一种液压泵及马达耐久性试验系统的制作方法

本实用新型涉及液压元件试验技术领域，尤其涉及一种液压泵及马达耐久性试验系统。

背景技术：

液压泵和液压马达是通常是整个液压系统的核心元件，两者的工作状态对整个液压系统会产生决定性影响，而液压泵和液压马达的耐久性却是整个液压系统的薄弱环节。因此为确保液压泵在规定使用时间内的正常运行，挑选合格的液压泵供应商，就必须对液压泵进行耐久性试验。

由于液压泵和液压马达的试验标准有所差别，为了确保液压泵和液压马达耐久性试验的准确性，通常将被试液压泵和被试马达分别置于各自的试验系统中进行试验，导致试验成本增高。

为此，亟需提供一种液压泵及马达的耐久性试验系统以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种液压泵及马达耐久性试验系统，能同时对被试液压泵和被试马达做耐久性试验。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种液压泵及马达耐久性试验系统，包括：

第一试验回路，其包括第一加载阀，被试液压泵与所述第一加载阀连接；

第二试验回路，其包括负载和第二加载阀，被试马达与所述负载刚性连接，且与所述第二加载阀并联；

控制阀组件，设置于所述第一试验回路和所述第二试验回路之间，所述控制阀组件能选择性将所述第一试验回路和所述第二试验回路连通，所述被试液压泵为所述被试马达提供动力。

作为优选，所述第一试验回路包括第一控制回路，所述第一控制回路被配置为，当所述被试液压泵为单向泵时，所述被试液压泵通过所述第一控制回路使所述被试液压泵的第一泵工作油口与油箱连通，所述被试液压泵的第二泵工作油口与所述第一加载阀连通后并与所述油箱连通；当所述被试液压泵为双向泵时，所述被试液压泵通过所述第一控制回路与所述第一加载阀形成闭式回路。

作为优选，所述第一控制回路包括与所述第一加载阀连接的第一方向控制回路，所述第一方向控制回路的第一端与所述第一泵工作油口选择性连通，所述第一方向控制回路的第二端与所述第二泵工作油口选择性连通，所述第一方向控制回路被配置为能使所述第一泵工作油口和所述第二泵工作油口中压力较高的油口与所述第一加载阀的进油口连通；

所述第二试验回路包括与所述第二加载阀连接的第二方向控制回路，所述第二方向控制回路与所述被试马达并联，所述第二方向控制回路的第一端能选择性与所述第一泵工作油口连通，所述第二方向控制回路的第二端与所述第二泵工作油口选择性连通，所述第二方向控制回路被配置为能使所述第一泵工作油口和第二泵工作油口中压力较高的油口与所述第二加载阀的进油口连通。

作为优选，所述控制阀组件包括：

第一控制阀，位于所述第一方向控制回路的第一端和所述第二方向控制回路的第一端之间，并能选择性使所述第一方向控制回路的第一端和所述第二方向控制回路的第一端连通；

第二控制阀，位于所述第一方向控制回路的第二端和所述第二方向控制回路的第二端之间，并能选择性使所述第一方向控制回路的第二端和所述第二方向控制回路的第二端连通。

作为优选，所述第一方向控制回路包括相互串联的第一单向阀和第二单向阀，以及相互串联的第三单向阀和第四单向阀，所述第一加载阀位于所述第一单向阀和所述第二单向阀之间，且位于所述第三单向阀和所述第四单向阀之间，其中，所述第一单向阀的进油口与所述第一泵工作油口连通，所述第二单向阀的出油口选择性与所述第二泵工作油口或所述油箱连通，所述第三单向阀的进油口与所述第二泵工作油口连通，所述第四单向阀的出油口选择性与所述第一泵工作油口或所述油箱连通。

作为优选，所述液压泵及马达耐久性试验系统还包括均与所述油箱连接的第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀和第四开关阀，所述第一开关阀通过第一管路与所述第一泵工作油口连接，所述第二开关阀通过第二管路与所述第二泵工作油口连通，所述第一开关阀和所述第三开关阀通过第三管路连接，所述第二开关阀和所述第四开关阀通过第四管路连通，所述第一方向控制回路的第一端与所述第三管路连通，所述第一方向控制回路的第二端与所述第四管路连通。

