專利名稱：變量液壓泵壓力流量特性自動(dòng)測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)測(cè)試方法，特別涉及一種變量液壓泵壓力流量特性 自動(dòng)測(cè)試方法，該方法采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)試技術(shù)，在被測(cè)液壓泵出口管路中 安裝比例節(jié)流閥替代手動(dòng)節(jié)流閥，在測(cè)試過程中，測(cè)控計(jì)算機(jī)自動(dòng)向比例節(jié) 流閥發(fā)出指令，在規(guī)定時(shí)間周期內(nèi)逐漸減小或增大比例節(jié)流閥開度，同時(shí)采 集記錄液壓泵出口壓力、流量的測(cè)試數(shù)據(jù)，并根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合， 確定零流量壓力和額定流量。
背景技術(shù)：
變量液壓泵是由泵出口壓力控制流量的一種液壓泵，這種泵出口的壓力 和流量有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，稱為液壓泵的壓力流量特性。對(duì)于直接由泵控制 的傳動(dòng)系統(tǒng)而言，例如飛機(jī)的起落架收放、襟翼收放系統(tǒng)，泵的壓力流量特 性直接關(guān)系到傳動(dòng)力和傳動(dòng)速度，是泵的重要特性之一。
泵的壓力流量特性一般由試驗(yàn)確定，壓力流量特性取決于泄流量，由于 泄流量與壓力成正比，所以泵出口流量隨壓力升高而降低。在液壓泵壓力流 量特性的測(cè)試中，傳統(tǒng)方法是采用手動(dòng)節(jié)流閥，在測(cè)試過程中，手動(dòng)調(diào)整節(jié) 流閥開度，然后讀取泵出口壓力和流量來確定液壓泵的壓力流量特性。這種 傳統(tǒng)方法自動(dòng)化程度不高、效率低。
所以，有必要研究一種采用現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)、自動(dòng)化程度和測(cè)試效率高的 方法實(shí)現(xiàn)變量液壓泵出口的壓力流量特性的測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能自動(dòng)對(duì)液壓泵壓力流量特性進(jìn)行測(cè)試 的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案 一種計(jì)算機(jī)控制比例節(jié)流閥的變量液壓泵壓力流量特性自動(dòng)測(cè)試方 法，其特征在于，該方法是在被測(cè)液壓泵出口管路中安裝比例節(jié)流閥替代手 動(dòng)節(jié)流閥，在測(cè)試過程中，由測(cè)控計(jì)算機(jī)的軟件向比例節(jié)流閥發(fā)出指令，逐 漸減小或增大比例節(jié)流閥開度，使得被測(cè)液壓泵出口壓力、流量隨之發(fā)生變 化，同時(shí)，測(cè)控計(jì)算機(jī)記錄被測(cè)液壓泵出口壓力和流量測(cè)試數(shù)據(jù)，然后根據(jù) 測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，確定零流量壓力和額定流量。
本發(fā)明給出的計(jì)算機(jī)控制比例節(jié)流閥的變量液壓泵壓力流量特性自動(dòng) 測(cè)試方法，克服了以往測(cè)試人為差錯(cuò)和誤差大，自動(dòng)化程度低、效率低的缺 點(diǎn)；采取對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合的方法，解決測(cè)試過程中有時(shí)檢測(cè)不到零 流量壓力和額定流量對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)；利用測(cè)控計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制比例節(jié)流閥 開度，解決了手動(dòng)控制測(cè)試精度低的缺點(diǎn)，從而大大提高了測(cè)試的精度和準(zhǔn) 確度。


