一种高压泵稳压系统和方法与流程

本发明涉及一种液压泵稳压系统，尤其是一种高压液压泵测试稳压系统和使用方法。

背景技术：

目前高压液压泵普遍采用柱塞式结构，因此液压系统中常出现压力和流量脉动，可通过在液压泵出口接蓄能器的方式来减少脉动，但在高压液压泵性能测试试验中，由于高压泵公称压力很高，加上液压泵出厂试验都要进行超载试验，这导致整个油液系统调压范围非常大，甚至达到0-50mpa。现在泵测试液压系统普遍采用单个蓄能器，在高压测试系统中，若蓄能器充气压力低，虽然可以满足系统低压状态下的稳压需求，但在高压状态下，蓄能器则会超过负载范围，对蓄能器损害大，甚至存在一定的危险性。反之，若蓄能器充气压力高，虽可满足系统高压状态下的稳压需求，但系统在低压状态时，蓄能器并不能很好的吸收高压泵的压力和流量脉动，会对整个液压系统造成一定的冲击。

技术实现要素：

本发明提供了一种高压液压泵的稳压系统，所述稳压系统包括被试液压泵，高压蓄能器，低压蓄能器，蓄能器切换装置，压力传感器，控制部；所述高压蓄能器与液压泵出口油路接通，所述低压蓄能器通过蓄能器切换装置与液压泵出口油路接通，所述被试液压泵开启后，压力传感器监测油路压力，当压力小于预设值，油液通过蓄能器切换装置进入低压蓄能器，由低压蓄能器维持系统压力稳定，当压力大于预设值，控制部控制所述蓄能器切换装置进行切换，油路与所述低压蓄能器通道截止，由高压蓄能器维持系统压力稳定。

当蓄能器切换装置关闭油路与低压蓄能器通道时，低压蓄能器与液箱之间的通道打开，低压蓄能器内残存的油液通过此通道回到液箱。

优选的，蓄能器切换装置采用先导型电磁换向阀。

优选的，高压蓄能器和低压蓄能器预充不同的压力值，如在调压范围为0-50mpa的液压系统中高压蓄能器预充压力值为30-40mpa，低压蓄能器预充压力值为15-25mpa，

本发明还提供了一种液压泵的稳压方法，其特征在于：油路中连接高压蓄能器，低压蓄能器，电磁换向阀以及压力传感器，高压蓄能器与液压泵出口油路接通，低压蓄能器通过电磁换向阀与液压泵出口油路接通。控制方法包括以下步骤：

a油路开启，预设压力值；

b不向控制电磁换向阀阀芯动作的电磁先导阀发送控制信号，电磁换向阀阀芯不动作，油液与低压蓄能器通道打开；

c压力传感器监测当前油路系统压力，当系统压力低于设定压力时，前往步骤d，当系统压力高于设定压力时，前往步骤e；

d当系统压力低于设定压力时，停止向控制电磁换向阀阀芯动作的电磁先导阀发送控制信号，系统与低压蓄能器通道打开，油液通过电磁换向阀进入低压蓄能器，系统由低压蓄能器维持压力稳定；

e当系统压力大于预设值，向控制电磁换向阀阀芯动作的电磁换向阀发送控制信号，电磁换向阀阀芯换向，系统与低压蓄能器的通道截止，低压蓄能器与液箱之间的通道打开，低压蓄能器内残存的油液通过此通道回到液箱，系统由高压蓄能器维持压力稳定；

f.进行判断，若被测高压泵未停止工作，重复步骤c至e，若高压泵停止工作，进行步骤g；

g停止向控制电磁换向阀发送控制信号，电磁换向阀阀芯复位，，低压蓄能器与液压泵出口的通道打开，低压蓄能器与液压泵出口导通，低压蓄能器与液箱之间通路截止。

优选的，电磁换向阀为先导型电磁换向阀。

优选的，在上述步骤f中，上位机进行延时判断。

在另一种实施方案中，蓄能器切换装置采用双阀芯结构的电磁换向阀，优选采用双阀芯结构的先导型电磁换向阀。所述先导型电磁阀包括第一阀芯和第二阀芯，所述第一阀芯入口与液压泵出口油路接通，出口连通所述第二阀芯入口和所述低压蓄能器，所述第二阀芯入口则与所述第一阀芯出口和所述低压蓄能器连通，所述第二阀芯还留有与液箱连接的通道，初始状态下此通道截止。所述第一阀芯控制通断，所述第二阀芯可将蓄能器里的残存液体卸掉。当压力大于预设值，控制部控制所述第一阀芯换向使得油路与所述低压蓄能器通道截止，同时第二阀芯换向使得低压蓄能器与液箱间的通道打开，低压蓄能器内残存的油液通过第二阀芯回到液箱。