作为优选，所述第一控制阀设置于所述第三管路上，所述第二控制阀设置于所述第四管路上。

作为优选，所述被试马达的第一马达工作油口和所述第二方向控制回路的第一端均通过所述第三管路与所述第三开关阀连接；

所述被试马达的第二马达工作油口和所述第二方向控制回路的第二端均通过所述第四管路与所述第四开关阀连接。

作为优选，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为电磁控制阀。

作为优选，所述第二加载阀的出口连接有过滤器和冷却器。

本实用新型的有益效果：

1)通过在第一试验回路和第二试验回路之间设置控制阀组件，使得当控制阀组件处于关闭状态时，第一试验回路和第二试验回路处于断开状态，该试验系统可对被试液压泵单独进行耐久性试验；当控制阀组件处于打开状态时，第一试验回路和第二试验回路处于连通状态，该试验系统可对被试液压泵和被试马达同时做耐久性试验，实现了耐久性试验系统的功能多样化。

2)通过将第一加载阀作为对被试液压泵进行试验的负载，相较于使用液压马达作为被试液压泵进行试验的负载，前者成本较低，从而节约了试验本，并且在第一试验回路和第二试验回路连通后，第一加载阀还可作为整个试验系统的安全阀使用。

3)当被试液压泵和被试马达同时处于上述试验系统时，在被试马达制动的时间内，若此时将第一加载阀调定到被试液压泵的额定压力，又可以做被试液压泵的耐久试验，提高了试验系统的利用率。

附图说明

图1是本实施例提供的一种液压泵及马达耐久性试验系统的原理图；

图2是本实施例提供的又一种液压泵及马达耐久性试验系统的原理图。

图中：

1、被试液压泵；p、第一泵工作油口；s、第二泵工作油口；

2、第一加载阀；

3、被试马达；a、第一马达工作油口；b、第二马达工作油口；

4、加载飞轮；5、第二加载阀；6、过滤器；7、冷却器；8、第一控制阀；9、第二控制阀；

101、第一单向阀；102、第二单向阀；103、第三单向阀；104、第四单向阀；105、第五单向阀；106、第六单向阀；107、第七单向阀；108、第八单向阀；

100、油箱；

201、第一开关阀；202、第二开关阀；203、第三开关阀；204、第四开关阀；

t-1、第一温度传感器；p-1、第一压力传感器；q-1、第一流量传感器；t-2、第二温度传感器；p-2、第二压力传感器；q-2、第二流量传感器；t-3、第三温度传感器；p-3、第三压力传感器；q-3、第三流量传感器；t-4、第四温度传感器；p-4、第四压力传感器；q-4、第四流量传感器；p-p、第五压力传感器；p-s、第六压力传感器；p-a、第七压力传感器；p-b、第八压力传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图2所示，本实施例公开一种液压泵及马达耐久性试验系统，其包括第一试验回路和第二试验回路，其中第一试验回路包括第一加载阀2，被试液压泵1与第一加载阀2连接；第二试验回路包括负载和第二加载阀5，被试马达3与负载刚性连接，且与第二加载阀5并联；其中负载可选加载飞轮4。另外，该耐久性试验系统还包括设置于第一试验回路和第二试验回路之间的控制阀组件，控制阀组件能选择性将第一试验回路和第二试验回路连通，被试液压泵1为被试马达3提供动力。

当控制阀组件处于关闭状态时，第一试验回路和第二试验回路处于断开状态，该试验系统可对被试液压泵1单独进行耐久性试验；当控制阀组件处于打开状态时，第一试验回路和第二试验回路处于连通状态，该试验系统可对被试液压泵1和被试马达33同时做耐久性试验。

本实施例中通过将第一加载阀2作为对被试液压泵1进行试验的负载，相较于使用马达作为被试液压泵1进行试验的负载，前者成本较低，从而节约了试验成本，并且在第一试验回路和第二试验回路连通后，第一加载阀2还可作为整个试验系统的安全阀使用。

