一种新型功率回收液压泵试验台设计及研究

ａｐｐｌｙｉｎｇ， ＳＯ ｔｅｓｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｕｍｐ Ｓ ｅａｃｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎｄｅｘ ｃａｎ ｂｅ ｄｏｎｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｈｓ ｗｅｒｅ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ｅｎ－
ｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｅｓｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ．
Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ；Ｐｕｍｐ’ｔｅｓｔｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；Ａｐｐｌｙｉｎｇ—ｌｏａｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；
功 率 回收型泵 实验 台 ，是将 负载输 出能量经适 当 装 置 回馈 给试 验 系统再利 用 ，实 现功 率 回收 。功 率 回 收 型泵试 验 台有 电力 回馈 与液压 回馈 。电力 回馈 系统 发 热量少 、实 验范 围较宽 ，但其 功率 回收效率 较低且 价格 昂贵 。因此 ，本 文 提 出 了一 种 新 型 液 压 回馈 功率 回收泵实 验 台设计 ，并 对其 回收效 率及加 载性 能 进行动态研究 ，该实验 台操作和结构简单 ，回收效率 高 ，能满 足各项设 计要 求 。
ｔｈｅ ｔｏｏｌ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｂｏｎｄ ｇｒａｐｈ．Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｃａｎ ｂｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ ｔｏ ａ ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ， ｔｈｕｓ ｉｔ ｉｓ ａｂｌｅ ｔｏ ｂｅ
ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｉｎ ＭＡＴＬＡＢ． Ｂｙ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ， ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｅｎｔｅｒｅｄ ｉｎ ｔｏ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓ－
Ｐｏｗｅｒ Ｂｏｎｄ Ｇｒａｐｈ
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随着塑 料机械 出现越 来越 多 的大功率 、 自动化需 求 ，液压技 术在其 中显示 出相 当重要 的作 用 。液压泵 是液压 系 统 的 核 心 动 力 元 件 ，其 容 积效 率 、机 械 效 率 、工 作压力 范 围等 因素 可能 直接决 定着 液压 系统 的 性 能 … 。当前 大 型 塑 料 机 械 （如 开 炼 机 、密 炼 机 ） 需 求量 日益增 加 ，市 场对液 压泵 ，尤 其是高 品质 液压 泵 的需求相 当迫 切 。对生产 高 品质 的液 压泵 而言 ，性 能测试是非 常重 要 的环节 ，因此搭 建性 能 良好 的试 验 台显得尤 为重要 。
目前液 压泵 实验 台主要 有两种 ：非 功率 回收 型和 功率 回收型 。非功 率 回收型 泵试验 台多采 用 的是背压 加 载或流 阀 在 液 压泵的出油管路造成一定 的节流阻力 ，使被试泵在负
荷 状态 下运转 ，进 行测试 工作 。这类 试验 系统原 理简 单 ，但 能耗量 大 、发热 严重 。
关 键 词 ：功率 回收 ；液 压 泵 实 验 台 ；加 载 特性 ；功 率 键 合 图
中 图 分类 号 ：ＴＰ３９１
文 献 标 识 码 ：Ａ
文章 编 号 ：１００５—５７７０ （２０１１）０１—００４５—０４
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｎｏｖｅｌ Ｅｑｕｉｐｍ ｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｏｗｅｒ。ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｐｕｍｐ‘ｔｅｓｔｉｎｇ
ｔｅｍ Ｓ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｆｔｅｒｗａｒｄｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ｂｏｔｈ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｔｅｓｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ
ｐｏｗｅｒ’。ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｐｕｍｐ。‘ｔｅｓｔｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍ ｅｎｔ ｈａｄ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｐｏｗｅｒ‘‘ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ａｎｄ ｆｉｎｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｌｏａｄ‘＿
ｆｏｒ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｓｅｖｅｒｅ ｐｏｗｅｒ ｗａｓｔｅ， ｕｎｆｉｔ ｌｏａｄ。ａｐｐｌｙｉｎｇ ｍｅａｎｓ． Ａｆｔｅｒ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｎｇ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ
ｐｏｗｅｒ‘ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｌｏａｄ ｗａｙ， ｔｈｅ ａｌｇｅｂｒａｉｃ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｄｅｒｉｖｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ
述该试验台的功率 回收原理 和加 载方式后 ，采用功率键合图法建立系统的数学模 型 ，并转化成控制方块 图在 ＭＡＴＬＡＢ 软件 中直接进行仿 真。计算后将元件参数 输入仿 真模 型 ，对液 压系统进 行动态仿 真分析 。仿 真结果及 实际应 用都表
明：功率回收型液 压泵试验 台功率 回收效率高 、加载特性 良好 ，能完成液压泵各项性能指标测试 ，对 实验装置 的节 能 化 研 究 具 有参 考意 义 。
第 ３９卷第 １期 ２０１１年 １月
塑 料 工业
ＣＨＩＮＡ ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
一 种新 型 功 率 回 收液 压 泵 试验 台设 计 及研 究
罗 宁 ，胡 军科 ，黄新 磊
（中南 大 学 机 电工 程 学 院 ，湖 南 长 沙 ４１００７５）
摘要 ：针对 目前液 压泵 实验 台功率浪费严重 、加载不合理等问题 ，提 出功率 回收型液压试验 台设计方 案。详 细论
１ 功率 回收 液压泵试验 台工作原理
试验 台液压 系统 主要包 括泵一 马达 封闭 回路 、高 压补偿 回路 ，其组 成及 工作原 理 可 由图 １。
ＬＵＯ Ｎｉｎｇ， ＨＵ Ｊｕｎ—ｋｅ， ＨＵＡＮＧ Ｘｉｎ ｌｅｉ ‘
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒ ｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００７５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｏｖｅｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ‘ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｕｍｐ。ｔｅｓｔｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，