优选两个阀芯串采用一体式结构，通过螺套与阀体连接。

优选第一阀芯的控制阀芯上开有气孔，以防止推动阀芯动作的过程中，其内腔与过液套之间形成密闭气腔而无法可靠截止。

在另一种实施方案中，采用双阀芯结构的电磁换向阀作为蓄能器切换装置，其中油路中连接高压蓄能器，低压蓄能器，包括第一阀芯和第二阀芯的电磁换向阀以及压力传感器，高压蓄能器与液压泵出口油路接通，低压蓄能器通过电磁换向阀与液压泵出口油路接通，稳压控制方法包括以下步骤：

a油路开启，预设压力值，

b对控制第一阀芯和第二阀芯动作的电磁先导阀均不发送控制信号，所述第一阀芯和第二阀芯均不动作，液压泵出口油液与低压蓄能器通道打开，低压蓄能器与液箱之间通路截止；

c压力传感器监测当前油路系统压力，当系统压力低于设定压力时，前往步骤d，当系统压力高于设定压力时，前往步骤e

d当系统压力低于设定压力时，对控制第一阀芯和第二阀芯动作的电磁先导阀停止发送控制信号，电磁换向阀第一阀芯和第二阀芯都不动作，液压泵出口油液与低压蓄能器通道打开，低压蓄能器与液箱之间通路截止，油液分别通过第一阀芯过液孔，第一阀芯和第二阀芯之间的过液通道，第二阀芯外的环形腔进入低压蓄能器，系统由低压蓄能器维持压力稳定；

e当系统压力大于预设值，由控制系统对控制第一阀芯动作的电磁先导阀发送控制信号，第一阀芯动作，液压泵出口油路与低压蓄能器通路截止，油液停止进入低压蓄能器，系统由高压蓄能器维持压力稳定，同时对控制第二阀芯动作的电磁先导阀发送控制信号，第二阀芯动作，低压蓄能器与液箱之间通道打开，低压蓄能器内残存的油液回到液箱；

f.进行判断，若被测高压泵未停止工作，重复步骤c至e，若高压泵停止工作，进行步骤g；

g停止向控制第一阀芯动作和控制第二阀芯动作的电磁换向阀发送控制信号，所述第一阀芯和第二阀芯复位，低压蓄能器与液压泵出口的通道打开，低压蓄能器与液压泵出口导通，低压蓄能器与液箱之间通路截止。

优选的，电磁换向阀为先导型电磁换向阀。

优选的，在上述步骤f中，上位机进行延时判断。

本发明中高低压蓄能器切换的系统稳压方案，通过设置两个不同压力范围的蓄能器，解决单个蓄能器无法很好的满足高压泵测试液压系统测试需求的问题，实现了低压蓄能器在系统高压状态时的自动截止和泄液，以维持液压系统在不同压力状态下的压力稳定。

本发明中采用双阀芯的实现方案，结构更紧凑；同时若其中某个电磁先导阀故障，对系统压力稳定也不会有太大影响，系统稳定性更高。采用电磁先导阀可实现阀的自动切换；控制阀芯开有气孔，以保证阀芯与阀座的可靠密封；阀芯串采用整体插装式的结构，拆装方便。

整个稳压系统搭建简单、可靠，结合上位机软件可实现整个液压压力稳定的自动化控制，操作便捷。

附图说明

图1为本公开液压泵测试的稳压系统第一实施例的系统原理图；

图2为本公开液压泵测试的稳压系统第一实施例方法流程图；

图3为本公开液压泵测试的稳压系统第二实施例的系统原理图；

附图标记：

1-被试高压泵；2-驱动电机；3-过滤器；4-低压蓄能器；5-先导型电磁换向阀；6-压力传感器；7-高压蓄能器；8-调压阀；9-冷却器；10-安全阀；11-液箱。

