本發(fā)明涉及液壓技術(shù)領(lǐng)域,具體地,涉及一種柱塞式液壓元件的壓緊力測量系統(tǒng)。
背景技術(shù):
柱塞式液壓元件主要包括軸向柱塞泵(馬達)、浮杯式液壓泵(馬達)和基于前兩者的液壓變壓器等,在上述液壓元件的配流副在設(shè)計過程中,通常采用剩余壓緊力系數(shù)設(shè)計原則。剩余壓緊力系數(shù)對于配流副的性能影響很大,如果剩余壓緊力系數(shù)過大,那么配流盤和柱塞缸的摩擦增大,機械效率降低,甚至?xí)霈F(xiàn)“燒盤”;如果剩余壓緊力系數(shù)過小,那么配流盤和柱塞缸配合間隙過大導(dǎo)致泄漏量增大,容積效率降低。因此準確測量剩余壓緊力,并定量研究剩余壓緊力與工作效率的關(guān)系,對于優(yōu)化相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)、提高元件效率具有重要意義。
由于柱塞式液壓元件的配流副剩余壓緊力與系統(tǒng)壓力、柱塞缸轉(zhuǎn)速、溫度等多因素耦合作用,因此剩余壓緊力測量難度很大。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種柱塞式液壓元件的壓緊力測量系統(tǒng),該壓緊力測量系統(tǒng)能夠測量不同壓力、轉(zhuǎn)速、溫度等參數(shù)下的剩余壓緊力,有助于研究配流副的多場耦合機理。
為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明提供了一種柱塞式液壓元件的壓緊力測量系統(tǒng),包括柱塞托盤、配流盤及承托裝置;
所述柱塞托盤的周向設(shè)有多個用于容納柱塞的空腔結(jié)構(gòu);
所述配流盤上開設(shè)有低壓腰形槽和高壓腰形槽;
所述承托裝置上設(shè)有低壓油路和高壓油路;
所述柱塞托盤、所述配流盤及所述承托裝置依次貼合布置安裝;
還包括控制器、檢測元件、穩(wěn)壓調(diào)壓回路、溝槽及調(diào)壓通路;
所述溝槽設(shè)于所述配流盤與所述柱塞托盤配合的端面;
所述調(diào)壓通路穿過所述承托裝置和所述配流盤與所述溝槽連通;
所述穩(wěn)壓調(diào)壓回路的供油口與所述調(diào)壓通路連通;
所述檢測元件設(shè)置在所述承托裝置和所述配流盤的通孔內(nèi),能夠獲取所述配流盤和所述柱塞托盤的配合面外周的油膜的信號,并傳遞給所述控制器;
所述控制器能夠控制所述穩(wěn)壓調(diào)壓回路的供油壓力。
可選的,所述調(diào)壓通路包括第一接油孔和第二接油孔;所述第一接油孔為設(shè)于所述配流盤的通孔,與所述溝槽連通;所述第二接油孔為設(shè)于所述承托裝置的通孔,與所述第一接油孔連通。
可選的,所述第一接油孔為斜孔,所述第一接油孔的第一端口位于所述溝槽的底部,第二端口與所述配流盤的圓心軸線的距離大于所述第一端口與所述圓心軸線的距離。
可選的,所述壓緊力測量系統(tǒng)設(shè)有多個所述溝槽,每個所述溝槽均設(shè)有所述調(diào)壓通路和所述穩(wěn)壓調(diào)壓回路,所述調(diào)壓通路設(shè)置在所示溝槽的中心位置;多個所述溝槽分布在所述配流盤的端面的所述高壓腰型槽外側(cè)的同一圓周上,位于所述高壓腰型槽一側(cè)的所述溝槽的數(shù)量多于位于所述低壓腰型槽一側(cè)的所述溝槽的數(shù)量,所述溝槽的分布關(guān)于所述高壓腰型槽的對稱線對稱。
可選的,所述穩(wěn)壓調(diào)壓回路包括比例減壓閥、兩位兩通閥和蓄能器,所述兩位兩通閥位于所述比例減壓閥的下游位,所述蓄能器的接入位置位于所述比例減壓閥和所述兩位兩通閥之間。
