液壓泵和液壓馬達(dá)是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備,近年來,國內(nèi)自主研發(fā)液壓零部件在產(chǎn)品性能等方面取得了一些突破,但由于缺乏耐久性設(shè)備投入和全周期的耐久性試驗(yàn),產(chǎn)品耐久性還很難保證。泵、馬達(dá)耐久性試驗(yàn)具有長周期、高能耗的特點(diǎn),傳統(tǒng)的耐久性試驗(yàn)裝置通常采用溢流閥加載,能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,發(fā)熱嚴(yán)重且成本高昂。針對泵和電動機(jī)壽命周期耐久性試驗(yàn)中功耗大的問題,設(shè)計(jì)了一種基于電能回收的泵、馬達(dá)耐久性實(shí)驗(yàn)裝置。1.通過對工程機(jī)械常用泵、馬達(dá)的技術(shù)參數(shù),結(jié)合國家相關(guān)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),確定了試驗(yàn)裝置的最大物理參數(shù),比較國內(nèi)外的液壓泵、馬達(dá)耐久性實(shí)驗(yàn)裝置的加載方案,確定了本試驗(yàn)裝置采用電能回收的加載方案。2.確定泵、馬達(dá)耐久性實(shí)驗(yàn)裝置液壓系統(tǒng)方案,針對各子回路進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和零部件選型。利用Pro/E軟件構(gòu)建泵、馬達(dá)耐久性實(shí)驗(yàn)裝置三維模型。對泵、馬達(dá)耐久性實(shí)驗(yàn)裝置的安全防護(hù)要求,針對結(jié)構(gòu)、液壓、電氣等系統(tǒng)進(jìn)行專門安全保護(hù)設(shè)計(jì)。3.利用AMESim建立泵、馬達(dá)耐久性實(shí)驗(yàn)裝置的液壓元件的仿真模型,對不同工況進(jìn)行仿真分析,確定模型正確性。在此基礎(chǔ)上建立了泵、馬達(dá)耐久性實(shí)驗(yàn)裝置整體液壓系統(tǒng)的仿真模型,分析不同工況下整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性并計(jì)算實(shí)驗(yàn)裝置能量回收效率。4.根據(jù)液壓泵、馬達(dá)行業(yè)內(nèi)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法對泵、馬達(dá)耐久性實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證研究。本試驗(yàn)裝置通過性能試驗(yàn)和耐久性實(shí)驗(yàn)功能驗(yàn)證,通過試驗(yàn)分析了恒轉(zhuǎn)速和恒扭矩控制方式下,系統(tǒng)的動靜態(tài)特性和能量回收性能。
【學(xué)位單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH137.51
【部分圖文】：

目前已有液壓泵和液壓馬達(dá)的試驗(yàn)系統(tǒng)主要、機(jī)械補(bǔ)償功率回收型式、能量回收型式等[28]。浙江大學(xué)設(shè)計(jì)的液壓馬達(dá)實(shí)驗(yàn)臺系統(tǒng)采用液壓補(bǔ)償功泵工況，向系統(tǒng)輸出高壓油，以此實(shí)現(xiàn)功率回收[29]學(xué)設(shè)計(jì)的航空泵加速壽命試驗(yàn)系統(tǒng)，采用機(jī)械補(bǔ)償功能量驅(qū)動被試泵，功率回收效率達(dá) 60%以上；圖 1-公司采用功率回收方式設(shè)計(jì)大流量油泵、油馬達(dá)試驗(yàn)技術(shù)，用于液壓馬達(dá)性能測試[29-33]。a) 液壓補(bǔ)償功率回收 b) 機(jī)械補(bǔ)償功率回

圖 1-2 航空液壓泵加速壽命實(shí)驗(yàn)裝置原理圖-2 Principle Diagram of Accelerated Life Test Bench for Aviation Hydrau大學(xué)和寧波恒力共同開發(fā)了一款并行式耐久性實(shí)驗(yàn)裝置，如圖置一次可同時對四臺液壓泵進(jìn)行耐久性試驗(yàn)，并采用機(jī)械功率軸電機(jī)的結(jié)構(gòu)特殊性實(shí)現(xiàn)能量回收，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的[35-38]。但弊端：（1）僅能實(shí)現(xiàn)完全匹配的液壓泵馬達(dá)耐久性試驗(yàn)，試）由于加載馬達(dá)和電動機(jī)同時驅(qū)動被試泵，會存在“寄生”避免溢流損失的存在，且溢流損失的大小在很大程度上取決達(dá)之間的流量匹配，匹配不當(dāng)，則功率回收效果不理想。

圖 1-2 航空液壓泵加速壽命實(shí)驗(yàn)裝置原理圖Figure1-2 Principle Diagram of Accelerated Life Test Bench for Aviation Hydraulic Pump燕山大學(xué)和寧波恒力共同開發(fā)了一款并行式耐久性實(shí)驗(yàn)裝置，如圖1-3所示，該實(shí)驗(yàn)裝置一次可同時對四臺液壓泵進(jìn)行耐久性試驗(yàn)，并采用機(jī)械功率回收方式，利用雙出軸電機(jī)的結(jié)構(gòu)特殊性實(shí)現(xiàn)能量回收，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的[35-38]。但該實(shí)驗(yàn)裝置存在一些弊端：（1）僅能實(shí)現(xiàn)完全匹配的液壓泵馬達(dá)耐久性試驗(yàn)，試驗(yàn)范圍嚴(yán)重受限；（2）由于加載馬達(dá)和電動機(jī)同時驅(qū)動被試泵，會存在“寄生”功率損耗；（3）不可避免溢流損失的存在，且溢流損失的大小在很大程度上取決于被試泵與加載馬達(dá)之間的流量匹配，匹配不當(dāng)，則功率回收效果不理想。圖 1-3 并行式耐久性實(shí)驗(yàn)裝置Figure1-3 Parallel Durability Test Bench能量回收也是常見的液壓系統(tǒng)功率回收方法
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本文編號：2870339