一种扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台。测试平台包括有液压泵（1）、驱动电机（3）、扭矩转速传感器Ⅰ（2）和扭矩转速传感器Ⅱ（5）、液压马达（6）、离合器（4）、补油泵7、切换模块、加载模块和流量计模块；驱动电机（3）的输入端连接液压马达（6）且驱动电机输入端与液压马达（6）中间安装有离合器（4）及扭矩转速传感器Ⅱ（5）；液压泵（1）的出油口连接切换模块和加载模块，加载模块与切换模块并联，加载模块另一端连接流量计模块，切换模块的另一端连接液压马达（6）的进油口。本发明能够完成液压马达的功率回收模式测试；所测试液压泵和液压马达范围较大；功率回收测试与正常测试模式能够快速切换 。
【专利说明】一种扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台
【技术领域】
[0001]本发明属于涉及一种测试设备及方法，尤其是一种扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台。
【背景技术】
[0002]液压泵及液压马达测试平台是用于对液压泵及马达进行性能检测、可靠性测试以及相关规律研究的必要设备。早期的功率回收测试平台只能测试液压泵，对液压马达的测试无法采用功率回收模式；而且大部分都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量，这一方面使得测试所耗能量很大，特别是对于液压泵进行高压、大流量测试时，所耗能量更大甚至还会对电网造成影响。为此人们提出了几种采用功率回收测试方法:电力功率回收方式、机械补偿功率回收方式、油液补偿功率回收方式，就现阶段测试平台存在以下几点不足:1、不能够完成液压马达的功率回收模式测试；2、测试液压回路较单一，所测试液压泵和马达范围较小。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台。
[0004]本发明完成其发明任务所采取的技术方案是:
一种扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台，包括有液压泵、驱动电机、扭矩转速传感器I和扭矩转速传感器I1、液压马达、离合器、补油泵、切换模块、加载模块和流量计模块；所述驱动电机的输入端连接液压马达且驱动电机输入端与液压马达中间安装有离合器及扭矩转速传感器II ;用于检测驱动电机两端的速度和扭矩数据，电机输入端安装的离合器用于液压马达的通断；液压泵的出油口连接切换模块和加载模块，所述的加载模块与切换模块并联，所述加载模块另一端连接流量计模块，所述切换模块的另一端连接液压马达的进油口，液压马达的出油口通过球阀III连接插装节流阀，为液压马达提供背压；所述的切换模块包括有二位三通电磁换向阀和溢流阀；所述的加载模块包括有插装溢流阀、三位四通电磁换向阀、电磁比例溢流阀和手动可调溢流阀；所述的流量计模块包括有三个流量传感器即流量传感器1、流量传感器II和流量传感器III;其中，流量传感器1、流量传感器II所测流量范围不同，根据系统流量的大小来选择不同的流量传感器，通过流量传感器1、流量传感器II前面的球阀来实现切换；所述测试平台设置有球阀1、球阀II和球阀III ;所述的球阀I设置在所述的液压泵与油箱之间，所述的球阀II位于所述液压马达的出油口与所述液压泵的进油口之间，所述的球阀III位于所述插装节流阀与所述的液压马达出口之间；流量计III测量液压泵或液压马达的泄露量，如果测试的是液压泵则将流量传感器III连接到被测试液压泵的泄露口，如果测试的是液压马达，则将流量传感器III连接到被测试液压马达的泄露口 ；补油泵为定量齿轮泵，主要用于闭式回路的测试，为闭式回路系统补油，通过溢流阀设定补油系统的压力，在补油泵出口配备有单向阀防止液压油的回流。
[0005]所述的液压泵为被测试液压泵或加载用液压泵；所述的测试平台对液压泵进行检测时，所述的液压泵为被测试液压泵；所述的测试平台对液压马达进行检测时，所述的液压泵采用加载用液压泵，所述的加载用液压泵采用变量液压泵；所述的液压马达为被测试液压马达或功率回收用液压马达；所述的测试平台对液压马达进行检测时，所述的液压马达为被测试液压马达；所述的测试平台对液压泵进行检测时，所述的液压马达为功率回收用液压马达，所述的功率回收用液压马达采用双向变量马达。
[0006]所述扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台构成开式无扭矩补偿液压泵功率回收回路，此回路主要检测各类功率在50kW以下的开式液压泵；