可選的,所述穩(wěn)壓調(diào)壓回路還包括溫度傳感器、壓力傳感器和減法器,所述溫度傳感器將液壓油的溫度信號傳遞給所述控制器;所述壓力傳感器和所述減法器構(gòu)成反饋回路,將修正壓力信號傳遞給所述比例減壓閥。
可選的,所述配流盤上設(shè)有第一安裝孔,所述承托裝置上設(shè)有第二安裝孔,所述第一安裝孔與所述第二安裝孔的軸線共線,所述檢測元件安裝在所述第一安裝孔和所述第二安裝孔內(nèi);所述檢測元件包括多個測微儀和多個測溫儀,多個所述測微儀和多個所述測溫儀周向等間距分布在所述高壓腰型槽外側(cè)的同一圓周上,所述測微儀檢測所述油膜的厚度信號,所述測溫儀檢測所述油膜的溫度信號。
可選的,四個所述測微儀均布在所述圓周上,所述測微儀測量的所述油膜與所述柱塞托盤接觸的側(cè)面為平面,所述平面垂直于所述測微儀的軸線。
本發(fā)明還提供了一種柱塞式液壓元件的壓緊力測量系統(tǒng),包括配流盤及承托裝置;
所述配流盤上開設(shè)有低壓腰形槽和高壓腰形槽;
所述承托裝置上設(shè)有低壓油路及高壓油路;
所述配流盤與所述承托裝置貼合安裝;
還包括控制器、檢測元件、穩(wěn)壓調(diào)壓回路、溝槽及調(diào)壓通路;
所述溝槽設(shè)于所述承托裝置與所述配流盤配合的端面;
所述調(diào)壓通路穿過所述承托裝置與所述溝槽連通;
所述穩(wěn)壓調(diào)壓回路的供油口與所述調(diào)壓通路連通;
所述檢測元件設(shè)置在所述承托裝置的通孔內(nèi),能夠獲取所述承托裝置和所述配流盤的配合面的油膜的信號,并傳遞給所述控制器;
所述控制器能夠控制所述穩(wěn)壓調(diào)壓回路的供油壓力。
可選的,所述調(diào)壓通路為設(shè)置在所述承托裝置上的第三接油孔,與所述溝槽連通。
可選的,所述壓緊力測量系統(tǒng)設(shè)有多個所述溝槽,每個所述溝槽均設(shè)有所述調(diào)壓通路和所述穩(wěn)壓調(diào)壓回路,所述調(diào)壓通路設(shè)置在所述溝槽的中心位置;多個所述溝槽分布在所述承托裝置的端面的所述高壓油路外側(cè)的同一圓周上,位于所述高壓油路一側(cè)的所述溝槽的數(shù)量多于位于所述低壓油路一側(cè)的所述溝槽的數(shù)量。
可選的,所述穩(wěn)壓調(diào)壓回路包括比例減壓閥、兩位兩通閥和蓄能器,所述兩位兩通閥位于所述比例減壓閥的下游位,所述蓄能器的接入位置位于所述比例減壓閥和所述兩位兩通閥之間。
可選的,所述穩(wěn)壓調(diào)壓回路還包括溫度傳感器、壓力傳感器和減法器,所述溫度傳感器將液壓油的溫度信號傳遞給所述控制器;所述壓力傳感器和所述減法器構(gòu)成反饋回路,將修正壓力信號傳遞給所述比例減壓閥。
可選的,所述承托裝置上設(shè)有臺階孔,所述檢測元件安裝在所述臺階孔內(nèi);所述檢測元件包括多個測微儀和多個測溫儀,多個所述測微儀和多個所述測溫儀分布在同一圓周上,所述測微儀檢測所述油膜的厚度信號,所述測溫儀檢測所述油膜的溫度信號。
本發(fā)明還提供了一種柱塞式液壓元件的效率測量系統(tǒng),所述效率測量系統(tǒng)用于測量柱塞式液壓元件的主軸轉(zhuǎn)速、主軸扭矩、容積效率、機械效率,包括上述任一項所述的柱塞式液壓元件的壓緊力測量系統(tǒng)。
