一种自重补偿液压试验台液压控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自重补偿液压试验台液压控制系统，被检测卧式液压缸、支撑液压缸、负载液压缸、油箱、液压泵、电机、过滤器、联轴器、控制器、液压控制系统；液压泵在电机的作用下，从油箱抽出的油液经过滤器过滤后，分别向卧式液压缸、负载液压缸、支撑液压缸供油，将液压控制系统监测到的信号传输至控制器，控制器的输出信号再传输至液压控制系统。本发明专利技术根据试验台的机械结构原理，可以检测不同规格液压缸在不同铰接点位置、负载位置以及支撑位置，卧式铰接安装时的抗自重性能，并提高液压缸缸体的使用寿命和安全性。

A Hydraulic Control System for Self-weight Compensation Hydraulic Test-bed

【技术实现步骤摘要】
一种自重补偿液压试验台液压控制系统
本专利技术属于液压控制
，涉及一种自重补偿液压试验台液压控制系统，可以广泛用于液压缸性能检测领域。
技术介绍
液压缸是液压系统的重要执行元件，其性能好坏直接影响到了整个液压系统的稳定性，在一些特殊领域，液压缸需采用卧式铰接安装，以达到输出曲线力的目的。但是液压缸卧式铰接安装时，卧式液压缸会因自重过大而后倾，在活塞杆与缸体之间产生了较大的摩擦力，不仅无法精确判断此种安装方式的液压缸的性能，而且容易损坏液压缸缸体，导致密封结构破坏，拉缸泄露等问题，严重影响液压缸的安全性和使用寿命。
技术实现思路
为了解决现有液压缸卧式铰接安装时，因自重影响而产生了很大的摩擦力，从而造成拉缸、泄漏等问题，本专利技术公开了一种自重补偿液压试验台液压控制系统，根据试验台的机械结构原理，可以检测不同规格液压缸在不同铰接点位置、负载位置以及支撑位置，卧式铰接安装时的抗自重性能，并提高液压缸缸体的使用寿命和安全性。本专利技术是通过如下技术方案实现的：本专利技术公开了一种自重补偿液压试验台液压控制系统，包括：被检测卧式液压缸、用于与被检测卧式液压缸底部铰接的支撑液压缸、负载液压缸、油箱、液压泵、电机、过滤器、联轴器、控制器、液压控制系统；液压泵在电机的作用下，从油箱抽出的油液经过滤器过滤后，分别向卧式液压缸、负载液压缸、支撑液压缸供油，将液压控制系统监测到的信号传输至控制器，控制器的输出信号再传输至液压控制系统；所述液压控制系统包括卧式液压缸液压控制系统、支撑液压缸液压控制系统和负载液压缸液压控制系统；所述卧式液压缸液压控制系统包括：用于测量被检测卧式液压缸实际输出力的拉压力传感器、用于控制回路中油压的卧式液压缸回路比例溢流阀、控制被检测卧式液压缸运动速度与位移的卧式液压缸回路比例换向阀、以及用于分别测量被检测卧式液压缸无杆腔和有杆腔压力的卧式液压缸无杆腔压力传感器和卧式液压缸有杆腔压力传感器；所述支撑液压缸液压控制系统包括：用于控制支撑液压缸运动速度、位移与换向的伺服阀，以及用于控制回路中的油压的支撑液压缸比例溢流阀；所述负载液压缸液压控制系统包括：用于控制负载液压缸的运动速度与位移的负载液压缸比例换向阀、和用于控制回路中油压压力的负载液压缸回路比例溢流阀；所述拉压力传感器、卧式液压缸无杆腔压力传感器、卧式液压缸有杆腔压力传感器分别与控制器的信号输入端电连接，所述控制器的信号输出端分别与卧式液压缸回路比例溢流阀、卧式液压缸回路比例换向阀、伺服阀、支撑液压缸比例溢流阀、负载液压缸比例换向阀、负载液压缸回路比例溢流阀电连接。