一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统，增压系统通过串联的补油齿轮泵和增压比例溢流阀与油箱形成回路；双向被试泵测试系统采用四个单向阀两两串联后并联形成单向阀双向供油桥路，被试泵的两个进/出油口分别与单向阀双向供油桥路的两条串联管路的中间点连通；负载模拟系统包括并联的低压加载比例溢流阀和高压加载比例溢流阀；数据采集系统包括分别连接在被试泵的两个进/出油口和泄油口的三个温度压力传感器，与驱动电主轴连接的扭矩转速传感器；冷却系统通过串联的冷却系统齿轮泵和油冷却机与油箱形成回路。本发明专利技术可以维持液压系统温度场动态平衡，创造了对被试泵进行长期稳定测试的环境。

【技术实现步骤摘要】
一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统
本专利技术涉及泵测试
，更具体的说是涉及一种电静液作动器(EHA)用泵环境模拟与测试系统。
技术介绍
机载飞控作动系统是指可以输出能量和机械动作进行飞机姿态操控的系统。传统的飞控作动系统采用“功率管传”的形式，中央液压源通过液压管路向各个飞控舵面的液压作动器输送压力油，控制舵面作动。随着“功率电传”概念的产生和发展，电能将逐步取代液压能，成为飞控作动系统的主要能源。电静液作动器作为典型功率电传作动器将以其功率密度高，维修性好，集成度高等特点逐渐取代传统液压伺服作动器，电静液作动器用泵是其核心元件，直接决定了电静液作动器的性能和寿命。电静液作动器用泵的工作环境是闭式环境，泵从增压油箱吸油并输出压力油至作动器，作动器回油又进到增压油箱，因此吸油和回油都存在背压，电静液作动器为了达到高功率密度，常采用高速高压泵，发热量巨大，如果在实验室条件下采用传统的闭式系统模拟正常使用环境对泵进行测试，势必会因发热量过大而导致试验无法长期持续稳定进行。传统航空用柱塞泵为恒压变量泵，其工作压力及转速相对恒定。而EHA用柱塞泵具有宽调速范围，超高速和超低速能力，且作为典型泵控系统，EHA用泵的工作压力随着EHA负载的变化而变化。因此，如何合理设计液压系统结构，模拟电静液作动器用泵的实际工作环境，并解决温度控制问题，对泵的性能进行持续稳定的测试，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统，旨在解决上述技术问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统，该测试系统可以模拟泵在EHA中的实际工况，由五个子系统构成；包括：增压系统、双向被试泵测试系统、数据采集系统、负载模拟系统和冷却系统；所述增压系统通过串联的补油齿轮泵和增压比例溢流阀与油箱形成回路来模拟EHA中的蓄能器，所述补油齿轮泵通过感应电机驱动；被试泵的泄油口通过管路回流至所述增压比例溢流阀，且与所述补油齿轮泵的供给管路连通；给泵的壳体增压同时为泵的吸油提供背压；所述双向被试泵测试系统采用四个单向阀两两串联后并联形成单向阀双向供油桥路；所述单向阀双向供油桥路的入口通过管路与所述补油齿轮泵和增压比例溢流阀之间的串联管路连通；所述被试泵的两个进/出油口分别与所述单向阀双向供油桥路的两条串联管路的中间点连通，实现对双向柱塞泵的测试；所述被试泵通过驱动电主轴提供动力；所述数据采集系统包括分别连接在所述被试泵的两个进/出油口和所述泄油口的三个温度压力传感器，以及与所述驱动电主轴连接的扭矩转速传感器；所述负载模拟系统包括并联的低压加载比例溢流阀和高压加载比例溢流阀，所述低压加载比例溢流阀和高压加载比例溢流阀并联后的入口与所述单向阀双向供油桥路的出口连通，出口与所述泄油口的管路并联回流至所述增压比例溢流阀；所述冷却系统通过串联的冷却系统齿轮泵和油冷却机与油箱形成回路，所述冷却系统齿轮泵通过高压冷却系统电机驱动。将泵出口的热油进行冷却，维持泵中循环油液温度的稳定。通过上述技术方案，本专利技术通过补油流量与需求流量的合理配置以及管路的布置，使被试泵工作系统的进油、出油和泄油都处于统一的增压环境下，等同于电静液作动器中的增压油箱作用，同时加载后的热油和被试泵泄漏的热油通过增压比例溢流阀直接回到油箱用油冷却器进行冷却，使被试泵吸油始终是来自于补油齿轮泵的冷油，在稳定加载下，可以维持液压系统温度场动态平衡，创造了对被试泵进行长期稳定测试的环境。