本發(fā)明提供的柱塞式液壓元件的壓緊力測量系統(tǒng),包括控制器、檢測元件和調(diào)壓系統(tǒng),調(diào)壓系統(tǒng)包括穩(wěn)壓調(diào)壓回路、調(diào)壓通路和溝槽,溝槽設(shè)置在測量壓緊力的端面,穩(wěn)壓調(diào)壓回路通過調(diào)壓通路向溝槽提供一定壓力的液壓油,同時通過檢測元件獲得油膜的情況。油膜厚度不穩(wěn)定時,剩余壓緊力接近于零,此時通過調(diào)壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油的壓力值能夠間接推算出剩余壓緊力的數(shù)直。調(diào)壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油的壓力為零時,剩余壓緊力最大,然后不斷增大液壓油的壓力,剩余壓緊力將不斷減小,可以獲得不同剩余壓緊力時,柱塞式液壓元件的工作狀態(tài)。該壓緊力測量系統(tǒng)能夠測量不同壓力、轉(zhuǎn)速、溫度等參數(shù)下的剩余壓緊力,有助于研究剩余壓緊力與工作效率的關(guān)系,對于優(yōu)化相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)、提高元件效率具有重要意義。
本發(fā)明還提供了一種柱塞式液壓元件的效率測量系統(tǒng),包括上述柱塞式液壓元件的壓緊力測量系統(tǒng),所述壓緊力測量系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果,故該效率測量系統(tǒng)也具有相應(yīng)的技術(shù)效果。
附圖說明
附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明,但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
圖1為本發(fā)明所提供的安裝有所述壓緊力測量系統(tǒng)的一種柱塞泵的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中的柱塞泵的a向示意圖;
圖3為圖2中的b-b剖面的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖1中的柱塞泵的配流盤的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明所提供的安裝有所述壓緊力測量系統(tǒng)的另一種柱塞泵的端面結(jié)構(gòu)視圖;
圖6為圖5中的c-c剖面的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明所提供的壓緊力測量系統(tǒng)中的穩(wěn)壓調(diào)壓回路的示意圖;
其中,圖1至圖7中的附圖標記和部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系如下:
主軸1;柱塞2;柱塞托盤3;
配流盤4;低壓腰型槽41;高壓腰型槽42;第一接油孔43;第一安裝孔44;
承托裝置5;低壓油路51;高壓油路52;第二接油孔53;第二安裝孔54;第三接油孔55;臺階孔56;
溝槽6;測微儀61;測溫儀62;
穩(wěn)壓調(diào)壓回路7;比例減壓閥71;兩位兩通閥72;蓄能器73;溫度傳感器74;壓力傳感器75;減法器76。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
請參考圖1至圖4,圖1為本發(fā)明所提供的安裝有所述壓緊力測量系統(tǒng)的一種柱塞泵的整體結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為圖1中的柱塞泵的a向示意圖,圖3為圖2中的b-b剖面的局部結(jié)構(gòu)示意圖,圖4為圖1中的柱塞泵的配流盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明所提供的壓緊力測量系統(tǒng)可以用于軸向柱塞泵(馬達)、浮杯式液壓泵(馬達)和基于前兩者的液壓變壓器等液壓元件,這類元件的共同特征就是都具有配流副,下面主要以軸向柱塞泵為例詳細闡述本發(fā)明。
