一种用于液压马达空气传声噪声级测定的液压系统的制作方法

本发明涉及一种用于液压马达空气传声噪声级测定的液压系统。

背景技术：

随着液压系统朝着高压、大流量方向发展，液压系统的噪声问题越来越引起人们的关注，而液压马达是液压系统中的执行元件，它的作用是把流体的液压能转换成机械能，是液压系统中的主要噪声源之一。马达噪声特性的研究对于降低液压系统的噪声具有非常重要的意义。为有效地对马达进行降噪研究，有必要对马达的噪声进行精确测量，而半消声室和配套的液压系统是噪声测试中不可缺少的实验装备。液压马达空气传声噪声级测试是确定马达噪声级、辨别马达优劣、改进结构设计、改善系统性能和促进产品升级的重要手段。

由于国内对于液压元件的噪声测试起步较晚，目前只完成了液压泵的空气传声噪声级测定的国家标准，对液压马达的空气传声噪声级的测试目前国内还没有一家机构能完成，主要存在以下问题：

1）实验条件不足。国内相应的噪声测试实验室很少，拥有配套的液压测试系统而没有配备相应的噪声测试实验室，拥有半消声室的科研机构又存在动力源功率不足、液压管路改造困难等问题而无法实现对液压马达空气传声噪声级的测定，限制了国内液压元件降噪研究的进展。

2）加载问题。对于液压马达的加载，常用的方案有：电磁加载、测功机加载、背压加载等。电磁加载方法只适用于低压小扭矩马达的测试，且加载困难，存在干扰即引入了新的噪声源；测功机加载方法虽然加载方便，但其耗能大，干扰严重且同样会引入新的噪声源；背压加载方法虽然不会引入新的噪声源，但是这种方法不能模拟马达正常工作时的状况且在试验高压大扭矩马达时存在安全隐患，同样不满足马达噪声测试的加载要求。一般的目前马达性能测试中都至少用到两个液压泵，一个用来供油，一个用来加载，而我们用一个泵就实现了这两个功能。

因此，上述现有技术无法满足液压马达空气传声噪声级测定的加载要求。

技术实现要素：

本发明专利所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种针对液压马达空气传声噪声级测定的液压系统，并实现在半消声室外对高压大扭矩马达进行控制加载。

本发明的具体实施方案是：一种用于液压马达空气传声噪声级测定的液压系统，包括由被试马达、交流电机、高压柱塞泵、油箱及相应连接管路构成的动力和负载机构，所述交流电机具有双输出轴a端及b端，其中a端与高压柱塞泵的动力输入端连接，b端与被试马达的负载端连接，高压柱塞泵的出油口与被试马达的进油口管路连接以实现被试马达的转动，被试马达的出油口与油箱管路连接，油箱经管路与高压柱塞泵的进油口连接，所述被试马达置于半消声室内，交流电机、高压柱塞泵、油箱置于半消声室外。

进一步的，所述液压系统还包括液压控制单元，所述液压控制单元包括在高压柱塞泵的出油口依次设置的第一电磁换向阀和第一插装阀，所述第一插装阀的先导级设有第二电磁换向阀、比例溢流阀以及溢流阀，其中比例溢流阀以及溢流阀用于控制加载阀的选择以实现手动或电液比例调压，第二电磁换向阀用于控制系统是否选择加载。

进一步的，所述高压柱塞泵的出油口设有安全溢流阀，对系统起到过载保护作用，所述第一插装阀、第一电磁换向阀、安全溢流阀、电磁换向阀、第二电磁换向阀、比例溢流阀和溢流阀全部固定在一个集成阀块上，并设置于半消声室外。

进一步的，所述高压柱塞泵的出油口与被试马达的进油口之间设有第二插装阀和第三电磁换向阀并设置于半消声室外，所述的第二插装阀和第三电磁换向阀用于控制被试马达的启闭。

进一步的，所述被试马达与油箱进油管道之间设有冷却器及回油过滤器，所述油箱的出油管道上设有出油过滤器，油箱进气口设有空气滤清器，油箱出油口设有电动调节阀、油箱内设有液位控制继电器及用于加热油液的加热器，所述冷却器、回油过滤器、出油过滤器、空气滤清器、电动调节阀、加热器、油箱液位控制继电器均安装在半消声室外。

进一步的，所述高压柱塞泵的出油口及插装阀的先导级均设有用于测量以及显示压力的压力表，两处压力表均安装在半消声室外，所述高压柱塞泵出油口处还设有高压过滤器以用于过滤泵出的高压油，并安装在半消声室外，所述测试被试马达的出油管路及高压柱塞泵出油管上设有流量计，且设置于半消声室外。

进一步的，所述被试马达的进油口处及出油口处设有压力传感器，进油口处还设有温度传感器，两个压力传感器、温度传感器与被试马达进出油口等高安装，以减少压力波动和驻波，两个压力传感器及温度传感器安装在半消声室内部。

