一种双变量液压泵功率回收试验系统的制作方法

1.本发明属于液压系统试验技术领域，具体涉及一种双变量液压泵功率回收试验系统，适用于闭环自适应调节实现全流量功率回收。


背景技术：

2.效率试验是液压泵型式试验的重要组成部分。试验要求测量被试泵在空载压力至额定压力范围内至少六个等分点的容积效率，在10%至100%额定转速范围内至少八个等分点的容积效率，以得到效率、流量、功率随压力、转速变化曲线。如果被试泵为变量泵，还需测试不同压力下的流量-压力特性。当被试泵压力额定压力较大、额定转速较高时，在试验过程中，需多次调节试验工况。
3.一般试验系统在调节试验工况时，常通过观察仪表调节溢流阀的压力，属于开环调节，过程繁琐，自动化程度低。而且，无法实现全流量功率回收，能耗高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术存在的上述问题，提供一种闭环自适应调节实现全流量功率回收的双变量液压泵功率回收试验系统。
5.为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：一种双变量液压泵功率回收试验系统，所述试验系统包括补油泵组、变频电机、被试泵组、功率回收马达、控制器、流量调节阀组、油箱，所述流量调节阀组包括补油泵流量传感器、功率回收马达流量传感器、被试泵流量传感器组、回油流量传感器，所述变频电机与被试泵组、功率回收马达传动配合，所述被试泵组的出油口与被试泵流量传感器组的进油口连通，所述被试泵流量传感器组的出油口与功率回收马达流量传感器的进油口、回油流量传感器的进油口连通，所述回油流量传感器的出油口与油箱连通，所述功率回收马达流量传感器的出油口与功率回收马达的a口连通，所述功率回收马达的b口与油箱连通，所述补油泵组的出油口通过补油泵流量传感器与功率回收马达流量传感器的进油口连通；所述控制器的信号输入端与功率回收马达流量传感器、被试泵流量传感器组、回油流量传感器、补油泵流量传感器的信号输出端相连接，控制器的信号输出端与补油泵组的信号输出端相连接。
6.所述被试泵组包括被试泵、第一单向阀、安装被试泵上的被试泵调压阀，所述试验系统还包括压力调节阀组、控制阀组，所述压力调节阀组包括被试泵出口压力传感器、加载比例溢流阀进口压力传感器、补油泵出口压力传感器、功率回收马达进口压力传感器，所述控制阀组包括加载比例溢流阀；所述被试泵的进油口与油箱连通，被试泵的出油口通过第一单向阀与被试泵流量传感器组的进油口连通，所述被试泵出口压力传感器靠近第一单向阀的出油口处设置，所述加载比例溢流阀进口压力传感器靠近被试泵流量传感器组的出油口处设置，所述补油泵出口压力传感器设置在补油泵组的出油口与补油泵流量传感器的进油口之间，所述功率回
收马达进口压力传感器设置在功率回收马达流量传感器的出油口与功率回收马达的a口之间，所述加载比例溢流阀的进油口、出油口分别与被试泵流量传感器组的出油口、回油流量传感器的进油口连通；所述控制器的信号输入端与被试泵出口压力传感器、加载比例溢流阀进口压力传感器、补油泵出口压力传感器、功率回收马达进口压力传感器的信号输出端相连接，控制器的信号输出端与被试泵调压阀、补油泵组、加载比例溢流阀的信号输入端相连接。
7.所述补油泵组包括主电机、补油泵、控制泵、变量缸、排量控制阀、压力控制阀、梭阀、比例减压阀、第一电磁换向阀、减压阀、第一溢流阀、第二单向阀，所述主电机与补油泵、控制泵传动配合，所述补油泵、控制泵的进油口均与油箱连通，补油泵的出油口与第二单向阀的进油口、梭阀的b口连通，所述第二单向阀的出油口与补油泵流量传感器的进油口连通，所述控制泵的出油口与减压阀的进油口、比例减压阀的进油口、第一溢流阀的进油口连通，所述减压阀的出油口与梭阀的a口连通，所述梭阀的c口与变量缸的有杆腔、压力控制阀的p口、压力控制阀的x口连通，所述变量缸的无杆腔与排量控制阀的a口连通，所述排量控制阀的t口、p口分别与油箱、压力控制阀的a口连通，所述压力控制阀的t口、x口分别与油箱、第一电磁换向阀的a口连通，所述第一电磁换向阀的p口与比例减压阀的出油口连通，第一电磁换向阀的l口、第一溢流阀的出油口均与油箱连通；所述控制器的信号输出端与比例减压阀、排量控制阀的信号输入端相连接。
8.所述被试泵流量传感器组包括两个并联的被试泵流量传感器，所述被试泵流量传感器的进油口处串联有第一球阀，两个被试泵流量传感器的出油口共同组成被试泵流量传感器组的出油口，两个所述第一球阀的进油口共同组成被试泵流量传感器组的进油口。
9.所述加载比例溢流阀包括第一二通插阀、第一先导比例溢流阀，所述第一二通插阀的a口与被试泵流量传感器组的出油口连通，第一二通插阀的b口与回油流量传感器的进油口连通，第一二通插阀的弹簧腔与第一先导比例溢流阀的p口连通，所述第一先导比例溢流阀的t口与回油流量传感器的进油口连通，第一先导比例溢流阀的信号输入端与控制器的信号输出端相连接。
10.所述控制阀组还包括背压比例溢流阀，所述背压比例溢流阀包括第二二通插阀、第二先导比例溢流阀，所述第二二通插阀的a口、b口分别与功率回收马达的b口、油箱连通，第二二通插阀的弹簧腔与第二先导比例溢流阀的p口连通，所述第二先导比例溢流阀的t口与油箱连通。
