加載及被試泵轉動。該啟動方式啟動電流明顯減小，同時電能損耗大大降低，頻繁啟動和停止對同網其他設備的正常運行影響較小，對電氣元件的損害也較輕。
[0039]加載馬達I及被試泵4啟動後，被試泵4從油箱吸取油液，經出口流量計5、截止閥
10、單向閥12、可調節節流閥13到加載馬達I進油口，再從加載馬達I出油口，經加載馬達出口單向閥、截止閥30回到油箱。
[0040]此迴路因為開式迴路補油泵15不需要啟動。
[0041]被試泵4出口壓力如果超過遠程壓力控制溢流閥25調定壓力，則油液經由遠程壓力控制溢流閥25、截止閥31直接返回油箱。
[0042]被試泵如果是單聯泵，出油口只有一個則另一條出油管路應封堵住。
[0043]被試泵如果是雙聯泵時，另一出油口應連接裝有流量計6的出油管路。[0044]第二種，閉式無機械補償功率回收回路。
[0045]如圖1所示閉式泵測試液壓原理圖，截止閥均關閉，電機2與加載馬達I的聯軸器斷開。
[0046]電機2直接帶動被試泵4啟動，被試泵4從油箱吸取油液後，液壓油經流量計5、遠程壓力控制溢流閥25、迴路濾油器21、單向閥22、低壓側補油單向閥24後回到被試泵低壓端。
[0047]此迴路由補油泵15補充閉式迴路中缺少的油液。
[0048]此迴路不需要啟動補償泵27、加載馬達I。
[0049]第四種，閉式機械補償功率回收回路。
[0050]如果I所示閉式泵測試液壓原理圖,截止閥9、截止閥10開啟，截止閥30、截止閥31均關閉。
[0051]該迴路啟動方式與上述第2種迴路啟動方式相同。
[0052]加載馬達I及被試泵4啟動後，油液由被試泵4高壓側經出口流量計5、截止閥10、單向閥12、可調節節流閥13到加載馬達I進油口，再從加載馬達I出油口，經加載馬達出口單向閥、低壓側補油單向閥24回到了被試泵的進油口，形成一個閉式迴路。
[0053]因被試泵為雙變量液壓泵，故其高壓出油口與低壓回油口在一定條件下可以互換，高壓側經出口流量計6、截止閥9、單向閥11，回油管路則由低壓側補油單向閥23到回油□。
[0054]該閉式迴路損失的油液由補油泵15通過補油泵出口單向閥17、迴路濾油器21、單向閥22、低壓側補油單向閥23、低壓側補油單向閥24組合的補油迴路進行補充。
[0055]當高壓側壓力高於遠程壓力控制溢流閥25或者高於遠程壓力控制溢流閥26調設的壓力時，壓力油開啟遠程壓力控制溢流閥，與補油迴路一起從低壓側的補油單向閥回到了回油口。
[0056]當被試泵4與加載馬達I流量不一致時，需啟動補償泵27對迴路油液進行補充，解決機械補償功率回收流量匹配的問題。
[0057]開式泵的無機械補償回收測試的工作過程:
首先，試驗前準備:按照圖2所示連接好被試泵4，斷開電機2與加載馬達I的聯軸器、關閉截止閥9和截止閥10、開啟截止閥30和截止閥31、封堵裝有流量計6的出油管路。
[0058]然後，空載試驗:把遠程壓力控制溢流閥25處於卸載狀態，啟動電動2，待轉入運行狀態後，檢查壓力表7，應顯示為零；觀察油溫、噪音、電流及外滲漏情況，確認無異常現象後運轉15?60min。
[0059]接著，負載試驗:調節遠程壓力控制溢流閥25的開度，對被測試泵4進行加載，壓力表7讀數慢慢上升，直至最高壓力；觀察油溫、噪音、電流及外滲漏情況，確認無異常現象後運轉45?100min，記錄各壓力表數值及各流量計數值、扭矩轉速傳感器3的數值、油箱溫
/又寸。
[0060]其次，流量控制試驗:此步變量泵才需測試，固定遠程壓力控制溢流閥25的開度，調節變量泵變量機構，壓力表7讀數也跟著變化，觀察油溫、噪音、電流及外滲漏情況，確認無異常現象後運轉45?100min，記錄各壓力表數值及各流量計數值、扭矩轉速傳感器3的數值、油箱溫度等。[0061]最後，試驗後檢查:關閉電機2，停掉被試泵4，遠程壓力控制溢流閥25處於卸載狀態，卸掉管道壓力。
[0062]開式泵的機械補償回收測試的工作過程:
連接迴路:按照圖2所示連接好被試泵4，開啟所有截止閥。按照前面所述的小功率補償泵27啟動方式啟動迴路。
[0063]後續測試步驟與上述開式泵的無機械補償回收測試一樣。
[0064]閉式泵測試無機械補償回收測試的工作過程:
首先，試驗前準備:如附圖1所示連接好管路，檢查油箱油量，斷開電機2與加載馬達I的聯軸器，截止閥均關閉。