使切换模块的二位三通电磁换向阀处于关闭状态，球阀1、球阀III处于打开状态，球阀II处于关闭状态，断开离合器；该回路不启动补油泵；液压泵位置安装被测试液压泵，流量传感器III连接被测试液压泵泄露口 ；被测试液压泵进油口接油箱，出油口接加载模块，由加载模块调节系统的压力，模拟液压泵的实际工况，并使压力油通过流量计模块后回到油箱；
所述扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台构成开式扭矩补偿液压泵功率回收回路，此回路主要检测各类功率在50kW以上的开式液压泵；
使切换模块的二位三通电磁换向阀处于打开状态，球阀1、球阀III处于打开状态，球阀II处于关闭状态，接通离合器；该回路不启动补油泵；液压泵位置安装被测试液压泵，液压马达位置安装功率回收用液压马达；流量传感器III连接被测试液压泵泄露口，功率回收用液压马达泄露口直接接油箱；被测试液压泵进油口接油箱，出油口接加载模块和切换模块；被测试液压泵出油口通过加载模块，由加载装置调节系统的压力，模拟液压泵的实际工况；被测试液压泵出油口通过切换模块连通功率回收用液压马达进油口，为功率回收用液压马达供油；
所述扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台构成闭式扭矩补偿液压泵功率回收回路，此回路主要检测各类闭式液压泵；
使切换模块的二位三通电磁换向阀处于打开状态，球阀1、球阀III处于关闭状态，球阀II处于打开状态，接通离合器；此回路启动补油泵；液压泵位置安装被测试液压泵，液压马达位置安装功率回收用液压马达；流量传感器III连接被测试液压泵泄露口，功率回收用液压马达泄露口直接接油箱；被测试液压泵进油口与功率回收用液压马达出油口连通，被测试液压泵出油口接加载模块和切换模块；被测试液压泵出油口通过加载模块，由加载装置调节系统的压力，模拟液压泵的实际工况；被测试液压泵出油口通过切换模块连通功率回收用液压马达，为功率回收用液压马达供油；
所述扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台构成开式扭矩补偿液压马达功率回收回路，此回路主要用于开式模式检测各类液压马达；
使切换模块的二位三通电磁换向阀处于打开状态，球阀1、球阀III处于打开状态，球阀II处于关闭状态，接通离合器，此回路不启动补油泵；液压泵位置安装加载用液压泵，液压马达位置安装被测试液压马达；流量传感器III连接被测试液压马达泄露口，加载用液压泵泄露口直接接油箱；加载用液压泵进油口接油箱，出油口接加载模块和切换模块；加载用变量液压泵出油口通过加载模块，由加载装置调节系统的压力，模拟液压马达的实际工况，液压马达的出油口通过球阀III连接插装节流阀，为液压马达提供背压；加载用变量液压泵出油口通过切换模块连通被测试液压马达，为被测试液压马达供油；
所述扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台构成闭式扭矩补偿液压马达功率回收回路，此回路主要用于闭式模式检测各类液压马达；
使切换模块的二位三通电磁换向阀处于打开状态，球阀1、球阀III处于关闭状态，球阀II处于打开状态，接通离合器，启动补油泵；液压泵位置安装加载用液压泵，液压马达位置安装被测试液压马达；流量传感器III连接被测试液压马达泄露口，加载用液压泵泄露口直接接油箱；加载用液压泵进油口与被测试液压马达出油口相连，加载用液压泵出油口接加载模块和切换模块，由加载模块调节系统的压力，被测试液压马达通过加载用液压泵供油。
[0007]本发明提出的一种扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台，能够完成液压马达的功率回收模式测试；所测试液压泵和液压马达范围较大；功率回收测试与正常测试模式能够快速切换。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明测试平台的液压原理图。
[0009]图中:1、液压泵，2、扭矩转速传感器I，3、驱动电机，4、离合器，5、扭矩转速传感器II，6、液压马达，7、补油泵，8、溢流阀溢流阀，9、球阀I，10、球阀II，11、球阀III，12、二位三通电磁换向阀，13、溢流阀，14、插装溢流阀，15、三位四通电磁换向阀，16、电磁比例溢流阀，17、手动可调溢流阀，18、插装节流阀，19、流量计I , 20、流量计II, 21、流量计III。
【具体实施方式】
[0010]结合附图与实例对本发明进行进一步说明:
