微机控制电液伺服多功能压剪试验机制造技术

本发明专利技术公开一种微机控制电液伺服多功能压剪试验机，属材料试验机类。主要解决桥梁建设中，基础材料性能测试的精度、速度和大力值的问题。该机包括主机部分、液压系统、控制系统和试件运送小车。主机的机架由机座、丝杠、活动横梁、框架等构成，主机上装有箱形压板，垂直向伺服加载油缸、水平剪切伺服加载油缸、转角伺服加载油缸、同步浮动伺服油缸及横梁升降机构、试验装置。液压系统包括伺服油源、液压油分配器和远程调压系统，控制系统包括工控机、转换板、电液伺服控制柜及测量仪表。本发明专利技术用于桥梁建设中板式、盆式橡胶支座、球形支座的力学性能试验，如单压、压剪及转角试验，亦可对金属、其他非金属、混凝土构件进行单压试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种材料试验机，特别涉及公路、铁路桥梁建设中用于构件检测的微机控制电液伺服多功能压剪试验机。
技术介绍
在公路、铁路桥梁建设中橡胶支座产品种类多、体积大、要求精度高，检测项目多， 现有的试验机承载能力小、功能单一、检测精度达不到要求，目前国内外尚无能够全面、系 统满足这些要求的试验设备。随着经济建设的快速发展，大型桥梁建设项目增多，对建筑构 件要求如承载能力、使用寿命等到提出更高要求，这就极需一种能达到功能指标的试验检 测设备，以满足现代建筑业的需要。
技术实现思路
本专利技术根据目前桥梁建设的需要，研制出微机控制电液伺服多功能压剪试验机， 能够对体积、要求高的各类试件进行单压、压剪及转角等试验，填补了这方面的空白。 技术方案 本专利技术微机控制电液伺服多功能压剪试验机包括主机部分，液压系统、控制测量 系统等，主机部分包括承载机架，安装在机架底部机座上的垂直向伺服加载油缸和转角伺 服加载油缸，装在机架中部侧面的水平剪切伺服加载油缸及上端与水平剪切伺服加载油缸 相连、下端固定在试验机基础上的同步浮动伺服油缸，所述承载机架由机座、活动横梁、丝 杠、框架组成，框架装在机座四角的基础上，丝杠下端固定在机座上，上端与框架顶部的连 接件铰接，丝杠上部装有活动横梁，活动横梁与框架之间装有锁紧油缸，丝杠中部垂直向伺 服加载油缸上方装有箱形压板，箱形压板上安放试验装置，机座上装有控制活动横梁升降 的驱动机构，所述液压系统包括伺服油源、液压油分配器和远程调压系统，所述控制测量系 统为微机控制电液伺服控制系统，包括工控机、转换板和电液伺服控制柜，测量部分含有负 荷传感器和相应的测量表，主机基础的高位平面上设有道轨，道轨上有运送试样的小车，所 述试验装置按不同的试验项目选装。 有益效果本专利技术与现有压剪试验机比较，具有突出的结构特点和显著的技术上的 进步。1.主机机架由四根等强度抗剪框架、机座、丝杠和活动横梁构成，刚性好，承载力大， 单压试验力值可达20000KN，压剪试验力值达3000KN，转角试验力值达1000KN，是目前国 际上力值最大的试验机，可满足大型桥梁建设中的检测需求；2.由于本机设备齐全，配备 合理，故功能齐全，可对不同类型、不同规格的试样进行受压、压剪、转角等单向或组合作用 力作用下的力学特性试验，且互不干涉；3.采用多个加载油缸和电液伺服控制，可实现等 速加载、自动保载、自动卸载等控制及加荷速率、保载值、保载时间的任意设定，自动化程度 高，操作方便；4.由于采用电液伺服和力传感器作为转换元件，并配有高精度测量仪表，因 而载荷精度高、响应快、测量准确、工作稳定可靠；5.机架的框架为等强度方形焊接结构， 刚度大、承载能力大、加工方便、节约材料、成本低。附图说明 图1-微机控制电液伺服多功能压剪试验机构造示意图 图2-主机部分示意图 图3-液压系统原理图 图4-压縮试验装置结构示意图 图5-压剪试验装置结构示意图 图6-转角试验装置结构示意图 图7-控制系统方框图 图面说明 图1中1-主机部分2-液压系统3-控制系统4-小车 图2中101-锁紧油缸102-活动横梁103-丝杠 104-箱形压板105-转角伺服加载油缸106-垂直向伺服加载油缸 107-机座108-框架109-水平剪切伺服加载油缸 110-同步浮动伺服油缸 图3中301 、302 、303 、304-电液伺服阀306-减压阀307-调速阀 308-电磁转向阀309-调速阀310-电磁换向阀311-电磁换向阀 图4中4-小车102活动横梁401-上防滑板402-抗压板 403-试件404-抗压板405-下防滑板 图5中4-小车102-活动横梁501-剪切板 图6中601-转角板具体实施例方式下面结合附图说明本专利技术的具体实施方式。 如图1所示，本专利技术包括主机部分1、液压系统2、控制测量系统3和试样运送小车 4。主机部分1如图2所示，包括承载机架，所述承载机架由机座107、丝杠103、活动横梁 102、框架108组成，4个框架108安装在机座107四角的设备基础上，框架108为抗剪力框 架，是上小下大的等强度方形焊接结构。