作为一种优选实施方式，所述卧式液压缸液压控制系统还包括：用于测量卧式液压缸位移量的卧式液压缸位移传感器，所述卧式液压缸位移传感器与控制器的信号输入端电连接。本专利技术中的各种压力传感器、位移传感器、比例换向阀、比例溢流阀等都是常规传感器和阀件。当然为了提高分析效率和准确度，自重补偿液压试验台液压控制系统还可以包括上位机，所述上位机与控制器电连接。作为一种优选实施方式，所述支撑液压缸液压控制系统还包括：用于分别测量支撑液压缸无杆腔和有杆腔压力的支撑液压缸无杆腔压力传感器和支撑液压缸有杆腔压力传感器，所述支撑液压缸无杆腔压力传感器和支撑液压缸有杆腔压力传感器分别与控制器的信号输入端电连接；进一步地，为了智能且精准读取支撑液压缸的位移量，所述支撑液压缸液压控制系统还包括：用于测量支撑液压缸位移量的支撑液压缸位移传感器，所述支撑液压缸位移传感器与控制器的信号输入端电连接。作为一种优选实施方式，所述负载液压缸液压控制系统还包括：用于分别测量负载液压缸无杆腔和有杆腔压力的负载液压缸无杆腔压力传感器和负载液压缸有杆腔压力传感器，所述负载液压缸无杆腔压力传感器和负载液压缸有杆腔压力传感器分别与控制器的信号输入端电连接；较佳地，为了智能且精准读取负载液压缸的位移量，所述负载液压缸液压控制系统还包括：用于测量负载液压缸位移量的负载液压缸位移传感器，所述负载液压缸位移传感器与控制器的信号输入端电连接。在被检测卧式液压缸侧部与固定点铰接，使被检测卧式液压缸可绕固定点上下转动，所述支撑液压缸活塞杆的顶端与被检测卧式液压缸底部滚动连接，可以在被检测卧式液压缸底部设有滑轨，使支撑液压缸的活塞杆顶端在滑轨上滑动连接，当然也可以是其它能够实现被检测卧式液压缸与支撑液压缸实现滑动的方式进行连接，被检测卧式液压缸活塞杆的顶端分别铰接有上连杆和下连杆，且上连杆的自由端与固定铰接点铰接，下连杆的自由端与负载液压缸的活塞杆铰接；上述结构的铰接可以用销轴/销孔配合等任意可以实现两部件铰接的元件或组合元件。进一步地，所述上连杆、下连杆与卧式液压缸的活塞杆构成“Y”字型。本专利技术中的上连杆和下连杆的转动与被检测卧式液压缸的转动、负载液压缸和支撑液压缸活塞杆的升降之间产生联动，在被检测卧式液压缸转动及移动的过程中，通过拉压力传感器检测被检测卧式液压缸的输出力，同时根据卧式液压缸无杆和有杆腔压力传感器测量两个工作腔的压力，运用公式（其中f表示摩擦力大小，p1表示液压缸无杆腔压力，A1表示液压缸无杆腔面积，p2表示液压缸有杆腔压力，A2表示液压缸有杆腔面积，F表示拉压力传感器的数值大小，即为液压缸实际输出力大小），近似计算出被检测卧式液压缸在运动过程中，摩擦力的大小；支撑液压缸对待侧卧式液压缸进行支撑，能够抵抗并检测被检测卧式液压缸的自重，负载液压缸为被检测卧式液压缸提供外负载力。本专利技术液压控制系统的包括：卧式液压缸回路比例换向阀、卧式液压缸无杆腔压力传感器、卧式液压缸有杆腔压力传感器、卧式液压缸位移传感器、负载液压缸回路比例溢流阀、负载液压缸比例换向阀、负载液压缸无杆腔压力传感器、负载液压缸有杆腔压力传感器、负载液压缸位移传感器、支撑液压缸比例溢流阀、伺服阀、支撑液压缸无杆腔压力传感器、支撑液压缸有杆腔压力传感器、支撑液压缸位移传感器、上位机、控制器。