圖1是變量液壓泵壓力流量特性測(cè)試液壓系統(tǒng)原理圖2是變量液壓泵壓力流量特性測(cè)試原理方框圖3是變量液壓泵壓力流量特性測(cè)試流程圖4是某變量液壓泵壓力流量特性測(cè)試液壓系統(tǒng)原理圖5是某變量液壓泵壓力流量特性測(cè)試流程下面結(jié)合附圖和具體液壓泵測(cè)試實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式
變量液壓泵壓力流量特性測(cè)試液壓系統(tǒng)原理如圖1所示，包括管路上 連接的被測(cè)液壓泵l，單向閥2，高壓油濾3，高壓壓力表4，高壓壓力變送 器5，比例節(jié)流閥6，溢流閥7，低壓壓力表8，流量傳感器9，回油濾IO， 液壓油箱ll。其中，溢流閥7與比例節(jié)流閥6并聯(lián)。
測(cè)試電路原理框圖如附圖2所示，泵站流量和泵站出口壓力分別經(jīng)過帶
有壓力傳感器的高壓壓力變送器5進(jìn)入測(cè)控計(jì)算機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換模塊輸入端 (輸入4 20mA或0 10V)，測(cè)控計(jì)算機(jī)的D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出端(輸出信 號(hào)0 10V)通過放大調(diào)理模塊送入比例節(jié)流閥6，測(cè)控計(jì)算機(jī)記錄處理測(cè) 控計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)，最后輸出測(cè)試結(jié)果。
測(cè)試過程中，根據(jù)被測(cè)液壓泵1的型號(hào)設(shè)定比例節(jié)流閥6的壓力，測(cè)控 計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)比例調(diào)壓閥6的開度，控制信號(hào)增大，比例節(jié)流閥6的開度 減小，在此過程中可完成液壓泵壓力流量特性測(cè)試。被測(cè)壓力、流量等參數(shù) 通過壓力、流量傳感器9、高壓壓力變送器5送往測(cè)控計(jì)算機(jī)，由軟件記錄 和處理，最終得到液壓泵壓力流量特性。
測(cè)試流程如附圖3所示，測(cè)試前，拆下舵機(jī)泵站的高、低壓油濾，構(gòu)成 泵站性能測(cè)試液壓系統(tǒng)。
步驟一，按下測(cè)控計(jì)算機(jī)的人機(jī)交互界面上的測(cè)試按鈕，測(cè)控計(jì)算機(jī)輸
出比例節(jié)流閥初始控制電壓V:Vmax，其中，V,為比例節(jié)流閥初始電壓；
步驟二，控制軟件等待一個(gè)數(shù)據(jù)采集周期At，采集并記錄被測(cè)液壓泵 出口的壓力和流量數(shù)據(jù)；
步驟三，判斷比例節(jié)流閥開度控制電壓V是否小于零？如果仍大于零， 測(cè)控計(jì)算機(jī)輸出比例閥控制電壓V=V—AV，其中，AV為At時(shí)間內(nèi)比例 節(jié)流閥開度調(diào)節(jié)電壓，使比例節(jié)流閥開度按控制規(guī)律逐漸變化，并返回步驟 二步繼續(xù)采集數(shù)據(jù)，反之轉(zhuǎn)入步驟四；
步驟四，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，繪出流量隨壓力的變化規(guī)律的測(cè)試 曲線，并根據(jù)測(cè)試曲線確定額定流量、零流量壓力和最大流量數(shù)據(jù)；
步驟五，輸出最終的零流量壓力和額定流量結(jié)果，在人機(jī)交互測(cè)試界面 顯示測(cè)試結(jié)果。
測(cè)控計(jì)算機(jī)的軟件采用下列方法完成測(cè)試軟件采用基于C語言的美
