本發(fā)明屬液壓設(shè)備的性能測(cè)試領(lǐng)域，具體是一種液壓馬達(dá)與液壓泵都可通用的測(cè)試液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
液壓馬達(dá)和液壓泵是重要的液壓設(shè)備，兩者是同一種設(shè)備處于互逆工況時(shí)的不同稱謂。對(duì)液壓馬達(dá)和液壓泵的性能進(jìn)行型式試驗(yàn)，有助于掌握其性能，并在后續(xù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造中進(jìn)行更好的改進(jìn)和優(yōu)化。傳統(tǒng)的但液壓馬達(dá)和液壓泵的型式試驗(yàn)液壓系統(tǒng)都是分離的，亦即液壓馬達(dá)和液壓泵分別采用不同的功率回收系統(tǒng)進(jìn)行型式試驗(yàn)，無(wú)法做到利用同一液壓系統(tǒng)和試驗(yàn)臺(tái)架對(duì)液壓馬達(dá)和液壓泵進(jìn)行試驗(yàn)。在試驗(yàn)過(guò)程中，能耗轉(zhuǎn)化為熱能被浪費(fèi)。
中國(guó)專利文獻(xiàn)CN104481971A，于2015年4月1日公開(kāi)了《一種扭矩式液壓泵及液壓馬達(dá)功率回收測(cè)試平臺(tái)》，包括有液壓泵（1）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)（3）、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器Ⅰ（2）和扭矩轉(zhuǎn)速傳感器Ⅱ（5）、液壓馬達(dá)（6）、離合器（4）、補(bǔ)油泵7、切換模塊、加載模塊和流量計(jì)模塊；驅(qū)動(dòng)電機(jī)（3）的輸入端連接液壓馬達(dá)（6）且驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端與液壓馬達(dá)（6）中間安裝有離合器（4）及扭矩轉(zhuǎn)速傳感器Ⅱ（5）；液壓泵（1）的出油口連接切換模塊和加載模塊，加載模塊與切換模塊并聯(lián)，加載模塊另一端連接流量計(jì)模塊，切換模塊的另一端連接液壓馬達(dá)（6）的進(jìn)油口。
該技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了在同一平臺(tái)對(duì)液壓馬達(dá)和液壓泵的測(cè)試，減少了能耗浪費(fèi)。但是該技術(shù)方案也有自身的不足，待測(cè)的液壓馬達(dá)和液壓泵需要安裝在不同的接口位置，導(dǎo)致各種監(jiān)測(cè)、傳感設(shè)備也要隨同不同的被測(cè)對(duì)象更換位置，頻繁的拆裝導(dǎo)致效率低下，測(cè)試工作繁瑣不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是，現(xiàn)有液壓馬達(dá)與液壓泵通用測(cè)試液壓系統(tǒng)無(wú)法在同一測(cè)試工位測(cè)試液壓泵或液壓馬達(dá)，從而提供一種可在同一位置測(cè)試液壓馬達(dá)與液壓泵的通用測(cè)試液壓系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種液壓馬達(dá)與液壓泵通用測(cè)試液壓系統(tǒng)，包括油箱和基本液壓泵，管路中設(shè)有雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)和用于連接待測(cè)液壓泵或待測(cè)液壓馬達(dá)的測(cè)試工位；雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)與待測(cè)液壓泵或液壓馬達(dá)以傳動(dòng)軸相連接；還設(shè)有用于切換動(dòng)力方向的第一換向模塊和用于切斷油液高壓區(qū)和和低壓區(qū)的截止閥。
在傳統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)上，測(cè)試液壓馬達(dá)需要單獨(dú)配設(shè)負(fù)載，而測(cè)試液壓泵時(shí)需要單獨(dú)提供動(dòng)力。而根據(jù)能量守恒原理，動(dòng)力是可以在液壓能和機(jī)械能之間互相轉(zhuǎn)換的。本技術(shù)方案充分利用了這個(gè)原理，在管路中設(shè)置了雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)，該元件可以在液壓泵或液壓馬達(dá)兩種工作模式下切換，將該元件與待測(cè)液壓泵或液壓馬達(dá)以傳動(dòng)軸相連接，可以在兩種不同的測(cè)試中提供不同的作用。