向阀 !，因为系统起动的瞬间，泵 " 要供给高压油路和
低压油路两路的油液，主泵 # 容易由于油液不足而吸
空。所以在泵 " 的旁路加单向阀 ! 来保证主泵泵动瞬
间不至于由于吸空而损坏。此外由于高压线接负载，

并回收负载能量，所以除了加单向阀 $ 防止泵 # 受冲
击外，还要加溢流阀 % 连通高压线和低压线，在超过系
统安全压力时可以向低压线泄载。

（!）由于液压变压器还是在样机试验阶段，不可

能有多台液压变压器来驱动多负载。从实际出发综合

考虑，我们只模拟单个多类型负载来进行试验，因此，

只有一个负载回路，但可以用液压缸或马达来模拟直

线和旋转负载，更简单的，可以用节流阀 "! 来模拟负
载。

（#）从冷却角度考虑，通过把负载出口接到低压

线上，无疑增大了低压线上溢流阀的溢流量，使系统的

热油回油箱，并通过补油泵把油箱的冷油补充到系统，

起到冷却系统的作用。而在油箱上设置了单独的风冷

却器，严格控制了油箱内的温度，从而保证了系统的冷

却效果。

（$）为了考查液压变压器在各个压力等级下的工

作性能，必须使恒压网络能够在多个压力等级下工作。

而且这也能够分析各个压力等级下，恒压网络的带载

能力，加深对恒压网路理论的理解。因此采用了一个

可以设定压力的恒压变量泵，来改变高压线路上的压

力值，低压线上的恒压值可以通过溢流阀来设定。

（&）为了测量液压变压器的性能参数，加入了流

量计、压力传感器等测量元件，它们的相互影响必须考

虑。流量计的压力损失很大，为了准确标定液压变压

器的 # 个油口的压力值，压力传感器都放在靠近液压
变压器的一端。

液压变压器的恒压网络试验台设计方案保证了良

好的工作状态，从而可以提供准确可靠的试验数据，便

于以后进行理论分析和结构改进。

!

试验台设计选型及计算

#’ "

设计要求的确定

设计首先要满足的就是液压变压器的各级压力、

流量的要求。图 & 是液压变压器在 ! ( )*** + , -./ 下
各槽口随配流盘旋转的流量变化曲线。其中正值表示

吸油，负值表示排油。

根据质量守恒定理，液压变压器的 # 个油口流量

"

0

、"

1

、"

2

代数和为零。即 "

0

3 "

1

3 "

2

( *，因此，配

流盘角度!4 )*5和!6 )*5时分别从图 & 中的 "

0

和 "

1

看出，液压变压器在 ! ( )*** + , -./ 时最大的输入流量
为 )* 7 , -./。

网络中的高压油路的压力级别可调，最高应能够

达到 "& 89:，低压油路的压力级别为 *’& 89:。

图 " 变压器流量随配流盘角度变化曲线

#’ !

系统选型与计算

"）变量泵和定量泵的选择
恒压变量泵是系统的主泵，它不仅要维持网络高

压油路的压力，还要满足液压变压器的测试的最大流

量的要求。其额定压力 #

;

为：

#

;

( #

"

3!# ( "&’& 89:

式中 #

"

为执行元件的最高工作压力，

!# 为液压泵出

口到执行元件入口之间的压力损失，取 # ( *’& 89:。
泵的额定压力一般取比系统的工作压力要高一些，所

以取 #

;

( "< 89:。

对一般系统而言，泵的流量为：

"

=

$ %（

!

"

>

）

-:?

$ )) 7 , -./

式中 "

=

为液压泵的流量（7 , -./），"

>

为同时动作

执行元件的瞬时流量（7 , -./），% 为系统的泄漏系数，
取 "’"。在转速 ! ( "$&* + , -./，容积效率为 *’@* 时，
可求其排量 " 为：

" ( "

=

,（"A !）"&*’&< -7 , +

考虑成本、流量、转速、过载等因素，选取最大排量

为 && -7 , + 恒压变量轴向柱塞泵。

定量泵的排量应大于变量泵的排量，以改善主泵

吸油性能。压力则为低压即可，综合考虑选用排量为

)# -7 , + 的定量叶片泵。

!）装机功率的计算及电机选取
根据泵的最高压力 #

;

( "< 89: 和最大流量 "

;

(

)) 7 , -./，

主泵柱塞泵的效率

"

=

取 *’%&，可得主泵所

需的功率 & 为：

& (

#

;

"

;

)*"

=

( !! BC

#

#################################################################

*

"

液压与气动

!**$ 年第 "* 期