[发明专利]具有低压油泵的电液负载模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有低压油泵的电液负载模拟装置，在其中的液压动力系统中采用低压 油泵克服在静止及运动状态中装置自身摩擦阻力矩的技术方案，属于电液伺服控制技术领域。

背景技术

电液负载模拟装置用于模拟随动系统在运动过程中电机所承受的各种阻力矩，如惯性力 矩、风阻力矩、不平衡力矩等。一篇名为“随动系统负载的电液伺服模拟装置”、申请号为 200910066801.7的中国发明专利申请公开说明书公开了一种采用电液伺服加载方式实现各种 负载的模拟的典型方案，见图1所示，电液负载模拟装置由液压马达1、换向阀2、伺服阀3、 高压油泵4、力矩传感器5、编码器6、主控计算机7和油槽8构成，力矩传感器5和编码器 6安装在液压马达1力矩输出轴上，并分别与主控计算机7电连接；主控计算机7与伺服阀3 的阀驱动器电连接；液压马达1、换向阀2、伺服阀3三者之间为常规液压油路连接，所用液 压油在油槽8中循环使用。采用力矩传感器5检测模拟装置提供的力矩，并通过控制伺服阀 3的开口量实现各种负载的模拟。液压马达1与被试电机9通过联轴器或者变速器等机械机 构连接，电液负载模拟装置所模拟的力矩被施加到被试电机9上。

电液负载模拟装置自身存在摩擦阻力矩，主要来自其中的连接液压马达1和被试电机9 的机械机构以及液压马达部分。尤其在被试电机9带动电液负载模拟装置从静止到运动的过 程中，需要克服摩擦阻力矩，即只有被试电机9产生等于该摩擦阻力矩的驱动力矩时，其转 轴才开始转动。对于电液负载模拟装置而言，这种存在于其自身的摩擦阻力矩若不加以消除， 必然会造成电液负载模拟装置力矩输出存在误差。现有解决方法是采用软件补偿，即通过实 测确定摩擦阻力矩数据，以该数据作为零点，在电液负载模拟装置工作过程中，将检测到的 被试电机承载的力矩数据减去该数据，再进行后续处理。这种方法虽然没有增加电液负载模 拟装置中的部件，但是，使被试电机9承载的力矩增加，一方面增大被试电机的负担，特别 是当被试电机9工作转矩较小而摩擦阻力矩较大时，会出现被试电机9难以带动电液负载模 拟装置的情况；另一方面，被试电机9为克服摩擦阻力矩需要消耗过大转矩，使得电液负载 模拟装置难以按照设计进行力矩模拟，影响测试结果。

由于工况、噪音方面的原因，电液负载模拟装置中的液压马达1与以高压油泵4为核心 的液压动力系统相距较远，而液压马达1的自吸能力有限，会在其吸油口处的管道中产生负 压，当达到油气分离压力时，油中的空气就会分离出来，当带有空气的液压油进入液压马达 1后会使液压马达1产生振动，以至于不能正常工作。

发明内容

为解决摩擦阻力矩对电液负载模拟装置模拟结果的影响以及在液压油管道中因负压发生 空气分离从而导致电液负载模拟装置在模拟过程中出现振动的问题，我们发明了一种具有低 压油泵的电液负载模拟装置。

本发明之装置其组成部分包括液压马达1、换向阀2、伺服阀3、高压油泵4、力矩传感 器5、编码器6、主控计算机7和油槽8，力矩传感器5和编码器6安装在液压马达1力矩输 出轴上，并分别与主控计算机7电连接，主控计算机7与伺服阀3的阀驱动器电连接，液压 马达1、换向阀2、伺服阀3三者之间为常规液压油路连接，其特征在于，在液压马达1的吸 油管道10上还安装有低压油泵11。

本发明其效果在于，采用低压油泵11向液压马达1供油能够解决现有技术存在的技术问 题。在电液负载模拟装置工作之前，由低压油泵11产生的一个背压施加到液压马达1，直至 连接液压马达1和被试电机9的机械机构，使电液负载模拟装置处在即将运转的临界状态， 即由该背压形成的力矩等于所述静摩擦力矩，被试电机9相当于处在接近空载的状态，或者 说起动负荷非常小。当电液负载模拟装置开始工作时，只需根据被试电机9转速、给定的指 令信号等确定所需提供的模拟力矩控制伺服阀3开口量即可。被试电机9转轴所承载的力矩 几乎完全是电液负载模拟装置所施加的模拟力矩。另外，同样是由于该背压的存在，避免了 在液压马达1吸油管道10中负压的产生，也就不会发生液压油中的空气从中分离出来的现象， 液压马达1的振动问题随之解决。力矩传感器5检测到的数值十分接近于电液负载模拟装置 提供力矩，检测结果更为真实。另外，背压的存在相当于为电液负载模拟装置进行预紧，增 加了电液负载模拟装置刚度，使得电液负载模拟装置模拟精度提高。

附图说明