在兩種不同的測(cè)試模式中，雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)的液向是不同的，這種不同的液向由第一換向模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)切換。相連接的傳動(dòng)軸上相應(yīng)的設(shè)有轉(zhuǎn)速扭矩傳感器，以供搜集記錄測(cè)試數(shù)據(jù)。管路上另設(shè)有溫度傳感器、壓力傳感器等輔助設(shè)備。當(dāng)測(cè)試工位上連接待測(cè)液壓泵時(shí)，雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)切換至液壓馬達(dá)狀態(tài)進(jìn)行工作，向待測(cè)液壓泵傳輸動(dòng)力。當(dāng)測(cè)試工位上連接待測(cè)液壓泵時(shí)，雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)切換至液壓泵狀態(tài)進(jìn)行工作，成為待測(cè)液壓泵的負(fù)載。高壓油路和低壓油路之間有壓力差，必須用截止閥進(jìn)行切斷。
作為優(yōu)選，所述基本液壓泵包括低壓液壓泵和高壓液壓泵；當(dāng)測(cè)試液壓泵時(shí)，低壓液壓泵向待測(cè)液壓泵提供油液，高壓液壓泵向雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)提供動(dòng)力；當(dāng)測(cè)試液壓馬達(dá)時(shí)，低壓液壓泵向雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)提供油液，高壓液壓泵向待測(cè)液壓馬達(dá)提供動(dòng)力。測(cè)試的初始動(dòng)力來(lái)自高壓液壓泵。測(cè)試中隨著油液在管路中的流動(dòng)而出現(xiàn)的動(dòng)力損耗也由高壓液壓泵進(jìn)行補(bǔ)償。相同的，測(cè)試的待抽取油液由低壓液壓泵提供，測(cè)試中隨著油液在管路中的流動(dòng)而出現(xiàn)滯留所導(dǎo)致的油液損耗也由低壓液壓泵進(jìn)行補(bǔ)償。
作為優(yōu)選，還包括調(diào)節(jié)動(dòng)力輸入大小的比例溢流閥。比例溢流閥通過(guò)開(kāi)度大小來(lái)調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)的油液的流量和流速，從而調(diào)整高壓液壓泵向液壓馬達(dá)傳輸?shù)膭?dòng)力大小。
作為優(yōu)選，待測(cè)液壓馬達(dá)與雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)的傳動(dòng)軸之間串接有行星減速機(jī)。當(dāng)測(cè)試對(duì)象為低速大扭矩液壓馬達(dá)時(shí)，測(cè)試臺(tái)架的連接軸上可以增加快換的行星減速機(jī)，通過(guò)減速機(jī)的傳動(dòng)比和負(fù)載泵的排量變化來(lái)滿足不同排量低速馬達(dá)的測(cè)試要求。
作為優(yōu)選，還包括第二換向模塊；待測(cè)液壓馬達(dá)的兩個(gè)液向端與第二換向模塊相連。第二換向模塊用于向待測(cè)工位的高壓油液輸入端輸入不同液向的油液，以便測(cè)試不同的馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
作為優(yōu)選，液壓試驗(yàn)回路的循環(huán)終點(diǎn)前設(shè)有回油過(guò)濾器和/或冷卻器。回油過(guò)濾器可以將雜質(zhì)從流動(dòng)的油液中過(guò)濾出來(lái)，保持管路內(nèi)油液的清潔。油液在長(zhǎng)期流動(dòng)循環(huán)過(guò)程中，液壓能部分轉(zhuǎn)化為熱能，加熱了油液，冷卻器可以對(duì)油液進(jìn)行冷卻。
