功率回收摆缸马达耐久性测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种功率回收摆缸马达耐久性测试系统，包括油箱模块(Ⅰ)、油泵电机组模块(Ⅱ)、桥式回路模块(Ⅲ)、主油泵电机组模块(Ⅳ)、油路换向模块(Ⅴ)、摆缸马达测试台架(Ⅵ)、传感器数据传输系统、电控系统和计算机数据采集处理中心；油箱模块(Ⅰ)一端依次通过主油泵电机组模块(Ⅳ)、油路换向模块(Ⅴ)与摆缸马达测试台架(Ⅵ)连接；油箱模块(Ⅰ)另一端依次通过油泵电机组模块(Ⅱ)、桥式回路模块(Ⅲ)与摆缸马达测试台架(Ⅵ)连接。该测试系统操作方便快捷，节能效果明显，大大降低了摆缸马达耐久性测试的成本。
【专利说明】
功率回收摆缸马达耐久性测试系统
技术领域
[0001] 本发明设及液压测试系统，具体地，设及功率回收摆缸马达耐久性测试系统。
【背景技术】
[0002] 摆缸马达是一种端面配油无连杆式曲轴低速大扭矩马达，其广泛应用于塑料机 械、轻工机械、冶金机械、矿山机械、船舶机械等各种机械的液压传动系统中。
[0003] 而耐久性试验是摆缸马达生产加工中必须进行的测试项目，其包含：1、超载试验： 在油溫30-60°C时，在最高压力或125%的额定压力及额定转速下，使得摆缸马达平稳的运 行10化;2、冲击试验:在额定转速及压力的条件下，每分钟换向10-30次(换向1次为1次冲 击），共需进行40万次冲击。在测试结束后，摆缸马达的容积效率降低不得超过4%，零件不 得有异常磨损。
[0004] 现有的试验台计算机辅助测控系统运通程度低，测试周期长，测试数据无法准确 的处理并存储。辅助马达的功率全部浪费，加载马达需高流量高压力运转，加载累能量消耗 大，并且，单个系统无法完成全部耐久性试验测试的所有项目。
[0005] 因此，急需要提供一种节能效果明显，测试成本低的功率回收摆缸马达耐久性测 试系统。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种功率回收摆缸马达耐久性测试系统，该测试系统操作方 便快捷，节能效果明显，大大降低了摆缸马达耐久性测试的成本。
[0007] 为了实现上述目的，本发明提供了一种功率回收摆缸马达耐久性测试系统，该测 试系统包括带溫控系统的油箱模块、用于补油的油累电机组模块、桥式回路模块、主油累电 机组模块、油路换向模块、摆缸马达测试台架、传感器数据传输系统、电控系统和计算机数 据采集处理中屯、;其中，
[000引油箱模块一端依次通过主油累电机组模块、油路换向模块与摆缸马达测试台架相 连接；
[0009] 油箱模块另一端依次通过油累电机组模块、桥式回路模块与摆缸马达测试台架相 连接；
[0010] 电控系统分别与油累电机组模块和主油累电机组模块相连接W控制油累电机组 模块和主油累电机组模块的启动或停止；
[0011] 传感器数据传输系统能够将测试系统的溫度、压力、扭矩、转速传递至计算机数据 采集处理中屯、。
[0012] 优选地，油箱模块包括通过油管依次连接的有液位显示的油箱、溫度传感器和溫 控加热装置W及与油路换向模块相连接的溫控冷却装置，溫控冷却装置上连接有滤纸过滤 网。
[0013] 优选地，油累电机组模块包括依次连接的第一截止阀、低压变量累电机组、第一管 式单向阀和第一过滤器，第一截止阀与油箱相连，第一过滤器与桥式回路模块相连接的管 路上设有第一压力传感器组件。
[0014] 优选地，摆缸马达测试台架包括转速扭矩传感器，转速扭矩传感器一端与辅助马 达相连接，另一端与被测马达相连接;被测马达上还连接有被测马达外泄漏流量计。
[0015] 优选地，桥式回路模块包括补油累溢流阀和首尾依次连接形成环状油道的第一板 式单向阀、第二板式单向阀、第=板式单向阀、第四板式单向阀，其中，
[0016] 第一板式单向阀和第二板式单向阀之间的油道与补油累溢流阀的一端相连接，补 油累溢流阀的另一端与油路换向模块相连接；
[0017] 第二板式单向阀和第=板式单向阀之间的油道与辅助马达相连接的管路上设有 第=压力传感器组件；
[0018] 第=板式单向阀和第四板式单向阀之间的油道依次通过第=管式单向阀与油路 换向模块相连接；
[0019] 第四板式单向阀和第一板式单向阀之间的油道与辅助马达相连接的管路上设有 第四压力传感器组件。
[0020] 优选地，主油累电机组模块包括依次连接的第二截止阀、高压变量累电机组、第二 管式单向阀和第二过滤器，第二截止阀与溫控加热装置相连，第二过滤器与油路换向模块 相连接的管路上设有第二压力传感器组件。
