一种静液压传动单元测试系统及测试方法

摘要

本发明公开的一种静液压传动单元测试系统及测试方法，包括控制系统、动力模拟装置、加载模拟装置和油路模拟装置；所述动力模拟装置与静液压传动单元的输入端连接，加载模拟装置与静液压传动单元的输出端连接，油路模拟装置与静液压传动单元的油路连接；所述动力模拟装置，用于驱动静液压传动单元；加载模拟装置，用于给静液压传动单元施加负载；油路模拟装置，用于控制静液压传动单元的油路状态；控制系统，用于控制静液压传动单元的扭矩与转速，并获取静液压传动单元的运行参数。该测试系统不需要静液压传动单元安装至CVT总成或工程机械变速器总成，而是直接对静液压传动单元进行测试，节约时间与成本，更能准确测试静液压传动单元的性能特性。

说明书

技术领域

本发明涉及传动装置测试领域，具体为一种静液压传动单元测试系统及测试方法。

背景技术

静液压传动装置是以液压泵和液压马达为主，附加其它变量控制单元和传动元件(减速器或变速箱)的传动装置，它与纯机械传动和液力传动相比，具有高效区宽、布局灵活、无级变速、换向方便、控制方式多样等优点。

静液压测试一般需要在总成上进行间接测试，间接测试只能测试静液压传动单元的简单性能和工作状态，不能测量出其特性曲线等特性，同时对静液压传动单元只能间接控制，存在误差，不能直接反应静液压传动单元的特性。

发明内容

针对间接测试静液压传动单元，测试结果误差大的问题，本发明提供一种静液压传动单元的测试系统，能够对静液压传动单元进行直接测试，节约时间与成本，更能准确测试静液压传动单元的性能特性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种静液压传动单元测试系统，包括控制系统、动力模拟装置、加载模拟装置和油路模拟装置；

所述动力模拟装置与静液压传动单元的输入端连接，加载模拟装置与静液压传动单元的输出端连接，油路模拟装置与静液压传动单元的油路连接；

所述动力模拟装置，用于驱动静液压传动单元；加载模拟装置，用于给静液压传动单元施加负载；油路模拟装置，用于控制静液压传动单元的油路状态；控制系统，用于控制静液压传动单元的扭矩与转速，并获取静液压传动单元的运行参数。

优选的，所述动力模拟装置包括变频器和电机；

所述控制系统与变频器的输入端连接，变频器的输出端与电机的输入端连接，电机的输出轴与静液压传动单元的输入轴连接，静液压传动单元的输出轴上设置第一转速转矩传感器。

优选的，所述加载模拟装置包括电涡流加载系统、制动装置和第二转速转矩传感器；

所述控制系统与电涡流加载系统的输入端连接，电涡流加载系统的输出端与静液压传动单元的输出轴连接，第二转速转矩传感器设置在静液压传动单元的输出轴上。

优选的，所述静液压传动单元的输出轴上连接制动装置，用于制动静液压传动单元，模拟零速工况。

优选的，所述油路模拟装置包括第一外置油泵，其进油口与静液压传动单元的出油口连接，第一外置油泵的出油口的与精滤清器连接，精滤清器的输出端与蓄能器连接，蓄能器的输出端与静液压传动单元的进油口连接。

优选的，所述精滤清器与蓄能器之间的管路上设置流量计和供油系统压力传感器，静液压传动单元的进油口设置有静液压单元压力传感器。

优选的，所述静液压传动单元的油路连接冷却系统模拟装置，其包括第二外置油泵、冷却风扇和换热器；

所述第二外置油泵的输入端与静液压传动单元的出油口连接，第二外置油泵的输出端与换热器的输入端连接，换热器的输出端与静液压传动单元的进油口连接，冷却风扇用于对换热器进行冷却，冷却风扇与控制系统连接。

优选的，所述控制系统包括相交互的控制单元、控制器和数据采集系统；

所述控制器压传动单元的数据接口连接，数据采集系统通过电流传感器与静液压传动单元的执行机构连接。

上述静液压传动单元测试系统的测试方法，所述动力模拟装置驱动静液压传动单元工作，根据测试需求加载模拟装置对静液压传动单元输出端进行施加负载或制动，油路模拟装置控制静液压传动单元测试时的油路状态，控制系统控制静液压传动单元执行结构的摆角，并获取静液压传动单元的运行参数。

优选的，所述运行参数包括静液压传动单元的输出端扭矩、转速、油温、油压、油液流量和执行机构的摆角。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明供一种静液压传动单元的测试系统，解决检测静液压传动单元间接测试误差大的问题，通过动力模拟装置、加载模拟装置和油路模拟装置，真实模拟静液压传动单元间的工作状态，对其性能进行准确的测量，同时通过控制系统调节运行参数，能够对静液压传动单元不同工况下的性能进行准确测试，不需要静液压传动单元安装至CVT总成或工程机械变速器总成，而是直接对静液压传动单元进行测试，节约时间与成本，更能准确测试静液压传动单元的性能特性。

