设备设计/诊断维修/再制造
现代制造工程2010年第5期
一种液压功率回收试验系统的
工作特性及回收效率研究
张睁明，胡军科，葛玉柱
（中南大学机电工程学院，长沙410075）
摘要：结合设计的泵-马达试验台，介绍采用变频调速技术的功率回收式闭式液压系统的基本组成和结构：分析液压功率回收的工作原理及技术特点：研究系统需满足的流量和扭矩匹配要求，得出系统中扭矩在各轴上的传递情况：从理论上
推导了该试验系统功率回收效率的计算公式。对功率回收系统的设计及应用具有一定的理论参考价值。关键词：泵-马达试验台；变频调速；闭式液压系统；功率回收
中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1671—3133(2010)05-—0123—04
Study onworking characteristics and power recoveryrate
ofahydraulicpowerrecoverytestsystem
ZHANG Zheng-ming,HU Jun-ke,GE Yu-zhu
(College of Mechanical and Electrical Engineering,Central South University,Changsha 410075, China)
Abstract: Combining with pump-motor text bench designed, the basic composition and structure of the closed hydraulic system were introduced,by adopting power recovery and frequency control technique, The work principle and technical features of hy-draulic power recovery technique were analyzed, The flow matching and torque matching conditions of the system were studied, and the torque transmission situation of shafts was obtained. The calculating formula of the power recovery rate of the experiment system was derived in theory. The results should have certain theoretical reference value for the design and application of power recovery system
Key words: pump-motor test bench;frequency control technique;closed hydraulic system; power recovery
在泵-马达性能试验系统中，传统的加载方式为背压加载，由电动机带动液压泵，泵输出的油液通过节流阀或溢流阀返回油箱，靠改变节流阀的开度或溢流阀加载压力，来改变液压泵的负载。这种试验方法虽然结构简单，但由于试验台所用电动机的功率必须比被试元件的功率大，因而整个试验设备十分庞大，操作控制系统也比较复杂，同时，液压泵输出的能量全部通过节流阀或溢流阀转换为热能，系统发热较严重，能量损耗大。
对泵-马达试验系统来说功率回收主要有功率电回收、液压补偿功率回收和机械补偿功率回收三种形式，采用功率回收的方式，能够大大地降低装机功率，而且结构简单，操作、安装和维护都比较方便。
笔者所在学院设计制造的泵-马达闭式液压系统试验台]，采用机械补偿功率回收的加载方式和变频调速技术，以满足液压泵-马达在不同转速下的试验要求。本文将对该试验系统的功率回收方式进行分析
万方数据
和研究，了解各个参数对系统的影响，为泵-马达试验台的进一步研究以及功率回收方式的应用提供理论指导。
功率回收液压系统原理分析
液压功率回收试验系统液压原理如图1所示。试验台采用闭式液压系统，油液在闭式液压变量泵1和闭式液压马达11构成的系统内循环流动，泵的排量采用电比例控制，能够在零和最大排量之间无级变化。闭式液压变量泵内带有辅助泵，补偿泵1、马达11和其他各处泄漏，以及冲洗阀10溢流的油量，同时起到为泵提供控制油的作用，泵的最大排量为90m/r，马达的排量为160ml/[2,3]
与一般闭式液压系统不同的是：泵1的输人轴与马达11的输出轴通过齿轮减速箱5刚性联结，使泵和马达的转速比为一固定值，齿轮减速箱5结构如图2 所示，电动机3与泵1的传动比i；=1，泵1与马达11
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