专利名称：液压泵自适应功率回收试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种试验台，尤其是一种适用于各种液压泵性能检测与可靠性考核的自适应功率回收试验台。
背景技术：
液压泵试验台是用于对液压泵进行性能测试、可靠性考核以及相关规律研究的必要手段。早期的液压泵试验台都完全采用溢流节流方式实施加载，电动机输出的能量几乎全部转化为热能，这一方面使得试验所耗能量很大，另一方面因油液的发热还需增设冷却装置，另需消耗额外的电能。特别是对于对液压泵进行高压、大流量试验时，所耗能量更是很大，甚至还会对相关电网造成影响。为此，人们提出了如下采用功率回收方式的节能试验方法(1)电力回收功率方式，它将被试泵的出口与加载马达入口直接相连通，加载马达驱动发电机产生电能，电能经逆变回馈电网来实现功率回收；由于回馈电网需要一套装置保证再生电与电网具有同相位，实现起来技术复杂，价格昂贵，效果也不理想，并且为防止加载发电机逆转，还需增加安全控制系统，造成整个试验设备复杂而庞大。(2)机械补偿功率回收方式，被试泵与电动机、加载马达三者同轴机械连接，被试泵输出的压力油驱动加载马达旋转，加载马达再通过机械传动又带动被试泵，功率在电机、被试泵、加载马达、被试泵之间往复循环，达到功率回收的目的；但它存在如下不足一是由于加载马达和电动机同时驱动被试泵，会存在“寄生”功率损耗；二是不可避免溢流损失的存在，且溢流损失的大小在很大程度上取决于被试泵与加载马达之间的流量匹配，匹配不当，则功率回收效果不理想；三是通过如下方式实施加载，即被试泵输出流量比加载马达所需流量多，多出的油液在两者连通管道形成的容腔中产生“困油”现象、并从被试泵和加载马达的活动缝隙泄漏掉，因此这种加载方式的试验压力易受多种非线性因素的影响。(3)液压补偿功率回收方式，被试泵与加载马达同轴机械相连，被试泵的出口与加载马达入口通过一用于加载的节流阀相连通，补偿泵串联或并联在液压油路中，提供一定的压力油，以液压能来补偿系统不足的能量；该方式在作液压泵试验时，有些参数不能改动，只能作部分的试验，故多用于高速液压马达、低速大扭矩马达的试验，而对液压泵则不适合；并且，因需通过调节节流口的大小来进行加载调压，即存在节流损耗，影响功率回收效果。
发明内容
技术问题本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种可适应定量泵、单向变量泵、双向变量泵，功率回收效果好，调速、调压方便，结构简单，使用可靠性高的液压泵自适应功率回收试验台。技术方案本发明的液压泵自适应功率回收试验台，包括被试泵回路、加载马达回路、补偿泵回路、检测元件；所述的被试泵回路包括被试泵、经管路与被试泵相连的左换向阀；所述的加载马达回路包括加载马达、经管路与加载马达相连的节流阀和单向阀，节流阀与单向阀串接在左换向阀和加载马达出油口之间的管路上；所述的补偿泵回路包括补偿泵、安全阀、右换向阀，补偿泵为变量泵，补偿泵与电动机同轴机械相连，补偿泵的进油口通过回油过滤器与油箱相连通，补偿泵出油口分别与安全阀的进油口、右换向阀的进油口相连通；安全阀的回油口连通油箱；右换向阀为二位三通换向阀，其两工作油口分别连通油箱和加载马达的进油口；