11.所述控制阀组还包括第一安全阀，所述第一安全阀包括第三二通插阀、第三先导比例溢流阀，所述第三二通插阀的a口、b口分别与补油泵流量传感器的出油口、油箱连通，第三二通插阀的弹簧腔与第三先导比例溢流阀的p口连通，所述第三先导比例溢流阀的t口与油箱连通，第三先导比例溢流阀的信号输入端与控制器的信号输出端相连接。
12.所述控制阀组还包括第二安全阀，所述第二安全阀包括第四二通插阀、第二溢流阀，所述第四二通插阀的a口、b口分别与第一单向阀的出油口、回油流量传感器的进油口连通，第四二通插阀的弹簧腔与第二溢流阀的进油口连通，所述第二溢流阀的出油口与回油流量传感器的进油口连通。
13.所述控制阀组还包括二通减压阀，所述二通减压阀包括第五二通插阀、第二电磁换向阀、先导减压溢流阀、第四先导比例溢流阀、第三单向阀，所述第五二通插阀的a口与被
试泵流量传感器组的出油口连通，第五二通插阀的b口与先导减压溢流阀的a口、第三单向阀的进油口连通，所述第三单向阀的出油口与功率回收马达流量传感器的进油口连通，所述第五二通插阀的弹簧腔与第二电磁换向阀的p口连通，所述第二电磁换向阀的b口与先导减压溢流阀的p口连通，所述先导减压溢流阀的x口与第四先导比例溢流阀的p口连通，所述第四先导比例溢流阀的t口、第二电磁换向阀的t口、先导减压溢流阀的t口均与油箱连通。
14.所述被试泵的出油口通过第二球阀与功率回收马达流量传感器的进油口连通。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、本发明一种双变量液压泵功率回收试验系统包括补油泵组、变频电机、被试泵组、功率回收马达、控制器、流量调节阀组、油箱，流量调节阀组包括补油泵流量传感器、功率回收马达流量传感器、被试泵流量传感器组、回油流量传感器，变频电机与被试泵组、功率回收马达传动配合，被试泵组的出油口与被试泵流量传感器组的进油口连通，被试泵流量传感器组的出油口与功率回收马达流量传感器的进油口、回油流量传感器的进油口连通，回油流量传感器的出油口与油箱连通，功率回收马达流量传感器的出油口与功率回收马达的a口连通，功率回收马达的b口与油箱连通，补油泵组的出油口通过补油泵流量传感器与功率回收马达流量传感器的进油口连通；该设计中，补油泵流量传感器、功率回收马达流量传感器、被试泵流量传感器组、回油流量传感器分别用于检测补油泵组的出油口处流量、功率回收马达的进油口处流量、被试泵组的出油口处流量、回油流量，当被试泵试验不同转速工况时，控制器根据各流量信号闭环自适应调节补油泵组的排量，控制补油泵组仅输出被试泵组与功率回收马达的差值流量，使功率回收马达的进油口处流量等于补油泵组的出油口处流量与被试泵组的出油口处流量之和，从而实现全流量功率回收，无溢流损失。因此，本发明在试验不同转速工况时能够根据各流量传感器信号闭环自适应调节补油泵组的排量，实现全流量功率回收。
16.2、本发明一种双变量液压泵功率回收试验系统中，被试泵组包括被试泵、第一单向阀、安装被试泵上的被试泵调压阀，试验系统还包括压力调节阀组、控制阀组，压力调节阀组包括被试泵出口压力传感器、加载比例溢流阀进口压力传感器、补油泵出口压力传感器、功率回收马达进口压力传感器，控制阀组包括加载比例溢流阀、第一安全阀、第二安全阀，加载比例溢流阀的进油口、出油口分别与被试泵流量传感器组的出油口、油箱连通，加载比例溢流阀包括第一二通插阀、第一先导比例溢流阀，补油泵组包括主电机、补油泵、控制泵、变量缸、排量控制阀、压力控制阀、梭阀、比例减压阀、第一电磁换向阀、减压阀、第一溢流阀、第二单向阀；该设计中，被试泵出口压力传感器、加载比例溢流阀进口压力传感器、补油泵出口压力传感器、功率回收马达进口压力传感器分别用于检测被试泵组出油口处压力、加载比例溢流阀进油口处压力、补油泵组出油口处压力、功率回收马达进油口处压力，当被试泵试验不同压力工况时，控制器根据反馈的各压力信号同步闭环调节被试泵调压阀、加载比例溢流阀、补油泵组中压力控制阀、第一安全阀、第二安全阀的设定压力，使补油泵组出油口处压力始终等于被试泵调压阀的设定压力，防止某个元件压力过低造成无法加压的同时，使被试泵组输出的高压油全部进入功率回收马达，实现不同压力工况测试。因此，本发明在试验不同压力工况时能够根据反馈的各压力信号同步闭环调节补油泵组出油口处压力，实现全流量功率回收。
17.3、本发明一种双变量液压泵功率回收试验系统中，二通减压阀包括第五二通插
阀、第二电磁换向阀、先导减压溢流阀、第四先导比例溢流阀、第三单向阀；由于被试泵的超载工况试验压力大于功率回收马达的额定压力，该设计通过二通减压阀对被试泵输出的高压油减压后再进入功率回收马达，防止功率回收马达超压损坏，二通减压阀的设定压力可无级调节。因此，本发明能够在超载工况试验时防止功率回收马达超压损坏。
18.4、本发明一种双变量液压泵功率回收试验系统中，背压比例溢流阀包括第二二通插阀、第二先导比例溢流阀；该设计通过背压比例溢流调节功率回收马达输出压力，为功率回收马达提供稳定的回油背压，使功率回收马达转动更加平稳，以满足功率回收马达的低压口最小工作压力需求。因此，本发明为功率回收马达提供稳定的回油背压，以满足功率回收马达的低压口最小工作压力需求。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图。
20.图2为图1中二通减压阀、流量传感器组的结构示意图。