在圖1中,該軸向柱塞泵包括殼體、軸承、主軸1、柱塞2、柱塞托盤3、配流盤4、承托裝置5,承托裝置5可以為后蓋。主軸1驅(qū)動柱塞托盤3旋轉(zhuǎn)并帶動柱塞2在柱塞腔內(nèi)周期性的伸出和壓入,固定不動的配流盤4的左、右端面分別與旋轉(zhuǎn)的柱塞缸的右端面和承托裝置5的左端面貼合,當(dāng)柱塞2在柱塞腔中伸出時,外部油箱的低壓油通過配流盤4的低壓腰形槽41進入柱塞腔,當(dāng)柱塞2在柱塞腔中壓入時,柱塞腔中的高壓油通過配流盤4的高壓腰形槽42排出。
本發(fā)明所提供的一種柱塞式液壓元件的壓緊力測量系統(tǒng),主要包括兩種實現(xiàn)方式,一種是安裝于配流盤4的方式,能夠測得柱塞托盤3的剩余壓緊力,另一種是安裝于承托裝置5的方式,能夠檢測配流盤4的剩余壓緊力。
第一種具體的實施方式中,本發(fā)明提供了一種柱塞式液壓元件的壓緊力測量系統(tǒng),包括柱塞托盤3、配流盤4及承托裝置5;
柱塞托盤3的周向設(shè)有多個用于容納柱塞2的空腔結(jié)構(gòu);
配流盤4上開設(shè)有低壓腰形槽41和高壓腰形槽42;
承托裝置5上設(shè)有低壓油路51和高壓油路52;
柱塞托盤3、配流盤4及承托裝置5依次貼合布置安裝;
還包括控制器、檢測元件、穩(wěn)壓調(diào)壓回路7、溝槽6及調(diào)壓通路;
溝槽6設(shè)于配流盤4與柱塞托盤3配合的端面;
調(diào)壓通路穿過承托裝置5和配流盤4與溝槽6連通;
穩(wěn)壓調(diào)壓回路7的供油口與調(diào)壓通路連通;
檢測元件設(shè)置在承托裝置5和配流盤4的通孔內(nèi),能夠獲取配流盤4和柱塞托盤3的配合面外周的油膜的信號,并傳遞給控制器;
控制器能夠控制穩(wěn)壓調(diào)壓回路7的供油壓力。
本發(fā)明提供的柱塞式液壓元件的壓緊力測量系統(tǒng),包括控制器、檢測元件和調(diào)壓系統(tǒng),調(diào)壓系統(tǒng)包括穩(wěn)壓調(diào)壓回路7、調(diào)壓通路和溝槽6,溝槽6設(shè)置在測量壓緊力的端面,穩(wěn)壓調(diào)壓回路7通過調(diào)壓通路向溝槽6提供一定壓力的液壓油,在此實施例中溝槽6設(shè)置在配流盤4與柱塞托盤3配合的端面,調(diào)壓通路穿過承托裝置5和配流盤4與溝槽6連通,穩(wěn)壓調(diào)壓回路7內(nèi)液壓油的壓力可控,溝槽6內(nèi)的液壓油向柱塞托盤3施加壓力,通過液壓油的壓力與溝槽6的面積能夠計算出液壓油對柱塞托盤3施加的壓力。
調(diào)壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油的壓力為零時,剩余壓緊力最大,然后不斷增大液壓油的壓力,剩余壓緊力將不斷減小,在此過程中,可以通過檢測元件獲得油膜的情況,還可以獲得不同剩余壓緊力時,柱塞式液壓元件的工作狀態(tài)。
油膜厚度不穩(wěn)定時,剩余壓緊力接近于零,此時通過調(diào)壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油的壓力值能夠間接推算出剩余壓緊力的數(shù)直。該壓緊力測量系統(tǒng)能夠測量不同壓力、轉(zhuǎn)速、溫度等參數(shù)下的剩余壓緊力,有助于研究剩余壓緊力與工作效率的關(guān)系,對于優(yōu)化相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)、提高元件效率具有重要意義。