12先导型双阀芯电磁换向阀；12-1第一阀芯；12-2第二阀芯，12-3控制第一阀芯动作的电磁先导阀；12-4控制第二阀芯动作的电磁先导阀；

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

实施例1

图1是本发明液压泵测试的稳压系统的原理图，其主要包括了：1-被试高压泵；2-驱动电机；3-过滤器；4-低压蓄能器；5-先导型电磁换向阀；6-压力传感器；7-高压蓄能器；8-调压阀；9-冷却器；10-安全阀；11-液箱。

驱动电机2带动被试高压泵1从液箱11中吸液，油液经过滤器3调压阀8和冷却器9后，重新回到液箱；在被试高压泵1的出口并联一高压蓄能器7和一低压蓄能器4，其中低压蓄能器4前串接一先导型电磁换向阀5；同时在被试高压泵1的出口接压力传感器6和安全阀10。

其中过滤器过滤油液，压力传感器反馈系统压力，配合上位机软件实现系统的自动化控制，冷却器进行油液冷却，安全阀起到进行系统的过载保护。

其液压泵测试系统采用以下方法实现，结合上位机软件其控制流程如图2所示：

被试高压泵1启动，系统处于空载启动状态，在上位机软件中设置预设压力值，此时上位机对电磁换向阀5的电磁先导阀不发送控制信号，油液通过电磁换向阀5进入低压蓄能器4，高压蓄能器7虽一直接通，但由于其充气压力高，系统压力并不会使其气囊发生较大的变形量，此时系统由于压力低，由充气压力低的低压蓄能器4来实现稳压作用。其后在软件中循环进行判断，当系统压力低于设定压力时，对先导型电磁换向阀5的电磁先导阀仍不发送控制信号，系统依然由充气压力低的低压蓄能器4来实现稳压作用；当系统压力大于设定压力值时，上位机对先导型电磁换向阀5的电磁先导阀发送控制信号，其阀芯换向，系统至低压蓄能器4的通道截止，同时低压蓄能器4与液箱间的通道打开，残留在低压蓄能器4内的油液通过此通道回到液箱，此时，泵出口与低压蓄能器4截止，系统由高压蓄能器7维持压力稳定。在上位机软件中稍作延时，继续进行判断，若被测高压泵1停止工作，上位机停止向电磁换向阀5的电磁先导阀发送控制信号，若被测高压泵1未停止工作，则返回继续循环判断系统压力值与预设压力值之间关系。

实施例2

参见图3，液路系统其它连接关系同实施例1，在本实施例中，电磁换向阀使用先导型双阀芯电磁换向阀12，其中第一阀芯12-1的入口与被试高压泵1出口相连，出口连通低压蓄能器4和第二阀芯12-2的入口，第二阀芯12-2出口则连通液箱11。其中第一阀芯负责通断，第二阀芯使低压蓄能器中的液体回到液箱中。

其液压泵测试系统稳压方案采用以下稳压方案实现，首先被试高压泵1启动，系统处于空载启动状态，在上位机软件中设置预设压力值，此时对先导型双阀芯电磁换向阀12控制第一阀芯动作的电磁先导阀12-3和控制第二阀芯动作的电磁先导阀12-4不发送控制信号，其第一阀芯12-1和第二阀芯12-2不动作，油液通过第一阀芯12-1，进入低压蓄能器4，高压蓄能器7虽一直接通，但由于其充气压力高，系统压力并不会使其气囊发生较大的变形量，此时系统由充气压力低的低压蓄能器4起到系统稳压作用。其后在软件中循环进行判断，当系统压力低于设定压力值时，上位机对先导型双阀芯电磁换向阀12控制第一阀芯动作的电磁先导阀12-3和控制第二阀芯动作的电磁先导阀12-4仍旧不发送控制信号，系统依然由充气压力低的低压蓄能器4来实现稳压作用；当系统压力达到或超过预设压力值时，通过上位机软件给先导型双阀芯电磁换向阀12控制第一阀芯动作的电磁先导阀12-3和控制第二阀芯动作的电磁先导阀12-4发送控制信号，第一阀芯12-1换向，系统至低压蓄能器4通道截止，同时第二阀芯12-2换向，低压蓄能器4内残存的油液通过第二阀芯12-2回到液箱，此时，低压蓄能器4截止，系统由高压蓄能器7维持压力稳定。在上位机软件中稍作延时，继续进行判断，若被测高压泵1停止工作，上位机停止向电磁换向阀5的电磁先导阀发送控制信号，若被测高压泵1未停止工作，则返回继续循环判断系统压力值与预设压力值之间关系。

