高压油泵的试验方法优化

图10-3是高压油泵的试验液压系统图，图中1是被试油泵；2是被试验泵的加载阀，这是一个溢流阀，也可以是节流阀；3是冷却器；p是压力表或压力传感器；t是温度计或温度传感器；q是流量计；T是转矩仪或转矩传感器；n是转速传感器；q_le是被试油泵的泄漏量流量计；D是驱动电动机。

节流阀加载比较简单，但节流口受温度的影响会使加载压力有变化，用溢流阀加载则受温度的影响较小，但是如果被试油泵有显著的流量脉动或溢流阀性能较差，则试验系统会出现严重的压力冲击。

从前面试验内容可以看出，在试验中需要测试的参数有：油泵的进口压力p_i，出口压力p_H，输出流量q_H，油泵的泄漏油量q_Le，泵轴的转速n，泵轴的输入转矩T_i，以及油泵的进、出口的油温，冷却器出口的压力、油温等。

图10-3 高压油泵的试验液压系统图

1—被试油泵 2—溢流阀（节流阀） 3—冷却器 p—压力表或压力传感器 t—温度计或温度传感器 q—流量计 T—转矩仪或转矩传感器 n—转速传感器 q_Le—被试油泵的泄漏量流量计 D—驱动电动机

1.空载排量的测量

容积效率试验关键是要求出油泵的理论排量，可以由上述的公式进行计算，但是由于油泵零件制造过程中的误差，计算出的只能是名义排量，真正的空载排量才应该是理论排量。

因此必须测定在空载条件下的高压油泵的排量作为理论排量，试验必须先规定相应的空载条件，例如泵的输出压力不超过5%的额定压力或0.5MPa的工况。意味着要求泵出口的后续油路阻力要尽量小，目的是在于保证空载条件，使得油泵的泄漏最小，保证测出的排量数据可靠。

具体的测试方法是在不同的转速n下测出空载工况下的流量q

V_pk=q/n

由于所有的液压泵其输出流量都是脉动的，脉动的流量通过固定的液阻时要产生压力脉动，这就要引起输入转矩的脉动，也就要引起泵轴转速的脉动。为了获得准确的空载排量值，测量时，流量q和油泵的转速n一定要同时测量。

2.流量的测量

按照泵性能试验工作原理，要求测量的流量是在一定的压力工况的容积流量q_H，应该是在泵出口和加载部件之间测量。但由于高压流量计找不到，因此一般都在回油口安装低压流量计测试。此即为低压流量q_r，q_H和q_r显然是有区别的，因为测量的是体积流量，而体积流量与温度、压力有关，因此需要修正。压力和温度对体积的影响可由燃油的可压缩系数C和油液的体积膨胀系数α来表征。而可压缩系数C的倒数是燃油等温体积弹性模量E_T。由于高压油泵的输出油液压力很高，而且温度也很高，所以低压流量计必须装在冷却器之后，因此高压燃油先经过加载装置减压，又经过冷却后，压力大幅下降，温度也大幅降低，压力的下降，体积要膨胀，温度的下降，体积有要缩小。因此必须对此进行修正才能得到正确的流量。故有

q_H=q_r[1-C（p_h-p_r）+α（t_h-t_r）] （10-7）

式中 p_h——被试油泵的输出高压；

p_r——高压油经过节流阀降压再经冷却器冷却后的压力；(www.xing528.com)

C——燃油的可压缩系数；

α——燃油的体积膨胀系数。

3.输入转矩的测量

由于泵轴输入转矩对压力的误差和压力的变化很敏感，所以要求转矩值和泵输出压力值同时测量以减少压力波动的影响。

为了测量泵的总效率，因为总效率是泵的液压功率q（p_H-p_i）与输入的机械功率T_in之比。而其中流量q与压力和泵轴转速n有关；转矩与泵进、出口压差有关，所以为了获得合理的、真实的总效率，要求这四个参数也必须是在同一时刻测量的值。而测量仪器对被测试参数进行同步采样是可以做到的。

4.压力脉动试验方法

当高压油泵在设定的转速、输出压力的条件下运转时，可以由油泵的输出口处的高压压力表直接读出压力脉动，但是这时压力表前不能附加任何的阻尼装置，也可以直接在高压油泵的输出口处安装压力传感器测出高压油泵的压力脉动。

如果压力传感器的精度、响应速度足够高，再配上高速A/D转换器，就可以采集到每个泵油柱塞泵出的高压油的瞬态压力波形，根据这个压力波形就可以得到高压油泵的各个泵油单元的实际输出油量的差异，结果可以确定同一个油泵内的各个泵油柱塞的泵油一致性。

5.高压油泵的压力冲击试验

具体的试验系统如图10-4所示，只要不断的使两位两通电磁阀的电磁铁通电和断电，即可实现高压油泵的输出口加载负荷的变换，加载负荷变换的时间间隔由两位两通电磁阀控制电路调节，而加载负荷的大小通过调节节流阀的节流口的大小实现，当电磁阀断电时，两个节流阀并联，得到一个压力p₁，当电磁阀通电时，只有节流阀B起作用，得到压力p₂。

6.总效率试验方法

试验时可以直接由油泵的输出功率P_o与输入功率之P_i比计算总效率η。输出功率P_o可由油泵的标定压力p（如油泵的进油口的压力大于大气压，则应该是标定压力与进口压力的差）与在标定压力下测得的流量Q的乘积求出；输入功率P_i可由在标定压力下的油泵的转速n和输入转矩T_i的乘积求出。因此油泵的总效率η为

图10-4 高压油泵的压力冲击试验原理