[发明专利]液压泵扭矩加载系统

说明书

技术领域

本发明涉及液压加载和自动化装置技术领域，具体涉及一种能够为零转速和低转速的旋转机构进行扭矩加载的液压泵扭矩加载系统。 

背景技术

做旋转运动的机构包括各种形式的电机、液压马达和摆动油缸等。实验研究中经常要分析它们驱动负载的能力和带载时的运动性能，因此需要模拟出符合实际工况的负载。目前在旋转运动中常用的扭矩加载方式主要包括以下几种：采用磁粉制动器进行加载、采用测功机进行加载、采用液压泵进行加载。这几种加载方式都有各自的优缺点，可以适用于不同的场合。 

现有技术中液压泵扭矩加载系统的结构包括扭矩转速传感器、液压泵、比例溢流阀以及外部油源的液压泵供油口和外部油源的回油口。液压泵通过扭矩转速传感器与被加载旋转机构连接，被加载旋转机构带动液压泵进行旋转运动。在被加载机构的带动下，液压泵从液压泵供油口吸油，液压泵的出口接入到比例溢流阀的入口，液压油通过比例溢流阀回到回油口。调节比例溢流阀的工作压力，就可以控制液压泵的出口压力。在整个系统中，被加载旋转机构的加载扭矩N与液压泵的出口压力P存在如下关系： 

ω×N×η＝P×ω×q；即，N=P×qη;]]>

其中，ω为被加载旋转机构的转速ω同样也为液压泵的转速，η为机械传动效率，是一个常数；q为液压泵的排量。当液压泵选定后，其排量q也是一个常数。因此可以看出，加载扭矩N的大小只与液压泵的出口压力P相关。只要能准确控制出口压力P的大小就能控制加载扭矩N的大小。 

现有液压泵扭矩加载系统的缺点是当被加载旋转机构静止不动时，液压 泵根本无法为其加载，在低转速时加载扭矩也不稳定。这是因为，比例溢流阀的工作特性是，如果没有液压油通过比例溢流阀，则不能建立起工作压力；如果通过比例溢流阀的液压油流量很小，并且流量不稳定时，比例溢流阀的工作特性很差，其工作压力波动很大，不能稳定控制。因此，在转速为零时，液压泵没有流量输出，液压泵出口处的比例溢流阀没有流量通过，不能建立起工作压力，此时液压泵的出口压力为0，无法进行加载。在液压泵处于极低转速进行加载时，液压泵输出的液压油流量很小并且不稳定，这种不稳定的小流量通过比例溢流阀使得比例溢流阀的工作特性很差，造成液压泵出口压力不稳定，从而导致加载扭矩不稳定。 

可见，现有的液压泵扭矩加载方案无法为零转速旋转机构进行加载，且无法为低转速旋转机构提供稳定的加载扭矩，大大限制了液压泵加载的应用范围。 

发明内容

鉴于上述原因，本发明目的是提供一种能够为零转速旋转机构进行加载，同时可以为低转速旋转机构提供稳定的加载扭矩的液压泵扭矩加载系统。 

该系统包括：扭矩转速传感器、液压泵、第一单向阀、第二单向阀、比例溢流阀、加载扭矩控制模块、液压泵供油口、控制油供油口和回油口；所述液压泵通过扭矩转速传感器与被加载旋转机构连接，所述液压泵的吸油口连接液压泵供油口，所述液压泵的出口连接第一单向阀的入口，第一单向阀的出口与比例溢流阀的入口相连；所述控制油供油口为比例溢流阀提供一路控制油，该控制油供油口与第二单向阀的入口相连，第二单向阀的出口与比例溢流阀的入口相连；比例溢流阀的出口与回油口相连；加载扭矩控制模块与比例溢流阀的电磁铁相连，用于通过控制比例溢流阀的工作压力，从而控制液压泵的加载扭矩。 

其中，所述加载扭矩控制模块包括比例放大器AMP、可调电位计R1、电阻 R2、直流电源模块、继电器KA、单刀双掷开关SW1、具有常闭触点的卸载按钮SB1和具有常开触点的加载按钮SB2；用于加载扭矩的外部控制信号接到单刀双掷开关SW1的其中一个触点端上，单刀双掷开关SW1的公共端通过继电器KA的一个常开触点K1接比例放大器AMP的控制信号输入脚；单刀双掷开关KA1的另一个触点接可调电位计R1的滑动端，可调电位计R1的其中一个固定端通过电阻R2接直流电源模块的+12V输出端；可调电位计R1的另一个固定端接比例放大器AMP的控制信号地引脚，同时接直流电源模块的0V输出端。