進一步的實施方式中,調(diào)壓通路包括第一接油孔43和第二接油孔53;第一接油孔43為設(shè)于配流盤4的通孔,與溝槽6連通;第二接油孔53為設(shè)于承托裝置5的通孔,與第一接油孔43連通。
穩(wěn)壓調(diào)壓回路7通過調(diào)壓通路向溝槽6提供液壓油,溝槽6設(shè)置在配流盤4的端面,則調(diào)壓通路需要通過承托裝置5和配流盤4,如圖3所示,承托裝置5的第二接油孔53與配流盤4的第一接油孔43連通,第一接油孔43與溝槽6連通。
進一步的,第一接油孔43為斜孔,第一接油孔43的第一端口位于溝槽6的底部,第二端口與配流盤4的圓心軸線的距離大于第一端口與所述圓心軸線的距離。
溝槽6的位置需要設(shè)置在配流盤4與柱塞托盤3配合的端面上,同時配流盤4上還設(shè)有高壓腰形槽41和低壓腰形槽42,如圖4所示,溝槽6的位置與腰形槽的位置較近,第一接油孔43如果為直孔,則容易與腰型槽相互干涉故將第一接油孔43設(shè)置為斜孔,能夠保證第一接油孔43可靠的向溝槽6供油。
一種優(yōu)選的實施方式中,壓緊力測量系統(tǒng)設(shè)有多個溝槽6,每個溝槽6均設(shè)有調(diào)壓通路和穩(wěn)壓調(diào)壓回路7,調(diào)壓通路設(shè)置在溝槽6的中心位置;多個溝槽6分布在配流盤4的端面的高壓腰型槽42外側(cè)的同一圓周上,位于高壓腰型槽42一側(cè)的溝槽6的數(shù)量多于位于低壓腰型槽41一側(cè)的溝槽6的數(shù)量,溝槽6的分布關(guān)于高壓腰型槽42的對稱線對稱。
在配流盤4的端面上設(shè)有多個溝槽6,每個溝槽6對應(yīng)一組調(diào)壓通路和穩(wěn)壓調(diào)壓回路7,多個穩(wěn)壓調(diào)壓回路7同時向多個溝槽6供油,同時向柱塞托盤3施加壓力,多個溝槽6分布在同一個圓周上,多個溝槽6根據(jù)壓力情況分布,能夠使柱塞托盤3在整個圓周上受力均勻,如圖4所示,低壓腰型槽41一側(cè)設(shè)置的溝槽6的數(shù)量較少,高壓腰型槽42一側(cè)設(shè)置的溝槽6的數(shù)量較多。
高壓腰型槽42一側(cè)的壓力大于低壓腰型槽41一側(cè)的壓力,壓力大的一側(cè)的溝槽6的數(shù)量多于壓力小的一側(cè)的溝槽6的數(shù)量,則壓力大的一側(cè),溝槽6內(nèi)液壓油施加的力也較大,能夠?qū)毫ζ鸬骄獾淖饔?,能夠使柱塞托盤3整體的受力均勻。
請參考圖7,圖7為本發(fā)明所提供的壓緊力測量系統(tǒng)中的穩(wěn)壓調(diào)壓回路的示意圖。
一種具體的實施方式中,穩(wěn)壓調(diào)壓回路7包括比例減壓閥71、兩位兩通閥72和蓄能器73,兩位兩通閥72位于比例減壓閥71的下游位,蓄能器73的接入位置位于比例減壓閥71和兩位兩通閥72之間。
高壓油源通過穩(wěn)壓調(diào)壓回路7向溝槽6供油,穩(wěn)壓調(diào)壓回路7中兩位兩通閥72相當(dāng)于開關(guān)閥,控制器能夠通過比例減壓閥71調(diào)節(jié)通向溝槽6的液壓油的壓力,進而調(diào)節(jié)對柱塞托盤3施加的作用力的大小。