所述的检测元件包括压力表、高压流量计、扭矩转速传感器，其中压力表和高压流量计都设置在加载马达与被试泵之间的连通管路上；扭矩转速传感器设置在被试泵与加载马达之间的机械连接装置上。所述的被试泵为定量泵、单向变量泵、或双向变量泵；所述的加载马达为变量马 达；所述的加载马达为一个或二个。有益效果本发明将被试泵与加载马达机械相连在一起，加载马达是被试泵的负载，而被试泵输出的压力油又进入加载马达的入口而驱动加载马达，实现了功率的回收；虽被试泵与加载马达之间加设有一个节流阀，但它仅起到使被试泵出口与加载马达入口之间形一定压力差的作用，且其压差值可设置得很小，系统压力的建立是通过加载马达与被试泵两者间的排量匹配来实现的，加载马达的排量与比被试泵的排量之比值越大，系统压力越低，反之则越高；正是因为基于这种调排量来调压的原理，本发明不存在溢流损失，仅存在很小的节流压差损失，所以具有极佳的功率回收效果。力卩外，通过增设一个整流阀组则可满足双向变量泵的试验要求，通过增设变速器，可以实现扭矩的匹配要求和2个以上加载马达两步驱动的匹配要求，从而适应各种液压泵的试验。其结构简单，功率回收效果极佳，使用可靠性高，具有广泛的实用性。
图I是本发明的系统结构简图。图2是本发明的用于双向变量泵的系统结构简图。图中1_被试泵；2-左换向阀；3_压力表；4-高压流量计；5-节流阀；6_单向阀；7-扭矩转速传感器；8_加载马达；9_安全阀；10-右换向阀；11-补偿泵；12_电动机；13_油箱；14_整流阀组。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明的实施例作进一步的说明
实施例一、如图I所示,液压泵自适应功率回收试验台主要由被试泵回路、加载马达回路、补偿泵回路、检测元件构成。被试泵回路包括被试泵I、左换向阀2及连接油管，被试泵为定量泵或单向变量泵，其吸油口通过一个吸油过滤器与油箱13相连通，其出油口通过油管与左换向阀2的压力油口相连通；左换向阀2为二位三通换向阀，其两工作油口分别与油箱13和加载马达8的进油口相连通；
加载马达回路包括加载马达8、节流阀5、单向阀6，加载马达8为变量马达，加载马达8与被试泵I同轴机械连接；加载马达8的最大理论排量与被试泵I的量大理论排量<7Pmax应满足如下关系
^Mmax I. Pmax/ ( " Pm X " Mm)( I )
式中和分别为被试泵I和加载马达8的机械效率。节流阀5的节流口大小可调，它与单向阀6串接在左换向阀2和加载马达8出油口之间的管路上；
补偿泵回路包括补偿泵11、安全阀9、右换向阀10，补偿泵11为变量泵，补偿泵11与电动机12同轴机械相连，补偿泵11进油口通过回油过滤器与油箱13相连通，补偿泵11出油口分别与安全阀9的进油口、右换向阀10的进油口相连通；补偿泵11的排量％与被试泵I的排量办、加载马达8的排量等应满足如下关系
<7b—X ( ( -<7pX pv X iv) /( 乂 U Bv)( II )
式中/7P和/ B分别为被试泵I和补偿泵11的转速；7Pv、7_和^bv分别为被试泵I、加载马达8和补偿泵11的容积效率；补偿泵11的排量％的最大值％_与加载马达8的排量 %的最大值^hax相对应。安全阀9的回油口连通油箱13 ;右换向阀10为二位三通换向阀，右换向阀10的两工作油口分别连通油箱13和加载马达8的进油口 ；
所述的检测元件包括压力表3、高压流量计4、扭矩转速传感器7，其中压力表3和高压流量计4都设置在加载马达8与被试泵I之间的连通管路上；扭矩转速传感器设置在被试泵I与加载马达8之间的机械连接轴之间。实施例二、图2所示，与实施例基本相同，相同之处略。不同之处采用双向变量泵的试验台，在图I的基础上增设一由4个单向阀构成的整流阀组14，通过该整流阀组14把被试泵I、左换向阀2以及加载马达8的出油口相互连通起来。工作原理及工作过程下