参照图1，本实施例提供的液压泵及液压马达耐久性试验系统主要针对工程机械中的双向泵和双向马达进行试验。

具体地，第一试验回路中包括第一控制回路，第一控制回路包括与第一加载阀2连接的第一方向控制回路，第一方向控制回路的第一端与第一泵工作油口p连通，第一方向控制回路的第二端与第二泵工作油口s连通，第一控制阀8被配置为能使第一泵工作油口p和第二泵工作油口s中压力较高的油口与第一加载阀2的进油口连通；第二试验回路中包括第二控制回路，第二控制回路包括与第二加载阀5连接的第二方向控制回路，第二方向控制回路与被试马达3并联，第二方向控制回路的第一端能与第一泵工作油口p连通，第二方向控制回路的第二端与第二泵工作油口s连通，第二方向控制回路被配置为能使第一泵工作油口p和第二泵工作油口s中压力较高的油口与第二加载阀5的进油口连通。相应地，控制阀组件包括第一控制阀8和第二控制阀9，第一控制阀8位于第一方向控制回路的第一端和第二方向控制回路的第一端之间，并能将选择性使第一方向控制回路的第一端和第二方向控制回路的第一端连通；第二控制阀9位于第一方向控制回路的第二端和第二方向控制回路的第二端之间，并能将选择性使第一方向控制回路的第二端和第二方向控制回路的第二端连通。其中，第一控制阀8和第二控制阀9为电磁控制阀，另外，还可选第一加载阀2和第二加载阀5均为电比例溢流阀，以方便试验系统实现电控制。

第一方向控制回路和第二方向控制回路的设置使得无论被试双向液压泵的第一泵工作油口p处于高压还是第二泵工作油口s处于高压，均可使高压端与第一加载阀2连通。同时，当控制阀组件使第一试验回路和第二试验回路连通后，无论被试双向液压泵的第一泵工作油口p处于高压还是第二泵工作油口s处于低压，均可使高压端与第二加载阀5连通，从而确保被试双向液压泵和被试双向马达的两个工作状态均能被试验。

其中，第一方向控制回路包括相互串联的第一单向阀101和第二单向阀102，以及相互串联的第三单向阀103和第四单向阀104，第一加载阀2位于第一单向阀101和第二单向阀102之间，且位于第三单向阀103和第四单向阀104之间，其中，第一单向阀101的进油口与第一泵工作油口p连通，第二单向阀102的出油口与第二泵工作油口s连通，第三单向阀103的进油口第二泵工作油口s连通，第四单向阀104的出油口与第一泵工作油口p连通。

同理，第二方向控制回路包括相互串联的第五单向阀105和第六单向阀106，以及相互串联的第七单向阀107和第八单向阀108，第二加载阀5位于第五单向阀105和第六单向阀106之间，且位于第七单向阀107和第八单向阀108之间，其中，第五单向阀105的进油口能通过第一控制阀8与被试液压泵1的第一泵工作油口p连通，第六单向阀106的出油口能通过第二控制阀9与第二泵工作油口s连通，第七单向阀107的进油口能通过第二控制阀9与第二泵工作油口s连通，第八单向阀108的出油口能通过第一控制阀8与第一泵工作油口p连通。

具体地，当第一控制阀8和第二控制阀9处于断开状态，且被试双向液压泵的第一泵工作油口p为高压油口，第二泵工作油口s为低压油口，液压油依次经过第一泵工作油口p-第一单向阀101-第一加载阀2-第二单向阀102-第二泵工作油口s；当第一泵工作油口p为低压油口，第二泵工作油口s为高压油口，液压油依次经过第二泵工作油口s-第三单向阀103-第一加载阀2-第四单向阀104-第一泵工作油口p。

当第一控制阀8和第二控制阀9处于连通状态，第二泵工作油口s为低压油口，第一方向控制回路、第二方向控制回路和马达均处于并联状态，其中被试双向液压泵与第二方向控制回路中液压油的流向与被试双向液压泵与第一方向控制回路基本相同。具体当被试双向液压泵的第一泵工作油口p为高压油口，第二泵工作油口s为低压油口，液压油依次经过第一泵工作油口p-第一控制阀8-第五单向阀105-第二加载阀5-第六单向阀106-第二控制阀9-第二泵工作油口s；当被试双向液压泵的第一泵工作油口p为低压油口，第二泵工作油口s为高压油口，液压油依次经过第二泵工作油口s-第二控制阀9-第七单向阀107-第二加载阀5-第八单向阀108-第一控制阀8-第一泵工作油口p。

