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1、工程管理机械柱塞泵冲击测试论文工程管理机械柱塞泵冲击测试论文预读：摘要：液压泵作为液压系统的动力元件，是液压系统的心脏［1］,其性能好坏直接影响着液压系统性能.液压泵的性能测试，不仅是保证液压系统可靠运行的关键，而且还为泵的结构改进、提高泵的性能捉供重要依据［2］•冃前国内液压测试系统的研制也有一些成功的案例［3-9］，但冃前针对工程机械专用柱塞泵的冲击试验尚缺乏一种专用的、高精度的测试系统.轴向柱塞泵的冲击测试是柱塞泵测试的重要项目.根据液压轴向柱塞泵行业测试标准，轴向柱塞泵耐久性测试有3种方案:⑴满载试验2100h;(2)满载试验lOOOh,超载试验1Oh,
2、冲击试验10万次;⑶超载试验250h,冲击试验10万次.为了缩短测试周期，提高经济效益,冲击试验往往是耐久性测试必做的试验.但由于测试精度要求高、较大的测试难度、较高的测试成本，而且对设备的损害比较严重,因此很少有对柱塞泵进行冲击测试.作者研制了一套高精度抗冲击的工程机械专用柱塞泵冲击测试系统，为液压泵的开发研制提供了有效的测试手段.1冲击测试系统设计作为一个新型用于产品研发的测试平台，再加上冲击周期短，数据实时性要求较高，对设备损害严重，因此高速率高精度抗冲击的检测设备是必不可少的,传统的检测手段信号采集速率低,数据处理速度慢，试验精度低，达不到试验要求.该测
3、试系统采用计算机、测试系统硬件和虚拟仪器结合的方式，将合理的液压系统、高精度高速率的传感器、筒效的信号流以及先进的电子控制设备结合起来.根据测试要求和相关行业测试标准，设计出如图1所示的测试系统原理图•该测试系统主要由液压系统和检测控制系统组成.油箱、变频电机、双联被试泵、集成阀块、阀、过滤器、冷却系统构成了测试系统的液压系统,压力传感器、流量传感器、温度传感器和污染度传感器构成了检测系统.液压油由双联泵3压出后经过三位四通换向阀11,再流经手动调压阀10-2或者比例调压阀12进行加压，然后流经流量计7-2,再经过冷却系统11后经过过滤器15回到油箱.电机1作为
4、动力源,溢流阀10-1作为系统的主安全溢流阀，换向阀11、溢流阀10-2和系统比例调压阀12组成了系统加载单元.流量计7-2进行主回路流量检测，流量计7—1对漏损流量检测，压力传感器4一1和4一2分别对入口压力和岀口压力进行检测.当换向阀处于右位时，通过比例阀12调整试验压力，可以完成变压力试验.将手动调压阀10—2调定在试验压力，控制换向阀11左位和中位不断换向就可以完成冲击试验.试验冷却系统通过计算机自动控制冷水阀13的开度大小对油液进行冷却，将油液维持在试验温度范围之内.2信号采集与处理系统该系统所有数据采集和电器元件的控制都采用自动的方式，信号采集和控制
5、流程如图2所示.工业平板作为测试系统的上位机，接收来自PLC和ADAM4520的数据并进行处理.油液压力、流量、电位器电压这些实时性要求较高的信号用ADAM高速釆集模块采集,然后用ADAM4520转换模块将RS485信号转换成RS232信号进入上位机，经过上位机处理后的信号用PLC模拟量模块输出到二次仪表进行显示•此外,PLC模拟量模块还输出冷水阀开度信号、比例阀压力信号和电机频率设定信号.温度、冷水压力这些实时性要求不高的信号，用KST二次仪表采集显示并变送输出4〜20mA的电流信号供PLC采集，转速转矩信号用RS232通讯直接进入平板电脑.变频器、调零电机、
6、换向阀以及试验台照明风扇按钮状态信号用PLC数字量模块采集处理后由PLC数字量输出模块输出到对应的控制元件，执行相应的动作.当系统发生故障,PLC数字量输出模块会发出报警信号，待故障排除以后，系统正常运行.3软件系统开发测试系统下位机以西门子300系列PLC为控制核心，实现各种电动设备的自动控制,保证设备的可靠运行，下位机软件在Step7环境下用梯形图语言开发.上位机软件以LabWindows/CVI2009为开发平台进行开发.开发出的测试系统软件模块如图3所^.LabWindows/CVI2009具有功能强大的函数库，用来创建数据采集和仪器控制的应用程序,程序
7、代码用标准C语言开发，并采用多线程处理技术，提高系统软件的运行效率，尤其在数据采集处理中单独创建了一个数据处理线程，增强数据实时性.在平板电脑上开发的虚拟仪器界面可以触摸操作控制.软件采用模块化设计,分为“参数设置”、“信号采集与处理"、“主控系统”、“实时数据曲线"、“自由试验"、“效率试验”、“冲击试验"、“数据存储与处理”模块，如图3.4测试结果分析冲击试验人机界面如图4所示，在人机界面上可以对冲击参数进行设置、实时数据监控和冲击波形显示.该测试系统对K3V112双联轴向柱塞泵进行测试，额定压力为35MPa.按照测试标准，高压稳态压力保持时间不能少于1/3
8、周期,低压不能大于10%
