专利名称：一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，适用于测试高功率液压泵的压力、流量、温度和转速等性能参数或及其变化，并对其性能进行分析。
背景技术：
液压泵是液压系统中的能源元件，它的作用是把电动机的机械能转换成流体的液压能，为液压系统提供一定压力和流量的油液，是整个液压系统的心脏，其性能好坏直接影响着整个液压系统的工作状况。因此，对于液压泵性能的精确测试有着非常重要的意义。液压泵性能测试是辨别产品优劣、改进结构设计、提高工艺水平、保证系统性能和促进产品升级的重要手段。目前，液压泵性能测试台的液压系统大都采用非功率回收的方式，其工作原理都是节流加载，通过在液压泵的出油管路上产生一定的节流阻力，从而对被试泵加载，进行测试工作。这种形式的试验台系统最简单，搭建系统所需的元件最少。但是，由于系统不带负载，试验时液压泵产生的能量全部转化热能，造成能量浪费，并且发热使油温升高。对于前期投入是节省了成本，然而，从长远使用角度分析，由于非功率回收系统在试验过程中，电能全部转化为热能而且耗散掉，在进行寿命试验时的能量损失更是十分巨大，特别是对于高功率液压泵性能试验台这点更为突出。因此，上述现有技术主要用来测试一些小功率的液压泵。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于测试高功率液压泵性能的节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统。为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，其特征在于包括机械补偿液压功率回收系统，所述机械补偿液压功率回收系统包括高压被试泵、交流电机、功率回收马达以及主油箱，所述高压被试泵的进油口与主油箱的出油口相连接，所述高压被试泵的出油口与功率回收马达的进油口相连接，所述功率回收马达的出油口与主油箱相连接，所述功率回收马达的动力输出端与交流电机的动力输入端相连接，所述交流电机的动力输出端与高压被试泵的动力输入端连接。进一步地，该高压泵性能测试台的液压系统还包括液压控制系统，所述液压控制系统包含设置在高压被试泵出油口的带第一电磁换向阀的第一插装阀，所述第一插装阀的先导级连接有第二电磁换向阀和第三电磁换向阀，所述第二电磁换向阀的支路上连接有第一溢流阀和比例溢流阀，所述第三电磁换向阀的支路上连接有第二溢流阀，所述第一插装阀的出油口连接有带第四电磁换向阀的第二插装阀、带第五电磁换向阀的第三插装阀以及带第六电磁换向阀的第四插装阀，所述第三插装阀的出油口连接有小流量计，所述第四插装阀的出油口连接有大流量计。进一步地，该高压泵性能测试台的液压系统还包括过滤温控系统，所述过滤温控系统包含设置在高压被试泵出油口的高压过滤器，设置在功率回收马达和主油箱之间的第一回油过滤器，设置在第一插装阀和主油箱之间的第二回油过滤器，依次设置在主油箱的回油口和出油口之间的第一吸油过滤器、由第一电机控制的过滤温控泵、回油管路粗过滤器、回油管路精过滤器、冷却器以及三通球阀。进一步地，该高压泵性能测试台的液压系统还包括漏油回收系统，所述漏油回收系统包含设置在漏油回收油箱和主油箱之间的第二吸油过滤器、由第二电机控制的漏油回收泵以及第三回油过滤器。进一步地，所述主油箱上设有加热器、第一液位控制继电器以及空气滤清器；所述主油箱的出油口设有电动调节阀和温度传感器。进一步地，所述高压被试泵的进油口设有负压传感器和第一压力表，所述高压被试泵的出油口设有压力传感器和第二压力表；所述高压被试泵的出油口和功率回收马达的进油口之间设有带第七电磁换向阀的第五插装阀。进一步地，所述交流电机的动力输出端和高压被试泵的动力输入端之间设有转矩转速传感器，所述交流电机和功率回收马达之间设有离合器，所述交流电机与变频器相连接。进一步地，所述功率回收马达的出油口和主油箱之间设有流量计。进一步地，所述第一插装阀的先导级设有第三压力表。进一步地，所述漏油回收油箱内设有第二液位控制继电器。与现有技术相比，本发明的优点在于该高压泵性能测试台的液压系统采用机械补偿功率回收方式，对于高功率液压泵的性能测试，能将试验过程中产生的大部分能量进行回收，大大降低了测试过程中的能量损失；另外，还采用液压比例加载技术实现泵的无级调压试验，采用大流量插装阀使得压力损失减小，使实验台检测流量可达到300L/min。