进一步可选地，为避免第二加载阀5溢流的液压油温度较高，导致被试马达3的试验受影响，可选在第二加载阀5的出油口设置冷却器7。进一步地，为确保第二加载阀5溢流的液压油返回至被试液压泵1时的洁净度，第二加载阀5出油口还连接有过滤器6。其中过滤器6和冷却器7可串联连接。

另外，参照图2，为了提高液压泵及马达耐久性试验系统的通用性，即使该系统不仅可以用于被试双向液压泵和被试双向马达的耐久性试验，其还可以用于被试单向液压泵和被试单向马达的耐久性试验。

具体地，第一控制回路还包括均与油箱100连接的第一开关阀201、第二开关阀202，第二控制回路还包括均与油箱100连接的第三开关阀203和第四开关阀204，第一开关阀201通过第一管路与第一泵工作油口p连接，第二开关阀202通过第二管路与第二泵工作油口s连通，第一开关阀201和第三开关阀203通过第三管路连接，第二开关阀202和第四开关阀204通过第四管路连通，第一方向控制回路的第一端与第三管路连通，第一方向控制回路的第二端与第四管路连通。相应地，被试马达3的第一马达工作油口a和第二方向控制回路的第一端均通过第三管路与第三开关阀203连接；被试马达3的第二马达工作油口b和第二方向控制回路的第二端均通过第四管路与第四开关阀204连接。其中第一控制阀8设置于第三管路上，第二控制阀9设置于第四管路上。第一开关阀201、第二开关阀202、第三开关阀203和第四开关阀204的设置，能使第一单向阀101的进油口与第一泵工作油口p连通，第二单向阀102的出油口选择性与第二泵工作油口s或油箱100连通，第三单向阀103的进油口与第二泵工作油口s连通，第四单向阀104的出油口选择性与第一泵工作油口p或油箱100连通；以及第六单向阀106的出油口选择性与第二泵工作油口s或油箱100连通，第八单向阀108的出油口选择性与第一泵工作油口p或油箱100连通。

当被试单向液压泵进行耐久性试验，且被试单向液压泵的第一泵工作油口p为压油口，即高压油口，第二泵工作油口s为吸油口，即低压油口，第一开关阀201处于关闭状态，第二开关阀202处于打开状态，第三开关阀203处于关闭状态，第四开关阀204处于打开状态，第一控制阀8处于断开状态，第二控制阀9处于连通状态，液压油从油箱100依次经过第二开关阀202-第二泵工作油口s-第一泵工作油口p-第一单向阀101-第一加载阀2-第二单向阀102-第二控制阀9-第四开关阀204-油箱100。当被试单向液压泵的第一泵工作油口p为吸油口，即低压油口，第二泵工作油口s为压油口，即高压油口，与上述基本类似，此时将各自的开关阀及控制阀状态进行切换，即将开关阀处于关闭状态的切换为处于打开状态，将打开状态的切换为关闭状态，将控制阀处于断开状态的切换为连通状态，处于连通状态的切换为断开状态，在此不再赘述。

当被试单向液压泵和被试单向马达进行耐久性试验，第一控制阀8和第二控制阀9均处于连通状态，且被试单向液压泵的第一泵工作油口p为压油口，即高压油口，第二泵工作油口s为吸油口，即低压油口，第一开关阀201处于关闭状态，第二开关阀202处于打开状态，第三开关阀203处于关闭状态，第四开关阀204处于打开状态，第一方向控制回路中油液流向与上述被试单向液压泵中流向相同，在此不再赘述；第二方向控制回路中的油液可依次经过第三单向阀103-第二加载阀5-第四单向阀104-第四单向阀104-油箱100，对于与其并联的被试单向马达，油液经过第一控制阀8一部分油液经过第二方向控制回路，另一部分油液经过被试单向马达的第一马达工作油口a到达第二马达工作油口b，最后进入油箱100。当被试单向液压泵的第一泵工作油口p为吸油口，即低压油口，第二泵工作油口s为压油口，即高压油口，此时将各自的开关阀状态进行切换，即将开关阀处于关闭状态的切换为处于打开状态，将打开状态的切换为关闭状态，在此不再赘述。

