本发明公开了一种具有液压模拟加载的节能型液压泵耐久性试验台，是由动力先导模块、动力输出模块、冷却模块、整流桥路、加载模块、能量回收模块、以及油箱组成。本发明将能量存储在动力先导模块的蓄能器中，具有节能功能；本发明通过将加载模块的变量马达输出轴与能量回收模块的第二轴及超越离合器同轴，带动液压泵转动，实现能量回收；本发明通过调整系统压力实现液压模拟加载，可满足液压泵耐久性试验规定条件；本发明在保持模块不变的情况下可实现多种规格液压泵的试验。
1.一种具有液压模拟加载的节能型液压泵耐久性试验台，其特征在于：是由动力先导模块(3)、动力输出模块(7)、冷却模块(5)、整流桥路(4)、加载模块(2)、能量回收模块(1)以及油箱(6)；动力先导模块(3)与加载模块(2)通过比例减压阀(30)连接；动力输出模块(7)的液压泵(78)输入轴通过第一转速转矩传感器(713)与能量回收模块(1)的第一轴(11)同轴；动力输出模块(7 )的输出液压油通过整流桥路(4)进入加载模块(2)；动力输出模块(7)的输出液压油可以通过冷却模块(5)流回油箱(6)；加载模块(2)的变量马达(25)输出轴与能量回收模块(1)的第二轴(13)及超越离合器(14)同轴；
所述动力先导模块(3)由比例减压阀(30)、第五溢流阀(31)、蓄能器(32)、压力继电器(33)、第四单向阀(34)、第二电机(35)和先导油泵(36)组成；先导油泵(36)与第二电机(35 )同轴；第五溢流阀(31)用来控制先导油泵(36 )的输出压力；先导油泵(36 )通过第四单向阀(34)与第五溢流阀(31)、比例减压阀(30)、蓄能器(32)、压力继电器(33)连接；比例减压阀(30)给变量马达(25)供压；
所述动力输出模块(7)由液压泵(78)、补油泵(74)、第一转速转矩传感器(713)、第一压力传感器(712)、第二压力传感器(79)、第一冷却器(711)、第一流量传感器(76)、第二流量传感器(710)、第一滤油器(77)、第一单向阀(73)、第二单向阀(75)、第一溢流阀(72)、第二溢流阀(71)和第三溢流阀(70)组成；液压泵(78)与补油泵(74)同轴；液压泵(78)卸油口通过液压管路与油箱(6)连接；液压管路上有第一冷却器(711)；经过第一滤油器(77)过滤的液压油进入到补油泵(74)中，再通过第一单向阀(73) 和第二单向阀(75)给系统补充液压油，多余的液压油经过第三溢流阀(70)回到油箱(6)；第一溢流阀(72)和第二溢流阀(71)为安全阀，用来控制液压泵的输出压力；第一流量传感器(76)和第二流量传感器(710)用来测液压泵的输出流量；第一压力传感器(712)和第二压力传感器(79)用来测液压泵(78)的输出压力，同时第二压力传感器(79)和第一压力传感器(712)用来测液压泵(78)所在回路的输入压力；第一转速转矩传感器(713)用来测液压泵(78)输入轴的转速转矩；
所述冷却模块(5)包括冲洗阀(50)、第四溢流阀(51)、第二冷却器(52)和第二滤油器(53)；系统中热的液压油经过冲洗阀(50)，并达到第四溢流阀(51)的预定压力可经液压管路排至油箱(6)，液压管路上有第二冷却器(52)和第二滤油器(53)，第二滤油器(53)用于控制油液的清洁度；
所述加载模块(2)由变量马达(25)、第二转速转矩传感器(20)、第三冷却器(21)、第三流量传感器(22)、第三压力传感器(23)和第三单向阀(24)组成；变量马达(25)具有高压相关的自动控制变量特性；变量马达(25)卸油口通过液压管路与油箱(6)连接；液压管路上有第三冷却器(21)；第三单向阀(24)是防吸空单向阀；第三流量传感器(22)用来测变量马达的输入流量；第三压力传感器(23)用来测变量马达(25)的输入压力；第二转速转矩传感器(20)用来测变量马达(25)输出轴的转速转矩；