如图1所示，一种扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台，包括有液压泵1，扭矩转速传感器I 2，驱动电机3，离合器4，扭矩转速传感器II 5，液压马达6，补油泵7，溢流阀8，球阀I 9，球阀II 10，球阀III11，二位三通电磁换向阀12，溢流阀13，插装溢流阀14，三位四通电磁换向阀15,电磁比例溢流阀16,手动可调溢流阀17,插装节流阀18,流量计I 19,流量计II 20，流量计11121，油箱、各类监测仪表及连接管路。电机的输入输出端均安装有扭矩转速传感器用于检测两端的速度和扭矩，驱动电机输入端安装有离合器4用于液压马达的通断。切换模块包括有二位三通电磁换向阀12、溢流阀13，通过二位三通电磁换向阀12的通断来实现正常测试模式与功率回收模式的切换。加载模块包括有插装溢流阀14、三位四通电磁换向阀15、电磁比例溢流阀16、手动可调溢流阀17，加载模块用于调节系统工作压力；模拟实际工况；电磁比例溢流阀16和手动可调溢流阀17是插装溢流阀14的二级控制装置，通过三位四通电磁换向阀来实现自动调压和手动调压功能的切换。流量计模块包括有三个流量传感器；流量传感器I 19、流量计II 20所测流量范围不同，根据系统流量的大小来选择，通过两个流量计前面的球阀来实现切换，流量计III 21主要是测量液压泵或液压马达的泄露量，如果测试的是液压泵则将流量传感器III 21连接到被测试的液压泵泄露口，如果测试的是液压马达则将流量传感器III 21连接到被测试的液压马达泄露口。所述测试平台设置有球阀I 9、球阀II 10和球阀III 11 ;所述的球阀I 9设置在所述的液压泵I与油箱之间，所述的球阀II 10位于所述液压马达6的出油口与所述液压泵I的进油口之间，所述的球阀III 11位于插装节流阀18与所述液压马达6之间；补油泵7为定量齿轮泵，主要用于闭式回路的测试，为闭式回路系统补油，通过溢流阀8设定补油系统的压力，在补油泵出口配备有单向阀，防止液压油的回流。
[0011]系统上安装有关各类仪表用于监测系统各种实时数据。
[0012]本发明可分为五种检测回路来适应各种不同类型的液压被试件。
[0013]I)、开式无扭矩补偿液压泵功率回收回路，此回路主要检测各类功率在50kW以下的开式液压泵；
使切换模块的二位三通电磁换向阀12处于关闭状态，球阀I 9、球阀III 11处于打开状态，球阀II 10处于关闭状态，断开离合器4 ;该回路不启动补油泵；液压泵I位置安装被测试液压泵，流量传感器III 21连接被测试液压泵泄露口 ；被测试液压泵进油口接油箱，出油口接加载模块，由加载模块调节系统的压力，模拟液压泵的实际工况，并使压力油通过流量计模块后回到油箱；
2)、开式扭矩补偿液压泵功率回收回路，此回路主要检测各类功率在50kW以上的开式液压栗；
使切换模块的二位三通电磁换向阀12处于打开状态，球阀I 9、球阀III 11处于打开状态，球阀II 10处于关闭状态，接通离合器4 ;该回路不启动补油泵；液压泵I位置安装被测试液压泵，液压马达位置安装功率回收用液压马达；流量传感器III 21连接被测试液压泵泄露口，功率回收用液压马达泄露口直接接油箱；被测试液压泵进油口接油箱，出油口接加载模块和切换模块；被测试液压泵出油口通过加载模块，由加载装置调节系统的压力，模拟液压泵的实际工况；被测试液压泵出油口通过切换模块连通功率回收用液压马达进油口，为功率回收用液压马达供油；
3)、闭式扭矩补偿液压泵功率回收回路，此回路主要检测各类闭式液压泵；
使切换模块的二位三通电磁换向阀12处于打开状态，球阀I 9、球阀III 11处于关闭状态，球阀II 10处于打开状态，接通离合器4 ;此回路启动补油泵；液压泵I位置安装被测试液压泵，液压马达位置安装功率回收用液压马达；流量传感器III 21连接被测试液压泵泄露口，功率回收用液压马达泄露口直接接油箱；被测试液压泵进油口与功率回收用液压马达出油口连通，被测试液压泵出油口接加载模块和切换模块；被测试液压泵出油口通过加载模块，由加载装置调节系统的压力，模拟液压泵的实际工况；被测试液压泵出油口通过切换模块连通功率回收用液压马达，为功率回收用液压马达供油；
4)、开式扭矩补偿液压马达功率回收回路，此回路主要用于开式模式检测各类液压马达；
使切换模块的二位三通电磁换向阀12处于打开状态，球阀I 9、球阀III 11处于打开状态，球阀II 10处于关闭状态，接通离合器4，此回路不启动补油泵；液压泵I位置安装加载用液压泵，液压马达位置安装被测试液压马达；流量传感器III 21连接被测试液压马达泄露口，加载用液压泵泄露口直接接油箱；加载用液压泵进油口接油箱，出油口接加载模块和切换模块；加载用变量液压泵出油口通过加载模块，由加载装置调节系统的压力，模拟液压马达的实际工况，液压马达6的出油口通过球阀III 11连接插装节流阀18，为液压马达6提供背压；加载用变量液压泵出油口通过切换模块连通被测试液压马达，为被测试液压马达供油；