21.图3为图1中第一安全阀的结构示意图。
22.图4为图1中被试泵组的结构示意图。
23.图5为图1中加载比例溢流阀、第二安全阀、背压比例溢流阀的结构示意图。
24.图6为图1中补油泵组的结构示意图。
25.图7为图6中排量控制阀、压力控制阀的结构示意图。
26.图中，补油泵组1、主电机11、补油泵12、减压阀121、第一溢流阀122、第二单向阀123、控制泵13、变量缸14、排量控制阀15、压力控制阀16、梭阀17、比例减压阀18、第一电磁换向阀19、变频电机2、被试泵组3、被试泵31、第一单向阀32、被试泵调压阀33、第二球阀34、功率回收马达4、控制器5、流量调节阀组6、补油泵流量传感器61、功率回收马达流量传感器62、被试泵流量传感器组63、被试泵流量传感器631、第一球阀632、回油流量传感器64、油箱7、压力调节阀组8、被试泵出口压力传感器81、加载比例溢流阀进口压力传感器82、补油泵出口压力传感器83、功率回收马达进口压力传感器84、控制阀组9、加载比例溢流阀91、第一二通插阀911、第一先导比例溢流阀912、背压比例溢流阀92、第二二通插阀921、第二先导比例溢流阀922、第一安全阀93、第三二通插阀931、第三先导比例溢流阀932、第二安全阀94、第四二通插阀941、第二溢流阀942、二通减压阀95、第五二通插阀951、第二电磁换向阀952、先导减压溢流阀953、第四先导比例溢流阀954、第三单向阀955。
具体实施方式
27.下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
28.参见图1至图7，一种双变量液压泵功率回收试验系统，包括补油泵组1、变频电机2、被试泵组3、功率回收马达4、控制器5、流量调节阀组6、油箱7，所述流量调节阀组6包括补油泵流量传感器61、功率回收马达流量传感器62、被试泵流量传感器组63、回油流量传感器64，所述变频电机2与被试泵组3、功率回收马达4传动配合，所述被试泵组3的出油口与被试泵流量传感器组63的进油口连通，所述被试泵流量传感器组63的出油口与功率回收马达流量传感器62的进油口、回油流量传感器64的进油口连通，所述回油流量传感器64的出油口与油箱7连通，所述功率回收马达流量传感器62的出油口与功率回收马达4的a口连通，所述
功率回收马达4的b口与油箱7连通，所述补油泵组1的出油口通过补油泵流量传感器61与功率回收马达流量传感器62的进油口连通；所述控制器5的信号输入端与补油泵流量传感器61、功率回收马达流量传感器62、被试泵流量传感器组63、回油流量传感器64的信号输出端相连接，控制器5的信号输出端与补油泵组1的信号输出端相连接。
29.所述被试泵组3包括被试泵31、第一单向阀32、安装被试泵31上的被试泵调压阀33，所述试验系统还包括压力调节阀组8、控制阀组9，所述压力调节阀组8包括被试泵出口压力传感器81、加载比例溢流阀进口压力传感器82、补油泵出口压力传感器83、功率回收马达进口压力传感器84，所述控制阀组9包括加载比例溢流阀91；所述被试泵31的进油口与油箱7连通，被试泵31的出油口通过第一单向阀32与被试泵流量传感器组63的进油口连通，所述被试泵出口压力传感器81靠近第一单向阀32的出油口处设置，所述加载比例溢流阀进口压力传感器82靠近被试泵流量传感器组63的出油口处设置，所述补油泵出口压力传感器83设置在补油泵组1的出油口与补油泵流量传感器61的进油口之间，所述功率回收马达进口压力传感器84设置在功率回收马达流量传感器62的出油口与功率回收马达4的a口之间，所述加载比例溢流阀91的进油口、出油口分别与被试泵流量传感器组63的出油口、回油流量传感器64的进油口连通；所述控制器5的信号输入端与被试泵出口压力传感器81、加载比例溢流阀进口压力传感器82、补油泵出口压力传感器83、功率回收马达进口压力传感器84的信号输出端相连接，控制器5的信号输出端与被试泵调压阀33、补油泵组1、加载比例溢流阀91的信号输入端相连接。
30.所述补油泵组1包括主电机11、补油泵12、控制泵13、变量缸14、排量控制阀15、压力控制阀16、梭阀17、比例减压阀18、第一电磁换向阀19、减压阀121、第一溢流阀122、第二单向阀123，所述主电机11与补油泵12、控制泵13传动配合，所述补油泵12、控制泵13的进油口均与油箱7连通，补油泵12的出油口与第二单向阀123的进油口、梭阀17的b口连通，所述第二单向阀123的出油口与补油泵流量传感器61的进油口连通，所述控制泵13的出油口与减压阀121的进油口、比例减压阀18的进油口、第一溢流阀122的进油口连通，所述减压阀121的出油口与梭阀17的a口连通，所述梭阀17的c口与变量缸14的有杆腔、压力控制阀16的p口、压力控制阀16的x2口连通，所述变量缸14的无杆腔与排量控制阀15的a口连通，所述排量控制阀15的t口、p口分别与油箱7、压力控制阀16的a口连通，所述压力控制阀16的t口、x1口分别与油箱7、第一电磁换向阀19的a口连通，所述第一电磁换向阀19的p口与比例减压阀18的出油口连通，第一电磁换向阀19的l口、第一溢流阀122的出油口均与油箱7连通；所述控制器5的信号输出端与比例减压阀18、排量控制阀15的信号输入端相连接。