[0065]然後，中位測試:啟動補油泵15,待流量計32有流量顯示時,開啟電機2、調節被試泵4變量機構使其處於中位，檢查被試泵出口壓力表7及出口壓力表8，應顯示相同數值；觀察油溫、噪音、電流及外滲漏情況，確認無異常現象後運轉15飛Omin，記錄各壓力表數值及各流量計數值、扭矩轉速傳感器3的數值、油箱溫度等。
[0066]接著，流量控制試驗:固定遠程壓力控制溢流閥25的開度，調節變量泵變量機構，使其擺角在左最大到右最大之間改變。壓力表讀數也跟著變化，觀察油溫、噪音、電流及外滲漏情況，確認無異常現象後運轉45?100min，記錄各壓力表數值及各流量計數值、扭矩轉速傳感器3的數值、油箱溫度等。
[0067]其次，負載壓力試驗:固定被試泵斜盤角度，調節遠程壓力控制溢流閥25的開度，對被測試泵4進行加載，壓力表7讀數慢慢上升，直至最高壓力；觀察油溫、噪音、電流及外滲漏情況，確認無異常現象後運轉45?100min，記錄各壓力表數值及各流量計數值、扭矩轉速傳感器3的數值、油箱溫度等。
[0068]最後，試驗後檢查:關閉電機2，停掉被試泵4，遠程壓力控制溢流閥25處於卸載狀態，卸掉管道壓力。
[0069]閉式泵測試機械補償回收測試的工作過程:
首先，試驗前準備:如附圖1所示連接好管路，檢查油箱油量，截止閥30和截止閥31關閉，截止閥9和截止閥10開啟。
[0070]然後，中位測試:啟動補償泵27，待轉入運行狀態後，開啟電機2、補油泵15，調節被試泵4變量機構使其處於中位，檢查被試泵出口壓力表7及出口壓力表8，應顯示相同數值；觀察油溫、噪音、電流及外滲漏情況，確認無異常現象後運轉15飛Omin，記錄各壓力表數值及各流量計數值、扭矩轉速傳感器3的數值、油箱溫度等。
[0071]後續流量控制試驗、負載壓力試驗、試驗後檢查與上述閉式泵測試無機械補償回收測試一樣。
[0072]儘管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對實施例進行多種變化、修改、替換和變形，本發明的範圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種機械補償式液壓泵功率回收試驗臺，包括被試泵、電機、加載馬達、油箱、各類測量儀器儀表及相應連接管路，電機輸出端與被測試泵動力輸入端連接，電機輸入端與加載馬達的動力輸出端連接，被試泵的出油口與加載馬達的進油口管路相連，加載馬達的出油口與被試泵的進油管路相連，其特徵在於該試驗臺還包括用於補充主油路油液的補油泵和補償泵，補油泵的進油口接油箱，補油泵的出油口連接加載馬達進油口，所述補償泵進油口接油箱，補償泵出油口也連接加載馬達進油口。
2.根據權利要求1所述的機械補償式液壓泵功率回收試驗臺，其特徵在於，所述的加載馬達為雙向變量馬達，其變量控制機構由在進油管路上面的一個可調節節流閥與雙作用雙活塞杆油缸並聯組成。
3.根據權利要求1所述的機械補償式液壓泵功率回收試驗臺，其特徵在於，所述被試泵出油口與加載馬達進油口連接管路依次安裝有出口壓力表、出口流量計、截止閥、單向閥、可調節節流閥，其中出口壓力表、出口流量計、截止閥及單向閥有2套，並聯安裝於可調節節流閥進口處。
4.根據權利要求1所述的機械補償式液壓泵功率回收試驗臺，其特徵在於，所述補油泵出油口與加載馬達進油口連接的管路連接有一單向閥，補油泵還有一補油管路連接於被試泵出油管路上，連接管路上依次裝有補油泵出口單向閥、迴路濾油器、單向閥、一組低壓側補油單向閥。
5.根據權利要求1所述的機械補償式液壓泵功率回收試驗臺，其特徵在於，所述補油泵與補償泵的出油口各接遠程壓力控制溢流閥組連接至油箱。
6.根據權利要求1所述的機械補償式液壓泵功率回收試驗臺，其特徵在於，所述被試泵出油口管路與補油泵的補油管路上還連接有遠程壓力控制溢流閥組。
7.根據權利要求1所述的機械補償式液壓泵功率回收試驗臺，其特徵在於，所述被試泵的卸油口連接有一流量計測量洩漏量。
8.根據權利要求1所述的機械補償式液壓泵功率回收試驗臺，其特徵在於，所述補油泵補油管路連接有一補油壓力表測量補油壓力。
9.根據權利要求1所述的機械補償式液壓泵功率回收試驗臺，其特徵在於，所述低壓迴路補油單向閥前面油路及補油過濾器前面油路均裝設有一截止閥。
【文檔編號】F04B51/00GK103775326SQ201410059023
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月21日 優先權日:2014年2月21日
【發明者】章信才, 蔡振育 申請人:廈門伍縱船舶液壓技術有限公司