5)闭式扭矩补偿液压马达功率回收回路，此回路主要用于闭式模式检测各类液压马达；
使切换模块的二位三通电磁换向阀12处于打开状态，球阀I 9、球阀III 11处于关闭状态，球阀II 10处于打开状态，接通离合器4，启动补油泵7 ;液压泵I位置安装加载用液压泵，液压马达6位置安装被测试液压马达；流量传感器III 21连接被测试液压马达泄露口，加载用液压泵泄露口直接接油箱；加载用液压泵进油口与被测试液压马达出油口相连，力口载用液压泵出油口接加载模块和切换模块，由加载模块调节系统的压力，被测试液压马达通过加载用液压泵供油。
【权利要求】
1.一种扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台，其特征在于:所述测试平台包括有液压泵(I)、驱动电机(3)、扭矩转速传感器I (2)和扭矩转速传感器II (5)、液压马达(6)、离合器(4)、补油泵(7)、切换模块、加载模块和流量计模块；所述驱动电机(3)的输入端连接液压马达(6)且驱动电机输入端与液压马达(6)中间安装有离合器(4)及扭矩转速传感器II (5);用于检测驱动电机两端的速度和扭矩数据，电机输入端安装的离合器用于液压马达的通断；液压泵(I)的出油口连接切换模块和加载模块，所述的加载模块与切换模块并联，所述加载模块另一端连接流量计模块，所述切换模块的另一端连接液压马达(6)的进油口，液压马达(6)的出油口通过球阀III (11)连接插装节流阀(18)，为液压马达(6)提供背压；所述的切换模块包括有二位三通电磁换向阀(12)和溢流阀(13);所述的加载模块包括有插装溢流阀(14)、三位四通电磁换向阀(15)、电磁比例溢流阀(16)和手动可调溢流阀(17);所述的流量计模块包括有三个流量传感器即流量传感器I (19)、流量传感器II(20)和流量传感器111(21);其中，流量传感器I (19)、流量传感器II (20)所测流量范围不同，根据系统流量的大小来选择不同的流量传感器，通过流量传感器I (19)、流量传感器II(20)前面的球阀来实现切换；所述测试平台设置有球阀I (9)、球阀II (10)和球阀III (11)；所述的球阀I (9)设置在所述的液压泵(I)与油箱之间，所述的球阀II (10)位于所述液压马达(6)的出油口与所述液压泵(I)的进油口之间，所述的球阀III (11)位于所述插装节流阀(18)与所述的液压马达(6)出口之间；流量计III (21)测量液压泵(I)或液压马达(6)的泄露量，如果对液压泵进行测试则将流量传感器111(21)连接到被测试液压泵的泄露口，如果对液压马达进行测试则将流量传感器111(21)连接到被测试液压马达的泄露口 ；补油泵(7)为定量齿轮泵，主要用于闭式回路的测试，为闭式回路系统补油，通过溢流阀(8)设定补油系统的压力，在补油泵(7)出口配备有单向阀防止液压油的回流。
2.如权利要求1所述的扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台，其特征在于:所述的液压泵(I)为被测试液压泵或加载用液压泵；所述的测试平台对液压泵进行检测时，所述的液压泵(I)为被测试液压泵；所述的测试平台对液压马达进行检测时，所述的液压泵(I)采用加载用液压泵，所述的加载用液压泵采用变量液压泵；所述的液压马达(6)为被测试液压马达或功率回收用液压马达；所述的测试平台对液压马达进行检测时，所述的液压马达(6)为被测试液压马达；所述的测试平台对液压泵进行检测时，所述的液压马达(6)为功率回收用液压马达，所述的功率回收用液压马达采用双向变量马达。
3.如权利要求1所述的扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台，其特征在于:所述扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台构成开式无扭矩补偿液压泵功率回收回路，此回路主要检测各类功率在50kW以下的开式液压泵； 使切换模块的二位三通电磁换向阀(12)处于关闭状态，球阀I (9)、球阀III(Il)处于打开状态，球阀II (10)处于关闭状态，断开离合器(4);该回路不启动补油泵；液压泵(I)位置安装被测试液压泵，流量传感器111(21)连接被测试液压泵泄露口 ；被测试液压泵进油口接油箱，出油口接加载模块，由加载模块调节系统的压力，模拟液压泵的实际工况，并使压力油通过流量计模块后回到油箱。
