[發(fā)明專利]一種工程機(jī)械負(fù)載模擬與測(cè)試系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210457143.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN102966628A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡鐘林;鄧宇;唐中勇;何松泉;羅鳴;楊晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山河智能裝備股份有限公司
• 主分類號(hào): F15B19/00
• 分類號(hào): F15B19/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 黃美成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種工程機(jī)械負(fù)載模擬與測(cè)試系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

以液壓泵驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械的工作效率和燃油經(jīng)濟(jì)性與驅(qū)動(dòng)液壓泵的動(dòng)力源的性能及其匹配密切相關(guān)。在實(shí)際的工程作業(yè)中，一方面液壓泵從動(dòng)力源獲得機(jī)械能并轉(zhuǎn)化為液壓勢(shì)能；另一方面動(dòng)力源與液壓泵在完成能量轉(zhuǎn)換時(shí)都有其不同的最佳轉(zhuǎn)換工作點(diǎn)、線或區(qū)間。為了改善工程機(jī)械的工作性能，達(dá)到最佳的匹配工作，需要將動(dòng)力源與液壓泵的實(shí)際工作情況進(jìn)行動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性測(cè)試與匹配優(yōu)化試驗(yàn)。傳統(tǒng)的測(cè)試試驗(yàn)方法主要采取裝車實(shí)測(cè)或通過測(cè)功機(jī)模擬負(fù)載進(jìn)行測(cè)試，而裝車實(shí)測(cè)不僅工作量大、測(cè)試?yán)щy、周期長(zhǎng)、成本高，優(yōu)化改進(jìn)成本高，并且由于作業(yè)對(duì)象的變化和操作人員水平的差異，使得試驗(yàn)結(jié)果的可比性和穩(wěn)定性都較差；通過電力測(cè)功機(jī)或電動(dòng)機(jī)模擬負(fù)載由于改變了負(fù)載傳遞方式，其準(zhǔn)確性差，失真嚴(yán)重，尤其是對(duì)影響工程機(jī)械工作效率的瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)情況幾乎無(wú)法測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種工程機(jī)械負(fù)載模擬與測(cè)試系統(tǒng)及方法，實(shí)現(xiàn)液壓泵與動(dòng)力源負(fù)載在試驗(yàn)室臺(tái)架上進(jìn)行模擬與匹配優(yōu)化測(cè)試，克服裝車測(cè)試或其他常規(guī)測(cè)試中一致性差、精度低、不可再現(xiàn)的問題。

一種工程機(jī)械負(fù)載模擬與測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括動(dòng)力源、油門控制器、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器、液壓泵、壓力流量采集單元、比例溢流閥、微處理器及控制計(jì)算機(jī)；

所述壓力流量采集單元至少包括壓力傳感器或流量傳感器中的一種或兩種；

所述扭矩轉(zhuǎn)速傳感器兩端分別與動(dòng)力源和液壓泵聯(lián)接；

所述壓力傳感器的安裝位置包括液壓泵出油口與比例溢流閥的進(jìn)油口之間任一位置，所述流量傳感器的安裝位置包括液壓泵出油口與比例溢流閥的進(jìn)油口之間和比例溢流閥與油箱之間任一位置；

所述比例溢流閥進(jìn)油口與液壓泵出油口通過第一液壓油管連接；

所述比例溢流閥出油口和液壓泵進(jìn)油口分別通過第三液壓油管和第二液壓油管與油箱連接；

所述微處理器與轉(zhuǎn)速扭矩傳感器、壓力流量采集單元、油門控制器及比例溢流閥均相連；

所述控制計(jì)算機(jī)與微處理器相連。

所述液壓泵包括M個(gè)泵單元，所述泵單元包括N個(gè)主泵和/或先導(dǎo)泵，M和N均為大于或等于1的整數(shù)。

所述動(dòng)力源至少包括柴油機(jī)、汽油機(jī)及電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的一種。

一種工程機(jī)械負(fù)載模擬與測(cè)試方法，采用基于上述的工程機(jī)械負(fù)載模擬與測(cè)試系統(tǒng)，包括以下步驟：

步驟1：?jiǎn)?dòng)控制計(jì)算機(jī)及動(dòng)力源；

步驟2：在控制計(jì)算機(jī)上設(shè)定待測(cè)的動(dòng)力源對(duì)應(yīng)的整車車輛參數(shù)及工況信息，并將其發(fā)送至微處理器上；

步驟3：根據(jù)微處理器發(fā)出的指令，通過油門控制器控制動(dòng)力源的運(yùn)行，并經(jīng)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器驅(qū)動(dòng)液壓泵，液壓泵通過液壓油管將液壓油從油箱中吸入，液壓油經(jīng)液壓泵加壓后從其出油口依次流經(jīng)液壓油管、壓力流量采集單元后進(jìn)入比例溢流閥；

步驟4：比例溢流閥根據(jù)微處理器發(fā)出的指令控制比例溢流閥的開度，從而改變液壓泵的出油壓力和液壓泵吸收發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率；

步驟5：微處理器通過扭矩轉(zhuǎn)速傳感器、壓力流量采集單元實(shí)時(shí)采集動(dòng)力源的動(dòng)力輸出信息和液壓泵的液壓輸出信息，并將采集到的動(dòng)力源的動(dòng)力輸出信息和液壓泵的液壓輸出信息反饋至控制計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力源的動(dòng)力負(fù)載和液壓泵的液力負(fù)載過程的模擬；所述動(dòng)力輸出信息為動(dòng)力源的扭矩與轉(zhuǎn)速，所述液壓輸出信息為液壓泵的壓力和/或流量。

有益效果

本發(fā)明一種工程機(jī)械負(fù)載模擬與測(cè)試系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括動(dòng)力源、油門控制器、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器、液壓泵、壓力流量采集單元、比例溢流閥、微處理器及控制計(jì)算機(jī)；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠；該方法通過比例溢流閥控制液壓泵的出油壓力或流量來(lái)模擬工程機(jī)械液壓動(dòng)力系統(tǒng)的負(fù)載變化，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)工程機(jī)械在實(shí)際作業(yè)過程中的動(dòng)力源動(dòng)力負(fù)載和液壓泵液力負(fù)載瞬態(tài)情況的精確模擬，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)多種特殊作業(yè)工況和作業(yè)模式的精確模擬，從而提高測(cè)試試驗(yàn)的精度、一致性和可再現(xiàn)性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的原理示意圖；

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明作業(yè)負(fù)載模擬與測(cè)試結(jié)果圖；

圖4為本發(fā)明在負(fù)載突加和突卸的模擬與測(cè)試結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理結(jié)示意圖。