[0021] 优选地，油路换向模块包括加载累溢流阀、背压阀和电液换向阀，其中，
[0022] 补油累溢流阀的另一端分别与加载累溢流阀、背压阀的一端相连接；
[0023] 加载累溢流阀的另一端通过流量计与电液换向阀相连接；
[0024] 背压阀的另一端与电液换向阀相连接；
[0025] 第=管式单向阀和第二压力传感器组件均与流量计相连接；
[0026] 电液换向阀与被测马达相连接的两条油路上分别设有第五压力传感器组件和第 六压力传感器组件。
[0027] 根据上述技术方案，本发明通过油路换向模块可实现马达的正反转，电控系统可 稳定的控制油累电机组模块和的启停，传感器可将测试溫度、压力、扭矩、转速传递至数据 采集卡，并经过计算机数据采集处理精准地判别产品性能。同时，液压系统的优化，可W将 辅助马达的功率回收给被测马达使用，节能效果明显，降低了测试的成本。
[0028] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。
【附图说明】
[0029] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0030] 图1是根据本发明提供的一种功率回收摆缸马达耐久性测试系统的模块图；
[0031 ]图2是根据本发明提供的一种功率回收摆缸马达耐久性测试系统的原理图。
[0032] 附图标记说明
[0033] I-油箱模块 n-油累电机组模块
[0034] 虹-桥式回路模块 IV-主油累电机组模块
[0035] V-油路换向模块 VI-摆缸马达测试台架
[0036] I-油箱 2-溫度传感器
[0037] 31-溫控加热装置 32-溫控冷却装置
[0038] 41-第一截止阀 42-第二截止阀
[0039] 51-低压变量累电机组 52-高压变量累电机组
[0040] 61-第一管式单向阀 62-第二管式单向阀
[0041 ] 63-第=管式单向阀 71-第一过滤器
[0042] 72-第二过滤器 73-滤纸过滤网
[0043] 81-第一压力传感器组件 82-第二压力传感器组件
[0044] 83-第S压力传感器组件 84-第四压力传感器组件
[0045] 85-第五压力传感器组件 86-第六压力传感器组件
[0046] 91-补油累溢流阀 92-加载累溢流阀
[0047] 93-背压阀 101-流量计
[004引102-被测马达外泄漏流量计 11-电液换向阀
[0049] 121-第一板式单向阀 122-第二板式单向阀
[0050] 123-第S板式单向阀 124-第四板式单向阀
[0051] 125-辅助马达 126-被测马达
[0化2] 127-转速扭矩传感器
【具体实施方式】
[0053] W下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0054] 1、测试油溫控制：当油溫低于30°C时，溫控加热装置31通电，当溫度达到30°C时， 溫控加热装置关闭，摆缸马达测试开始，测试过程溫度逐渐上升，当超过60°C时，溫控冷却 装置32开启。将测试油溫恒定在测试条件需要的30°C至60°C之间。此过程由计算机辅助测 控系统完成，通过溫度传感器2,搭载在Labview软件商的测试平台获得数据，将反馈作用于 化C，控制溫控加热装置31和溫控冷却装置32，实现油溫的自动控制。
[0055] 2、补油功能的油累电机组采用低压大流量变量累，保证不同排量的马达都可W达 到额定转速，加载功能的油累电机组采用小流量高压力变量累，由于功率回收的功能，辅助 马达出油通过第S管式单向阀63回收到被测马达126,加载油累只需小流量高压力即可使 被测马达126达到额定转速和压力，实现了节能效果。
[0056] 3、补油累溢流阀91、加载累溢流阀92、背压阀93采用远程控制，第一压力传感器组 件81(压力传感器和压力表组件）、第二压力传感器组件82、第=压力传感器组件83、第四压 力传感器组件84、第五压力传感器组件85、第六压力传感器组件86安装在测控台上，在电气 试验台上即可调节压力获得测试条件。
[0057] 4、通过上述1、2、3的操作，就可W获得试验所需要的溫度、流量、压力等条件，首先 打开低压变量累电机组51的开关使油累电机组模块工作补油，液压油通过第=板式单向阀 123、第四板式单向阀124两端，被测马达126两端压力均衡，辅助马达125不转动。液压油分 为两路，一路通到补油累溢流阀91，此时补油累溢流阀91设定压力为0,溢流阀开启，液压油 通过回油箱。一路通过第=板式单向阀123、第四板式单向阀124,再通过第=管式单向阀 63,至加载累溢流阀92,此时加载累溢流阀92设定压力为0,溢流阀开启，液压油通过回油 箱。