图1为本发明实施例的原理示意图。图中1-高压被试泵，2-转矩转速传感器，3-交流电机，4-变频器，5-离合器，6-第一回油过滤器，7-流量计，8-功率回收马达，9-第五插装阀，10-第七电磁换向阀，11-压力传感器，12-第二压力表，13-高压过滤器，14-第一插装阀，15-第一电磁换向阀，16-第一溢流阀，17-第二电磁换向阀，18-比例溢流阀，19-第三电磁换向阀，20-第二溢流阀，21-第三压力表，22-第四电磁换向阀，23-第二插装阀，24-第五电磁换向阀，25-第三插装阀，26-小流量计，27-第六电磁换向阀，28-第四插装阀，29-大流量计，30-第二回油过滤器，31-第三回油过滤器，32-漏油回收泵，33-第二吸油过滤器，34-第二电机，35-第二液位控制继电器，36-第一吸油过滤器，37-过滤温控泵，38-第一电机，39-回油管路粗过滤器，40-回油管路精过滤器，41-冷却器，42-加热器，43-第一液位控制继电器，44-空气滤清器，45-三通球阀，46-电动调节阀，47-温度传感器，48-负压传感器，49-第一压力表，50-主油箱，51-漏油回收油箱。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
参考图1，一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，其特征在于包括机械补偿液压功率回收系统，所述机械补偿液压功率回收系统包括高压被试泵1、交流电机3、功率回收马达8以及主油箱50，所述高压被试泵1的进油口与主油箱50的出油口相连接，所述高压被试泵1的出油口与功率回收马达8的进油口相连接，所述功率回收马达8的出油口与主油箱50相连接，所述功率回收马达8的动力输出端与交流电机3的动力输入端相连接，所述交流电机3的动力输出端与高压被试泵1的动力输入端连接。在本实施例中，该高压泵性能测试台的液压系统还包括液压控制系统，所述液压控制系统包含设置在高压被试泵1出油口的带第一电磁换向阀15的第一插装阀14，所述第一插装阀14的先导级设有第三压力表21，用于测量此处压力；所述第一插装阀14的先导级连接有第二电磁换向阀17和第三电磁换向阀19，所述第二电磁换向阀17的支路上连接有压力至40ΜΙ^的第一溢流阀16和压力至40ΜΙ^的比例溢流阀18，所述第三电磁换向阀19的支路上连接有压力至20MPa的第二溢流阀20，用于控制加载阀的选择以实现分级调压；所述第一插装阀14的出油口连接有带第四电磁换向阀22的第二插装阀23、带第五电磁换向阀M的第三插装阀25以及带第六电磁换向阀27的第四插装阀观，所述第三插装阀25的出油口连接有小流量计沈，所述第四插装阀观的出油口连接有大流量计四，用于实现流量测量方式可在无流量计、小流量计26以及大流量计四之间进行选择。在本实施例中，该高压泵性能测试台的液压系统还包括过滤温控系统，所述过滤温控系统包含设置在高压被试泵1出油口的高压过滤器13，设置在功率回收马达8和主油箱50之间的第一回油过滤器6，设置在第一插装阀14和主油箱50之间的第二回油过滤器30，依次设置在主油箱50的回油口和出油口之间的第一吸油过滤器36、由第一电机38控制的过滤温控泵37、回油管路粗过滤器39、回油管路精过滤器40、冷却器41以及三通球阀45。在本实施例中，该高压泵性能测试台的液压系统还包括漏油回收系统，所述漏油回收系统包含设置在漏油回收油箱51和主油箱50之间的第二吸油过滤器33、由第二电机34控制的漏油回收泵32以及第三回油过滤器31。所述漏油回收油箱51内设有第二液位控制继电器35，用于控制漏油回收油箱51的液位。在本实施例中，所述主油箱50上设有加热器42、第一液位控制继电器43以及空气滤清器44，所述加热器42用于在油温低于标准温度时对油液进行加热，所述第一液位控制继电器43用于对主油箱50液位进行控制，所述空气滤清器44用于过滤进入主油箱50的空气。