本通用測(cè)試液壓系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于：1、不同的被試對(duì)象（液壓馬達(dá)或泵）的負(fù)載泵或驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)都不需要進(jìn)行更換，必要時(shí)只需要增加或者移除可以快速更換的行星減速機(jī)，簡(jiǎn)化了測(cè)試安裝過(guò)程，縮短了測(cè)試的準(zhǔn)備周期，也有利于防止環(huán)境污染和油液的浪費(fèi)；2、當(dāng)測(cè)試對(duì)象為大排量的柱塞泵（500～750ml/rev）時(shí)，如采用單一變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率相當(dāng)大，不但難以選擇到合適的電機(jī)產(chǎn)品，即使有此類產(chǎn)品，電機(jī)自身成本、變頻控制成本和損耗的電費(fèi)都相當(dāng)昂貴，而且對(duì)電網(wǎng)功率的要求也將顯著提高，而采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)合理地解決了這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)多個(gè)泵站并聯(lián)對(duì)驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)或負(fù)載泵補(bǔ)充供油（功率補(bǔ)償），實(shí)現(xiàn)了功率的分流，單一泵站的功率不大，且泵站只需要普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)液壓閥、液壓馬達(dá)、液壓泵及其他液壓元件的試驗(yàn)可以共用此泵站，測(cè)試系統(tǒng)的成本得到合理控制；3、測(cè)試臺(tái)架數(shù)量少，但可測(cè)試對(duì)象的覆蓋范圍廣，幾乎涵蓋了排量從零到8000ml/rev的所有液壓馬達(dá)產(chǎn)品和排量從零到750ml/rev的所有液壓泵產(chǎn)品，在必要的時(shí)候還可以通過(guò)增加負(fù)載泵或驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的排量進(jìn)一步擴(kuò)大被試對(duì)象排量范圍。4、節(jié)能。采用本試驗(yàn)方法，試驗(yàn)過(guò)程中可以節(jié)約能源60%以上，并因此減少了能量損失，亦即系統(tǒng)的發(fā)熱量，從而減少冷卻器的容量，降低了冷卻器的成本，且有利于保證試驗(yàn)過(guò)程油溫恒定的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變。
綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：可在同一位置測(cè)試液壓馬達(dá)與液壓泵，測(cè)試對(duì)象的覆蓋范圍廣，節(jié)能節(jié)油。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的液壓系統(tǒng)原理圖。
其中：1低壓液壓泵，2回油過(guò)濾器，3冷卻器，4高壓變量液壓泵，5比例溢流閥，6溢流閥，7第一換向模塊，8雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)，9轉(zhuǎn)速扭矩傳感器，10高壓齒輪流量傳感器，11測(cè)試工位，12壓力傳感器，13溫度傳感器，14電控比例溢流閥，15壓力傳感器，16溫度傳感器，17節(jié)流閥，18第二換向模塊，19截止閥，20截止閥。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例為一種液壓馬達(dá)與液壓泵通用測(cè)試液壓系統(tǒng)，其液壓系統(tǒng)原理圖如圖1所示，主要元件對(duì)應(yīng)的標(biāo)示為：1低壓液壓泵，2回油過(guò)濾器，3冷卻器，4高壓液壓泵，5比例溢流閥，6溢流閥，7第一換向模塊，8雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)，9轉(zhuǎn)速扭矩傳感器，10高壓齒輪流量傳感器，11測(cè)試工位，12壓力傳感器，13溫度傳感器，14電控比例溢流閥，15壓力傳感器，16溫度傳感器，17節(jié)流閥，18第二換向模塊，19截止閥，20截止閥。其中，4高壓液壓泵選用的是高壓變量液壓泵，5比例溢流閥選用的是電控比例溢流閥，7第一換向模塊選用的是電液換向閥，18第二換向模塊選用的是電液換向閥；11測(cè)試工位上可以連接液壓泵或液壓馬達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)不同的測(cè)試。
該通用測(cè)試液壓系統(tǒng)設(shè)有的元件8雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)，其傳動(dòng)軸與待測(cè)的液壓泵或待測(cè)液壓馬達(dá)的傳動(dòng)軸連接在一起，當(dāng)測(cè)試工位11上測(cè)試的是液壓泵時(shí)，則元件8的工作狀態(tài)為液壓馬達(dá)，為待測(cè)液壓泵輸出動(dòng)力；當(dāng)測(cè)試工位11上測(cè)試的是液壓馬達(dá)時(shí)，則元件8的工作狀態(tài)為液壓泵，作為待測(cè)液壓馬達(dá)的負(fù)載。
