[發明專利]一種斜盤式變量軸向柱塞泵的變量控制特性工況模擬實時檢測系統及方法

有效

• 申請號: 202010599786.9
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111779663B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 張斌;趙春曉;洪昊岑;程國贊;楊華勇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00;F04B1/324;F04B1/22;F04B1/128
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發明提出一種斜盤式變量軸向柱塞泵的變量控制特性工況模擬實時檢測系統及方法。檢測系統包括被測泵和模型泵兩部分，被測泵的活塞腔內安裝柱塞壓力傳感器、斜盤上安裝角位移傳感器，變量活塞腔內安裝油液壓力傳感器；模型泵與被測泵在結構和尺寸上相同，各部件的安裝位置也相同，模型泵以電動推桿組代替被測泵的被測泵柱塞。被測泵出油口安裝先導閥，用于調節進入被測泵和模型泵變量活塞的流量。通過被測泵斜盤的角位移反饋被測泵的輸出流量，通過不斷調節電動推桿的推力以模擬被測泵內對應位置柱塞受油液的壓力，使得模型泵的斜盤所處工況能夠有效的模擬被測泵斜盤的實際工況特性，進而實現對整泵變量過程的工況模擬。

技術領域

本發明涉及液壓元件檢測技術，尤其涉及一種斜盤式變量軸向柱塞泵的變量控制特性工況模擬實時檢測系統及方法。

背景技術

軸向柱塞泵為液壓系統提供動力來源，是液壓領域中最為關鍵的動力元件之一，其工作原理是通過柱塞在缸體中的往復運動，使密封工作腔的容積發生變化，從而實現吸、排油的過程。由于其結構簡單、功率密度高、噪音低、效率高和有自吸能力等優點，被廣泛應用于機床鍛壓、冶金、工程、礦山、船舶等機械及其他液壓傳動系統中。

軸向柱塞泵通過變量機構改變斜盤傾角的大小和方向，控制柱塞往復行程的大小，進而調節輸出流量。斜盤傾角通過預置彈簧力與輸出油液產生的液壓力的動態平衡進行自動調節，但斜盤不僅受到變量彈簧和柱塞的作用力，還受到柱塞的作用力矩和滑靴振動的干擾，且力矩大小隨軸向柱塞泵的轉動不斷變化，這些都會對軸向柱塞泵的變量特性造成影響。對軸向柱塞泵變量過程的工況進行模擬，并對斜盤傾角進行實時精確的測量，有助于研究軸向柱塞泵的真實變量特性。故開發一種軸向柱塞泵真實變量控制特性的工況模擬實時檢測系統顯得尤為重要。

現有方法一般是直接在泵內斜盤上安裝角位移傳感器來對斜盤傾角進行測量，但斜盤在泵體內部運動時，會受到柱塞作用力矩和滑靴間歇性振動的干擾，在測量過程中會因為力矩及振動的干擾而出現測量值的突變，無法連續準確地測得斜盤的傾角值。而且由于泵殼的遮擋，無法直觀準確的觀測到泵體內部的真實變量過程。

發明內容

本發明的目的在于提供一種斜盤式變量軸向柱塞泵的變量控制特性工況模擬實時檢測系統及其方法，通過實時檢測被測泵斜盤角度反饋泵的輸出流量，同時調節電動推桿的推力以模擬被測泵內對應位置柱塞受油液的壓力，使得模型泵的斜盤所處工況能夠有效的模擬被測泵斜盤的實際工況特性，進而實現對整泵變量過程的工況模擬。

本發明公開了一種斜盤式變量軸向柱塞泵的變量控制特性工況模擬實時檢測系統，其包括模型泵、被測泵、控制器和先導閥；

所述的被測泵包括被測泵主軸、被測泵出油口、被測泵端蓋、被測泵泵殼、被測泵變量活塞、被測泵角位移傳感器、被測泵柱塞、被測泵斜盤、被測泵回程彈簧、被測泵柱塞壓力傳感器；被測泵的柱塞腔下死點位安裝有被測泵柱塞壓力傳感器，被測泵斜盤上安裝有被測泵角位移傳感器，變量活塞腔內安裝油液壓力傳感器，被測泵柱塞壓力傳感器、被測泵角位移傳感器、被測泵油液壓力傳感器分別與控制器連接；

所述的模型泵包括模型泵角位移傳感器、模型泵回程彈簧、電動推桿、模型泵斜盤、模型泵接觸力傳感器、模型泵變量活塞、模型泵端蓋、模型泵泵殼；模型泵斜盤與變量活塞分別和被測泵的斜盤與變量活塞具有相同的結構和尺寸，模型泵上各部件與被測泵上對應部件采用相同的布置方式，且對應部件所在位置的分布圓半徑一致；電動推桿安裝在模型泵端蓋上，電動推桿的推出側緊貼模型泵斜盤，每個電動推桿與模型泵斜盤之間安裝有模型泵接觸力傳感器，模型泵斜盤上安裝有模型泵角位移傳感器，變量活塞腔內安裝油液壓力傳感器，模型泵接觸力傳感器、模型泵角位移傳感器、模型泵油液壓力傳感器分別與控制器連接；

被測泵出油口連接先導閥，先導閥出口分別連接模型泵變量活塞和被測泵變量活塞。

作為本發明的一種優選方案，所述的被測泵為斜盤式軸向變量柱塞泵，所述的模型泵安裝在被測泵主軸上，被測泵端蓋與所述的模型泵端蓋緊貼布置；被測泵與所述的模型泵上對應部件采用鏡像對稱的布置方式。