进一步的，所述交流电机的双输出轴a端与高压柱塞泵的动力输入端之间设有转矩转速传感器，三者同轴相连且都安装在半消声室外。

进一步的，所述交流电机的双输出轴b端与被试马达的输出端之间设有万向联轴器，万向联轴器安装在半消声室外用于马达是否带载和背景噪声值的测量。

进一步的，所述交流电机由变频器控制，变频器安装在半消声室外。

与现有技术相比，本发明专利的优点在于：该测试台除了被试马达部分安装在半消声室内，其他包括动力部分、液压控制部分、负载部分及测试显示部分等均在半消声室外，排除其他无关噪声干扰。而且通过电机双输出轴，只用一个柱塞泵实现对马达的供油（动力源）和对马达的加载（负载），采用并联方式对泵加载进而完成对马达加载，解决了马达噪声测试动力源和加载问题，解决了噪声测试中除了被试对象外其他部分简单化干扰少的问题，通过实验证明该系统满足液压马达噪声测试的要求。

附图说明

附图是本发明专利的液压系统原理图。

图中：1-被试马达， 2、4-压力传感器， 3-温度传感器， 5-万向联轴器， 6-变频器， 7-双轴伸三相异步电动机，8-转速转矩仪， 9-高压柱塞泵， 10-吸油过滤器， 11-电动调节阀， 12-空气滤清器， 13-液压控制继电器，14-加热器， 15-油箱， 16-直回自封式磁性回油过滤器， 17、31-冷却器， 18、30-流量计， 19、23-插装阀， 20-二位四通电磁换向阀， 21、26-压力表， 22-高压过滤器， 24-安全溢流阀，25-二位二通电磁换向阀， 27-二位三通电磁换向阀， 28-比例溢流阀， 29-40MPa溢流阀， 32-回油过滤器。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明专利作进一步详细描述。

实施例：参考附图1所示，本实施例中的一种用于液压马达空气传声噪声级测定的液压系统，即带有机械补偿功率回收和电液比例加载技术的液压马达空气传声噪声级测定的液压系统。包括以下部分：

动力与负载部分：被试马达1、交流电机7、高压柱塞泵9、油箱15及相应连接管路，交流电机7的双输出轴a端与高压柱塞泵9的动力输入端连接，高压柱塞泵9的出油口与被试马达1的进油口管路连接，被试马达1的负载端与交流电机7的双输出轴b端连接，高压柱塞泵9的进油口与油箱15管路连接，被试马达1的出油口与油箱15管路连接。

液压控制部分：在高压柱塞泵9的出油口设有插装阀23和电磁换向阀25，电磁换向阀25用于选择是否启用先导油路加载。在插装阀23的先导级设有电磁换向阀27以及比例溢流阀2840MPa、溢流阀2940MPa，用于控制加载阀的选择以实现手动或电液比例调压。

在高压柱塞泵9的出油口设有安全溢流阀24，用于液压系统的过载保护，起安全作用。

插装阀19、电磁换向阀20、高压过滤器22、插装阀23、安全溢流阀24、电磁换向阀25、电磁换向阀27、比例溢流阀28和溢流阀29全部集成安装在一个阀块上，并安装在半消声室外。

高压柱塞泵9的出油口与被试马达1的进油口之间设有插装阀19和电磁换向阀20，用于控制被试马达的启用与否。

插装阀23的先导级设有压力表26，用于测量此处压力。

过滤温控部分：油箱15部分包括过滤器10、电动调节阀11、空气滤清器12、液位控制继电器13、加热器14、回油滤油器16和冷却器17均安装在半消声室外。吸油过滤器用于过滤进入泵的油液，空气滤清器用于过滤进入油箱的空气，液位控制继电器用于对油箱液位进行控制，加热器用于在油温低于标准温度时对油液进行加热，回油滤油器用于过滤流回油箱的工作油液，冷却器用于冷却工作油液。

测试显示部分：高压柱塞泵(9)的出油口设有压力表21和高压过滤器22。压力表21用于测量以及显示高压柱塞泵出油口处的压力，高压过滤器22用于过滤泵出的高压油。

交流电机7的双输出轴a端与高压柱塞泵9的动力输入端之间设有转矩转速传感器8，三者同轴相连且都安装在半消声室外，转矩转速传感器8用于测量高压柱塞泵的转矩以及转速。

交流电机7的双输出轴b端与被试马达1的负载端之间设有万向联轴器5，万向联轴器5安装在半消声室外，用于选择是否采用功率回收方式以及测量背景噪声。

交流电机7与变频器6相连接，变频器6安装在半消声室外，用于控制交流电机的转速。

被试马达1的进油口设有压力传感器2和温度传感器3，用于测量被试马达进油口处的温度和压力。被试马达1的出油口设有压力传感器4，用于测量被试马达出油口处的压力。压力传感器2、温度传感器3和压力传感器4与被试马达1的进出油口等高安装，减少压力波动和驻波，一起安装在半消声室内部。

工作原理：

交流电机7的双输出轴a端驱动高压柱塞泵9转动，高压柱塞泵9输出油液经过流量分配一部分至插装阀19，高压油驱动被试马达1转动，被试马达1的负载端通过万向联轴器5与交流电机7的双输出轴b端连接，从而被试马达1和交流电机7一起驱动高压柱塞泵9，这样既实现了交流电机7、高压柱塞泵9、被试马达1之间的机械补偿功率回收，又实现了对被试马达1的加载。插装阀19启闭由它的先导控制阀20来控制。高压柱塞泵9输出油液经过流量分配另一部分至插装阀23，其先导油路的压力由比例溢流阀27和溢流阀28调节，通过先导压力作用对系统进行加载。其中，加载启动与否由换向阀25控制，加载方式的选择由电磁换向阀27来控制。