所述能量回收模块(1)由第一电机(10)、第一轴(11)、第一齿轮(12)、第二轴(13)、超越离合器(14)、和第二齿轮(15)组成；的第一电机(10)与第一轴(11)同轴固联；的第一齿轮(12)与第二齿轮(15)啮合，第一齿轮(12)通过键固定在第一轴(11)上；超越离合器(14)与第二齿轮(15) 通过楔块配合，当超越离合器(14)与第二齿轮(15)无相对运动，转向相同，转速相等，才能实现转矩传递，否则均为相对运动；超越离合器(14)与第二轴(13)同轴，超越离合器(14)通过键固定在第二轴(13)上。
具有液压模拟加载的节能型液压泵耐久性试验台
技术领域
[0001] 本发明涉及一种液压泵测试试验台，特别涉及一种对液压泵施加液压模拟负载的节能型耐久性试验台。
背景技术
[0002] 液压泵是液压传动中的重要动力元件，其耐久性也至关重要。当前的液压加载试验系统中很少考虑液压泵的耐久性问题，导致整机试验或整机使用过程中故障频发。由此可见，在本技术领域，急需对液压泵进行耐久性试验。此外，在液压泵耐久性试验过程中存在能耗大的问题，如何对液压泵耐久性试验台进行节能方面的改进，是亟待解决的技术问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的是为了提供一种具有液压模拟加载的节能型液压泵耐久性试验台。
[0004] 本发明由动力先导模块、动力输出模块、冷却模块、整流桥路、加载模块、能量回收模块、以及油箱组成。所述动力先导模块与所述加载模块通过比例减压阀连接。所述动力输出模块的液压泵输入轴通过第一转速转矩传感器与能量回收模块的第一轴同轴。所述动力输出模块的输出液压油通过整流桥路进入加载模块，且始终维持从加载模块的变量马达的固定油口输入液压油。所述动力输出模块的输出液压油可以通过冷却模块流回油箱。所述加载模块的变量马达输出轴与能量回收模块的第二轴及超越离合器同轴。
[0005] 所述动力先导模块由比例减压阀、第五溢流阀、蓄能器、压力继电器、第四单向阀、第二电机和先导油泵组成。所述先导油泵与第二电机同轴；所述第五溢流阀用来控制先导油泵的输出压力；所述先导油泵通过第四单向阀与第五溢流阀、比例减压阀、蓄能器、压力继电器连接；比例减压阀给变量马达供压。
[0006] 所述动力输出模块由液压泵、补油泵、第一转速转矩传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第一冷却器、第一流量传感器、第二流量传感器、第一滤油器、第一单向阀、第二单向阀、第一溢流阀、第二溢流阀和第三溢流阀组成；所述液压泵与补油泵同轴；所述液压泵卸油口通过液压管路与油箱连接；所述液压管路上有第一冷却器；经过第一滤油器过滤的液压油进入到补油泵中，再通过第一单向阀/第二单向阀给系统补充液压油，多余的液压油经过所述第三溢流阀回到油箱；所述第一溢流阀/第二溢流阀为安全阀，用来控制液压泵的输出压力；所述第一流量传感器/第二流量传感器用来测所述液压泵的输出流量；所述第一压力传感器/第二压力传感器用来测所述液压泵的输出压力，同时所述第二压力传感器/第一压力传感器用来测所述液压泵所在回路的输入压力；所述第一转速转矩传感器用来测所述液压泵输入轴的转速转矩。
[0007] 所述冷却模块包括冲洗阀、第四溢流阀、第二冷却器和第二滤油器。系统中热的液压油经过冲洗阀，并达到第四溢流阀的预定压力可经液压管路排至油箱，所述液压管路上有第二冷却器和第二滤油器，所述第二滤油器用于控制油液的清洁度使其符合规定的试验要求。
[0008] 所述整流桥路是由四个单向阀组成的整流阀块。
