挖掘机功率匹配实验平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种挖掘机功率匹配实验平台，包括动力装置、模拟加载装置、测控装置、油箱，所述的动力装置包括发动机、液压泵，所述的液压泵与油箱、模拟加载装置之间油路连通形成成液压回路，所述的模拟加载装置包括两个比例溢流阀、两个电磁比例减压阀，所述的液压泵包括两个分别设有调节机构的变量泵、一个先导泵，所述的变量泵、先导泵与发动机联动，所述的测控装置包括计算机、控制器、采集板、多个流量传感器、压力传感器，所述的流量传感器、压力传感器分别设置在油路上。本实用新型专利技术结构合理，使用溢流阀对液压泵进行加载，模拟实际作业过程中的主泵压力，可以实时判断出作业阶段识别正确与否，使得作业状态分析更为直观。使得作业状态分析更为直观。使得作业状态分析更为直观。

【技术实现步骤摘要】
挖掘机功率匹配实验平台


[0001]本技术涉及挖掘机试验
，具体为一种挖掘机功率匹配实验平台。

技术介绍

[0002]随着液压技术的广泛使用，使挖掘机有了更加科学适用的传动装置，液压传动代替机械传动是挖掘机技术上的一次大飞跃。常见的挖掘机结构包括动力装置、工作装置、回转机构、操纵机构、传动机构、行走机构和辅助设施等。传动机构通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。常见的动力运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵(机械能转化为液压能)——分配阀——工作装置。根据工作装置所需功率的不同，挖掘机的发动机(柴油机)也要有与之相配合的输出功率，理论上可以进行计算，但也需要进行实验验证。