31.所述被试泵流量传感器组63包括两个并联的被试泵流量传感器631，所述被试泵流量传感器631的进油口处串联有第一球阀632，两个被试泵流量传感器631的出油口共同组成被试泵流量传感器组63的出油口，两个所述第一球阀632的进油口共同组成被试泵流量传感器组63的进油口。
32.所述加载比例溢流阀91包括第一二通插阀911、第一先导比例溢流阀912，所述第一二通插阀911的a口与被试泵流量传感器组63的出油口连通，第一二通插阀911的b口与回油流量传感器64的进油口连通，第一二通插阀911的弹簧腔与第一先导比例溢流阀912的p
口连通，所述第一先导比例溢流阀912的t口与回油流量传感器64的进油口连通，第一先导比例溢流阀912的信号输入端与控制器5的信号输出端相连接。
33.所述控制阀组9还包括背压比例溢流阀92，所述背压比例溢流阀92包括第二二通插阀921、第二先导比例溢流阀922，所述第二二通插阀921的a口、b口分别与功率回收马达4的b口、油箱7连通，第二二通插阀921的弹簧腔与第二先导比例溢流阀922的p口连通，所述第二先导比例溢流阀922的t口与油箱7连通。
34.所述控制阀组9还包括第一安全阀93，所述第一安全阀93包括第三二通插阀931、第三先导比例溢流阀932，所述第三二通插阀931的a口、b口分别与补油泵流量传感器61的出油口、油箱7连通，第三二通插阀931的弹簧腔与第三先导比例溢流阀932的p口连通，所述第三先导比例溢流阀932的t口与油箱7连通，第三先导比例溢流阀932的信号输入端与控制器5的信号输出端相连接。
35.所述控制阀组9还包括第二安全阀94，所述第二安全阀94包括第四二通插阀941、第二溢流阀942，所述第四二通插阀941的a口、b口分别与第一单向阀32的出油口、回油流量传感器64的进油口连通，第四二通插阀941的弹簧腔与第二溢流阀942的进油口连通，所述第二溢流阀942的出油口与回油流量传感器64的进油口连通。
36.所述控制阀组9还包括二通减压阀95，所述二通减压阀95包括第五二通插阀951、第二电磁换向阀952、先导减压溢流阀953、第四先导比例溢流阀954、第三单向阀955，所述第五二通插阀951的a口与被试泵流量传感器组63的出油口连通，第五二通插阀951的b口与先导减压溢流阀953的a口、第三单向阀955的进油口连通，所述第三单向阀955的出油口与功率回收马达流量传感器62的进油口连通，所述第五二通插阀951的弹簧腔与第二电磁换向阀952的p口连通，所述第二电磁换向阀952的b口与先导减压溢流阀953的p口连通，所述先导减压溢流阀953的x口与第四先导比例溢流阀954的p口连通，所述第四先导比例溢流阀954的t口、第二电磁换向阀952的t口、先导减压溢流阀953的t口均与油箱7连通。
37.所述被试泵31的出油口通过第二球阀34与功率回收马达流量传感器62的进油口连通。
38.本发明的原理说明如下：所述主电机11用于驱动补油泵12、控制泵13，所述控制泵13串接在补油泵12后部，所述第二单向阀123用于防止油液反向流入补油泵12造成反转，所述第一溢流阀122用于稳定控制泵13出口压力，所述变频电机2为双出轴电机，其前轴、后轴分别与被试泵31、功率回收马达4相连接，变频电机2为被试泵31提供初始起动扭矩，同时调节被试泵31、功率回收马达4转速，变频电机3前轴、后轴上均设有用于测量转速及转矩的转矩转速仪。
39.所述补油泵12为电比例排量、液控比例压力双变量液压泵，包括泵本体、变量缸14、排量控制阀15、压力控制阀16，所述排量控制阀15用于调节泵本体的最大排量，所述压力控制阀16用于调节泵本体的最大工作压力。
40.为便于实现全流量回收，所述被试泵31、功率回收马达4的排量相等且转速相同，理论上被试泵31、功率回收马达4的流量相等，考虑容积效率，则被试泵31的输出流量必然小于功率回收马达4的需求流量；调节变频电机10转速可调节被试泵31的转速，调节被试泵调压阀33可调节被试泵31自身的压力设定值。
41.为防止功率回收马达4高压口出现负压，在起动变频电机10前，要求先起动补油泵
12，实现安全保护；常态时排量控制阀15右侧弹簧力大于左侧弹簧力，使排量控制阀15右位工作，其a
→
t，变量缸14无杆腔经过排量控制阀15的a
→
t泄油，且变量缸14活塞在排量控制阀15左侧弹簧作用下处于最左侧，补油泵12为最大排量；在起动主电机11、补油泵12后，所述补油泵12输出的压力油一路进入变量缸14有杆腔，另一路依次经过压力控制阀16、排量控制阀15进入变量缸14无杆腔，当压力控制阀16、排量控制阀15均无控制信号时，压力控制阀16、排量控制阀15均右位工作，压力控制阀16p
→
a、排量控制阀15a
→
t，补油泵12在最小排量状态待机，当排量控制阀15有信号时左位工作，且信号越大p
→
a开口越大，开口越大对应补油泵12的最大排量越大；当补油泵12输出压力小于压力控制阀16的设定值时，压力控制阀16右位工作，其p
→
a全开，使补油泵12工作在最大排量，当补油泵12输出压力达到压力控制阀16设定值时，压力控制阀16左位工作，其p
→
a开口变小，a
→
t开口变大，补油泵12输出流量与试验系统需求流量相适应，输出压力不变。