所述主油箱50的出油口设有电动调节阀46和温度传感器47，所述电动调节阀46用于调节高压被试泵1进油口处的真空度，所述温度传感器47用于测量油温。在本实施例中，所述高压被试泵1的进油口设有负压传感器48和第一压力表49，所述负压传感器48和第一压力表49用于测量以及显示高压被试泵1进油口处的真空度。所述高压被试泵1的出油口设有压力传感器11和第二压力表12，所述压力传感器11和第二压力表12用于测量以及显示高压被试泵1出油口处的真空度。所述高压被试泵1的出油口和功率回收马达8的进油口之间设有带第七电磁换向阀10的第五插装阀9，用于控制功率回收马达8的启用与否。在本实施例中，所述交流电机3的动力输出端和高压被试泵1的动力输入端之间设有转矩转速传感器2，用于测量高压被试泵1的转矩以及转速。所述交流电机3和功率回收马达8之间设有离合器5，用于选择是否采用功率回收方式。所述交流电机3与变频器相连接，用于控制交流电机3的转速。所述功率回收马达8的出油口和主油箱50之间设有流量计7，用于测量流经功率回收马达8的流量。在本实施例中，所述第一插装阀14、第二插装阀23、第三插装阀25、第四插装阀观以及第五插装阀9均为方向阀，所述第一电磁换向阀15和第三电磁换向阀19均为二位二通电磁换向阀，所述第二电磁换向阀17和第七电磁换向阀10均为二位三通电磁换向阀，所述第四电磁换向阀22、第五电磁换向阀M以及第六电磁换向阀27均为二位四通电磁换向阀。在本实施例中，该高压泵性能测试台的液压系统适用于测量高功率液压泵，其测量最大功率可达200kW、最大压力可达40MPa、最大流量可达300L/min，其工作原理如下所述交流电机3的输出轴带动高压被试泵1转动，所述高压被试泵1输出的部分压力油经过第一插装阀14由第二插装阀23、第三插装阀25或第四插装阀观中的某一路回到主油箱50，从而实现流量测量方式在无流量计、小流量计沈以及大流量计四之间的选择。其中，第二插装阀23、第三插装阀25或第四插装阀观的选择由它们的先导控制阀——第四电磁换向阀22、第五电磁换向阀M以及第六电磁换向阀27来控制。与此同时，输出的少量油液经过高压过滤器13直接作用在第一插装阀14先导级的第一溢流阀16、比例溢流阀18或第二溢流阀20上，通过先导压力作用对系统进行加载。其中，加载溢流阀的选择由第二电磁换向阀17以及第三电磁换向阀19来控制。此外，多余的油液经由第五插装阀9驱动功率回收马达8旋转，所述功率回收马达8的输出轴通过离合器5与交流电机3的输入轴连接，从而带动交流电机3旋转，功率在交流电机3、高压被试泵1、功率回收马达8、交流电机3之间往复循环从而实现机械补偿功率回收。在本实施例中，所述过滤温控系统通过第一电机38驱动过滤温控泵37从主油箱50吸入油液后，液压油经过过滤精度等级较低的回油管路粗过滤器39后，再进入过滤精度较高的回油管路精过滤器40实现两级过滤，然后，经过冷却器41冷却后，根据高压被试泵1吸油口流量大小要求，通过三通球阀45选择进入高压被试泵1吸油口或直接流回主油箱50。在本实施例中，当漏油回收油箱51的液位逐渐增高，达到警戒线时，所述漏油回收油箱51中的第二液位控制继电器35自动控制第二电机34运转，从而使漏油回收泵32将泄漏的油液打回主油箱50中进行回收再利用。由于系统泄露的油液污染较严重，因此，所述漏油回收系统的吸油口与回油口分别装有第二吸油过滤器33以及第三回油过滤器31对油液进行过滤。