[0009] 所述加载模块由变量马达(本发明以SAMHYDRAULIK公司的H2V系列变量马达为例)、第二转速转矩传感器、第三冷却器、第三流量传感器、第三压力传感器和第三单向阀组成。所述变量马达具有高压相关的自动控制变量特性；所述变量马达卸油口通过液压管路与所述油箱连接；所述液压管路上有第三冷却器；所述第三单向阀是防吸空单向阀；所述第三流量传感器用来测所述变量马达的输入流量；所述第三压力传感器用来测所述变量马达的输入压力；所述第二转速转矩传感器用来测所述变量马达输出轴的转速转矩。
[0010] 所述能量回收模块由第一电机、第一轴、第一齿轮、第二轴、超越离合器、和第二齿轮组成。所述的第一电机与第一轴同轴固联；所述的第一齿轮与第二齿轮啮合，第一齿轮通过键固定在第一轴上；所述超越离合器与第二齿轮通过楔块配合，当超越离合器与第二齿轮无相对运动，转向相同，转速相等，才能实现转矩传递；所述超越离合器与第二轴同轴，超越离合器通过键固定在第二轴上。
[0011] 与现有技术相比本发明的有益效果是：
[0012] 1.本发明采用超越离合器与变量马达输出轴连接，避免了变量马达非正常工作引起的倒吸现象；
[0013] 2.本发明中变量马达输出的机械能通过超越离合器带动齿轮转动，实现能量回收的目的。
[0014] 3.本发明中，先导油泵出油口与蓄能器相连，将能量存储在蓄能器中，实现节能的功能。
[0015] 4.本发明中采用具有高压相关的自动控制变量特性的变量马达，通过调整系统压力实现液压模拟加载，可满足液压泵耐久性试验规定条件。
[0016] 5.本发明在保持其他模块不变的情况下可实现多种规格液压泵的试验。
附图说明
[0017] 图1是本发明实例1的工作原理示意图。
[0018] 图2是本发明实例2的工作原理示意图。
[0019] 图中：
[0020] 1、能量回收模块；2、加载模块；3、动力先导模块；4、整流桥路；5、冷却模块；6、油箱；7、动力输出模块；
[0021] 10、第一电机；11、第一轴；12、第一齿轮；13、第二轴；14、超越离合器；15、第二齿轮；
[0022] 20、第二转速转矩传感器；21、第三冷却器；22、第三流量传感器；23、第三压力传感器；24、第三单向阀；25、变量马达；
[0023] 30、比例减压阀；31、第五溢流阀；32、蓄能器；33、压力继电器；34、第四单向阀；35、第二电机；36、先导油泵
[0024] 50、冲洗阀；51、第四溢流阀；52、第二冷却器；53、第二滤油器；
[0025] 70、第三溢流阀；71、第二溢流阀；72、第一溢流阀；73、第一单向阀；74、补油泵；75、第二单向阀；76、第一流量传感器；77、第一滤油器；78、液压泵；79、第二压力传感器；710、第二流量传感器；711、第一冷却器；712、第一压力传感器；713、第一转速转矩传感器。
具体实施方式
[0026] 第1实例
[0027] 下面结合附图对本发明作详细的描述：
[0028] 请参阅图1所示，一种用于液压模拟加载的节能型液压泵耐久性试验台，包括动力先导模块3、动力输出模块7、冷却模块5、整流桥路4、加载模块2、能量回收模块1、以及油箱6。所述动力先导模块3与所述加载模块2通过比例减压阀30连接。所述动力输出模块7的液压泵78输入轴通过第一转速转矩传感器713与能量回收模块1的第一轴11同轴。所述动力输出模块1的输出液压油通过整流桥路4进入加载模块2，且始终维持从加载模块2的变量马达
25的固定油口输入液压油。所述动力输出模块7的输出液压油可以通过冷却模块5流回油箱。所述加载模块2的变量马达25输出轴与能量回收模块1的第二轴13及超越离合器14同轴。
[0029] 所述动力先导模块3由比例减压阀30、第五溢流阀31、蓄能器32、压力继电器33、第四单向阀34、第二电机35和先导油泵36组成。所述先导油泵36与第二电机32同轴；所述第五溢流阀31用来控制先导油泵33的输出压力；所述先导油泵33通过第四单向阀34与第五溢流阀31、比例减压阀30、蓄能器32、压力继电器33连接；比例减压阀30给变量马达25供压。