蓄能器73是一種能量儲蓄裝置,能夠?qū)⒎€(wěn)壓調(diào)壓回路7中的能量轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s能或位能儲存起來,當(dāng)系統(tǒng)需要時,又將壓縮能或位能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗茚尫懦鰜?,重新補供給系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)瞬間壓力增大時,它可以吸收這部分的能量,以保證整個系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。
進一步具體的實施方式中,穩(wěn)壓調(diào)壓回路7還包括溫度傳感器74、壓力傳感器75和減法器76,溫度傳感器74將液壓油的溫度信號傳遞給控制器;壓力傳感器75和減法器76構(gòu)成反饋回路,將修正壓力信號傳遞給比例減壓閥71。
來自高壓油源的壓力油經(jīng)過比例減壓閥71、蓄能器73、兩位兩通閥72、壓力傳感器75、溫度傳感器74后與溝槽6的第二接油孔53連通。壓力傳感器75和減法器76為比例減壓閥71的輸出壓力增加了閉環(huán)控制環(huán)節(jié),具體的,控制器提供的輸入壓力信號ua與壓力傳感器75檢測的反饋壓力信號ub經(jīng)過減法器后,能夠得到修正壓力信號uc,將修正壓力信號傳給比例減壓閥71,增加了比例減壓閥71輸出壓力的準確度。
溫度傳感器74和壓力傳感器75檢測的數(shù)據(jù)都傳遞給控制器,同時控制器還控制比例減壓閥71,還可以為控制器設(shè)置顯示屏,顯示各檢測數(shù)據(jù)及整個控制過程。
一種具體的實施方式中,配流盤4上設(shè)有第一安裝孔44,承托裝置5上設(shè)有第二安裝孔54,第一安裝孔44與第二安裝孔54的軸線共線,檢測元件安裝在第一安裝孔44和第二安裝孔54內(nèi);檢測元件包括多個測微儀61和多個測溫儀62,多個測微儀61和多個測溫儀62周向等間距分布在高壓腰型槽42外側(cè)的同一圓周上,測微儀61檢測油膜的厚度信號,測溫儀62檢測油膜的溫度信號。
該壓緊力測量系統(tǒng)中設(shè)有多個檢測元件,檢測元件包括測微儀61和測溫儀62,測微儀61和測溫儀62分布在同一個圓周上,如圖2所示,圖2中測微儀61和測溫儀62所在的位置均為第二安裝孔54,如圖3所示,第一安裝孔44與第二安裝孔54的軸線共線,檢測元件一部分位于第一安裝孔44內(nèi),另一部分位于第二安裝孔54內(nèi)。
第一安裝孔44位于配流盤4的周部,且正對著配流盤4與柱塞托盤3的配合面外周的油膜,便于檢測元件感知油膜的變化,并將油膜的厚度變化和溫度變化均傳遞給控制器,能夠得到不同壓力、轉(zhuǎn)速、溫度等參數(shù)下的剩余壓緊力值。
進一步優(yōu)選的實施方式中,四個測微儀61均布在圓周上,測微儀61測量的油膜與柱塞托盤3接觸的側(cè)面為平面,平面垂直于測微儀61的軸線。
如圖2所示,四個測微儀61在圓周上分別成直角分布,能夠分別感知油膜四個位置的厚度變化。測微儀61在配流盤4的第一安裝孔44內(nèi)接觸油膜,油膜對面的面與柱塞托盤3接觸,該油膜對面的面與測微儀61軸向垂直時,測微儀61測量的油膜厚度的變化比較準確。
請參考圖5和圖6,圖5為本發(fā)明所提供的安裝有所述壓緊力測量系統(tǒng)的另一種柱塞泵的端面結(jié)構(gòu)視圖,圖6為圖5中的c-c剖面的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
第二種具體的實施方式中,本發(fā)明公開了一種柱塞式液壓元件的壓緊力測量系統(tǒng),包括配流盤4及承托裝置5;
配流盤4上開設(shè)有低壓腰形槽41和高壓腰形槽42;
