本發(fā)明涉及一種用于液壓馬達(dá)空氣傳聲噪聲級測定的液壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著液壓系統(tǒng)朝著高壓、大流量方向發(fā)展，液壓系統(tǒng)的噪聲問題越來越引起人們的關(guān)注，而液壓馬達(dá)是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，它的作用是把流體的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，是液壓系統(tǒng)中的主要噪聲源之一。馬達(dá)噪聲特性的研究對于降低液壓系統(tǒng)的噪聲具有非常重要的意義。為有效地對馬達(dá)進(jìn)行降噪研究，有必要對馬達(dá)的噪聲進(jìn)行精確測量，而半消聲室和配套的液壓系統(tǒng)是噪聲測試中不可缺少的實(shí)驗(yàn)裝備。液壓馬達(dá)空氣傳聲噪聲級測試是確定馬達(dá)噪聲級、辨別馬達(dá)優(yōu)劣、改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、改善系統(tǒng)性能和促進(jìn)產(chǎn)品升級的重要手段。

由于國內(nèi)對于液壓元件的噪聲測試起步較晚，目前只完成了液壓泵的空氣傳聲噪聲級測定的國家標(biāo)準(zhǔn)，對液壓馬達(dá)的空氣傳聲噪聲級的測試目前國內(nèi)還沒有一家機(jī)構(gòu)能完成，主要存在以下問題：

1）實(shí)驗(yàn)條件不足。國內(nèi)相應(yīng)的噪聲測試實(shí)驗(yàn)室很少，擁有配套的液壓測試系統(tǒng)而沒有配備相應(yīng)的噪聲測試實(shí)驗(yàn)室，擁有半消聲室的科研機(jī)構(gòu)又存在動(dòng)力源功率不足、液壓管路改造困難等問題而無法實(shí)現(xiàn)對液壓馬達(dá)空氣傳聲噪聲級的測定，限制了國內(nèi)液壓元件降噪研究的進(jìn)展。

2）加載問題。對于液壓馬達(dá)的加載，常用的方案有：電磁加載、測功機(jī)加載、背壓加載等。電磁加載方法只適用于低壓小扭矩馬達(dá)的測試，且加載困難，存在干擾即引入了新的噪聲源；測功機(jī)加載方法雖然加載方便，但其耗能大，干擾嚴(yán)重且同樣會引入新的噪聲源；背壓加載方法雖然不會引入新的噪聲源，但是這種方法不能模擬馬達(dá)正常工作時(shí)的狀況且在試驗(yàn)高壓大扭矩馬達(dá)時(shí)存在安全隱患，同樣不滿足馬達(dá)噪聲測試的加載要求。一般的目前馬達(dá)性能測試中都至少用到兩個(gè)液壓泵，一個(gè)用來供油，一個(gè)用來加載，而我們用一個(gè)泵就實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)功能。

因此，上述現(xiàn)有技術(shù)無法滿足液壓馬達(dá)空氣傳聲噪聲級測定的加載要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明專利所要解決的技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種針對液壓馬達(dá)空氣傳聲噪聲級測定的液壓系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)在半消聲室外對高壓大扭矩馬達(dá)進(jìn)行控制加載。

本發(fā)明的具體實(shí)施方案是：一種用于液壓馬達(dá)空氣傳聲噪聲級測定的液壓系統(tǒng)，包括由被試馬達(dá)、交流電機(jī)、高壓柱塞泵、油箱及相應(yīng)連接管路構(gòu)成的動(dòng)力和負(fù)載機(jī)構(gòu)，所述交流電機(jī)具有雙輸出軸a端及b端，其中a端與高壓柱塞泵的動(dòng)力輸入端連接，b端與被試馬達(dá)的負(fù)載端連接，高壓柱塞泵的出油口與被試馬達(dá)的進(jìn)油口管路連接以實(shí)現(xiàn)被試馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)，被試馬達(dá)的出油口與油箱管路連接，油箱經(jīng)管路與高壓柱塞泵的進(jìn)油口連接，所述被試馬達(dá)置于半消聲室內(nèi)，交流電機(jī)、高壓柱塞泵、油箱置于半消聲室外。

進(jìn)一步的，所述液壓系統(tǒng)還包括液壓控制單元，所述液壓控制單元包括在高壓柱塞泵的出油口依次設(shè)置的第一電磁換向閥和第一插裝閥，所述第一插裝閥的先導(dǎo)級設(shè)有第二電磁換向閥、比例溢流閥以及溢流閥，其中比例溢流閥以及溢流閥用于控制加載閥的選擇以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或電液比例調(diào)壓，第二電磁換向閥用于控制系統(tǒng)是否選擇加載。

進(jìn)一步的，所述高壓柱塞泵的出油口設(shè)有安全溢流閥，對系統(tǒng)起到過載保護(hù)作用，所述第一插裝閥、第一電磁換向閥、安全溢流閥、電磁換向閥、第二電磁換向閥、比例溢流閥和溢流閥全部固定在一個(gè)集成閥塊上，并設(shè)置于半消聲室外。

