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动力液压泵试验方法

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动力液压泵试验方法 1、引言 汽车动力转向液压泵是动力转向系统的心脏,其性能好坏对汽车动力转向系统的性能有着重 要的影响,并将直接影响到汽车的转向和操纵稳定性。此外,随着新材料、新工艺、新结构 的不断应用,以及轿车用高速转向液压泵的大量引进,对转向液压泵性能的试验研究更为迫 切,因此,必须对转向液压泵试验方法进行深入探讨,提出行之有效的试验方法,完善试验 手段,深入研究转向液压泵特性。 动力转向液压泵在试验过程中,需要测量的主要参量除了一般液压泵具有的温度、流量、压 力、转速、转矩等特性参量外,由于动力转向液压泵的特殊结构和使用要求决定了它有其特 定的性能,因此在研制动力转向液压泵试验台时,如何能准确、方便地测量转向液压泵的性 能参量,便是最为关键的问题。 2、动力转向液压泵试验方法 转向液压泵试验标准“ZBT 23002 汽车动力转向液压泵台架试验方法”是 1984 年开始制订, 1987 年颁布执行,现已使用十多年。当时,国内汽车动力转向液压泵产品均为齿轮泵,轿车 转向液压泵还是空白。 随着*几年汽车工业的迅速发展,动力转向液压泵行业也有了长足进步,转向叶片泵几乎取 代了齿轮泵,轿车转向液压泵得到了广泛使用,特别是大量国外技术的引进,原试验方法已 较落后,不能全面、准确地检测现有产品。尤其是 1997 年 1 季度,重庆汽车研究所在承担国 家技术监督局下达的汽车转向液压泵产品质量抽查任务中发现,原试验方法远远不能满足现 有产品的检测要求,而且在试验过程中难以操作,对产品质量的好坏很难做出全面、公正、 准确的评价。 因此,为适应我国汽车工业产品的发展需要,有效地控制产品质量,对试验方法进行深入探 讨和研究很有必要。 2.1、0.85pmax 压力概念 原试验方法要求在做跑合、流量检测等性能试验时,产品是在最高工作压力 pmax 条件下进 行的,此时转向液压泵安全阀已完全开启,处于流量为 0 的断流状态,根本无法试验,并且 容易烧泵。试验时为了避免转向液压泵安全阀的开启,在试验前,必须将转向液压泵安全阀 锁死。这种做法相当于对液压泵进行了调整,因而该方法既不科学,也不符合装车状况,同 时也不能较全面、准确地检测出产品使用性能。因此提出了 0.85 pmax 压力概念,即产品在 0.85 倍最高压力条件下进行跑合和流量检测等性能检测,此时转向液压泵安全阀不会开启, 这样检测出的性能才准确地反映了转向液压泵的真实情况。 2.2、气密性试验 原试验方法没有气密性试验要求,通过大量的试验表明,气密性试验能够准确、可靠地反映 转向液压泵密封件的密封性和各零件之间的装配质量,并且试验简便、可行,成本低廉,容 易推广应用。 2.3、可靠性试验的油温 转向液压泵的使用工况比一般工程用泵的使用工况要复杂得多。 使用时,转向液压泵常处于转速、压力多变的复杂工况下,油温变化剧烈且范围较大。加之 在转向液压泵出油口处都安装了孔径很小的节流孔,使多余流量溢流泄出,并直接返回进油 腔,在转向液压泵内形成小循环,这使转向液压泵发热现象比一般泵要严重得多。同时,由 于受结构的限制,转向液压泵在整车上一般安装于发动机旁,环境温度很高,因而转向液压 泵发热更为严重。而且动力转向系统中油液很少,一般为 1~3 L,其热量不易散发。 因此,为了准确地考核转向液压泵的使用性能和寿命,其试验油温在 70℃左右为宜。 2.4、断流试验 原试验方法中参照一般泵的试验方法,提出了断流试验。由于动力转向器总成一般均有行程 卸荷阀,当转到极限位置时,行程卸荷阀开启,使转向液压泵处于卸载状态。即使没有行程 卸荷阀,由于动力转向器总成内不可避免的会有一定的内泄漏量,因而转向液压泵也不会处 于断流状态。特别是叶片泵几乎没有断流能力。因此,应取消断流试验项目。 2.5、变转速冲击试验 众所周知,由于转向的特殊使用工况,汽车在行驶过程中,转向液压泵根本不可能处于连续 超载状态。相反,汽车在行驶过程中,其行驶速度在不断的变化,而转向系统又随时在确保 汽车按一定的轨迹行驶,由于路面的原因,转向车轮也不断的受到路面的逆向冲击,因而汽 车行驶过程中转向液压泵不断的承受到冲击载荷。 为了使试验工况与实际使用工况相一致,使试验数据真实、准确地反映转向液压泵的使用寿 命,因此提出了将原试验方法中的连续超载试验改为变转速冲击试验。 3、试验台结构简介 驱动装置采用交流变频调速,交流电机通过连接套及滑块直接驱动被试泵,对于不同安装形 式的试件只须更换连接法兰盘与滑块即可。 油箱安装在工作台面上,容积约 150 L,油箱内安装有 3 kW 加热器,油箱底部距驱动轴中心 高约为 200 mm,吸油口管径为 30 mm,可以保证被试液压泵吸油良好。油箱面板配有真空表 和压力表,以监测吸油口真空度和出油口加载压力。 吸、回油口均采用快换接头,使其安装简便、迅速,同时防止油箱油液流出。 4、试验台液压系统 该试验台采用比例溢流阀加载,由计算机通过电信号控制比例电磁阀进行加载,并且通过压 力传感器反馈信号对比例溢流阀进行微调,其加载准确,实现了加载过程自动化。 由于被试件在不停地更换,必将给整个系统带来大量的污染物,而比例溢流阀对油液的清洁 度要求较高。因此,为了确保整个系统的正常运行。设计时采用了 2 级高压过滤。使其过滤 精度达到 5 μ m,并且采用全封闭油箱。 油液的黏度受油温的影响极大,为了确保流量测试的准确,系统使用水冷却器对油温进行严 格控制,使其变化范围在±2℃之内。 5、试验台测试系统 该试验台的测试参量有转速、流量、压力、温度等 4 个参量。 转速传感器是电感式传感器, 它的输出为正弦波信号, 经三极管放大后, 由施密特电路 (4093 芯片)整形,并经电阻分压,输入到反向器(4011)的输入端,再由反向器的输出端接到计 算机 7210 板的 G2 端。 由于 4093 芯片的可靠触发电*在 6 V 以上, 所以加在三极管及 4093 上的电压均采用 12 V,这样经 409


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