[发明专利]一种柱塞泵配流副摩擦系数的测量系统及计算方法

说明书

本发明公开了一种基于高速高压轴向柱塞泵配流副试验台上应用的测量系统及配流副摩擦系数计算方法，测量系统包括一台转矩转速传感器，一台转速转矩数显表、两个压力传感器，四个温度传感器，两台频率数显表，一块数据采集板卡、一台计算机和数据采集系统，数据采集板卡将测量数据发送至计算机，由数据采集系统保存用于计算摩擦系数，摩擦系数计算方法：步骤一、传感器与数显表初始化，启动数据采集；步骤二、对配流副摩擦测试装置受力分析；步骤三、获得配流副摩擦系数表达式；步骤四、获得不同工况下的试验参数；步骤五、获得不同工况下配流副的摩擦系数，有益效果：提供了一种有效的计算配流副摩擦系数的方法，计算简便准确，测量工况范围广。

技术领域

本发明涉及一种柱塞泵配流副摩擦系数测量计算方法，具体涉及一种测量系统和一种计算轴向柱塞泵配流副摩擦系数的方法，属于液压实验领域。

背景技术

随着现代飞机的压力等级提升，航空EHA用柱塞泵不断朝高速高压的方向发展。高速高压的工况给柱塞泵的摩擦副设计带来挑战，其容积效率与机械效率的大小很大程度上取决于其关键摩擦副。柱塞泵摩擦副的早期磨损往往是泵报废的重要原因之一.其摩擦副主要包括柱塞副、滑靴副和配流副。其中配流副在柱塞泵三个关键摩擦副中接触面积最大，同时也是最容易磨损及失效的摩擦副之一，实柱塞泵中最关键的摩擦副，对泵的寿命起到决定性作用，因此配流副的摩擦学特性亟待研究。

为了解决以上问题，获得配流副的摩擦系数，需要开发一种配流副摩擦系数的测量系统与计算方法，在已经投入使用的和已经公开或授权的专利中，多围绕配流副的结构搭建试验台，并未有一种较科学的计算摩擦系数的方法。本发明针对这一问题，基于一种高速高压轴向柱塞泵配流副测试试验装置搭建特定的测量系统，通过传感器组与数据采集板卡对实验数据采集保存，并提出一种配流副摩擦系数的计算方法，通过对配流副试验装置受力分析，结合试验的手段推导出配流副摩擦系数的计算公式，该公式能准确计算配流副的摩擦系数，对评估配流副的摩擦状态，提升柱塞泵的效率和寿命有非常广阔的研究前景。

发明内容

针对现有的轴向柱塞泵配流副摩擦特性的研究需求，本发明提供了一种可以在高速高压轴向柱塞泵配流副测试装置上的一种参数测量系统和一种配流副摩擦系数的计算方法，借助该方法可以测量并计算出配流副的摩擦系数。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种柱塞泵配流副摩擦系数的测量系统及计算方法，系统包括配流副测试试验装置用液压-机械系统，两个压力传感器及压力传感器对应的频率数显表，一个转矩转速传感器及其对应的转矩转速数显表，四个温度传感器，一台研华数据采集板卡，一台计算机及一套自开发的上位机数据采集系统。其中传感器的设置数量与数据采集板卡的数据输入端口数量一致，研华数据采集板卡的数据输出通过USB接口传输到计算机，由计算机的上位机数据采集系统对数据进行动态显示并生成报表保存。

进一步地，配流副测试试验装置用液压-机械系统，包括恒压泵站，一台蓄能器、一个卸荷溢流阀，一个比例减压阀，一个电磁换向阀，一台伺服电机。其中恒压泵站用于给液压系统提供恒压油，蓄能器用于液压系统的保压，卸荷溢流阀用于调节系统压力，模拟柱塞泵高压腔的压力。减压阀用于调节加载活塞的压力，模拟柱塞泵缸体所受到的压紧力。电磁换向阀用于切换配流副测试装置的油路。伺服电机用于驱动配流副试验装置的缸体轴转动。

进一步地，所述的压力传感器分别用于测量高速高压轴向柱塞泵配流副测试试验台系统压力和加载活塞压紧力，压力传感器一用于测量试验台系统压力，即柱塞泵的实际工作压力；压力传感器二用于测量加载活塞的压紧力，该压紧力用于真实柱塞泵中缸体所受到的高压柱塞腔压紧力。所述的频率数显表用于显示高速高压轴向柱塞泵配流副测试试验台系统压力和加载活塞压紧力和缸体主轴转速的动态测量值，并将两个压力传感器和四个温度传感器输入数显表中的测量值输出到数据采集板卡，再由数据采集板卡输入到计算机中保存。