[0030] 所述动力输出模块7由液压泵78、补油泵74、第一转速转矩传感器713、第一压力传感器712、第二压力传感器79、第一冷却器711、第一流量传感器76、第二流量传感器710、第一滤油器77、第一单向阀73、第二单向阀75、第一溢流阀72、第二溢流阀71和第三溢流阀70组成；所述液压泵78与补油泵74同轴；所述液压泵78卸油口通过液压管路与油箱6连接；所述液压管路上有第一冷却器711；经过第一滤油器77过滤的液压油进入到补油泵74中，再通过第一单向阀73/第二单向阀75给系统补充液压油，多余的液压油经过所述第三溢流阀70回到油箱6；所述第一溢流阀72/第二溢流阀71为安全阀，用来控制液压泵的输出压力；所述第一流量传感器76/第二流量传感器710用来测所述液压泵的输出流量；所述第一压力传感器712/第二压力传感器79用来测所述液压泵78的输出压力，同时所述第二压力传感器79/第一压力传感器712用来测所述液压泵78所在回路的输入压力；所述第一转速转矩传感器713用来测所述液压泵78输入轴的转速转矩。
[0031] 所述冷却模块5包括冲洗阀50、第四溢流阀51、第二冷却器52和第二滤油器53。系统中热的液压油经过冲洗阀50，并达到第四溢流阀51的预定压力可经液压管路排至油箱6，所述液压管路上有第二冷却器52和第二滤油器53，所述第二滤油器53用于控制油液的清洁度使其符合规定的试验要求。
[0032] 所述整流桥路4是由四个单向阀组成的整流阀块。
[0033] 所述加载模块2由变量马达25(本发明以SAMHYDRAULIK公司的H2V系列变量马达为例)、第二转速转矩传感器20、第三冷却器21、第三流量传感器22、第三压力传感器23和第三单向阀24组成。所述变量马达25具有高压相关的自动控制变量特性；所述变量马达25卸油口通过液压管路与所述油箱6连接；所述液压管路上有第三冷却器21；所述第三单向阀24是防吸空单向阀；所述第三流量传感器22用来测所述变量马达的输入流量；所述第三压力传感器23用来测所述变量马达25的输入压力；所述第二转速转矩传感器20用来测所述变量马达25输出轴的转速转矩。
[0034] 所述能量回收模块1由第一电机10、第一轴11、第一齿轮12、第二轴13、超越离合器14、和第二齿轮15组成。所述的第一电机10与第一轴11同轴固联；所述的第一齿轮12与第二齿轮15啮合，第一齿轮12通过键固定在第一轴11上；所述超越离合器14与第二齿轮15通过楔块配合，当超越离合器14与第二齿轮15无相对运动，转向相同，转速相等，才能实现转矩传递，否则均为相对运动；所述超越离合器14与第二轴13同轴，超越离合器14通过键固定在第二轴13上。
[0035] 本发明的工作过程和原理如下：
[0036] 首先控制第五溢流阀31的溢流压力，启动第二电机35，先导油泵36向蓄能器32提供液压能，蓄能器32向比例减压阀30压力油口和变量马达25的压力油口提供稳定的低压控制油液。压力继电器33监控系统的压力，控制先导油泵36的工作状态。为避免蓄能器32泄露的液压油倒流回先导油泵36中，在先导油泵36的出口设置第四单向阀34。超越离合器14与第二齿轮15处于相对滑动状态，即第二轴13带动超越离合器14空转。启动第一电机10，第一电机10转动并带动同轴上的液压泵78工作，补油泵74将油箱6内的经过第一滤油器77的液压油为系统供液压油。调节液压泵78的排量使液压油通过第一流量传感器76/第二流量传感器710和第三流量传感器22进入变量马达。并且第一电机10开始启动时，系统的压力接近于零，变量马达25处于最小排量的状态，液压泵78的排量大于变量马达25排量，造成液压泵78出口油液在变量马达25入口受到压缩，变量马达25排量随着压力变化进行调节以保证系统稳定工作。同时，超越离合器14与第二齿轮15无相对运动，使得第二轴13能够带动第二齿轮15转动。变量马达25通过第二转速转矩传感器20、第二轴13、超越离合器14、第二齿轮15、第一齿轮12和第一轴11，从而带动液压泵78转动，达到能量回收的效果，减少电机的输出功率，实现节能的目的。