[0058] 打开电液换向阀11至A口进油，增大补油累溢流阀91和加载累溢流阀92的压力关 闭运两路油路，至马达正常转动。此时补油功能的油累电机组输出的液压油通过第=板式 单向阀123、第四板式单向阀124两端，被测马达126两端压力均衡，辅助马达125不转动，液 压油通过第=板式单向阀123、第四板式单向阀124,再通过第=管式单向阀63经流量计101 至摆缸马达A口，由于马达B口连接的背压溢流阀设定压力为0,所W液压油进A口从B口出回 油箱，此时被测马达126转动，辅助马达125同步转动，辅助马达125作累的功能，此时液压回 路通路发生变化，第一板式单向阀121和第=板式单向阀123由于压差的作用关闭，补油功 能的油累电机组输出的液压油经第二板式单向阀122,被辅助马达125吸入，排出后由第四 板式单向阀124进第=管式单向阀63，经过流量计101至被测马达126的A 口到B 口回油箱，完 成液压回路的循环。调节补油功能的油累电机组的流量，使被测马达126的转速达到额定转 速，被测马达126的转速通过转矩转速传感器127显示在操作台仪表上。此时在Labview软件 搭载的平台上确认此时的流量为空载时流量，系统会记录此数据为空载时流量，并用此数 据自动计算不同压力下的容积效率。
[0059] 开启加载功能的油累电机模块，油累开始供油，回路液压油多出马达转速所需液 压油，加载累溢流阀92开启，增大加载累溢流阀92压力，被测马达126的A口压力升高，马达 继续运转则辅助马达125出口压力必须升高开启第=管式单向阀63,使油路循环杨通。辅助 马达125作累功能，出口压力升高，则被测马达126供给的扭矩升高，被测马达126带动辅助 马达125实现了加载功能，加载累溢流阀92设定压力越高则被测马达126扭矩越大，将被测 马达126的压力设定在额定压力，此时即完成了被测马达126正转耐久性测试的所有条件。
[0060] 此时的流量计101显示的流量即为负载时的容积效率，此时转矩转速传感器127的 扭矩为实际输出扭矩。此时计算机测控系统的软件会根据公式计算容积效率和总效率。
[0061 ]容积效率 i中，Vi为加载时流量，Ve为空载时流量）
[0062] 机械效率 其中，T为输出扭矩，P为马达AB 口压差，V为马达排量）
[0063] 软件平台可W根据采集到的数据及已输入的公式自动计算出马达的容积效率总 效率，并显示在人机交互的界面上，同时通过数据库技术将得到的参数存储W便统一打印 查看测试前后的数据变化情况。
[0064] 当控制电液换向阀11向右换向至被测马达126的B口进油，此时油路发生变化，马 达反向旋转，第二板式单向阀122和第四板式单向阀124由于压差的作用关闭，补油功能的 油累电机组输出的液压油经第一板式单向阀121，被辅助马达125吸入，排出后由第S板式 单向阀123进第=管式单向阀63,经过流量计101至被测马达126的B 口到A 口回油箱，完成液 压回路的循环。通过Labview软件搭载的平台，设定每分钟换向次数，计算机平台向化C发送 指令定时换向，完成摆缸马达的冲击试验。
[0065] 试验系统的背压阀93可W给被测马达126提供背压测试，被测马达126的外泄口流 量计能满足不同工况的模拟测试;被测马达外泄漏流量计102可W准确的记录外泄情况，并 存储进计算机的数据库，W便分析零件的磨损情况；回路中的过滤器的使用，能够明显的提 高油液清洁度，避免油液污染对试验造成影响。
[0066] W上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实 施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可W对本发明的技术方案进行多种简 单变型，运些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0067] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可W通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0068] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可W进行任意组合，只要其不违背本 发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1. 