基于CAT技术的液压泵性能测试系统

　　0　引言

　　液压泵作为液压系统的动力元件,其性能直接影响着整个液压系统的性能。对液压泵进行精确的性能测试,是辨别产品优劣、优化结构设计和促进产品升级的重要手段。但因为液压泵性能测试涉及的参数多、精要求高,并且测试过程中还有很多相关条件需要保障,因此传统的仪表加人工的测试方法已很难满足液压泵性能测试越来越高的要求。随着计算机和虚拟仪器技术的不断发展,基于工控机和虚拟仪器技术的液压泵CAT(计算机辅助测试)性能测试系统逐渐成为液压泵性能测试系统的主流[1-2]。本文针对某型号液压泵设计开发了一套CAT性能测试系统,整个系统基于机、电、液一体化计算机智能控制的思想,计算机集成化程度高,控制精度高,系统稳定性好、测量结果准确、操作简便、安全。

　　1　液压系统设计

　　该液压泵CAT性能测试系统的测试对象为某双联轴向柱塞泵,其排量为112+112 mL/r,额定转速为2 360 r/min,额定压力为34. 3MPa。

　　根据行业标准“JB-T 7043-2006液压轴向柱塞泵”对液压泵测试项目和测试系统条件的规定,结合被测液压泵自身的特点,设计该液压泵性能测试系统的液压系统原理如图1所示。

　　1.1　拖动及调速系统[3]

　　液压泵性能测试装置的拖动系统是液压泵性能测试系统的动力源。目前,国内中、大型液压泵性能测试装置的拖动系统多为可控硅直流调速系统,其占地大、维护困难、投资高,使用极为不便。而大功率的二次调节系统因噪声大、系统复杂及投资高而在国内未得到广泛应用。在反复比较了占地面积、噪声控制、维护保养等诸因素后,决定采用交流变频调速技术。变频电机和变频器分别选用ABB公司的QABP335M250KW2PB3和ACS800-07-0400,交流变频器工作稳定、占地面积小、噪声低、低速特性佳。并且变频器带有与计算机通信的接口,易于实现自动控制,操作极为方便。

　　1.2　超载试验系统

　　由于该液压泵的额定压力为34. 3MPa,单泵的额定流量为264. 3 L/min,超载试验时又要求系统的压力为液压泵额定压力的1. 25倍,即42. 875MPa,此压力等级已超出绝大部分液压组件的额定压力,因此决定单独设计一路油路,进行液压泵超载试验。由于普通的溢流阀无法同时满足该液压泵对压力和流量的要求,因此该油路采用插装式满足了高压大流量的要求。

　　1.3　阶跃加载试验系统[4]

　　该液压泵为恒功率加负流量控制,由于负流量控制只在低压小流量下起作用,因此冲击试验只考虑恒功率特性。液压泵测试标准中对恒功率变量泵冲击试验的规定条件为: 40%额定功率的恒功率特性,额定转速,冲击频率10~30次/min。