低壓液壓泵1提供的低壓油通過(guò)電液換向閥7的換向動(dòng)作來(lái)選擇將液壓油提供到雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)8還是測(cè)試工位11，溢流閥6對(duì)低壓液壓泵1起到安全保護(hù)作用。當(dāng)測(cè)試工位11連接待測(cè)液壓泵時(shí)，電液換向閥7左位電磁鐵得電，液壓油經(jīng)過(guò)電液換向閥7后流經(jīng)節(jié)流閥17，然后經(jīng)電液換向閥18到達(dá)被試液壓泵11，其中通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)流閥17的開(kāi)度來(lái)控制被試液壓泵11的吸油口壓力，電控比例溢流閥14用于精確控制低壓液壓泵1的供油壓力，其溢流回路上設(shè)置了冷卻器3和過(guò)濾器2，用于液壓系統(tǒng)的油溫控制和保證液壓油的清潔度。通過(guò)控制電液換向閥18電磁鐵得電工作位可以實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)向待測(cè)液壓泵11的試驗(yàn)。
當(dāng)被試對(duì)象11為液壓泵時(shí)，截止閥19為切斷狀態(tài)，截止閥20為導(dǎo)通狀態(tài)，則元件8為驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)，元件8和11的傳動(dòng)軸之間安裝了測(cè)量扭矩和轉(zhuǎn)速的傳感器，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)8轉(zhuǎn)動(dòng)的高壓油由高壓變量液壓泵4提供，其輸出的流量大小可以通過(guò)電控比例變排量方式來(lái)完成，流量大小的控制由整個(gè)液壓回路中元件8和元件11的泄漏量決定，電控比例溢流閥5用于控制4的供油壓力，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了被試液壓泵11輸出高壓油壓力的控制，從而實(shí)現(xiàn)被試液壓泵11的負(fù)載變化，液壓馬達(dá)8輸出的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能通過(guò)傳動(dòng)軸經(jīng)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器9后回輸至被試液壓泵11，被試液壓泵11提供的高壓油又回輸至液壓馬達(dá)8，從而實(shí)現(xiàn)了功率回收的目的，液壓馬達(dá)8為雙向變量液壓馬達(dá)，通過(guò)控制其斜盤的正負(fù)擺角變化可以方便實(shí)現(xiàn)油液流動(dòng)方向的變化。在溝通被試對(duì)象11和雙向電控比例變量負(fù)載泵或馬達(dá)8液壓回路上分別設(shè)置了壓力傳感器12、15，溫度傳感器13、16以及高壓齒輪流量傳感器10，分別用于測(cè)量被試對(duì)象的壓力、流量、液壓油溫度等性能參數(shù)；
當(dāng)被試對(duì)象11為液壓馬達(dá)時(shí)情況則相反，截止閥19為導(dǎo)通狀態(tài)，截止閥20為切斷狀態(tài)，低壓液壓泵1提供的液壓油經(jīng)電液換向閥7的右工作位到達(dá)元件8，此時(shí)元件8作為液壓泵工況使用，其作為被試液壓馬達(dá)11的負(fù)載，其提供的液壓油的壓力同樣由電液比例溢流閥5來(lái)控制，調(diào)節(jié)5的壓力即可實(shí)現(xiàn)被試液壓馬達(dá)11的負(fù)載變化，此時(shí)電液換向閥18用于控制被試液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
本液壓馬達(dá)與液壓泵通用測(cè)試液壓系統(tǒng)，將平臺(tái)上所有元件全都定位，待測(cè)試設(shè)備只需要安裝在一個(gè)工位上，連接在一個(gè)接口，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓馬達(dá)與液壓泵的測(cè)試；通過(guò)傳動(dòng)軸的連接，本通用測(cè)試液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的回收。