优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统中，所述补油齿轮泵和增压比例溢流阀之间的管路上串联有进油过滤器，所述进油过滤器位于所述单向阀双向供油桥路入口的前端；所述增压比例溢流阀和油箱之间的管路上串联有回油过滤器。能够有效对油液进行过滤。优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统中，所述增压系统的管路上与所述进油过滤器并联有同向流动的第一单向阀，与所述回油过滤器并联有同向流动的第二单向阀。能够对过滤器和管路的通畅起到保护作用。优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统中，所述补油齿轮泵与所述增压比例溢流阀和所述单向阀双向供油桥路入口的分叉点连接有蓄能器。用于减少脉动，提高增压系统响应速度。优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统中，所述双向被试泵测试系统包括同向串联的第三单向阀和第四单向阀，以及同向串联的第五单向阀和第六单向阀；所述第三单向阀的出口与所述第四单向阀的进口连通；所述第五单向阀的出口与所述第六单向阀的进口连通；所述第三单向阀和第五单向阀的进口为所述单向阀双向供油桥路的入口；所述第四单向阀和第六单向阀的出口为所述单向阀双向供油桥路的出口；所述被试泵的两个进/出油口分别连通在所述第三单向阀和第四单向阀之间，以及所述第五单向阀和第六单向阀之间。将单向的供油路，转换为可变的双向供油油路，当驱动电主轴转向改变时，泵的供油油路也发生改变，避免了单向油路与双向泵油路的冲突，相当于通过一个电桥对泵的进出口油路进行整流。优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统中，所述泄油口回流至所述增压比例溢流阀的管路上依次串联连接有泄油流量计过滤器、泄油流量计和第七单向阀。能够对整个系统进油与回油路的油液进行清洁，并对油液流量进行测量。优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统中，所述低压加载比例溢流阀前端的管路上安装有截止阀；所述低压加载比例溢流阀和高压加载比例溢流阀并联后的出口管路上依次串联有排油流量计过滤器和排油流量计。能够对整个系统进油与回油路的油液进行清洁，并对油液流量进行测量。优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统中，所述泄油口与所述低压加载比例溢流阀和高压加载比例溢流阀并联后的出口管路的交点具有回流至所述油箱且安装有第一安全阀的支路；所述单向阀双向供油桥路的出口与所述低压加载比例溢流阀和高压加载比例溢流阀并联后的入口交点具有回流至所述油箱且安装有第二安全阀的支路。能够起到安全保护作用。优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统中，所述油冷却机的散热管插入所述油箱内。散热管直接插入所述油箱内冷却效果更好。优选的，在上述一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统中，所述补油齿轮泵的输出流量大于所述被试泵的最大流量。补油齿轮泵溢流的液流将热油冲入增压比例溢流阀，避免了热油再次进入被试泵导致温度进一步提升，当油箱温度基本不变，则液压系统内的温度场平衡，可以对被试泵进行持续稳定的加载和测试。