[0037] 变量马达25具有自动控制变量特性，能够与液压泵78自动保持排量匹配能力，同时此闭环系统主回路控制压力可通过第二压力传感器79/第一压力传感器712可测，利用比例减压阀30输出压力可控的特性，调节系统工作压力，按照试验的要求规范进行液压模拟加载试验，以保证耐久性试验的正常进行。
[0038] 当液压泵78进出油口方向发生改变时，由于系统回路上设有整流桥路4，使液压系统免受由于人为因素等原因引起的误操作，保证系统的正常试验。
[0039] 请参阅图2所示：
[0040] 本发明在保持其他模块不变的条件下，可对多种规格液压泵进行试验。本实施实例不仅可以用于对双向液压泵进行加载，还可以对单向液压泵进行加载试验。与实例1比较，基本实验原理不变。其他液压泵如单向液压泵的液压模拟加载的耐久性试验台主要包括动力先导模块3、动力输出模块7、整流桥路4、加载模块2、能量回收模块1、以及油箱6。所述动力先导模块3与所述加载模块2通过比例减压阀30连接。所述动力输出模块7的液压泵78输入轴通过第一转速转矩传感器713与能量回收模块1的第一轴11同轴。所述液压泵78为单向液压泵。所述动力输出模块1的输出液压油通过整流桥路4进入加载模块2，且始终维持从加载模块2的变量马达25的固定油口输入液压油。所述动力输出模块7的输出液压油可直接流回油箱。所述加载模块2的变量马达25输出轴与能量回收模块1的第二轴13及超越离合器14同轴。
[0041] 所述动力先导模块3由比例减压阀30、第五溢流阀31、蓄能器32、压力继电器33、第四单向阀34、第二电机35和先导油泵36组成。所述先导油泵36与第二电机32同轴；所述第五溢流阀31用来控制先导油泵33的输出压力；所述先导油泵33通过第四单向阀34与第五溢流阀31、比例减压阀30、蓄能器32、压力继电器33连接；比例减压阀30给变量马达25供压。
[0042] 所述动力输出模块7由液压泵78、第一转速转矩传感器713、第一压力传感器712、第一冷却器711、第一流量传感器76、第一滤油器77和第二溢流阀71组成；所述液压泵78的液压油直接来自于油箱6，且经过第一滤油器77过滤；所述第二溢流阀71为安全阀，用来控制液压泵的输出压力；所述第一流量传感器76用来测所述液压泵的输出流量；所述第一压力传感器712用来测所述液压泵78的输出压力；所述第一转速转矩传感器713用来测所述液压泵78输入轴的转速转矩。
[0043] 所述整流桥路4是由四个单向阀组成的整流阀块。
[0044] 所述加载模块2由变量马达25(本发明以SAMHYDRAULIK公司的H2V系列变量马达为例)、第二转速转矩传感器20、第三冷却器21、第三流量传感器22、第三压力传感器23和第三单向阀24组成。所述变量马达25具有高压相关的自动控制变量特性；所述变量马达25卸油口通过液压管路与所述油箱6连接；所述液压管路上有第三冷却器21；所述第三单向阀24是防吸空单向阀；所述第三流量传感器22用来测所述变量马达的输入流量；所述第三压力传感器23用来测所述变量马达25的输入压力；所述第二转速转矩传感器20用来测所述变量马达25输出轴的转速转矩。
[0045] 所述能量回收模块1由第一电机10、第一轴11、第一齿轮12、第二轴13、超越离合器14、和第二齿轮15组成。所述的第一电机10与第一轴11同轴固联；所述的第一齿轮12与第二齿轮15啮合，第一齿轮12通过键固定在第一轴11上；所述超越离合器14与第二齿轮15通过楔块配合，当超越离合器14与第二齿轮15无相对运动，转向相同，转速相等，才能实现转矩传递；所述超越离合器14与第二轴13同轴，超越离合器14通过键固定在第二轴13上。
