电液比例泵控马达系统的效率试验台架的利记博彩app
【专利摘要】一种电液比例泵控马达系统的效率试验台架，包括试验台架测控系统、泵控马达系统、电液比例伺服系统、补油系统、冷却系统、阻力加载系统、发动机、电磁离合器和升速箱，所述试验台架测控系统通过测量泵控马达系统输入端和输出端的转速和转矩分别计算出泵控马达系统输入功率和输出功率从而得到泵控马达系统的效率值。有益效果：1、系统供油压力稳定、精确，提升了试验台架的静态和动态性能，使得试验台架更具可操作性和可靠性；2、阻力加载系统结构简单易行，可控性能优越；3、通过试验台架测控系统调节油温，有利于降低能耗，提高效率，试验数据精确度也有大幅度的提高。
【专利说明】电液比例泵控马达系统的效率试验台架
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液压传动系统的效率试验台架，特别提供了一种电液比例泵控马达系统的效率试验台架。
【背景技术】
[0002]液压机械无级变速器(HMT)由液压传动系统和机械传动系统及分、汇流机构组成，是一种液压功率流与机械功率流并联的新型传动形式，通过机械传动实现传动高效率，通过液压传动与机械传动相结合实现无级变速。
[0003]液压机械无级变速器包括液压传动系统和机械传动系统。而机械传动系统是通过传动轴传动，因此其效率很高，一般能达到98%。液压传动系统的效率，以及其传动所占的功率决定液压机械变速器的效率。举例:
液压传动效率85%，机械传动98%。若液压传动动力占20%，机械传动动力占80%。则总传动效率为 85%*0.2+98%*0.8=0.954.液压传动效率60%，机械传动98%。若液压传动动力占40%，机械传动动力占60%。则总传动效率为 60%*0.4+98%*0.6=0.828.由此可见液压传动效率及传动动力占总动力的比重决定了液压机械变速器的效率。所占比重通过排量比控制，效率则是液压传动系统自身性质决定的。
[0004]液压机械无级变速器的液压传动系统主要由变量泵-定量马达构成，其转速是通过伺服机构的控制实现的。伺服机构采用电液比例控制技术，能够根据输入电信号的大小连续成比例的对液压系统实现控制，其性能对于泵控马达系统的性能具有很大影响。液压传动系统效率主要与转速、油压和排量相关。
[0005]目前对电液比例泵控马达系统效率的研究主是通过仿真模型的建立对各动态参数的模拟得出电液比例泵控马达系统效率值，由于仿真过程中需要考虑的因素较多，在模型建立过程很容易遗漏或者考虑不到的因素，所以仿真模型得出的数据的准确性和真实性需要通过试验台架进一步验证。目前专门针对电液比例泵控马达系统效率试验的台架还比较少,并且试验数据的准确性普遍不高。
【发明内容】
[0006]发明目的:本发明的目的是提供一种专门用于研究液压机械无级变速器的液压传动系统的效率的电液比例泵控马达系统的效率试验台架。本发明负责试验数据的采集及试验过程的管控，通过对泵控马达系统、电液比例伺服系统、补油系统、冷却系统和阻力加载系统数据信息的分析处理，调试系统中各执行元器件的参数和状态，使测试台的各项性能参数达到试验要求，实现测试的自动化。
[0007]技术方案:一种电液比例泵控马达系统的效率试验台架，包括试验台架测控系统、泵控马达系统、电液比例伺服系统、补油系统、冷却系统、阻力加载系统、发动机、电磁离合器和升速箱，所述发动机通过电磁离合器与升速箱连接，所述升速箱与泵控马达系统的输入端连接，所述泵控马达系统的输出端与阻力加载系统连接；所述泵控马达系统包括斜盘式柱塞变量泵和定量马达；所述电液比例伺服系统控制斜盘式柱塞变量泵的斜盘角度实现对斜盘式柱塞变量泵排量的控制；所述补油系统分别给泵控马达系统的主油路和电液比例伺服系统控制油路供油；所述冷却系统控制整个液压系统油液的温度；所述试验台架测控系统通过电磁离合器控制动力的输入，所述试验台架测控系统通过控制电液比例伺服系统实现对斜盘式柱塞变量泵排量的控制；所述试验台架测控系统通过测量泵控马达系统输入端和输出端的转速和转矩分别计算出泵控马达系统输入功率和输出功率从而得到泵控马达系统的效率值。