一种功率回收摆缸马达耐久性测试系统，其特征在于，所述测试系统包括带温控系 统的油箱模块（I)、用于补油的油栗电机组模块（π)、桥式回路模块（m)、主油栗电机组模 块(IV)、油路换向模块（V)、摆缸马达测试台架(VI)、传感器数据传输系统、电控系统和计 算机数据采集处理中心;其中， 所述油箱模块（I) 一端依次通过所述主油栗电机组模块(IV)、油路换向模块（V)与所 述摆缸马达测试台架(VI)相连接； 所述油箱模块（I)另一端依次通过所述油栗电机组模块（Π )、桥式回路模块（ΙΠ )与所 述摆缸马达测试台架(VI)相连接； 所述电控系统分别与所述油栗电机组模块（Π )和主油栗电机组模块(IV)相连接以控 制所述油栗电机组模块（Π )和主油栗电机组模块(IV)的启动或停止； 所述传感器数据传输系统能够将测试系统的温度、压力、扭矩、转速传递至所述计算机 数据采集处理中心。2. 根据权利要求1所述的功率回收摆缸马达耐久性测试系统，其特征在于，所述油箱模 块（I)包括通过油管依次连接的有液位显示的油箱（1)、温度传感器（2)和温控加热装置 (31)以及与所述油路换向模块（V)相连接的温控冷却装置(32)，所述温控冷却装置(32)上 连接有滤纸过滤网（73)。3. 根据权利要求2所述的功率回收摆缸马达耐久性测试系统，其特征在于，所述油栗电 机组模块（Π )包括依次连接的第一截止阀（41)、低压变量栗电机组(51)、第一管式单向阀 (61)和第一过滤器(71)，所述第一截止阀(41)与所述油箱（1)相连，所述第一过滤器(71)与 所述桥式回路模块(ΙΠ )相连接的管路上设有第一压力传感器组件(81)。4. 根据权利要求3所述的功率回收摆缸马达耐久性测试系统，其特征在于，所述摆缸马 达测试台架(VI)包括转速扭矩传感器（127)，所述转速扭矩传感器（127) -端与辅助马达 (125)相连接，另一端与被测马达（126)相连接;所述被测马达（126)上还连接有被测马达外 泄漏流量计（102)。5. 根据权利要求4所述的功率回收摆缸马达耐久性测试系统，其特征在于，所述桥式回 路模块（m)包括补油栗溢流阀（91)和首尾依次连接形成环状油道的第一板式单向阀 (121)、第二板式单向阀（122)、第三板式单向阀（123)、第四板式单向阀（124)，其中， 所述第一板式单向阀（121)和第二板式单向阀（122)之间的油道与所述补油栗溢流阀 (91)的一端相连接，所述补油栗溢流阀(91)的另一端与所述油路换向模块（V)相连接； 所述第二板式单向阀（122)和第三板式单向阀（123)之间的油道与所述辅助马达（125) 相连接的管路上设有第三压力传感器组件(83); 所述第三板式单向阀（123)和第四板式单向阀（124)之间的油道依次通过第三管式单 向阀(63)与所述油路换向模块（V)相连接； 所述第四板式单向阀（124)和第一板式单向阀（121)之间的油道与所述辅助马达（125) 相连接的管路上设有第四压力传感器组件(84)。6. 根据权利要求5所述的功率回收摆缸马达耐久性测试系统，其特征在于，所述主油栗 电机组模块(IV)包括依次连接的第二截止阀（42 )、高压变量栗电机组(52 )、第二管式单向 阀（62)和第二过滤器(72)，所述第二截止阀（42)与所述温控加热装置(31)相连，所述第二 过滤器(72)与所述油路换向模块（V)相连接的管路上设有第二压力传感器组件(82)。7.根据权利要求6所述的功率回收摆缸马达耐久性测试系统，其特征在于，所述油路换 向模块（V)包括加载栗溢流阀(92)、背压阀(93)和电液换向阀（11)，其中， 所述所述补油栗溢流阀（91)的另一端分别与所述加载栗溢流阀（92)、背压阀（93)的一 端相连接； 所述加载栗溢流阀(92)的另一端通过流量计（101)与所述电液换向阀（11)相连接； 所述背压阀(93)的另一端与所述电液换向阀（11)相连接； 所述第三管式单向阀(63)和第二压力传感器组件(82)均与所述流量计（101)相连接； 所述电液换向阀（11)与所述被测马达（126)相连接的两条油路上分别设有第五压力传 感器组件(85)和第六压力传感器组件(86)。
【文档编号】F15B19/00GK106015177SQ201610634106
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月5日
【发明人】蔡国定, 张平平, 何关清, 金鑫
【申请人】芜湖中意液压科技股份有限责任公司