基于CAT技术液压泵及马达测试系统的设计

2014-05-04汪宝生汪天生

山东工业技术 2014年11期

关键词：换向阀液压泵油路

汪宝生，汪天生

（1广东伊之密精密机械股份公司，广东佛山 528306；2宁波石上光电科技有限公司，浙江宁波 315600）

基于CAT技术液压泵及马达测试系统的设计

汪宝生1，汪天生2

（1广东伊之密精密机械股份公司，广东佛山 528306；2宁波石上光电科技有限公司，浙江宁波 315600）

本文根据企业实际需求并根据相关标准设计液压泵及马达测试系统，对其液压系统原理做了详细的介绍，并介绍了其计算机辅助测试系统以及采用LabVIEW软件编写系统界面，对设计安装好了的测试系统进行测试，取得了良好的效果。

液压系统；液压泵；液压马达；计算机辅助测试

1 引言

液压泵、马达作为液压系统的动力元件和执行元件，是整个液压系统的核心部分，其性能直接关系到整个液压系统的可靠性与稳定性［1］。据统计液压泵与马达的故障率占整个液压系统故障率的30%，因此对液压泵与马达维修后的性能测试是十分必要的。由于液压泵与液压马达的参数较多，精确度要求高，另外测试过程中很多相关条件需要保障，传统的测试技术越来越难以满足现代液压泵、马达的测试要求。新型的液压泵及马达计算机辅助测试方法逐渐替代传动的仪表加人工测试方法［2］。

本文根据企业需求和目前我国对液压泵、马达各种测试标准所设计的。测试系统主要由安装台、油箱、辅助液压泵、操作系统和集成阀快组成。设计的测试系统能测试开始泵、闭式泵以及一般的马达，最高测试压力可达35MPa，最大流量可达600L/min。

图1 测试台液压系统原理图

2 测试系统的液压原理

液压系统如图1所示，主要由三部分组成：辅助油路、泵测试或加载泵油路、马达测试油路。

2.1 辅助油路

辅助油路如图2所示。主要给闭式泵提供具有一定压力的液压油和作为被测液压泵的控制液压油的来源。油液通过液压泵7经单向阀给被测闭式泵、加载泵、自吸较弱的泵进行供油，其设定压力由15-2溢流阀进行设定。油液通过泵8经单向阀输送给被测泵的控制系统，其控制压力由15-1溢流阀进行设定。由于此液压回路要求稳定，脉动性小，可以选择叶片泵。

2.2 液压泵测试油路

图2 辅助油路

图3 液压泵测试油路

如图3所示，当被测试泵为开式泵时，由电机带动的被测泵10向系统提供压力油经电磁比例溢流阀流回油箱，其压力由电磁比例溢流阀设定。当要测泵的排量时启动二位三通电磁换向阀，不需要测泵的排量关闭电磁换向阀，这时油液不经过流量计，这样可以延长流量计的使用寿命。当被测泵为闭式泵时，被测泵由电机19带动，经整流油路、电磁比例溢流阀、电磁换向阀、直接或流量计、过滤器，最后流回油箱。

2.3 马达测试油路

图4 马达测试油路

油液压泵提供的具有一定压力的液压油经电磁换向阀，流入液压马达，在经电磁换向阀、流量计流回油箱，液压马达由液压加载泵进行加载，通过转速扭矩传感器检测出马达的输出扭矩和转速。

3 计算机辅助测试系统

计算机辅助测试系统包括硬件系统和软件系统。硬件主要由传感器、放大器、数据采集卡以及计算机组成，其框图如图5所示。由压力传感器、流量传感器等将非电信号转换成电信号再将信号放大传入采集卡供计算机处理。软件系统由系统软件和应用软件组成。本文应用软件采用IN公司开发的LabVIEW软件。LabVIEW（LaboratoryVirtual instrument Engineering）是一种图形化的编程语言，集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。

图5 计算机辅助测试系统框图

4 系统测试

图6为维修后的液压泵测试结果显示界面，被测泵型号为A7VO160LRD/63R-NZB01，此泵由力士乐公司生产，额定最大排量为160L/r，额定压力为35MPa，属于恒功率控制，并带有压力切断器，即当压力上升到调定压力以上时，立即使排量最小。测试过程中将压力切断器调到31.5MPa。其测试结果如图所示，从曲线图和表格中的数据可以看出。

5 结束语

本测试台有以下特点：第一，本测试台将液压泵、马达的测试集成到同一个测试台节省了大量的测试空间的同时节约了成本，使本测试台性价比更高；第二，采用整流油路，对闭式泵的测试中，测试左右变量时不用人工换向，减轻了劳动强度；第三，本系统采用两套测量装置，可以测量双节泵，比如日本川崎公司生产的K3V，K5V；第四，采用三位四通电磁换向阀，测试马达是可以自动实现正反转的测试。