進(jìn)一步的，所述高壓柱塞泵的出油口與被試馬達(dá)的進(jìn)油口之間設(shè)有第二插裝閥和第三電磁換向閥并設(shè)置于半消聲室外，所述的第二插裝閥和第三電磁換向閥用于控制被試馬達(dá)的啟閉。

進(jìn)一步的，所述被試馬達(dá)與油箱進(jìn)油管道之間設(shè)有冷卻器及回油過濾器，所述油箱的出油管道上設(shè)有出油過濾器，油箱進(jìn)氣口設(shè)有空氣濾清器，油箱出油口設(shè)有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、油箱內(nèi)設(shè)有液位控制繼電器及用于加熱油液的加熱器，所述冷卻器、回油過濾器、出油過濾器、空氣濾清器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、加熱器、油箱液位控制繼電器均安裝在半消聲室外。

進(jìn)一步的，所述高壓柱塞泵的出油口及插裝閥的先導(dǎo)級均設(shè)有用于測量以及顯示壓力的壓力表，兩處壓力表均安裝在半消聲室外，所述高壓柱塞泵出油口處還設(shè)有高壓過濾器以用于過濾泵出的高壓油，并安裝在半消聲室外，所述測試被試馬達(dá)的出油管路及高壓柱塞泵出油管上設(shè)有流量計(jì)，且設(shè)置于半消聲室外。

進(jìn)一步的，所述被試馬達(dá)的進(jìn)油口處及出油口處設(shè)有壓力傳感器，進(jìn)油口處還設(shè)有溫度傳感器，兩個(gè)壓力傳感器、溫度傳感器與被試馬達(dá)進(jìn)出油口等高安裝，以減少壓力波動(dòng)和駐波，兩個(gè)壓力傳感器及溫度傳感器安裝在半消聲室內(nèi)部。

進(jìn)一步的，所述交流電機(jī)的雙輸出軸a端與高壓柱塞泵的動(dòng)力輸入端之間設(shè)有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，三者同軸相連且都安裝在半消聲室外。

進(jìn)一步的，所述交流電機(jī)的雙輸出軸b端與被試馬達(dá)的輸出端之間設(shè)有萬向聯(lián)軸器，萬向聯(lián)軸器安裝在半消聲室外用于馬達(dá)是否帶載和背景噪聲值的測量。

進(jìn)一步的，所述交流電機(jī)由變頻器控制，變頻器安裝在半消聲室外。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利的優(yōu)點(diǎn)在于：該測試臺除了被試馬達(dá)部分安裝在半消聲室內(nèi)，其他包括動(dòng)力部分、液壓控制部分、負(fù)載部分及測試顯示部分等均在半消聲室外，排除其他無關(guān)噪聲干擾。而且通過電機(jī)雙輸出軸，只用一個(gè)柱塞泵實(shí)現(xiàn)對馬達(dá)的供油（動(dòng)力源）和對馬達(dá)的加載（負(fù)載），采用并聯(lián)方式對泵加載進(jìn)而完成對馬達(dá)加載，解決了馬達(dá)噪聲測試動(dòng)力源和加載問題，解決了噪聲測試中除了被試對象外其他部分簡單化干擾少的問題，通過實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)滿足液壓馬達(dá)噪聲測試的要求。

附圖說明

附圖是本發(fā)明專利的液壓系統(tǒng)原理圖。

圖中：1-被試馬達(dá)， 2、4-壓力傳感器， 3-溫度傳感器， 5-萬向聯(lián)軸器， 6-變頻器， 7-雙軸伸三相異步電動(dòng)機(jī)，8-轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀， 9-高壓柱塞泵， 10-吸油過濾器， 11-電動(dòng)調(diào)節(jié)閥， 12-空氣濾清器， 13-液壓控制繼電器，14-加熱器， 15-油箱， 16-直回自封式磁性回油過濾器， 17、31-冷卻器， 18、30-流量計(jì)， 19、23-插裝閥， 20-二位四通電磁換向閥， 21、26-壓力表， 22-高壓過濾器， 24-安全溢流閥，25-二位二通電磁換向閥， 27-二位三通電磁換向閥， 28-比例溢流閥， 29-40MPa溢流閥， 32-回油過濾器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明專利作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例：參考附圖1所示，本實(shí)施例中的一種用于液壓馬達(dá)空氣傳聲噪聲級測定的液壓系統(tǒng)，即帶有機(jī)械補(bǔ)償功率回收和電液比例加載技術(shù)的液壓馬達(dá)空氣傳聲噪聲級測定的液壓系統(tǒng)。包括以下部分：