上述液压泵及液压马达耐久性试验系统进行试验时，为贴合被试液压泵1和被试马达3的实际工况可选择性切换被试马达3和被试液压泵1的试验状态，即使被试马达3可交替进行启动-运行-制动等工作过程，而非一味地长时间进行满载或超载运行。

具体地，以用于工程机械行走系统中的双向变量泵和双向变量马达为例，使用上述液压泵及马达耐久性试验系统进行试验。

当做被试液压泵1试验时，将第一控制阀8和第二控制阀9断开，第一开关阀201、第二开关阀202、第三开关阀203及第四开关阀204均处于关闭状态，整个第一试验回路属于闭式回路，通过改变被试液压泵1的排量以及第一加载阀2的加载压力以模仿被试液压泵1实际工况，进而使得耐久性试验更贴合实际。

具体地，可通过改变变量泵的斜盘摆角来改变被试液压泵1的排量。具体操作时，假设斜盘摆角的角度为20°，首先调整为5°，加载压力设置为300bar，保持2s，斜盘摆角改为10°，加载压力变为最大压力450bar，保持3s，斜盘摆角摆到20°，加载压力调整为100bar，保持2.5s.然后调整为-5°，加载压力设置为-300bar，保持2s，斜盘摆角改为10°，加载压力变为最大压力450bar，保持3s，斜盘摆角摆到-20°，加载压力调整为100bar，作为一个加载循环。

液压泵试验标准：15s一个循环，试验运行1000h，最大压力占比40％。

当做被试马达3试验时，将第一控制阀8和第二控制阀9连通，第一开关阀201、第二开关阀202、第三开关阀203及第四开关阀204均处于关闭状态，加载飞轮4与被试马达3刚性连接，两者转速相同，将第一加载阀2的加载压力调节至较大值，如550bar，将第二加载阀5的加载压力调至试验压力450bar，第二加载阀5的试验压力小于第一加载阀2的调定压力，此时，第一加载阀2作为整个闭式回路的安全阀。

调节泵排量使马达转速从0上升到额定转速马达正转，维持一段时间2s，然后减小泵排量，使马达制动，等马达转速降为0后，再次调节泵排量，使马达反转到额定转速，当达到额定转速时，减小泵排量，使马达制动，等马达转速降为0后，重复该过程正转-反转-正转-反转。该过程伴随着马达压力的变化，不过最大压力被限定在第二加载阀5加载压力。

马达耐久试验标准：15s一个正反循环，试验运行1000h，最大压力占总时间的40％。

这样试验可以更接近实际工况下的马达运行状态，在整车上，马达会重复启停，而试验流程模拟的就是该过程，国标中的试验方法使马达在满载下工作，能量消耗较大，同时马达一直运行在满载平稳工况下，与实际工作状态差距较大。

另外，当被试液压泵1和被试马达3同时处于上述试验系统时，在被试马达3制动的时间内，若此时将第一加载阀2调定到被试液压泵1的额定压力，又可以做被试液压泵1的耐久试验，提高了试验系统的利用率。

此外，可以理解的是，为了更好的监测被试液压泵1和被试马达3在试验过程中各个阶段的状态，试验系统设置了各种传感器，如用于监测被试液压泵的泵壳体冲洗流量的第四流量传感器q-4、泵冲洗温度的第四温度传感器t-4、泵冲洗压力的第四压力传感器p-4、泵壳体泄漏温度的第三温度传感器t-3、泵壳体泄漏压力的第三压力传感器p-3、泵壳体泄漏流量的第三流量传感器q-3；被试马达3的马达冲洗温度的第一温度传感器t-1、马达冲洗压力的第一压力传感器p-1、马达冲洗流量的第一流量传感器q-1；马达壳体泄漏流量的第二流量传感器q-2、马达壳体泄漏温度的第二温度传感器t-2、马达壳体泄漏压力的第二压力传感器p-2；以及被试液压泵1第一泵工作油口p和第二泵工作油口s处压力的第五压力传感器p-p和第六压力传感器p-s，马达的第一马达工作油口a和第二马达工作油口b压力的第七压力传感器p-a和第八压力传感器p-b等。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。