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统，具有以下有益效果：1、本专利技术通过补油流量与需求流量的合理配置以及管路的布置，使被试泵工作系统的进油、出油和泄油都处于统一的增压环境下，等同于电静液作动器中的增压油箱作用，同时加载后的热油和被试泵泄漏的热油通过增压比例溢流阀直接回到油箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统，其特征在于，包括：增压系统、双向被试泵测试系统、数据采集系统、负载模拟系统和冷却系统；/n所述增压系统通过串联的补油齿轮泵(10)和增压比例溢流阀(11)与油箱(12)形成回路，所述补油齿轮泵(10)通过感应电机(13)驱动；被试泵(20)的泄油口通过管路回流至所述增压比例溢流阀(11)，且与所述补油齿轮泵(10)的供给管路连通；/n所述双向被试泵测试系统采用四个同向布置的单向阀两两串联后并联形成单向阀双向供油桥路；所述单向阀双向供油桥路的入口通过管路与所述补油齿轮泵(10)和增压比例溢流阀(11)之间的串联管路连通；所述被试泵(20)的两个进/出油口分别与所述单向阀双向供油桥路的两条串联管路的中间点连通，所述被试泵(20)通过驱动电主轴(21)提供动力；/n所述数据采集系统包括分别连接在所述被试泵(20)的两个进/出油口和所述泄油口的三个温度压力传感器(30)，以及与所述驱动电主轴(21)连接的扭矩转速传感器(31)；/n所述负载模拟系统包括并联的低压加载比例溢流阀(40)和高压加载比例溢流阀(41)，所述低压加载比例溢流阀(40)和高压加载比例溢流阀(41)并联后的入口与所述单向阀双向供油桥路的出口连通，出口与所述泄油口的管路并联回流至所述增压比例溢流阀(11)；/n所述冷却系统通过串联的冷却系统齿轮泵(50)和油冷却机(51)与所述油箱(12)形成回路，所述冷却系统齿轮泵(50)通过高压冷却系统电机(52)驱动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统，其特征在于，包括：增压系统、双向被试泵测试系统、数据采集系统、负载模拟系统和冷却系统；
所述增压系统通过串联的补油齿轮泵(10)和增压比例溢流阀(11)与油箱(12)形成回路，所述补油齿轮泵(10)通过感应电机(13)驱动；被试泵(20)的泄油口通过管路回流至所述增压比例溢流阀(11)，且与所述补油齿轮泵(10)的供给管路连通；
所述双向被试泵测试系统采用四个同向布置的单向阀两两串联后并联形成单向阀双向供油桥路；所述单向阀双向供油桥路的入口通过管路与所述补油齿轮泵(10)和增压比例溢流阀(11)之间的串联管路连通；所述被试泵(20)的两个进/出油口分别与所述单向阀双向供油桥路的两条串联管路的中间点连通，所述被试泵(20)通过驱动电主轴(21)提供动力；
所述数据采集系统包括分别连接在所述被试泵(20)的两个进/出油口和所述泄油口的三个温度压力传感器(30)，以及与所述驱动电主轴(21)连接的扭矩转速传感器(31)；
所述负载模拟系统包括并联的低压加载比例溢流阀(40)和高压加载比例溢流阀(41)，所述低压加载比例溢流阀(40)和高压加载比例溢流阀(41)并联后的入口与所述单向阀双向供油桥路的出口连通，出口与所述泄油口的管路并联回流至所述增压比例溢流阀(11)；
所述冷却系统通过串联的冷却系统齿轮泵(50)和油冷却机(51)与所述油箱(12)形成回路，所述冷却系统齿轮泵(50)通过高压冷却系统电机(52)驱动。


2.根据权利要求1所述的一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统，其特征在于，所述补油齿轮泵(10)和增压比例溢流阀(11)之间的管路上串联有进油过滤器(14)，所述进油过滤器(14)位于所述单向阀双向供油桥路入口的前端；所述增压比例溢流阀(11)和油箱(12)之间的管路上串联有回油过滤器(15)。


3.根据权利要求2所述的一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统，其特征在于，所述增压系统的管路上与所述进油过滤器(14)并联有同向流动的第一单向阀(16)，与所述回油过滤器(15)并联有同向流动的第二单向阀(17)。


4.根据权利要求2或3所述的一种电静液作动器用泵环境模拟与测试系统，其特征在于，所述补油齿轮泵(10)与所述增压比例溢流阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵江澳，付永领，付剑，高宽，孙少博，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11