有效
一种基于恒压流道的柱塞机械配流和测试系统
曾亿山、王雷、楼阳、尹纯真、胡敏、刘睿
合肥工业大学
摘要
本发明公开了一种基于恒压流道的柱塞机械配流和测试系统,包括双流道恒压端柱塞泵、柱塞马达、高速开关阀、磁流体蓄能器、溢流阀、换向阀和减压阀;双流道恒压端柱塞泵的第三油口通过换向阀与磁流体蓄能器、溢流阀连接,双流道恒压端柱塞泵的第一油口和第二油口通过换向阀与减压阀连接,高速开关阀与双流道恒压端柱塞泵的第一油道相连,柱塞马达通过高压端和低压端的高速开关阀分别与减压阀的进油口和吸油口相连。本发明通过双流道恒压端柱塞泵、高速开关阀实现流量的更精确控制,通过磁流体蓄能器减少流量脉动并提高数字配流系统对工程随变工况的适应性,通过换向阀、减压阀等提高测试系统的通用性。
1.一种基于恒压流道的柱塞机械配流和测试系统,包括柱塞端流量输出组件,柱塞端流量输出组件由电机(1)、双流道恒压端柱塞泵(3)、高速开关阀(4)、磁流体蓄能器(6)、马达(8)、可变负载(9)和控制器构成,其特征在于,还包括配流模式控制组件,配流模式控制组件包括换向阀(5)、溢流阀(10)、截止阀(11)、第六单向阀(12)、油箱(13)、辅助泵(15)和减压阀(18);所述双流道恒压端柱塞泵(3)设置有泵轴(37),所述泵轴(37)与外泵体(391)、内泵体(392)间形成环形腔,在外泵体(391)和内泵体(392)内分别设有若干沿径向分布的柱塞孔,所述双往复导轨(35)的外圈和内圈上分别均匀设置若干组外排柱塞(34)和内排柱塞(36);所述外泵体(391)内位于每一个柱塞孔一侧设有第一油道(311),柱塞孔另一侧设有第二油道(312),内泵体(392)内位于每一个柱塞孔一侧设有第三油道(313)和第四油道(314);所述换向阀(5)的A口分别与磁流体蓄能器(6)的油口、溢流阀(10)的进油口、截止阀(11)的进油口连接,所述磁流体蓄能器(6)的油口设置有第三压力传感器(173),磁流体蓄能器(6)的油口与马达(8)的进油口相连,马达(8)与可变负载(9)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于恒压流道的柱塞机械配流和测试系统,其特征在于,在所述环形腔内的泵轴(37)与双往复导轨(35)通过花键连接固定,每个外排柱塞(34)均安装在外泵体(391)的柱塞孔内,每个内排柱塞(36)均安装在内泵体(392)的柱塞孔内,当泵轴(37)带动双往复导轨(35)旋转时,每一组的外排柱塞(34)和内排柱塞(36)均沿着双往复导轨(35)在对应的柱塞孔中做往复周期运动,每一组的外排柱塞(34)吸油时,对应的内排柱塞(36)位于排油行程,两者的吸排油行程相反。
3.根据权利要求2所述的一种基于恒压流道的柱塞机械配流和测试系统,其特征在于,所述第一油道(311)内安装有第一单向阀(321),所述第二油道(312)内安装有第二单向阀(322),第一油道(311)、第二油道(312)和对应柱塞孔形成T形通道,对应的第一单向阀(321)的一端、外排柱塞(34)和第二单向阀(322)的一端形成密封的柱塞腔,每个第一单向阀(321)的另一端同时与高速开关阀(4)的阀口一端、第五单向阀(325)和第三油道(313)相连,高速开关阀(4)的阀口另一端通过第五油道(315)与第二单向阀(322)的另一端相连,每个第二油道(312)和第五油道(315)均通过第一配流体(381)内的环形油腔与第一油口(331)连通;所述第三油道(313)内安装有第三单向阀(323),所述第四油道(314)内安装有第四单向阀(324),第三单向阀(323)的一端、第四单向阀(324)的一端和内排柱塞(36)形成密封的柱塞腔,第三单向阀(323)的另一端与高速开关阀(4)、第五单向阀(325)、第一单向阀(321)形成密封的油腔,在每一个该油腔均安装高速开关阀(4)和第五单向阀(325);每一个第五单向阀(325)均通过第三配流体(383)内的环形油腔与第三油口(333)连通,每个第四油道(314)均通过第二配流体(382)内的环形油腔与第二油口(332)连通。