承托裝置5上設(shè)有低壓油路51及高壓油路52;
配流盤4與承托裝置5貼合安裝;
還包括控制器、檢測元件、穩(wěn)壓調(diào)壓回路7、溝槽6及調(diào)壓通路;
溝槽6設(shè)于承托裝置5與配流盤4配合的端面;
調(diào)壓通路穿過所述承托裝置5與溝槽6連通;
穩(wěn)壓調(diào)壓回路7的供油口與調(diào)壓通路連通;
檢測元件設(shè)置在承托裝置5的通孔內(nèi),能夠獲取承托裝置5和配流盤4的配合面的油膜的信號,并傳遞給控制器;
控制器能夠控制穩(wěn)壓調(diào)壓回路7的供油壓力。
本發(fā)明提供的柱塞式液壓元件的壓緊力測量系統(tǒng),包括控制器、檢測元件和調(diào)壓系統(tǒng),調(diào)壓系統(tǒng)包括穩(wěn)壓調(diào)壓回路7、調(diào)壓通路和溝槽6,溝槽6設(shè)置在測量壓緊力的端面,穩(wěn)壓調(diào)壓回路7通過調(diào)壓通路向溝槽6提供一定壓力的液壓油,在此實施例中溝槽6設(shè)置在承托裝置5與配流盤4配合的端面,調(diào)壓通路穿過承托裝置5與溝槽6連通,穩(wěn)壓調(diào)壓回路7內(nèi)液壓油的壓力可控,溝槽6內(nèi)的液壓油向配流盤4施加壓力,通過液壓油的壓力與溝槽6的面積能夠計算出液壓油對配流盤4施加的壓力。
調(diào)壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油的壓力為零時,剩余壓緊力最大,然后不斷增大液壓油的壓力,剩余壓緊力將不斷減小,在此過程中,可以通過檢測元件獲得油膜的情況,還可以獲得不同剩余壓緊力時,柱塞式液壓元件的工作狀態(tài)。
油膜厚度不穩(wěn)定時,剩余壓緊力接近于零,此時通過調(diào)壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油的壓力值能夠間接推算出剩余壓緊力的數(shù)直。該壓緊力測量系統(tǒng)能夠測量不同壓力、轉(zhuǎn)速、溫度等參數(shù)下的剩余壓緊力,有助于研究剩余壓緊力與工作效率的關(guān)系,對于優(yōu)化相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)、提高元件效率具有重要意義。
具體的實施方式中,調(diào)壓通路為設(shè)置在承托裝置5上的第三接油孔55,與溝槽6連通。
穩(wěn)壓調(diào)壓回路7通過調(diào)壓通路向溝槽6提供液壓油,溝槽6設(shè)置在承托裝置5的端面,則調(diào)壓通路需要通過承托裝置5,如圖6所示,承托裝置5的第三接油孔55與溝槽6連通。
在具體的實施方式中,壓緊力測量系統(tǒng)設(shè)有多個溝槽6,每個溝槽6均設(shè)有調(diào)壓通路和穩(wěn)壓調(diào)壓回路7,調(diào)壓通路設(shè)置在溝槽6的中心位置;多個溝槽6分布在承托裝置5的端面的高壓油路52的同一圓周上,位于高壓油路52一側(cè)的溝槽6的數(shù)量多于位于低壓油路51一側(cè)的溝槽6的數(shù)量。
在承托裝置5的端面上設(shè)有多個溝槽6,每個溝槽6對應(yīng)一組調(diào)壓通路和穩(wěn)壓調(diào)壓回路7,多個穩(wěn)壓調(diào)壓回路7同時向多個溝槽6供油,同時向配流盤4施加壓力,多個溝槽6分布在同一個圓周上,多個溝槽6根據(jù)壓力情況分布,能夠使配流盤4在整個圓周上受力均勻,如圖5所示,低壓油路51一側(cè)設(shè)置的溝槽6的數(shù)量較少,高壓油路52一側(cè)設(shè)置的溝槽6的數(shù)量較多。