丝杠103下端固定在机座107上，上端与框架108 顶部横梁铰接，丝杠103上部装有活动横梁102，活动横梁102侧面装有8只锁紧油缸101， 锁紧油缸101另一端与框架108连接，机座107上装有垂直向伺服加载油缸106和转角伺 服加载油缸105，丝杠103中部装有箱形压板104，垂直向伺服加载油缸106的活塞通过负 荷传感器与箱形压板104连接，箱形压板104上方安放试验装置，试验装置随试验项目的不 同而选装。机座107上还装有控制活动横梁102升降的驱动机构液压马达。框架108的中 部装有水平剪切伺服加载油缸109，同步浮动伺服油缸110下端连接在机架底部的机座上， 上端与水平剪切伺服加载油缸106铰接。设备基础的左上位平面上设有道轨，道轨上设置 有试样运送用的小车4。 本机的液压系统2设在设备基础上位平的右方，含有液压伺服油源、分配器和远 程调压系统。如图3所示，伺服油源输出的压力油分别进入两个液压油分配器，第一路压力 油又分为两路，一路经油滤后进入电液伺服阀301后，进入垂直向伺服加载油缸1Q6，另一4路经减压阀306后分为三路， 一路经调速阀307进入电磁换向阀308后再进入活动横梁102 的升降驱动机构液压马达；一路经调速阀309进入电磁换向阀310，再进入驱动试样运送小 车4的液压马达；另一路经电磁换向阀311进入8只锁紧油缸101。第二路压力油经油滤 后分为三路，一路进入电液伺服阀303后再进入转角伺服加载油缸105 ;—路经电液伺服阀 302后进入水平剪切伺服加载油缸109 ;另一路经电液伺服阀304后进入同步浮动伺服油缸 110。 控制测量系统3包括工控机、16位A/D转换板和D/A转换板、载荷传感器、位移传 感器、测量放大器、变形传感器、单片机等，组成电液伺服控制系统，组装于电气控制柜中。 传感器和相应的指示器组成测量系统，和控制系统共同完成试验工作。图7为控制系统方 框图。 图4为压縮试验的试验装置，压縮试验装置包括安装在活动横梁102下平面上的 上防滑板401、与上防滑板连接的抗压板402，安装在小车4上的下防滑板405及抗压板 404，在抗压板中间安放试件403。试验时，由伺服控制系统控制电液伺服阀301，使垂直向 伺服加载油缸106动作，施加垂直载荷，完成压縮试验。 图5为压剪试验的试验装置，压剪试验装置包括上防滑板401、下防滑板405、试件 403及装于两试件之间的剪切板501。 图6为转角试验的试验装备，除上、下防滑板、试件外还有转角板601。 本机所用电气附件、液压附件等均为成品件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机控制电液伺服多功能压剪试验机，包括主机部分、液压系统、控制测量系统，其特征在于主机部分（１）包括承载机架，安装在机架底部机座（１０７）上的垂直向伺服加载油缸（１０６）和转角伺服加载油缸（１０５），装在机架中部侧面的水平剪切伺服加载油缸（１０９）及该油缸下方的同步浮动伺服油缸（１１０），所述承载机架由机座（１０７）、活动横梁（１０２）、丝杠（１０３）、框架（１０８）组成，框架（１０８）装在机座（１０７）四角的基础上，丝杠（１０３）下端固定在机座（１０７）上，上端与框架（１０８）顶部的连接件铰接，丝杠（１０３）上部安装活动横梁（１０２），活动横梁（１０２）与框架（１０８）之间装有锁紧油缸（１０１），丝杠（１０３）中部装有箱形压板（１０４），箱形压板（１０４）上安放试验装置，机座（１０７）上装有控制活动横梁（１０２）升降的驱动机构，设备基础的左上位平面上设有轨道及试样运送小车（４），所述液压系统（２）包括伺服油源、液压油分配器和调压系统，所述控制测量系统（３）为微机控制电液伺服控制系统，并有负荷传感器和相应的仪表。

【技术特征摘要】
一种微机控制电液伺服多功能压剪试验机，包括主机部分、液压系统、控制测量系统，其特征在于主机部分(1)包括承载机架，安装在机架底部机座(107)上的垂直向伺服加载油缸(106)和转角伺服加载油缸(105)，装在机架中部侧面的水平剪切伺服加载油缸(109)及该油缸下方的同步浮动伺服油缸(110)，所述承载机架由机座(107)、活动横梁(102)、丝杠(103)、框架(108)组成，框架(108)装在机座(107)四角的基础上，丝杠(103)下端固定在机座(107)上，上端与框架(108)顶部的连接件铰接，丝杠(103)上部安装活动横梁(102)，活动横梁(102)与框架(108)之间装有锁紧油缸(101)，丝杠(103)中部装有箱形压板(104)，箱形压板(104)上安放试验装置，机座(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王多成，高雪梅，祝宏喜，李小平，
申请(专利权)人：天水红山试验机有限公司，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]