技术实现思路

[0003]本技术是为解决对挖掘机发动机工作点的切换控制以及发动机与液压泵之间的匹配策略进行实验验证的问题，提供一种结构合理，不需要实现完整的挖掘机功能，对实际挖掘机进行适当的简化，忽略其工作装置，并略去相关液压系统，仅考虑发动机和液压泵，使用溢流阀对液压泵进行加载，模拟实际作业过程中的主泵压力的挖掘机功率匹配实验平台。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0005]一种挖掘机功率匹配实验平台，包括动力装置、模拟加载装置、测控装置、油箱，所述的动力装置包括发动机、液压泵，所述的液压泵与油箱、模拟加载装置之间油路连通形成成液压回路，所述的模拟加载装置包括两个比例溢流阀、两个电磁比例减压阀，所述的液压泵包括两个分别设有调节机构的变量泵、一个先导泵，所述的变量泵、先导泵与发动机联动，所述的两个变量泵出口分别与两个比例溢流阀油路连通，所述的先导泵与两个电磁比例减压阀油路连通，所述的两个比例溢流阀与油箱油路连通，所述的两个比例减压阀与变量泵调节机构油路连通，所述的测控装置包括计算机、控制器、采集板、多个流量传感器、压力传感器，所述的流量传感器、压力传感器分别设置在油路上，所述的电磁比例减压阀、流量传感器、压力传感器分别与采集板电性连接，所述的采集板与控制器电性连接，所述的控制器与计算机通讯连接。
[0006]在开发挖掘机负流量系统功率匹配控制器时，需要对控制器功率匹配的过程及相关控制策略进行验证，如果在实际挖掘机上进行测试，无法精确的获取不同的负载工况，并且实验时消耗的费用高，场地无法保证；本技术通过比例溢流阀和比例减压阀，模拟负载，通过电控系统控制，可有效的模拟各种负载情况对液压泵进行加载；通过包括计算机、控制器、采集板、多种传感器的测控系统采集试验台相关参数，完成对挖掘机功率匹配控制算法的验证。
[0007]本方案试验台分为三个部分：动力总成装置，模拟加载装置和测控装置。动力总成
装置包括发动机和液压泵，试验台主要用于验证这两者之间的匹配过程和控制策略有效性；模拟加载装置包括比例溢流阀和比例减压阀，主要用于对液压泵进行加载；测控装置包括计算机、控制器、采集板、多种传感器及相应线束，用于采集试验台相关参数，并控制动力总成装置及模拟加载装置；比例溢流阀安装在主泵
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两个变量泵出口处，主泵输出液压油经溢流阀溢流后直接回油箱，其输出压力由比例溢流阀调定；先导油路使用两个电磁比例减压阀对主泵负流量控制口进行加载，模拟负流量控制压力，将挖掘机实际工作时的主泵出口压力转化为电压信号，控制比例溢流阀溢流压力，实现压力加载；实际工作时的负流量压力转化为电压信号，控制电磁比例减压阀压力，实现负流量控制，这样主泵排量、压力都得到了控制，可以在一定程度上模拟挖掘机实际作业工况。
[0008]作为本技术优选的方案，所述的变量泵与比例溢流阀之间的油路上设有第一压力传感器、单向阀、压力滤油器、流量传感器、第二压力传感器，所述的电磁比例减压阀与变量泵调节机构之间的油路上设有第三压力传感器，所述的变量泵调节机构设有第四压力传感器。
[0009]作为本技术优选的方案，所述的发动机设有发动机ECU，所述的发动机与液压泵轴连接且设有转速转矩传感器，所述的采集板与转速转矩传感器电性连接，所述的控制器与发动机ECU、采集板通过CAN连接，所述的控制器与计算机通过无线网络连接。
[0010]本方案试验台研究发动机和液压泵之间的匹配，需要检测发动机和液压泵相关参数；发动机参数有转速、转矩、水温、机油压力等，液压泵参数包括主泵输出压力、主泵输出流量、负流量控制压力、二次压力等；电喷发动机相关参数由发动机内置传感器测得，并传入发动机ECU。控制器通过控制器局域网总线(Controller Area Network，CAN)从发动机ECU中读取这些参数；实验台使用了转速转矩传感器测量发动机实际转速转矩，与发动机输出对比，验证发动机输出参数的可靠性。
[0011]由于要采集的参数较多，相关电路难以集成在控制器上，因此专门设置采集板，用于采集数据并控制模拟加载系统；采集板通过CAN总线将数据传入控制器，控制器综合各种参数信息后，通过CAN总线向发动机发送发出转速控制指令，同时向液压泵电磁比例减压阀发送电流指令，实现对发动机和液压泵的控制；数据的存储和显示由计算机完成，使用数据转换设备将 CAN
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bus与以太网连通，通过无线路由器将所有参数传输至计算机，并存储在数据库中；计算机同时向采集板发送模拟加载系统控制指令，对试验台加载，同时还可以将测得的参数绘成曲线，以了解各参数的变化情况，试验过程中，根据作业阶段曲线与挖掘机实际工作状态对比，可以实时判断出作业阶段识别正确与否，使得作业状态分析更为直观。
[0012]作为本技术优选的方案，包括安装底座，所述的安装底座上设有控制箱，所述的动力装置、模拟加载装置、油箱均设于安装底座上，所述的采集板、控制器设于控制箱内。
[0013]作为本技术优选的方案，所述的发动机设有风扇散热器，所述的油箱设有油散，所述的油散设于风扇散热器一侧。由于液压泵输出能量全部溢流，产生大量热量，为避免油温过高，本方案在发动机散热器上增加一个油散，利用发动机风扇对液压油进行冷却。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0015]本技术结构合理，对实际挖掘机进行适当的简化，忽略其工作装置，并略去相关液压系统，仅考虑发动机和液压泵，使用溢流阀对液压泵进行加载，模拟实际作业过程中的主泵压力，可以实时判断出作业阶段识别正确与否，使得作业状态分析更为直观。
附图说明
[0016]图1为本技术的一种结构示意图。
[0017]图2为本技术的液压系统结构原理图。
[0018]图3为本技术的测控结构原理图。
[0019]图中：1、油箱2、发动机3、液压泵4、比例溢流阀
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5、电磁比例减压阀6、调节机构7、变量泵
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8、先导泵9、第一压力传感器10、单向阀A
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11、压力滤油器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机功率匹配实验平台，包括动力装置、模拟加载装置、测控装置、油箱，其特征在于：所述的动力装置包括发动机、液压泵，所述的液压泵与油箱、模拟加载装置之间油路连通形成成液压回路，所述的模拟加载装置包括两个比例溢流阀、两个电磁比例减压阀，所述的液压泵包括两个分别设有调节机构的变量泵、一个先导泵，所述的变量泵、先导泵与发动机联动，所述的两个变量泵出口分别与两个比例溢流阀油路连通，所述的先导泵与两个电磁比例减压阀油路连通，所述的两个比例溢流阀与油箱油路连通，所述的两个比例减压阀与变量泵调节机构油路连通，所述的测控装置包括计算机、控制器、采集板、多个流量传感器、压力传感器，所述的流量传感器、压力传感器分别设置在油路上，所述的电磁比例减压阀、流量传感器、压力传感器分别与采集板电性连接，所述的采集板与控制器电性连接，所述的控制器与计算机通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种挖掘机功率匹配实验平台，其特征在于：所述的变...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宇，
申请(专利权)人：临安万帮科技有限公司，
类型：新型
国别省市：