[0008]优选项，所述补油系统包括补油泵、驱动电机和第一溢流阀，所述驱动电机驱动补油泵工作，补油泵从油箱吸油后高压油液流向分别是泵控马达系统的主油路、电液比例伺服系统控制油路供油和第一溢流阀回油箱。
[0009]优选项，所述泵控马达系统还包括变量泵输出端流量计、变量泵输出端压力表、定量马达输出端流量计、定量马达输出端压力表和定量马达输出端压力传感器，所述定量马达输出端压力传感器将定量马达输出端的压力值反馈到补油系统的驱动电机，所述变量泵输出端流量计、变量泵输出端压力表、定量马达输出端流量计和定量马达输出端压力表测得的值传递给试验台架测控系统。
[0010]优选项，所述电液比例伺服系统包括排量控制油缸、放大器、伺服系统三位四通电磁阀、伺服系统压力传感器和伺服系统单向阀；所述伺服系统三位四通电磁阀控制排量控制油缸活塞的运动推动斜盘式柱塞变量泵斜盘的偏转，所述试验台架测控系统通过放大器控制伺服系统三位四通电磁阀的动作；伺服系统三位四通电磁阀的压力由伺服系统压力传感器传递到补油系统的第一溢流阀，通过控制第一溢流阀的开口，保证电液比例伺服系统的正常运行，伺服系统单向阀阻止油液的回流。
[0011]优选项，所述阻力加载系统包括摩擦离合器、输出端转矩传感器、输出端转速传感器、加载油缸、加载系统三位四通电磁阀、加载泵、第二溢流阀、小腔压力表、大腔压力表和大腔压力传感器，所述泵控马达系统的输出端通过摩擦离合器与阻力加载系统连接，输出端的转矩和转速分别通过输出端转矩传感器和输出端转速传感器测得并传递给试验台架测控系统，所述加载泵通过加载系统三位四通电磁阀与加载油缸连接，所述第二溢流阀与加载泵并联，大腔压力传感器的压力值反馈给第二溢流阀，所述小腔压力表和大腔压力表测得的加载油缸的小腔压力和大腔压力值传递给试验台架测控系统。
[0012]本发明用于测量电液比例泵控马达系统的稳态负载特性，即在不同的动力输入和负载条件下，通过电气控制系统和测控系统对试验台架信号进行采集和控制，检测电液比例泵控马达系统主要部件的性能参数。试验台架测控系统是通过转矩转速传感器、压力表、流量计对数据进行采集，通过电液比例伺服系统、离合器、补油系统、冷却系统、阻力加载系统和受压力继电器控制的溢流阀进行控制的。
[0013]发动机与升速箱间用电磁离合器相连，当发动机处于稳定工况时，接合离合器，升速箱的作用是升速降矩，通过转速转矩仪测量泵的输入转矩、转速和马达的输出端转矩、转速，流量计测量液压系统的流量以计算液压系统的容积效率。阻力加载系统通过摩擦式离合器与液压系统相连，通过不同的加载阻力模拟马达负载。
[0014]实现对主油路压力、补油泵电动机和阻力加载系统压力的闭环控制，使系统供油压力稳定、精确，提升了试验台架的静态和动态性能，使得试验台架更具可操作性和可靠性。
[0015]通过冷却系统对油箱油温进行控制，当油温超过设定值时，试验台架测控系统控制冷却系统泵进行降温。
[0016]有益效果:1、使用三个压力传感器，实现对主油路压力、补油泵电动机和阻力加载系统压力的闭环控制，使系统供油压力稳定、精确，提升了试验台架的静态和动态性能，使得试验台架更具可操作性和可靠性；2、阻力加载系统采用液压加载，控制离合器摩擦片的压力，从而调节负载的大小，此阻力加载系统结构简单易行，可控性能优越；3、将泵控马达系统、电液比例伺服系统、补油系统、冷却系统共用一油箱，并通过试验台架测控系统调节油温，有利于降低能耗，提高效率，试验数据精确度也有大幅度的提高。试验台架测控系统收集传感器信号，并根据收集信息发出信号，对试验台架进行智能控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明控制原理图；
图2为本发明控制原理框图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0019]如图1和2所示，一种电液比例泵控马达系统效率试验台架，包括试验台架测控系统1、泵控马达系统2、电液比例伺服系统3、补油系统4、冷却系统5和阻力加载系统6。