首先，将加载马达8的排量调到最大值，将补偿泵11的排量调到较小值，并分别将左换向阀2和右换向阀10均置于左位，使被试泵I和补偿泵11的出油口均与油箱13直接相连通，同时将节流阀5的开口大小开到最大。其次，启动电动机12，补偿泵11输出的油液直接经右换向阀10回到油箱13 ;这时再将右换向阀10置于右位，补偿泵11输出的压力油进入加载马达8，使加载马达8驱动被试泵I低速运转，被试泵I输出的油液经左换向阀2直接回到油箱13 ;这时，再将左换向阀2置于右位，被试泵I输出的压力油依次经左换向阀2、高压流量计4、节流阀5和单向阀6进入加载马达8的入口，实施功率回收。如果需要增大被试泵I的转速，则可通过将补偿泵11的排量调大来实现；如果需要增加被试泵I的试验工作压力时，则可通过将加载马达8的排量调小来实现；如果需要进行高压试验时，也通过适当调小节流阀的开口大小来配合实施。被试泵I的转速和输入扭矩可通过扭矩仪7进行检测，试验工作压力可通过压力表3进行检测，实际输出流量可通过高压流量计4进行检测；安全阀9实现对系统最高压力的控制，对系统起保护作用。当被试泵I为双向变量泵时，加载马达8出口的油液经整流阀组14中下部两个单向阀中的一个进入被试泵I的吸油口，被试泵I泵出的压力油则经整流阀组14中上部两个单向阀中的一个进入系统。
权利要求
1.一种液压泵自适应功率回收试验台，其特征在于它包括被试泵回路、加载马达回路、补偿泵回路、检测元件；所述的被试泵回路包括被试泵(I)、经管路与被试泵(I)相连的左换向阀(2);所述的加载马达回路包括加载马达(8)、经管路与加载马达(8)相连的节流阀(5)和单向阀(6)，节流阀(5)与单向阀(6)串接在左换向阀(2)和加载马达(8)出油口之间的管路上； 所述的补偿泵回路包括补偿泵(11)、安全阀(9)、右换向阀(10)，补偿泵(11)为变量泵，补偿泵(11)与电动机(12)同轴机械相连，补偿泵(11)的进油口通过回油过滤器与油箱(13)相连通，补偿泵(11)出油口分别与安全阀(9)的进油口、右换向阀(10)的进油口相连通；安全阀(9)的回油口连通油箱(13);右换向阀(10)为二位三通换向阀，其两工作油口分别连通油箱(13)和加载马达的进油口 ； 所述的检测元件包括压力表(3)、高压流量计(4)、扭矩转速传感器(7)，其中压力表(3 )和高压流量计(4 )都设置在加载马达(8 )与被试泵(I)之间的连通管路上；扭矩转速传感器设置在被试泵(I)与加载马达(8)之间的机械连接装置上。
2.根据权利要求I所述的液压泵自适应功率回收试验台，其特征在于所述的被试泵为定量泵、单向变量泵、或双向变量泵。
3.根据权利要求I所述的液压泵自适应功率回收试验台，其特征在于所述的加载马达(8)为变量马达。
4.根据权利要求I所述的液压泵自适应功率回收试验台，其特征在于所述的加载马达(8)为一个或二个。
全文摘要
一种液压泵自适应功率回收试验台，主要由被试泵回路、加载马达回路、补偿泵回路、检测元件构成；被试泵回路包括被试泵、左换向阀；加载马达回路包括加载马达、节流阀和单向阀，节流阀与单向阀串接在左换向阀和加载马达出油口之间的管路上；补偿泵回路包括补偿泵、安全阀、右换向阀，补偿泵与电动机同轴机械相连，补偿泵出油口分别与安全阀的进油口、右换向阀的进油口相连通；安全阀的回油口连通油箱；右换向阀为二位三通换向阀，其两工作油口分别连通油箱和加载马达的进油口；检测元件包括压力表、高压流量计、扭矩转速传感器。本发明适应各种液压泵的试验，其结构简单，功率回收效果极佳，使用可靠性高。
文档编号F15B21/14GK102619812SQ20121009485
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者曹斌祥, 范天锦, 陈国安 申请人:徐州铭硕机械科技有限公司