動(dòng)力與負(fù)載部分：被試馬達(dá)1、交流電機(jī)7、高壓柱塞泵9、油箱15及相應(yīng)連接管路，交流電機(jī)7的雙輸出軸a端與高壓柱塞泵9的動(dòng)力輸入端連接，高壓柱塞泵9的出油口與被試馬達(dá)1的進(jìn)油口管路連接，被試馬達(dá)1的負(fù)載端與交流電機(jī)7的雙輸出軸b端連接，高壓柱塞泵9的進(jìn)油口與油箱15管路連接，被試馬達(dá)1的出油口與油箱15管路連接。

液壓控制部分：在高壓柱塞泵9的出油口設(shè)有插裝閥23和電磁換向閥25，電磁換向閥25用于選擇是否啟用先導(dǎo)油路加載。在插裝閥23的先導(dǎo)級設(shè)有電磁換向閥27以及比例溢流閥2840MPa、溢流閥2940MPa，用于控制加載閥的選擇以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或電液比例調(diào)壓。

在高壓柱塞泵9的出油口設(shè)有安全溢流閥24，用于液壓系統(tǒng)的過載保護(hù)，起安全作用。

插裝閥19、電磁換向閥20、高壓過濾器22、插裝閥23、安全溢流閥24、電磁換向閥25、電磁換向閥27、比例溢流閥28和溢流閥29全部集成安裝在一個(gè)閥塊上，并安裝在半消聲室外。

高壓柱塞泵9的出油口與被試馬達(dá)1的進(jìn)油口之間設(shè)有插裝閥19和電磁換向閥20，用于控制被試馬達(dá)的啟用與否。

插裝閥23的先導(dǎo)級設(shè)有壓力表26，用于測量此處壓力。

過濾溫控部分：油箱15部分包括過濾器10、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥11、空氣濾清器12、液位控制繼電器13、加熱器14、回油濾油器16和冷卻器17均安裝在半消聲室外。吸油過濾器用于過濾進(jìn)入泵的油液，空氣濾清器用于過濾進(jìn)入油箱的空氣，液位控制繼電器用于對油箱液位進(jìn)行控制，加熱器用于在油溫低于標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)對油液進(jìn)行加熱，回油濾油器用于過濾流回油箱的工作油液，冷卻器用于冷卻工作油液。

測試顯示部分：高壓柱塞泵(9)的出油口設(shè)有壓力表21和高壓過濾器22。壓力表21用于測量以及顯示高壓柱塞泵出油口處的壓力，高壓過濾器22用于過濾泵出的高壓油。

交流電機(jī)7的雙輸出軸a端與高壓柱塞泵9的動(dòng)力輸入端之間設(shè)有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器8，三者同軸相連且都安裝在半消聲室外，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器8用于測量高壓柱塞泵的轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速。

交流電機(jī)7的雙輸出軸b端與被試馬達(dá)1的負(fù)載端之間設(shè)有萬向聯(lián)軸器5，萬向聯(lián)軸器5安裝在半消聲室外，用于選擇是否采用功率回收方式以及測量背景噪聲。

交流電機(jī)7與變頻器6相連接，變頻器6安裝在半消聲室外，用于控制交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

被試馬達(dá)1的進(jìn)油口設(shè)有壓力傳感器2和溫度傳感器3，用于測量被試馬達(dá)進(jìn)油口處的溫度和壓力。被試馬達(dá)1的出油口設(shè)有壓力傳感器4，用于測量被試馬達(dá)出油口處的壓力。壓力傳感器2、溫度傳感器3和壓力傳感器4與被試馬達(dá)1的進(jìn)出油口等高安裝，減少壓力波動(dòng)和駐波，一起安裝在半消聲室內(nèi)部。

工作原理：

交流電機(jī)7的雙輸出軸a端驅(qū)動(dòng)高壓柱塞泵9轉(zhuǎn)動(dòng)，高壓柱塞泵9輸出油液經(jīng)過流量分配一部分至插裝閥19，高壓油驅(qū)動(dòng)被試馬達(dá)1轉(zhuǎn)動(dòng)，被試馬達(dá)1的負(fù)載端通過萬向聯(lián)軸器5與交流電機(jī)7的雙輸出軸b端連接，從而被試馬達(dá)1和交流電機(jī)7一起驅(qū)動(dòng)高壓柱塞泵9，這樣既實(shí)現(xiàn)了交流電機(jī)7、高壓柱塞泵9、被試馬達(dá)1之間的機(jī)械補(bǔ)償功率回收，又實(shí)現(xiàn)了對被試馬達(dá)1的加載。插裝閥19啟閉由它的先導(dǎo)控制閥20來控制。高壓柱塞泵9輸出油液經(jīng)過流量分配另一部分至插裝閥23，其先導(dǎo)油路的壓力由比例溢流閥27和溢流閥28調(diào)節(jié)，通過先導(dǎo)壓力作用對系統(tǒng)進(jìn)行加載。其中，加載啟動(dòng)與否由換向閥25控制，加載方式的選擇由電磁換向閥27來控制。