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，其特征在于包括机械补偿液压功率回收系统，所述机械补偿液压功率回收系统包括高压被试泵、交流电机、功率回收马达以及主油箱，所述高压被试泵的进油口与主油箱的出油口相连接，所述高压被试泵的出油口与功率回收马达的进油口相连接，所述功率回收马达的出油口与主油箱相连接，所述功率回收马达的动力输出端与交流电机的动力输入端相连接，所述交流电机的动力输出端与高压被试泵的动力输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，其特征在于还包括液压控制系统，所述液压控制系统包含设置在高压被试泵出油口的带第一电磁换向阀的第一插装阀，所述第一插装阀的先导级连接有第二电磁换向阀和第三电磁换向阀，所述第二电磁换向阀的支路上连接有第一溢流阀和比例溢流阀，所述第三电磁换向阀的支路上连接有第二溢流阀，所述第一插装阀的出油口连接有带第四电磁换向阀的第二插装阀、带第五电磁换向阀的第三插装阀以及带第六电磁换向阀的第四插装阀，所述第三插装阀的出油口连接有小流量计，所述第四插装阀的出油口连接有大流量计。
3.根据权利要求1所述的一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，其特征在于还包括过滤温控系统，所述过滤温控系统包含设置在高压被试泵出油口的高压过滤器，设置在功率回收马达和主油箱之间的第一回油过滤器，设置在第一插装阀和主油箱之间的第二回油过滤器，依次设置在主油箱的回油口和出油口之间的第一吸油过滤器、由第一电机控制的过滤温控泵、回油管路粗过滤器、回油管路精过滤器、冷却器以及三通球阀。
4.根据权利要求1所述的一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，其特征在于还包括漏油回收系统，所述漏油回收系统包含设置在漏油回收油箱和主油箱之间的第二吸油过滤器、由第二电机控制的漏油回收泵以及第三回油过滤器。
5.根据权利要求1所述的一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，其特征在于所述主油箱上设有加热器、第一液位控制继电器以及空气滤清器；所述主油箱的出油口设有电动调节阀和温度传感器。
6.根据权利要求1所述的一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，其特征在于所述高压被试泵的进油口设有负压传感器和第一压力表，所述高压被试泵的出油口设有压力传感器和第二压力表；所述高压被试泵的出油口和功率回收马达的进油口之间设有带第七电磁换向阀的第五插装阀。
7.根据权利要求1所述的一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，其特征在于所述交流电机的动力输出端和高压被试泵的动力输入端之间设有转矩转速传感器，所述交流电机和功率回收马达之间设有离合器，所述交流电机与变频器相连接。
8.根据权利要求1或7所述的一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，其特征在于所述功率回收马达的出油口和主油箱之间设有流量计。
9.根据权利要求2所述的一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，其特征在于所述第一插装阀的先导级设有第三压力表。
10.根据权利要求4所述的一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，其特征在于所述漏油回收油箱内设有第二液位控制继电器。
全文摘要
本发明涉及一种节能无级调压型高压泵性能测试台的液压系统，其特征在于包括机械补偿液压功率回收系统，所述机械补偿液压功率回收系统包括高压被试泵、交流电机、功率回收马达以及主油箱，所述高压被试泵的进油口与主油箱的出油口相连接，所述高压被试泵的出油口与功率回收马达的进油口相连接，所述功率回收马达的出油口与主油箱相连接，所述功率回收马达的动力输出端与交流电机的动力输入端相连接，所述交流电机的动力输出端与高压被试泵的动力输入端连接。本发明大大降低了高功率液压泵性能测试过程中的能量损失、比较节能，减小压力损失、流量测试范围大，测试油压高并且实现无级调压。
文档编号F15B21/14GK102562563SQ20121000651
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者张伟, 陈传铭, 陈淑梅, 黄惠 申请人:福州大学