4.如权利要求1所述的扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台，其特征在于:所述扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台构成开式扭矩补偿液压泵功率回收回路，此回路主要检测各类功率在50kW以上的开式液压泵； 使切换模块的二位三通电磁换向阀(12)处于打开状态，球阀I (9)、球阀III(Il)处于打开状态，球阀II (10)处于关闭状态，接通离合器(4);该回路不启动补油泵；液压泵(I)位置安装被测试液压泵，液压马达位置安装功率回收用液压马达；流量传感器III (21)连接被测试液压泵泄露口，功率回收用液压马达泄露口直接接油箱；被测试液压泵进油口接油箱，出油口接加载模块和切换模块；被测试液压泵出油口通过加载模块，由加载装置调节系统的压力，模拟液压泵的实际工况；被测试液压泵出油口通过切换模块连通功率回收用液压马达进油口，为功率回收用液压马达供油。
5.如权利要求1所述的扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台，其特征在于:所述扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台构成闭式扭矩补偿液压泵功率回收回路，此回路主要检测各类闭式液压泵； 使切换模块的二位三通电磁换向阀(12)处于打开状态，球阀I (9)、球阀III(Il)处于关闭状态，球阀II (10)处于打开状态，接通离合器(4);此回路启动补油泵；液压泵(I)位置安装被测试液压泵，液压马达位置安装功率回收用液压马达；流量传感器111(21)连接被测试液压泵泄露口，功率回收用液压马达泄露口直接接油箱；被测试液压泵进油口与功率回收用液压马达出油口连通，被测试液压泵出油口接加载模块和切换模块；被测试液压泵出油口通过加载模块，由加载装置调节系统的压力，模拟液压泵的实际工况；被测试液压泵出油口通过切换模块连通功率回收用液压马达，为功率回收用液压马达供油。
6.如权利要求1所述的扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台，其特征在于:所述扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台构成开式扭矩补偿液压马达功率回收回路，此回路主要用于开式模式检测各类液压马达； 使切换模块的二位三通电磁换向阀(12)处于打开状态，球阀I (9)、球阀III(Il)处于打开状态，球阀II (10)处于关闭状态，接通离合器(4)，此回路不启动补油泵；液压泵(I)位置安装加载用液压泵，液压马达位置安装被测试液压马达；流量传感器III (21)连接被测试液压马达泄露口，加载用液压泵泄露口直接接油箱；加载用液压泵进油口接油箱，出油口接加载模块和切换模块；加载用变量液压泵出油口通过加载模块，由加载装置调节系统的压力，模拟液压马达的实际工况，液压马达(6)的出油口通过球阀III (11)连接插装节流阀(18)，为液压马达(6)提供背压；加载用变量液压泵出油口通过切换模块连通被测试液压马达，为被测试液压马达供油。
7.如权利要求1所述的扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台，其特征在于:所述扭矩式液压泵及液压马达功率回收测试平台构成闭式扭矩补偿液压马达功率回收回路，此回路主要用于闭式模式检测各类液压马达； 使切换模块的二位三通电磁换向阀(12)处于打开状态，球阀I (9)、球阀III(Il)处于关闭状态，球阀II (10)处于打开状态，接通离合器(4)，启动补油泵(7);液压泵(I)位置安装加载用液压泵，液压马达(6)位置安装被测试液压马达；流量传感器III (21)连接被测试液压马达泄露口，加载用液压泵泄露口直接接油箱；加载用液压泵进油口与被测试液压马达出油口相连，加载用液压泵出油口接加载模块和切换模块，由加载模块调节系统的压力，被测试液压马达通过加载用液压泵供油。
【文档编号】F15B19/00GK104481971SQ201410775958
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】蒙先君, 康宝生, 刘金祥, 陈馈, 陈义得, 吴朝来, 李大伟, 李凤远 申请人:中铁隧道集团有限公司