浅析工程机械功率回收液压马达试验台的研究与设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com工程机械功率回收液压马达试验台的研究与设计缪雄辉，郭承志(三一重工股份有限公司)摘要：介绍功率回收液压马达试验台的系统特性及技术特点，提出目前功率回收液压马达试验台存在的问题，研究并设计了一种变频调速机械及液压补偿液压马达试验台，对工程机械用液压马达的试验，功率回收液压马达试验方法的推广和应用及液压试验装置的节能化研究具有积极意义。关键词：功率回收；变频调速；液压马达；试验台液压马达是工程机械的核心液压元件，其性能油液清洁度NAS7级特性直接决定了工程机械的性能。设计和制造高品试验台液压油温(℃)45～55质液压马达以及检验液压马达的各项性

2、能就显得压力传感器精度(％)0．30非常重要，因此对高效、节能和通用性工程机械用流量传感器精度(级)0．5液压马达试验台的研究与设计就显得尤为迫切。1．2工作原理目前液压马达试验主要有采用直接加载和功试验台系统主要包含液压补偿系统、变频机械率回收加载两种类型，直接加载方式因能耗高，在补偿系统和测控系统，工作原理如图1所示。大功率和寿命试验时很少采用。功率回收方式液压马达试验台按照能量回收方式的不同，可分为电功率回收方式和液压功率回收方式两种，其中液压功率回收又可分为机械补偿功率回收和液压补偿功率回收两种类型【。电功率回收方式需增加整流或逆变系统等电气元件，技术复杂，价格昂贵，

3、且回收效率不高【；机械补偿功率回收方式存在转速调节范围小，对试验马达和加载泵的排量关系有限制、系统压力调节精度低等缺点；液压补偿功率回收方1．电机2．并联补偿泵3．串联补偿泵4、l4．溢流阀5、式也存在试验转速不稳定、试验功能不全等不足，6、9、10、19．单向阀7．热交换器8．顺序阀11、13、20．流不能满足工程机械液压马达的试验需要，在此基础量计l2．比例溢流阀15、21．压力变送器l6．换向阀17．上，本文提出了一种变频机械及液压补偿功率回收被试马达l8．变速器22．转速转矩传感器23．变频电机液压马达试验台，能同时进行机械补偿和液压补24．加载马达25．整流桥路偿，

4、也能独立进行液压补偿，解决了以往液压马达图1液压马达试验系统原理图试验台适应范围小、转速调节精度低等问题。·液压马达试验台参数与工作原理转矩蓑1．1试验台参数能。根据试验马达的类型，变速器选择高速或低速最高试验压力(MPa)35挡，小功率变频电机23通过变速器带动被试马达最高试验转速(r／min)8500和加载马达转动；变频调速系统调节被试马达的转最大转矩(N·m)4000速和转向；转速转矩传感器22测量转矩和转速。并作者简介：缪雄辉(1978一)，男，湖南望城人，工程师，硕士，研究方向：工程机械液压系统的设计和开发。一22—学兔兔www.xuetutu.com联补偿泵2和加

5、载马达24(泵工况)共同给被试马用串并联液压补偿方式进行液压马达试验，这种试达17供油，因被试马达和加载马达排量完全一样，验适用于液压马达成对试验，试验压力和试验转速所以并联补偿泵只需补充两者的容积效率损失及的调节可以通过改变并联补偿泵的排量来实现。离合器系统泄漏量。溢流阀14限制试验系统的最高压力；连接时变频电机通过变速器补偿试验台的转矩损比例溢流阀12控制被试马达的试验压力；压力变失，变速器有高低速两个挡位，高速挡和低速挡由送器15检测试验压力；流量计13检测比例溢流阀气动装置进行切换，高速挡传动比为1／2．8，低速挡12溢流量，从而控制并联补偿泵2的排量，既确保传动比为

6、2．8。采用两级变频调速电机高速挡试验了试验压力的稳定，同时减少了系统的溢流损失。时的最高速度可达2980×2．8=8344r／min，如果超加载马达24压力油通过整流桥路25和单向阀19频速度还可以进一步提高，这样高速挡可以满足绝反馈给被试马达l7，从而实现功率回收。被试马达大多数高速马达的试验需求。低速挡如果频率调至回油通过流量计11、顺序阀8和串联补偿泵3合流6Hz，最低试验转速为2980×6÷5O÷2．8=127．7向加载马达供油。顺序阀8设置被试马达背压，增r／min，低速挡最高试验转速为2980÷2．8=1064加系统的稳定性，同时背压又反馈给加载马达，提r／mi

7、n，低速挡也可以满足绝大多数低速马达的试验高加载马达吸油能力，并避免了背压损失。串联补要求。因此变速器采用高低两挡加离合器的设计可偿泵3为恒压泵，能根据设定压力自动调整泵流以满足绝大多数工程机械用马达对试验转速的要量，补偿系统流量损失，防止加载马达吸空。机械及求，且转速稳定，调节精度高，克服了以往机械、液压液压补偿试验台能进行液压马达排量、转矩和转速式补偿试验台试验转速调节范围窄、转速调节精度验证试验、容积效率试验、超速、超载和背压试验及不高、转速不稳等缺点。外泄漏等试验项目。3试验台测控系统2试验台及