附图说明

图1为本发明测量系统的结构示意图。

图中：2、精滤清器；3、流量计；4、供油系统压力传感器；5、蓄能器；6、静液压单元压力传感器；7、线束接口；8、第一万向联轴器；9、第一转速转矩传感器；10、驱动电机；11、变频器；12、控制器；13、CAN采集卡；14、工控机；15、数据采集系统；16、电流传感器；17、电涡流加载系统；18、制动装置；19、第二转速转矩传感器；20、第二万向联轴器；21、执行机构；22、旁通阀；23、热交换器；24、冷却风扇；25、第二外置油泵；26、第一外置油泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参阅图1，一种静液压传动单元测试系统，包括控制系统、动力模拟装置、加载模拟装置、冷却系统模拟装置和油路模拟装置。

动力模拟装置与静液压传动单元的输入端连接，加载模拟装置与静液压传动单元的输出端连接，油路模拟装置和冷却系统模拟装置均与静液压传动单元的油路连接。

上述动力模拟装置包括变频器11、电机10、第一万向联轴器8，控制系统与变频器11的输入端连接，变频器11的输出端与电机10的输入端连接，电机的输出轴通过第一万向联轴器8与静液压传动单元的输入轴连接，电机10的输出轴上设置第一转速转矩传感器9。

由控制系统变频器11对电机10进行变速控制，电机10通过万向联轴器8连接静液压传动单元的输入轴，完成液压传动单元的驱动，转速转矩传感器9用于获取静液压传动单元输入轴的转速并发送给控制系统。

加载模拟装置包括电涡流加载系统17、制动装置18、第二转速转矩传感器19和第二万向联轴器20。

控制系统与电涡流加载系统17的输入端连接，电涡流加载系统17的输出端通过第二万向联轴器20与静液压传动单元的输出轴连接，第二转速转矩传感器19设置在静液压传动单元的输出轴上，制动装置18位于电涡流加载系统17与第二万向联轴器20之间，用来制动静液压传动单元的输出轴，模拟零速工况，制动装置与控制系统连接。

需要紧急制动时，控制系统根据控制要求对制动装置18进行控制，达到紧急制动的目的，确保测试安全。

油路模拟装置包括第一外置油泵26，其进油口与静液压传动单元的出油口连接，第一外置油泵26的出油口的与精滤清器2连接，滤清器2的输出端与蓄能器5连接，精滤清器2与蓄能器5之间的管路上设置流量计3和供油系统压力传感器4，蓄能器5的输出端分为两路，其中一路与静液压传动单元的进油口连接，静液压传动单元的进油口还设置有静液压单元压力传感器6，另一路通过旁通阀22与静液压传动单元的进油口连接，通过第一外置油泵26控制油路中的油液的流量和油压。

冷却系统模拟装置包括第二外置油泵25、冷却风扇24和换热器23，第二外置油泵25的输入端与静液压传动单元的出油口连接，第二外置油泵25的输出端与换热器23的输入端连接，换热器23的输出端与静液压传动单元的进油口连接，冷却风扇24用于对换热器进行冷却，冷却风扇24与控制系统连接。

控制系统为工控机14，工控机通过CAN采集卡13分别与控制器12和采集系统15连接，采集系统与电流传感器16连接，电流传感器16与静液压传动单元的执行机构21连接，控制器12与静液压传动单元的线束接口7连接，用于输出静液压传动单元油路的控制指令，并获取静液压传动单元油路的温度压力参数。

下面对本发明提供的一种静液压传动单元测试系统的测试方法进行详细的阐述。

测试时，动力模拟装置连接静液压传动单元的输入端，由驱动电机10驱动静液压传动单元，同时动力传动装置转速扭矩传感器9测量驱动电机10的转速和扭矩值，模拟真实发动机。

控制器12根据控制系统的指令控制静液压传动单元的执行结构摆角，从而达到控制输出端扭矩与转速的目的。

加载模拟装置根据测试需求，对静液压传动单元输出端进行加载测试进行，电涡流加载系统17吸收静液压传动单元的功率，达到模拟负载的目的，转速扭矩传感器测量其转速和扭矩，进行静液压传动单元输出端零转速测试时，制动装置18制动静液压传动单元的输出端，模拟零速工况。

油路模拟装置对油路的压力、温度、流量等参数进行控制和测量达到监控静液压传动单元的目的。

冷却系统模拟装置对静液压传动单元的油温进行控制，达到设定值。

控制系统控制静液压传动单元的运行状态，并获取静液压传动单元的输出端扭矩、转速、油温、油压、油液流量和执行机构的摆角。

目前现有设备都是间接测量静液压单元的性能，不能测量出其特性曲线等特性，同时对静液压单元只能间接控制，存在误差，不能直接反应静液压传动单元的特性，而本发明则是模拟静液压传动单元的工作状态，对其性进行性能测试和耐久测试，能够准确获取静液压传动单元的性能参数，提高测量精度。

本发明提供一种静液压传动单元的测试系统及测试方法，用于解决间接测试静液压传动单元误差大的问题，静液压传动装置是以液压泵和液压马达为主，附加其它变量控制单元和传动元件(减速器或变速箱)的传动装置。它与纯机械传动和液力传动相比，具有高效区宽、布局灵活、无级变速、换向方便、控制方式多样等优点。该测试系统可模拟真实的拖拉机液压CVT总成或工程机械变速器总成中静液压传动单元工作环境，该测试系统包含动力模拟装置、加载模拟装置、冷却系统模拟装置、油路模拟装置和加载制动装置等，这种测试系统不需要静液压传动单元安装至CVT总成或工程机械变速器总成，而是直接对静液压传动单元进行测试，节约时间与成本，更能准确测试静液压传动单元的性能特性。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。