42.所述压力控制阀16的x2控制口、x1控制口分别与梭阀17的c口、第一电磁换向阀19的a口相通，由于x1控制口油压作用面积远大于x2控制口油压作用面积，所以压力控制阀16的设定值仅取决于x1口压力；比例减压阀18用于调节压力控制阀16的x1控制口压力，范围为0.1~3.2mpa，由于比例减压阀18最低调节压力非零，为使压力控制阀16的最低设定压力尽可能低，以提高试验时的安全性及节能降耗，所以设置有第一电磁换向阀19；当第一电磁换向阀19失电时，所述压力控制阀16的x1口经a
→
l泄油，此时压力控制阀16的设定压力最低，所述补油泵12低压待机，当第一电磁换向阀19得电左位工作，其p
→
a，通过比例减压阀18调节压力控制阀16的设定值。
43.所述减压阀6用于为梭阀17的a口提供控制油，当补油泵12出油口处压力小于减压阀121的设定压力时，所述梭阀17a
→
c，所述补油泵12输出液压油进入变量缸14有杆腔，使补油泵12回到最小排量待机，节能降耗。
44.当二通减压阀95的电磁换向阀二得电，变频电机10起动后，被试泵出口油液经过球阀一17、被试泵流量传感器18、二通减压阀95、功率回收马达流量传感器15进入功率回收马达14，调节先导比例溢流阀19.4的设定压力可调节二通减压阀95出口压力，以对进入功率回收马达的油液减压，防止功率回收马达超压损坏。
45.所述补油泵流量传感器61、功率回收马达流量传感器62、被试泵流量传感器组63、回油流量传感器64分别用于检测补油泵12出口流量q1、功率回收马达4进口流量q2、被试泵31出口流量q3、加载比例溢流阀9191出口流量q4，由于二通减压阀95泄油口l1流量很少可忽略不计，可认为q2=q1+q3-q4；当被试泵试验不同转速工况时，由于功率回收马达4转速与被试泵31相同，所以q2、q3跟随转速同步变化，所述控制器5根据各流量传感器信号通过排量控制阀15闭环自适应调节补油泵12的排量及出口流量q1，当系统各元件压力同步调节达到匹配后，被试泵31出口流量全部进入功率回收马达4，加载比例溢流阀9191无溢流损失，q4=0，即q2=q1+q3，补油泵12仅输出被试泵31与功率回收马达4的差值流量，系统实现全流量功率回收。
46.所述被试泵出口压力传感器81、加载比例溢流阀进口压力传感器82、补油泵出口压力传感器83、功率回收马达进口压力传感器84分别用于检测被试泵33出口压力、加载比例溢流阀91进口压力、补油泵12出口压力、功率回收马达4进口压力；当被试泵试验不同压力工况时，控制器5根据各压力传感器信号闭环自适应调节被试泵调压阀33、加载比例溢流
阀91、比例减压阀18（控制压力控制阀16）、第一安全阀93、第二安全阀94的设定压力，且补油泵12出口压力始终等于被试泵调压阀设定压力，防止某个元件压力过低造成无法加压的同时，使被试泵31输出高压油全部进入功率回收马达4，无溢流损失，系统实现全流量回收。
47.为防止误操作或因故障造成试验过程中功率回收马达4的a口压力过低、流量不足，在功率回收马达4的a口处安装有功率回收马达流量传感器62，当功率回收马达流量传感器62检测到的压力信号低于功率回收马达4高压口允许的最小工作压力时（如2.5mpa），系统停机报警，防止功率回收马达4因压力过低缺少泄漏润滑或吸空造成损坏。
48.所述被试泵流量传感器631、第一球阀632用于测量被试泵33出油口流量，由于被试泵33出油口最大流量较大，因此采用两个被试泵流量传感器631并联，单个被试泵流量传感器631最大流量600l/min，最大总和流量（q3）为1200l/min；为提高测量精度，当被试泵33实际试验工况出油口流量较小，如总和流量≤0.5
×
600l/min时，系统报警提示关闭其中一个第一球阀632，反之，当被试泵实际试验工况出油口流量较大，如总和流量≥0.8
×
600l/min时，系统报警提示两个第一球阀632均打开，防止被试泵流量传感器631超量程损坏，当总和流量≥0.9
×
600l/min时，系统报警停机。
49.所述二通减压阀95用于对被试泵33输出高压油减压后再进入功率回收马达4，其设定压力可无级调节。由于被试泵33的超载工况试验压力大于功率回收马达4的额定压力，因此需要对进入功率回收马达4的油液减压，防止功率回收马达4超压损坏。
50.所述二通减压阀95主要包括第五二通插阀951、第二电磁换向阀952、先导减压溢流阀953、第四先导比例溢流阀954，所述第五二通插阀951为主级减压元件，第二电磁换向阀952用于控制第五二通插阀951的通断；当第二电磁换向阀952失电时，第五二通插阀951顶部弹簧腔油液封闭，由于顶部和底部油压及作用面积相同，在弹簧作用下第五二通插阀951自锁关闭，当第二电磁换向阀952得电p
→
b时，第五二通插阀951顶部弹簧腔油液通先导减压溢流阀953的p口，由于先导减压溢流阀953常开，油液流动造成第五二通插阀951顶部弹簧腔油压小于底部油压，使第五二通插阀951打开，从a
→
b起减压作用，同时，先导减压溢流阀953的x口通第四先导比例溢流阀954的 p口，调节第四先导比例溢流阀954的压力，进而调节第五二通插阀951的开口及出口压力。
51.所述被试泵调压阀33用于远程无级调节被试泵的压力设定值，使操作人员远离高压油。