國(guó)NI公司的LabWindows/CVI虛擬儀器軟件設(shè)計(jì)開發(fā)；軟件中設(shè)有一個(gè)時(shí) 鐘用于確定數(shù)據(jù)采集周期，設(shè)計(jì)每過一數(shù)據(jù)采集周期比例節(jié)流閥控制電壓改 變AV來控制比例節(jié)流閥開度變化；同時(shí)在每個(gè)采集周期內(nèi)采集記錄液壓泵 出口壓力、流量數(shù)據(jù)；最后將數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理并將最終結(jié)果輸出。開發(fā)軟 件以C語言為基礎(chǔ)，其具有可讀性強(qiáng)、易于管理、方便的模塊化設(shè)計(jì)等特 點(diǎn)，例如軟件設(shè)計(jì)中大量用到回調(diào)函數(shù)作為子函數(shù)；開發(fā)工具中函數(shù)也簡(jiǎn)單 易懂，例如繪制曲線函數(shù)PlotXY，判斷最值函數(shù)MaxMinlD，曲線擬合函 數(shù)PolyFit等(可參考l.考機(jī)械工業(yè)出版社，宋宇峰等編著，LabWindows/CVI 逐步深入與開發(fā)實(shí)例；2.電子工業(yè)出版社，孫曉云等編著，基于 LabWindows/CVI的虛擬儀器設(shè)計(jì)與應(yīng)用等)。
圖4是某變量液壓泵壓力流量特性測(cè)試液壓系統(tǒng)原理圖；包括管路上連 接的被測(cè)液壓泵l,單向閥2，高壓油濾3，高壓壓力表4，高壓壓力變送器 5，比例節(jié)流閥6，溢流閾7 (7Mpa或15Mpa，據(jù)被測(cè)液壓泵型號(hào)選擇)， 低壓壓力表8，流量傳感器9，回油濾IO，風(fēng)冷器12，采樣閥13，回油專 用裝置總成14，低壓力變送器15，電磁球閥16。其中，溢流閥7與比例節(jié) 流閥6并聯(lián)，15Mpa的溢流閥上還串連有電磁球閥16。高壓壓力變送器5 和低壓力變送器15分別在比例節(jié)流閥6兩端。
變量液壓泵壓力流量特性測(cè)試的具體操作如下
1)不安裝位移/速度傳感器，不安裝壓力傳感器，連接泵站測(cè)試液壓系
統(tǒng)。2)比例節(jié)流閥控制——自動(dòng)；系統(tǒng)安全壓力——自動(dòng)；風(fēng)冷器控制一 一自動(dòng)；阻尼器控制^~~自動(dòng)；操縱繼電器勵(lì)磁線圈——自動(dòng)；操縱繼電器 線圈電流——自動(dòng)。3)啟動(dòng)泵站電機(jī)。4)按下"開始測(cè)試"按鈕，各控制 輸出通道設(shè)置為"自動(dòng)"；比例節(jié)流閥開度100X — 〉0。/。(30S) ; 0% — 〉100%(30S)，循環(huán)l次；60S內(nèi)系統(tǒng)自動(dòng)完成測(cè)試，記錄泵站出口壓力、流 量數(shù)據(jù)。第60S，采用線性插值方法，確定零流量壓力和額定流量。如果按 下"停止測(cè)試"將放棄本次測(cè)試。
采用本發(fā)明的計(jì)算機(jī)控制比例節(jié)流閥的變量液壓泵壓力流量特性自動(dòng) 測(cè)試方法才是某變量液壓泵壓力流量特性測(cè)試流程圖如圖5所示。
具體包括以下步驟
按下測(cè)控計(jì)算機(jī)的人機(jī)交互界面上的"開始測(cè)試"按鈕，各控制輸出通 道強(qiáng)制設(shè)置為"自動(dòng)"；計(jì)算機(jī)控制比例節(jié)流閥控制電壓使其開度在30 S 時(shí)間內(nèi)由100% 0%，比例節(jié)流閥開度減小0.3/S (采集周期O. 1S)，并采 集前30 S數(shù)據(jù)流；
判斷比例節(jié)流閥控制電壓V《0 如果仍大于零返回繼續(xù)控制比例閥開 度逐漸減小并采集數(shù)據(jù)；如果小于等于零，轉(zhuǎn)入下一步計(jì)算機(jī)控制比例節(jié)流 閥控制電壓使其開度在30S時(shí)間內(nèi)由0% 100%，比例節(jié)流閥開度開度增 大0.3/S (采集周期O. 1S)，并采集后30 S數(shù)據(jù)流；
判斷比例節(jié)流閥控制電壓V>Vmax 如果仍小于V,返回繼續(xù)控制比例閥 開度逐漸增大并采集數(shù)據(jù)；如果大于等于V^，則提取流量最小時(shí)對(duì)應(yīng)壓力 值即為零流量壓力，然后提取額定壓力點(diǎn)附近壓力對(duì)應(yīng)流量，進(jìn)行曲線擬合 確定額定壓力對(duì)應(yīng)流量，將最終結(jié)果顯示后結(jié)束。