第一阀芯阀芯串和第二阀芯阀芯串采用一体式结构，通过螺钉连接，并通过螺套与阀体连接，拆装方便。两个电磁先导阀设计在一个阀块内构成电磁先导阀。

系统工作时，p口与被试高压泵出口接通，当系统处于低压状态时，油液通过p口，经第一阀芯阀杆过液孔、第一阀芯阀芯螺套过液孔、通道a进入低压蓄能器，系统由低压蓄能器维持压力稳定。结合上位机软件，当系统压力高于设定压力时，此时给电磁先导阀28的两个电磁铁同时发送控制信号，p口的油液，经过滤器进入电磁先导阀，并经电磁先导阀换向后分别进入控制口k1和k2，其中k1口油液，进入控制腔，这里作用在第一阀芯控制阀芯下端控制腔的环形端面上，其作用力大于作用在第一阀芯控制阀芯上端环形端面的作用力，推动第一阀芯控制阀芯向上动作，并压紧在第一阀座上，这里第一阀芯控制阀芯开有气孔，以防止在推动第一阀芯控制阀芯向上动作的过程中，控制阀芯内腔与第一阀芯阀杆之间形成密闭气腔，而造成第一阀芯控制阀芯无法压紧到第一阀芯阀座上，使p口与低压蓄能器无法可靠截止。此时p口与第一阀芯阀芯螺套过液孔截止，油液无法进入低压蓄能器；同时k2口的控制液，作用在第二阀芯阀杆的控制端，第二阀芯阀杆克服弹簧的弹簧力，使得第二阀套过液孔与第二阀芯阀杆过液孔接通，低压蓄能器里残存的油液通过a口、第二阀套过液孔与第二阀芯阀杆过液孔接通，经t口回到液箱，此时系统由高压蓄能器维持压力稳定。当系统压力低于设定压力时，则停止向电磁先导阀发送控制信号，k1和k2口无控制液，第一阀芯控制阀芯在p口压力的作用下复位，p口与低压蓄能器之间的通道打开，同时第二阀芯阀杆在弹簧力的作用下，压靠在第二阀芯阀座上，使低压蓄能器与t口通道截止，系统重新由低压蓄能器维持压力稳定。

实施例二中采用双阀芯结构的优点在于：若控制第一阀芯动作的电磁先导阀故障，当系统压力大于设定压力时，控制部向控制第一阀芯和第二阀芯动作的电磁先导阀同时发送控制信号，此时第一阀芯由于控制第一阀芯动作的电磁先导阀故障，而不动作，第二阀芯换向，使低压蓄能器与液箱通道打开，此时来自液压泵的高压油液通过此通道回到液箱，对低压蓄能器实现实现保护；若控制第二阀芯动作的电磁先导阀故障，当系统压力大于设定压力时，控制部向控制第一阀芯和第二阀芯动作的电磁先导阀同时发送控制信号，第一阀芯换向，使液压泵出口油路与低压蓄能器通道截止，系统由高压蓄能器起到稳压作用，此时第二阀芯由于控制第二阀芯动作的电磁先导阀故障，而不动作，低压蓄能器与液箱直接的通道无法打开，使得低压蓄能器内会残留一部分油液，当系统压力低于设定值或系统停止工作时，控制部向控制第一阀芯和第二阀芯动作的电磁先导阀停止发送控制信号，第一阀芯复位，低压蓄能器与液压泵出口油路的通道导通，残留在低压蓄能器内的油液通过系统卸回油箱；

以上实施方式仅适于说明本公开，而并非对本公开的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本公开的范畴，本公开的专利保护范围应由权利要求限定。