4.根据权利要求3所述的一种基于恒压流道的柱塞机械配流和测试系统,其特征在于,所述马达(8)的进油口设置有第二流量计(162),所述溢流阀(10)的出油口与减压阀(18)的液控口相连,溢流阀(10)的出油口设置有第一压力传感器(171),所述截止阀(11)的出油口与第六单向阀(12)的进油口连接,第六单向阀(12)的出油口与油箱(13)连接,换向阀(5)的B口与减压阀(18)的A口连接,减压阀(18)的B口与辅助泵(15)的出油口连接,减压阀(18)的B口设置有第二压力传感器(172)和第一流量计(161),所述换向阀(5)处于上位时,换向阀(5)的P口分别与第一油口(331)、第二油口(332)相连,换向阀(5)的T口与第三油口(333)相连,所述磁流体蓄能器(6)的端口设置有可移动的端盖(61),磁流体蓄能器(6)的壳体(62)内部固定有挡板一(63),挡板一(63)的一侧中心处固定安装磁流阻尼器一(65)的外壳(692),磁流阻尼器一(65)的推杆(693)固定连接在挡板二(66)的一侧,挡板二(66)在壳体(62)内移动,在挡板一(63)和挡板二(66)之间固定连接有多个弹簧(64),挡板二(66)的另一侧固定连接有磁流阻尼器二(67)的推杆(693),磁流阻尼器二(67)的外壳(692)固定在壳体(62)的底端,壳体(62)的底端设置有连接口(68)与气泵(7)。
5.根据权利要求4所述的一种基于恒压流道的柱塞机械配流和测试系统,其特征在于,所述双流道恒压端柱塞泵(3)的第一油口(331)和第二油口(332)为低压吸油口,所述第三油口(333)为高压排油口,所述第二单向阀(322)和第四单向阀(324)设置为吸油单向阀,低压油液从第一油口(331)经过第二单向阀(322)进入外排柱塞(34)的柱塞腔,低压油液从第二油口(332)经过第四单向阀(324)进入内排柱塞(36)的柱塞腔,所述高速开关阀(4)的阀口一端均与第一油口(331)的吸油腔相连,所述第一单向阀(321)、第三单向阀(323)和第五单向阀(325)设置为排油单向阀,外排柱塞(34)柱塞腔内的高压油经过第一单向阀(321)和第五单向阀(325)流入第三油口(333),内排柱塞(36)柱塞腔内的高压油经过第三单向阀(323)和第五单向阀(325)流入第三油口(333),所述高速开关阀(4)的阀口另一端与第一单向阀(321)、第三单向阀(323)、第五单向阀(325)形成的排油腔相连。
6.根据权利要求5所述的一种基于恒压流道的柱塞机械配流和测试系统,其特征在于,所述换向阀(5)处于下位时,测试系统是对柱塞马达(19)与高速开关阀(4)的配流测试,柱塞马达(19)上安装有角度编码器(2),此时换向阀(5)的T口与高压端的高速开关阀(4)的阀口相连,高速开关阀(4)的另一个阀口同时与柱塞马达(19)的柱塞腔和低压端的高速开关阀(4)的阀口相连,该高速开关阀(4)的另一个阀口与换向阀(5)的P口相连。
7.根据权利要求6所述的一种基于恒压流道的柱塞机械配流和测试系统,其特征在于,所述磁流阻尼器一(65)/磁流阻尼器二(67)的推杆(693)内部设有细小通孔和电磁线圈(69),推杆(693)的无杆腔和有杆腔充有磁流体(691)。
8.根据权利要求7所述的一种基于恒压流道的柱塞机械配流和测试系统,其特征在于,所述电机(1)与双流道恒压端柱塞泵(3)的泵轴(37)一端连接,角度编码器(2)安装在泵轴(37)的另一端,所述第一压力传感器(171)、第二压力传感器(172)、第三压力传感器(173)、角度编码器(2)的输出端分别与控制器的信号输入端连接,所述高速开关阀(4)、换向阀(5)的控制端分别与控制器的信号输出端连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于恒压流道的柱塞机械配流和测试系统,其特征在于,所述高速开关阀(4)为二位二通电控双向常闭开关阀,所述换向阀(5)为二位四通电控换向阀,所述辅助泵(15)的吸油口与过滤器(14)的出油口连接,过滤器(14)的入油口与油箱(13)连接。