本發(fā)明的變量液壓泵壓力流量特性自動(dòng)測(cè)試方法，克服了以往測(cè)試人為 差錯(cuò)和誤差大，自動(dòng)化程度低、效率低以及解決測(cè)試過程中有時(shí)檢測(cè)不到零 流量壓力和額定流量對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)；采取測(cè)控計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制比例節(jié)流閥 開度，解決了手動(dòng)控制測(cè)試精度低的缺點(diǎn)，從而大大提高了檢測(cè)的靈敏度和
權(quán)利要求
1.一種變量液壓泵壓力流量特性自動(dòng)測(cè)試方法，其特征在于，該方法在被測(cè)液壓泵出口管路中安裝一個(gè)比例節(jié)流閥，以替代傳統(tǒng)的手動(dòng)節(jié)流閥，在測(cè)試過程中，測(cè)控計(jì)算機(jī)內(nèi)的控制軟件向比例節(jié)流閥發(fā)出指令，逐漸減小或增大比例節(jié)流閥開度，使得液壓泵出口的壓力、流量隨之發(fā)生變化，同時(shí)，測(cè)控計(jì)算機(jī)記錄液壓泵的出口壓力、流量測(cè)試數(shù)據(jù)，然后根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，確定零流量壓力和額定流量。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，具體包括以下步驟 步驟一，按下測(cè)控計(jì)算機(jī)的人機(jī)交互界面上的測(cè)試按鈕，測(cè)控計(jì)算機(jī)輸出比例節(jié)流閥初始控制電壓V-V,，其中，V,為比例節(jié)流閥初始電壓；步驟二，控制軟件等待一個(gè)數(shù)據(jù)采集周期At，采集并記錄被測(cè)液壓泵 出口的壓力和流量數(shù)據(jù)；步驟三，判斷比例節(jié)流閥開度控制電壓V是否小于零？如果仍大于零， 測(cè)控計(jì)算機(jī)輸出比例閥控制電壓V=V—AV，其中，AV為M時(shí)間內(nèi)比 例節(jié)流閥開度調(diào)節(jié)電壓，使比例節(jié)流閥開度按控制規(guī)律逐漸變化，并返回 步驟二步繼續(xù)采集數(shù)據(jù)，反之轉(zhuǎn)入步驟四；步驟四，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，繪出流量隨壓力的變化規(guī)律的測(cè)試 曲線，并根據(jù)測(cè)試曲線確定額定流量、零流量壓力和最大流量數(shù)據(jù)； 步驟五，輸出最終的零流量壓力和額定流量結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變量液壓泵壓力流量特性自動(dòng)測(cè)試方法，是在被測(cè)液壓泵出口管路中安裝比例節(jié)流閥替代手動(dòng)節(jié)流閥，在測(cè)試過程中，測(cè)控計(jì)算機(jī)向比例節(jié)流閥發(fā)出指令，逐漸減小或增大比例節(jié)流閥開度，泵出口壓力、流量隨之發(fā)生變化，在此過程中，測(cè)控計(jì)算機(jī)記錄泵出口壓力、流量的測(cè)試數(shù)據(jù)，然后根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，確定液壓泵壓力流量特性測(cè)試中的兩個(gè)最主要的參數(shù)零流量壓力和額定流量。整個(gè)測(cè)試過程不需要人的參與，測(cè)試工作和數(shù)據(jù)處理全部由測(cè)控計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。本發(fā)明在變量液壓泵壓力流量特性自動(dòng)測(cè)試技術(shù)方面做了有益嘗試，提高了變量液壓泵壓力流量特性自動(dòng)測(cè)試技術(shù)水平。
文檔編號(hào)F04B51/00GK101178062SQ200710018949
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者冰 劉, 周瑞祥, 曹克強(qiáng), 娜 李, 李小剛, 沈燕良, 王建平, 蘇新兵 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍空軍工程大學(xué)