52.所述第二球阀34用于当其中某个元件出现故障时，打开第二球阀34，被试泵33输出的高压油可直接进入功率回收马达4，系统仍可短时工作。
53.所述背压比例溢流阀92 用于调节功率回收马达4出口压力，为功率回收马达4提供稳定的回油背压，使功率回收马达转动更加平稳，以满足功率回收马达的低压口最小工作压力需求。
54.实施例1：参见图1至图7，一种双变量液压泵功率回收试验系统，包括补油泵组1、变频电机2、被试泵组3、功率回收马达4、控制器5、流量调节阀组6、油箱7、压力调节阀组8、控制阀组9，所述被试泵组3包括被试泵31、第一单向阀32、安装被试泵31上的被试泵调压阀33，所述流量调节阀组6包括补油泵流量传感器61、功率回收马达流量传感器62、被试泵流量传感器组63、回油流量传感器64，所述压力调节阀组8包括被试泵出口压力传感器81、加载比例溢
流阀进口压力传感器82、补油泵出口压力传感器83、功率回收马达进口压力传感器84，所述控制阀组9包括加载比例溢流阀91，所述变频电机2与被试泵31、功率回收马达4传动配合，所述被试泵31的进油口与油箱7连通，被试泵31的出油口通过第一单向阀32与被试泵流量传感器组63的进油口连通，所述被试泵流量传感器组63的出油口与功率回收马达流量传感器62的进油口、加载比例溢流阀91的进油口连通，所述加载比例溢流阀91的出油口通过回油流量传感器64与油箱7连通，所述功率回收马达流量传感器62的出油口与功率回收马达4的a口连通，所述功率回收马达4的b口与油箱7连通；所述补油泵组1包括主电机11、补油泵12、控制泵13、变量缸14、排量控制阀15、压力控制阀16、梭阀17、比例减压阀18、第一电磁换向阀19、减压阀121、第一溢流阀122、第二单向阀123，所述主电机11与补油泵12、控制泵13传动配合，所述补油泵12、控制泵13的进油口均与油箱7连通，补油泵12的出油口与第二单向阀123的进油口、梭阀17的b口连通，所述第二单向阀123的出油口通过补油泵流量传感器61与功率回收马达流量传感器62的进油口连通，所述控制泵13的出油口与减压阀121的进油口、比例减压阀18的进油口、第一溢流阀122的进油口连通，所述减压阀121的出油口与梭阀17的a口连通，所述梭阀17的c口与变量缸14的有杆腔、压力控制阀16的p口、压力控制阀16的x2口连通，所述变量缸14的无杆腔与排量控制阀15的a口连通，所述排量控制阀15的t口、p口分别与油箱7、压力控制阀16的a口连通，所述压力控制阀16的t口、x1口分别与油箱7、第一电磁换向阀19的a口连通，所述第一电磁换向阀19的p口与比例减压阀18的出油口连通，第一电磁换向阀19的l口、第一溢流阀122的出油口均与油箱7连通；所述被试泵出口压力传感器81靠近第一单向阀32的出油口处设置，所述加载比例溢流阀进口压力传感器82靠近被试泵流量传感器组63的出油口处设置，所述补油泵出口压力传感器83设置在第二单向阀123的出油口与补油泵流量传感器61的进油口之间，所述功率回收马达进口压力传感器84设置在功率回收马达流量传感器62的出油口与功率回收马达4的a口之间；当试验被试泵31不同转速工况时，根据被试泵出口压力传感器81、加载比例溢流阀进口压力传感器82、补油泵出口压力传感器83、功率回收马达进口压力传感器84的压力信号，通过控制器5闭环调节被试泵调压阀33、补油泵组1、加载比例溢流阀91的设定压力；当试验被试泵31不同压力工况时，根据功率回收马达流量传感器62、被试泵流量传感器组63、回油流量传感器64、补油泵流量传感器61的流量信号，通过控制器5闭环调节补油泵组1上比例减压阀18、排量控制阀15的设定压力。
55.实施例2：与实施例1的不同之处在于：所述被试泵流量传感器组63包括两个并联的被试泵流量传感器631，所述被试泵流量传感器631的进油口处串联有第一球阀632，两个被试泵流量传感器631的出油口共同组成被试泵流量传感器组63的出油口，两个所述第一球阀632的进油口共同组成被试泵流量传感器组63的进油口。
56.实施例3：与实施例1的不同之处在于：
所述加载比例溢流阀91包括第一二通插阀911、第一先导比例溢流阀912，所述第一二通插阀911的a口与被试泵流量传感器组63的出油口连通，第一二通插阀911的b口与回油流量传感器64的进油口连通，第一二通插阀911的弹簧腔与第一先导比例溢流阀912的p口连通，所述第一先导比例溢流阀912的t口与回油流量传感器64的进油口连通，第一先导比例溢流阀912的信号输入端与控制器5的信号输出端相连接。
57.实施例4：与实施例1的不同之处在于：所述控制阀组9还包括背压比例溢流阀92、二通减压阀95，所述背压比例溢流阀92包括第二二通插阀921、第二先导比例溢流阀922，所述第二二通插阀921的a口、b口分别与功率回收马达4的b口、油箱7连通，第二二通插阀921的弹簧腔与第二先导比例溢流阀922的p口连通，所述第二先导比例溢流阀922的t口与油箱7连通，所述二通减压阀95包括第五二通插阀951、第二电磁换向阀952、先导减压溢流阀953、第四先导比例溢流阀954、第三单向阀955，所述第五二通插阀951的a口与被试泵流量传感器组63的出油口连通，第五二通插阀951的b口与先导减压溢流阀953的a口、第三单向阀955的进油口连通，所述第三单向阀955的出油口与功率回收马达流量传感器62的进油口连通，所述第五二通插阀951的弹簧腔与第二电磁换向阀952的p口连通，所述第二电磁换向阀952的b口与先导减压溢流阀953的p口连通，所述先导减压溢流阀953的x口与第四先导比例溢流阀954的p口连通，所述第四先导比例溢流阀954的t口、第二电磁换向阀952的t口、先导减压溢流阀953的t口均与油箱7连通。