[0020]电液比例泵控马达系统效率试验结构图，发动机7输出动力，通过电磁离合器8将动力传递给升速箱9，其作用是升速降矩，通过输入转矩转速传感器测量泵控马达系统2的输入转矩和转速，通过输出转矩转速传感器测量泵控马达系统2的输出转矩和转速，阻力加载系统6经摩擦离合器31与泵控马达系统2右侧的输出转矩转速传感器相连。通过电液比例伺服系统3调节泵控马达系统2的排量，通过补油系统4和冷却系统5保证试验的正常运行，传感器将试验台相关参数反馈至试验台架测控系统1，试验台架测控系统I对试验参数进行分析，并输出指令，使台架根据设定的要求进行试验。
[0021]电液比例泵控马达系统，主要包括泵控马达系统2、电液比例伺服系统3和补油系统4。所述补油系统4包括补油泵41、驱动电机42和第一溢流阀43，所述驱动电机42驱动补油泵41工作，补油泵41从油箱吸油后高压油液流向分别是泵控马达系统2的主油路、电液比例伺服系统3控制油路供油和第一溢流阀43回油箱。压力油要经过过滤器过滤和第一溢流阀43稳压，
所述泵控马达系统2还包括变量泵输出端流量计23、变量泵输出端压力表24、定量马达输出端流量计25、定量马达输出端压力表26和定量马达输出端压力传感器27，所述定量马达输出端压力传感器27将定量马达输出端的压力值反馈到补油系统4的驱动电机42，继而保证泵控马达系统2的压力在允许的范围内；所述变量泵输出端流量计23、变量泵输出端压力表24、定量马达输出端流量计25和定量马达输出端压力表26测得的值传递给试验台架测控系统I。
[0022]所述电液比例伺服系统3包括排量控制油缸31、放大器32、伺服系统三位四通电磁阀33、伺服系统压力传感器34和伺服系统单向阀35 ;所述伺服系统三位四通电磁阀33控制排量控制油缸31活塞的运动推动斜盘式柱塞变量泵21斜盘的偏转，所述试验台架测控系统I通过放大器32控制伺服系统三位四通电磁阀33的动作；伺服系统三位四通电磁阀33的压力由伺服系统压力传感器34传递到补油系统4的第一溢流阀43，通过控制第一溢流阀43的开口，保证电液比例伺服系统3的正常运行，伺服系统单向阀35阻止油液的回流。
[0023]冷却系统，通过电动机带动冷却泵给系统降温，并设置冷却装置以保证冷却效果，溢流阀保证冷却系统压力控制在合理范围内，该系统还包括液位计和温度计。
[0024]如图1和2所示，所述阻力加载系统6包括摩擦离合器61、输出端转矩传感器62、输出端转速传感器63、加载油缸64、加载系统三位四通电磁阀65、加载泵66、第二溢流阀67、小腔压力表68、大腔压力表69和大腔压力传感器70，所述泵控马达系统2的输出端通过摩擦离合器61与阻力加载系统6连接，输出端的转矩和转速分别通过输出端转矩传感器62和输出端转速传感器63测得并传递给试验台架测控系统1，所述加载泵66通过加载系统三位四通电磁阀65与加载油缸64连接，所述第二溢流阀67与加载泵66并联，大腔压力传感器70的压力值反馈给第二溢流阀67，所述小腔压力表68和大腔压力表69测得的加载油缸64的小腔压力和大腔压力值传递给试验台架测控系统I。
[0025]泵控马达系统的效率主要和发动机转速、液压系统排量和系统压力有关，而系统压力主要和负载有关。通过改变发动机转速和负载，研究效率与之相关的关系，而液压系统排量由试验台架测控系统进行控制。
[0026]在发动机额定转速下，接合电磁离合器8，通过阻力加载系统6设定负载阻力，使马达负载阻力为额定压力的50%，通过试验台架测控系统I控制试验台架，当系统稳定时，记录各传感器试验数值。而后逐渐加载，分别测量从额定压力的50%至额定压力之间六个等分点的各组数据。
[0027]通过液压系统输入、输出的转速、转矩和流量计算液压系统的效率。根据输入、输出的转速和转矩可得到液压系统的效率，根据输入、输出的流量可得到液压系统的容积效率。
【权利要求】
