[发明专利]一种斜盘式变量轴向柱塞泵的变量控制特性工况模拟实时检测系统及方法

说明书

本发明提出一种斜盘式变量轴向柱塞泵的变量控制特性工况模拟实时检测系统及方法。检测系统包括被测泵和模型泵两部分，被测泵的活塞腔内安装柱塞压力传感器、斜盘上安装角位移传感器，变量活塞腔内安装油液压力传感器；模型泵与被测泵在结构和尺寸上相同，各部件的安装位置也相同，模型泵以电动推杆组代替被测泵的被测泵柱塞。被测泵出油口安装先导阀，用于调节进入被测泵和模型泵变量活塞的流量。通过被测泵斜盘的角位移反馈被测泵的输出流量，通过不断调节电动推杆的推力以模拟被测泵内对应位置柱塞受油液的压力，使得模型泵的斜盘所处工况能够有效的模拟被测泵斜盘的实际工况特性，进而实现对整泵变量过程的工况模拟。

技术领域

本发明涉及液压元件检测技术，尤其涉及一种斜盘式变量轴向柱塞泵的变量控制特性工况模拟实时检测系统及方法。

背景技术

轴向柱塞泵为液压系统提供动力来源，是液压领域中最为关键的动力元件之一，其工作原理是通过柱塞在缸体中的往复运动，使密封工作腔的容积发生变化，从而实现吸、排油的过程。由于其结构简单、功率密度高、噪音低、效率高和有自吸能力等优点，被广泛应用于机床锻压、冶金、工程、矿山、船舶等机械及其他液压传动系统中。

轴向柱塞泵通过变量机构改变斜盘倾角的大小和方向，控制柱塞往复行程的大小，进而调节输出流量。斜盘倾角通过预置弹簧力与输出油液产生的液压力的动态平衡进行自动调节，但斜盘不仅受到变量弹簧和柱塞的作用力，还受到柱塞的作用力矩和滑靴振动的干扰，且力矩大小随轴向柱塞泵的转动不断变化，这些都会对轴向柱塞泵的变量特性造成影响。对轴向柱塞泵变量过程的工况进行模拟，并对斜盘倾角进行实时精确的测量，有助于研究轴向柱塞泵的真实变量特性。故开发一种轴向柱塞泵真实变量控制特性的工况模拟实时检测系统显得尤为重要。

现有方法一般是直接在泵内斜盘上安装角位移传感器来对斜盘倾角进行测量，但斜盘在泵体内部运动时，会受到柱塞作用力矩和滑靴间歇性振动的干扰，在测量过程中会因为力矩及振动的干扰而出现测量值的突变，无法连续准确地测得斜盘的倾角值。而且由于泵壳的遮挡，无法直观准确的观测到泵体内部的真实变量过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斜盘式变量轴向柱塞泵的变量控制特性工况模拟实时检测系统及其方法，通过实时检测被测泵斜盘角度反馈泵的输出流量，同时调节电动推杆的推力以模拟被测泵内对应位置柱塞受油液的压力，使得模型泵的斜盘所处工况能够有效的模拟被测泵斜盘的实际工况特性，进而实现对整泵变量过程的工况模拟。

本发明公开了一种斜盘式变量轴向柱塞泵的变量控制特性工况模拟实时检测系统，其包括模型泵、被测泵、控制器和先导阀；

所述的被测泵包括被测泵主轴、被测泵出油口、被测泵端盖、被测泵泵壳、被测泵变量活塞、被测泵角位移传感器、被测泵柱塞、被测泵斜盘、被测泵回程弹簧、被测泵柱塞压力传感器；被测泵的柱塞腔下死点位安装有被测泵柱塞压力传感器，被测泵斜盘上安装有被测泵角位移传感器，变量活塞腔内安装油液压力传感器，被测泵柱塞压力传感器、被测泵角位移传感器、被测泵油液压力传感器分别与控制器连接；

所述的模型泵包括模型泵角位移传感器、模型泵回程弹簧、电动推杆、模型泵斜盘、模型泵接触力传感器、模型泵变量活塞、模型泵端盖、模型泵泵壳；模型泵斜盘与变量活塞分别和被测泵的斜盘与变量活塞具有相同的结构和尺寸，模型泵上各部件与被测泵上对应部件采用相同的布置方式，且对应部件所在位置的分布圆半径一致；电动推杆安装在模型泵端盖上，电动推杆的推出侧紧贴模型泵斜盘，每个电动推杆与模型泵斜盘之间安装有模型泵接触力传感器，模型泵斜盘上安装有模型泵角位移传感器，变量活塞腔内安装油液压力传感器，模型泵接触力传感器、模型泵角位移传感器、模型泵油液压力传感器分别与控制器连接；

被测泵出油口连接先导阀，先导阀出口分别连接模型泵变量活塞和被测泵变量活塞。

作为本发明的一种优选方案，所述的被测泵为斜盘式轴向变量柱塞泵，所述的模型泵安装在被测泵主轴上，被测泵端盖与所述的模型泵端盖紧贴布置；被测泵与所述的模型泵上对应部件采用镜像对称的布置方式。