58.实施例5：与实施例4的不同之处在于：所述控制阀组9还包括第一安全阀93、第二安全阀94，所述第一安全阀93包括第三二通插阀931、第三先导比例溢流阀932，所述第三二通插阀931的a口、b口分别与补油泵流量传感器61的出油口、油箱7连通，第三二通插阀931的弹簧腔与第三先导比例溢流阀932的p口连通，所述第三先导比例溢流阀932的t口与油箱7连通，所述第二安全阀94包括第四二通插阀941、第二溢流阀942，所述第四二通插阀941的a口、b口分别与第一单向阀32的出油口、回油流量传感器64的进油口连通，第四二通插阀941的弹簧腔与第二溢流阀942的进油口连通，所述第二溢流阀942的出油口与回油流量传感器64的进油口连通。
59.实施例6：与实施例1的不同之处在于：所述被试泵31的出油口通过第二球阀34与功率回收马达流量传感器62的进油口连通。

技术特征：
1.一种双变量液压泵功率回收试验系统，其特征在于：所述试验系统包括补油泵组（1）、变频电机（2）、被试泵组（3）、功率回收马达（4）、控制器（5）、流量调节阀组（6）、油箱（7），所述流量调节阀组（6）包括补油泵流量传感器（61）、功率回收马达流量传感器（62）、被试泵流量传感器组（63）、回油流量传感器（64），所述变频电机（2）与被试泵组（3）、功率回收马达（4）传动配合，所述被试泵组（3）的出油口与被试泵流量传感器组（63）的进油口连通，所述被试泵流量传感器组（63）的出油口与功率回收马达流量传感器（62）的进油口、回油流量传感器（64）的进油口连通，所述回油流量传感器（64）的出油口与油箱（7）连通，所述功率回收马达流量传感器（62）的出油口与功率回收马达（4）的a口连通，所述功率回收马达（4）的b口与油箱（7）连通，所述补油泵组（1）的出油口通过补油泵流量传感器（61）与功率回收马达流量传感器（62）的进油口连通；所述控制器（5）的信号输入端与功率回收马达流量传感器（62）、被试泵流量传感器组（63）、回油流量传感器（64）、补油泵流量传感器（61）的信号输出端相连接，控制器（5）的信号输出端与补油泵组（1）的信号输出端相连接。2.根据权利要求1所述的一种双变量液压泵功率回收试验系统，其特征在于：所述被试泵组（3）包括被试泵（31）、第一单向阀（32）、安装被试泵（31）上的被试泵调压阀（33），所述试验系统还包括压力调节阀组（8）、控制阀组（9），所述压力调节阀组（8）包括被试泵出口压力传感器（81）、加载比例溢流阀进口压力传感器（82）、补油泵出口压力传感器（83）、功率回收马达进口压力传感器（84），所述控制阀组（9）包括加载比例溢流阀（91）；所述被试泵（31）的进油口与油箱（7）连通，被试泵（31）的出油口通过第一单向阀（32）与被试泵流量传感器组（63）的进油口连通，所述被试泵出口压力传感器（81）靠近第一单向阀（32）的出油口处设置，所述加载比例溢流阀进口压力传感器（82）靠近被试泵流量传感器组（63）的出油口处设置，所述补油泵出口压力传感器（83）设置在补油泵组（1）的出油口与补油泵流量传感器（61）的进油口之间，所述功率回收马达进口压力传感器（84）设置在功率回收马达流量传感器（62）的出油口与功率回收马达（4）的a口之间，所述加载比例溢流阀（91）的进油口、出油口分别与被试泵流量传感器组（63）的出油口、回油流量传感器（64）的进油口连通；所述控制器（5）的信号输入端与被试泵出口压力传感器（81）、加载比例溢流阀进口压力传感器（82）、补油泵出口压力传感器（83）、功率回收马达进口压力传感器（84）的信号输出端相连接，控制器（5）的信号输出端与被试泵调压阀（33）、补油泵组（1）、加载比例溢流阀（91）的信号输入端相连接。3.根据权利要求1或2所述的一种双变量液压泵功率回收试验系统，其特征在于：所述补油泵组（1）包括主电机（11）、补油泵（12）、控制泵（13）、变量缸（14）、排量控制阀（15）、压力控制阀（16）、梭阀（17）、比例减压阀（18）、第一电磁换向阀（19）、减压阀（121）、第一溢流阀（122）、第二单向阀（123），所述主电机（11）与补油泵（12）、控制泵（13）传动配合，所述补油泵（12）、控制泵（13）的进油口均与油箱（7）连通，补油泵（12）的出油口与第二单向阀（123）的进油口、梭阀（17）的b口连通，所述第二单向阀（123）的出油口与补油泵流量传感器（61）的进油口连通，所述控制泵（13）的出油口与减压阀（121）的进油口、比例减压阀（18）的进油口、第一溢流阀（122）的进油口连通，所述减压阀（121）的出油口与梭阀（17）的a口连通，所述梭阀（17）的c口与变量缸（14）的有杆腔、压力控制阀（16）的p口、压力控制阀（16）的