請參考圖7,圖7為本發(fā)明所提供的壓緊力測量系統(tǒng)中的穩(wěn)壓調(diào)壓回路的示意圖。
另一種優(yōu)選的實施方式中,穩(wěn)壓調(diào)壓回路7包括比例減壓閥71、兩位兩通閥72和蓄能器73,兩位兩通閥72位于比例減壓閥71的下游位,蓄能器73的接入位置位于比例減壓閥71和兩位兩通閥72之間。
高壓油源通過穩(wěn)壓調(diào)壓回路7向溝槽6供油,穩(wěn)壓調(diào)壓回路7中兩位兩通閥72相當(dāng)于開關(guān)閥,控制器能夠通過比例減壓閥71調(diào)節(jié)通向溝槽6的液壓油的壓力,進而調(diào)節(jié)對配流盤4施加的作用力的大小。
進一步具體的實施方式中,穩(wěn)壓調(diào)壓回路7還包括溫度傳感器74、壓力傳感器75和減法器76,溫度傳感器74將液壓油的溫度信號傳遞給控制器;壓力傳感器75和減法器76構(gòu)成反饋回路,將修正壓力信號傳遞給比例減壓閥71。
來自高壓油源的壓力油經(jīng)過比例減壓閥71、蓄能器73、兩位兩通閥72、壓力傳感器75、溫度傳感器74后與溝槽6的第三接油孔55連通。壓力傳感器75和減法器76為比例減壓閥71的輸出壓力增加了閉環(huán)控制環(huán)節(jié),具體的,控制器提供的輸入壓力信號ua與壓力傳感器75檢測的反饋壓力信號ub經(jīng)過減法器后,能夠得到修正壓力信號uc,將修正壓力信號傳給比例減壓閥71,增加了比例減壓閥71輸出壓力的準確度。
溫度傳感器74和壓力傳感器75檢測的數(shù)據(jù)都傳遞給控制器,同時控制器還控制比例減壓閥71,還可以為控制器設(shè)置顯示屏,顯示各檢測數(shù)據(jù)及整個控制過程。
另一種具體的實施方式中,承托裝置5上設(shè)有臺階孔56,檢測元件安裝在臺階孔56內(nèi);檢測元件包括多個測微儀61和多個測溫儀62,多個測微儀61和多個測溫儀62分布在同一圓周上,測微儀61檢測油膜的厚度信號,測溫儀62檢測油膜的溫度信號。
該壓緊力測量系統(tǒng)中設(shè)有多個檢測元件,檢測元件包括測微儀61和測溫儀62,測微儀61和測溫儀62分布在同一個圓周上,如圖5所示,測微儀61和測溫儀62位于圖5中的臺階孔56內(nèi)。
臺階孔56位于承托裝置5周部,其內(nèi)部的檢測元件感知承托裝置5與配流盤4之間的油膜的變化,并將油膜的厚度變化和溫度變化均傳遞給控制器,能夠得到不同壓力、轉(zhuǎn)速、溫度等參數(shù)下的剩余壓緊力值。
本發(fā)明還提供了一種柱塞式液壓元件的效率測量系統(tǒng),所述效率測量系統(tǒng)用于測量柱塞式液壓元件的主軸轉(zhuǎn)速、主軸扭矩、容積效率、機械效率,包括上述各實施方式所述的柱塞式液壓元件的壓緊力測量系統(tǒng)。
壓緊力測量系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果,故該效率測量系統(tǒng)也具有相應(yīng)的技術(shù)效果。
柱塞式液壓元件的效率測量系統(tǒng)的其他技術(shù)特征請參考現(xiàn)有技術(shù),本文不再贅述。
可以理解的是,以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式,然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下,可以做出各種變型和改進,這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。