1.一种电液比例泵控马达系统的效率试验台架，其特征在于:包括试验台架测控系统(I)、泵控马达系统(2)、电液比例伺服系统(3)、补油系统(4)、冷却系统(5)、阻力加载系统(6)、发动机(7)、电磁离合器(8)和升速箱(9)，所述发动机(7)通过电磁离合器(8)与升速箱(9)连接，所述升速箱(9)与泵控马达系统(2)的输入端连接，所述泵控马达系统(2)的输出端与阻力加载系统(6)连接；所述泵控马达系统(2)包括斜盘式柱塞变量泵(21)和定量马达(22);所述电液比例伺服系统(3)控制斜盘式柱塞变量泵(21)的斜盘角度实现对斜盘式柱塞变量泵(21)排量的控制；所述补油系统(4)分别给泵控马达系统(2)的主油路和电液比例伺服系统(3)控制油路供油；所述冷却系统(5)控制整个液压系统油液的温度；所述试验台架测控系统(I)通过电磁离合器(8)控制动力的输入，所述试验台架测控系统(I)通过控制电液比例伺服系统(3)实现对斜盘式柱塞变量泵(21)排量的控制；所述试验台架测控系统(I)通过测量泵控马达系统(2)输入端和输出端的转速和转矩分别计算出泵控马达系统(2)输入功率和输出功率从而得到泵控马达系统(2)的效率值。
2.根据权利要求1所述的电液比例泵控马达系统的效率试验台架，其特征在于:所述补油系统(4)包括补油泵(41)、驱动电机(42 )和第一溢流阀(43 )，所述驱动电机(42 )驱动补油泵(41)工作，补油泵(41)从油箱吸油后高压油液流向分别是泵控马达系统(2)的主油路、电液比例伺服系统(3)控制油路供油和第一溢流阀(43)回油箱。
3.根据权利要求2所述的电液比例泵控马达系统的效率试验台架，其特征在于:所述泵控马达系统(2)还包括变量泵输出端流量计(23)、变量泵输出端压力表(24)、定量马达输出端流量计(25)、定量马达输出端压力表(26)和定量马达输出端压力传感器(27)，所述定量马达输出端压力传感器(27)将定量马达输出端的压力值反馈到补油系统(4)的驱动电机(42)，所述变量泵输出端流量计(23)、变量泵输出端压力表(24)、定量马达输出端流量计(25)和定量马达输出端压力表(26)测得的值传递给试验台架测控系统(I)。
4.根据权利要求2所述的电液比例泵控马达系统的效率试验台架，其特征在于:所述电液比例伺服系统(3)包括排量控制油缸(31)、放大器(32)、伺服系统三位四通电磁阀(33)、伺服系统压力传感器(34)和伺服系统单向阀(35);所述伺服系统三位四通电磁阀(33)控制排量控制油缸(31)活塞的运动推动斜盘式柱塞变量泵(21)斜盘的偏转，所述试验台架测控系统(I)通过放大器(32)控制伺服系统三位四通电磁阀(33)的动作；伺服系统三位四通电磁阀(33)的压力由伺服系统压力传感器(34)传递到补油系统(4)的第一溢流阀(43)，通过控制第一溢流阀(43)的开口，保证电液比例伺服系统(3)的正常运行，伺服系统单向阀(35)阻止油液的回流。
5.根据权利要求1所述的电液比例泵控马达系统的效率试验台架，其特征在于:所述阻力加载系统(6)包括摩擦离合器(61)、输出端转矩传感器(62)、输出端转速传感器(63)、加载油缸(64)、加载系统三位四通电磁阀(65)、加载泵(66)、第二溢流阀(67)、小腔压力表(68)、大腔压力表(69)和大腔压力传感器(70)，所述泵控马达系统(2)的输出端通过摩擦离合器(61)与阻力加载系统(6)连接，输出端的转矩和转速分别通过输出端转矩传感器(62)和输出端转速传感器(63)测得并传递给试验台架测控系统(1)，所述加载泵(66)通过加载系统三位四通电磁阀(65)与加载油缸(64)连接，所述第二溢流阀(67)与加载泵(66)并联，大腔压力传感器(70)的压力值反馈给第二溢流阀(67)，所述小腔压力表(68)和大腔压力表(69)测得的加载油缸(64)的小腔压力和大腔压力值传递给试验台架测控系统(I)。
【文档编号】F15B19/00GK104196827SQ201410405732
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】朱镇, 高翔, 潘道远, 夏长高, 商高高, 韩江义, 朱彧, 韩梅梅, 闫成 申请人:江苏大学