x（2）口连通，所述变量缸（14）的无杆腔与排量控制阀（15）的a口连通，所述排量控制阀（15）的t口、p口分别与油箱（7）、压力控制阀（16）的a口连通，所述压力控制阀（16）的t口、x（1）口分别与油箱（7）、第一电磁换向阀（19）的a口连通，所述第一电磁换向阀（19）的p口与比例减压阀（18）的出油口连通，第一电磁换向阀（19）的l口、第一溢流阀（122）的出油口均与油箱（7）连通；所述控制器（5）的信号输出端与比例减压阀（18）、排量控制阀（15）的信号输入端相连接。4.根据权利要求1或2所述的一种双变量液压泵功率回收试验系统，其特征在于：所述被试泵流量传感器组（63）包括两个并联的被试泵流量传感器（631），所述被试泵流量传感器（631）的进油口处串联有第一球阀（632），两个被试泵流量传感器（631）的出油口共同组成被试泵流量传感器组（63）的出油口，两个所述第一球阀（632）的进油口共同组成被试泵流量传感器组（63）的进油口。5.根据权利要求2所述的一种双变量液压泵功率回收试验系统，其特征在于：所述加载比例溢流阀（91）包括第一二通插阀（911）、第一先导比例溢流阀（912），所述第一二通插阀（911）的a口与被试泵流量传感器组（63）的出油口连通，第一二通插阀（911）的b口与回油流量传感器（64）的进油口连通，第一二通插阀（911）的弹簧腔与第一先导比例溢流阀（912）的p口连通，所述第一先导比例溢流阀（912）的t口与回油流量传感器（64）的进油口连通，第一先导比例溢流阀（912）的信号输入端与控制器（5）的信号输出端相连接。6.根据权利要求2或5所述的一种双变量液压泵功率回收试验系统，其特征在于：所述控制阀组（9）还包括背压比例溢流阀（92），所述背压比例溢流阀（92）包括第二二通插阀（921）、第二先导比例溢流阀（922），所述第二二通插阀（921）的a口、b口分别与功率回收马达（4）的b口、油箱（7）连通，第二二通插阀（921）的弹簧腔与第第二先导比例溢流阀（922）的p口连通，所述第二先导比例溢流阀（922）的t口与油箱（7）连通。7.根据权利要求2或5所述的一种双变量液压泵功率回收试验系统，其特征在于：所述控制阀组（9）还包括第一安全阀（93），所述第一安全阀（93）包括第三二通插阀（931）、第三先导比例溢流阀（932），所述第三二通插阀（931）的a口、b口分别与补油泵流量传感器（61）的出油口、油箱（7）连通，第三二通插阀（931）的弹簧腔与第三先导比例溢流阀（932）的p口连通，所述第三先导比例溢流阀（932）的t口与油箱（7）连通，第三先导比例溢流阀（932）的信号输入端与控制器（5）的信号输出端相连接。8.根据权利要求2或5所述的一种双变量液压泵功率回收试验系统，其特征在于：所述控制阀组（9）还包括第二安全阀（94），所述第二安全阀（94）包括第四二通插阀（941）、第二溢流阀（942），所述第四二通插阀（941）的a口、b口分别与第一单向阀（32）的出油口、回油流量传感器（64）的进油口连通，第四二通插阀（941）的弹簧腔与第二溢流阀（942）的进油口连通，所述第二溢流阀（942）的出油口与回油流量传感器（64）的进油口连通。9.根据权利要求2或5所述的一种双变量液压泵功率回收试验系统，其特征在于：所述控制阀组（9）还包括二通减压阀（95），所述二通减压阀（95）包括第五二通插阀（951）、第二电磁换向阀（952）、先导减压溢流阀（953）、第四先导比例溢流阀（954）、第三单向阀（955），所述第五二通插阀（951）的a口与被试泵流量传感器组（63）的出油口连通，第五二通插阀（951）的b口与先导减压溢流阀（953）的a口、第三单向阀（955）的进油口连通，所述第三单向
阀（955）的出油口与功率回收马达流量传感器（62）的进油口连通，所述第五二通插阀（951）的弹簧腔与第二电磁换向阀（952）的p口连通，所述第二电磁换向阀（952）的b口与先导减压溢流阀（953）的p口连通，所述先导减压溢流阀（953）的x口与第四先导比例溢流阀（954）的p口连通，所述第四先导比例溢流阀（954）的t口、第二电磁换向阀（952）的t口、先导减压溢流阀（953）的t口均与油箱（7）连通。10.根据权利要求1或2所述的一种双变量液压泵功率回收试验系统，其特征在于：所述被试泵（31）的出油口通过第二球阀（34）与功率回收马达流量传感器（62）的进油口连通。

技术总结
一种双变量液压泵功率回收试验系统，包括补油泵组、变频电机、被试泵组、功率回收马达、控制器、流量调节阀组、油箱，被试泵组出油口与流量调节阀组中的被试泵流量传感器组进油口连通，被试泵流量传感器组出油口与功率回收马达流量传感器进油口、回油流量传感器进油口连通，回油流量传感器出油口与油箱连通，功率回收马达A口、B口分别与功率回收马达流量传感器出油口、油箱连通，补油泵组出油口通过补油泵流量传感器与功率回收马达流量传感器进油口连通。本设计在被试泵试验不同转速工况时，根据各流量传感器信号闭环自适应调节补油泵组排量，使补油泵组仅输出被试泵组与功率回收马达差值流量，实现全流量功率回收。实现全流量功率回收。实现全流量功率回收。


技术研发人员：汤波 方敏 胡发国 胡茂 赵天梁 洪威 顾德亮 刘纯键
受保护的技术使用者：武汉船用机械有限责任公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/7/28