其工作过程为：整个液压控制系统的压力传感器、位移传感器以及拉压力传感器的数据都是由控制器或上位机来获取，同时控制器或上位机对卧式液压缸回路比例换向阀和负载液压缸比例换向阀进行控制，从而实现卧式液压缸、负载液压缸以及支撑液压缸的运动与换向，负载液压缸回路比例溢流阀进行控制，从而控制负载液压缸输出的外负载力，控制伺服阀从而使支撑液压缸的运动可以满足抗自重的需求。需要克服卧式液压缸自重引起的摩擦力，所以需要控制支撑液压缸运动，达到支撑卧式液压缸缸体的目的，支撑液压缸控制系统包括：支撑液压缸、支撑液压缸比例溢流阀、伺服阀、支撑液压缸无杆腔压力传感器、支撑液压缸有杆腔压力传感器、支撑液压缸位移传感器、上位机、控制器，支撑液压缸有杆腔压力传感器和支撑液压缸位移传感器分别获取支撑液压缸两个工作腔的压力值，位移传感器获取支撑液压缸的位移值，根据压力闭环控制的原理，控制器或上位机通过反馈回来的压力值，进行对比，控制伺服阀，从而控制支撑液压缸的实际输出力，使其可以随着卧式液压缸运动起到支撑作用，实现克服自重的目的。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1）本专利技术针对被检测卧式液压缸在卧式铰接安装情况下，为实现该配套试验台的抗自重性能，根据试验台的机械结构原理，设计相应的液压控制系统，负载液压缸的目的是为卧式液压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自重补偿液压试验台液压控制系统，其特征在于包括：被检测卧式液压缸（1）、用于与被检测卧式液压缸（1）底部铰接的支撑液压缸（17）、负载液压缸（7）、油箱（19）、液压泵（20）、电机（21）、过滤器（22）、联轴器（23）、控制器（25）、液压控制系统；液压泵（20）在电机（21）的作用下，从油箱（19）抽出的油液经过滤器（22）过滤后，分别向卧式液压缸（1）、负载液压缸（7）、支撑液压缸（17）供油，将液压控制系统监测到的信号传输至控制器（25），控制器（25）的输出信号再传输至液压控制系统；所述液压控制系统包括卧式液压缸液压控制系统、支撑液压缸液压控制系统和负载液压缸液压控制系统；所述卧式液压缸液压控制系统包括：用于测量被检测卧式液压缸实际输出力的拉压力传感器（26）、用于控制回路中油压的卧式液压缸回路比例溢流阀（2）、控制被检测卧式液压缸（1）运动速度与位移的卧式液压缸回路比例换向阀（3）、以及用于分别测量被检测卧式液压缸无杆腔和有杆腔压力的卧式液压缸无杆腔压力传感器（4）和卧式液压缸有杆腔压力传感器（5）；所述支撑液压缸液压控制系统包括：用于控制支撑液压缸（17）运动速度、位移与换向的伺服阀（15），以及用于控制回路中的油压的支撑液压缸比例溢流阀（14）；所述负载液压缸液压控制系统包括：用于控制负载液压缸（7）的运动速度与位移的负载液压缸比例换向阀（9）、和用于控制回路中油压压力的负载液压缸回路比例溢流阀（8）；所述拉压力传感器（26）、卧式液压缸无杆腔压力传感器（4）、卧式液压缸有杆腔压力传感器（5）分别与控制器（25）的信号输入端电连接，所述控制器（25）的信号输出端分别与卧式液压缸回路比例溢流阀（2）、卧式液压缸回路比例换向阀（3）、伺服阀（15）、支撑液压缸比例溢流阀（14）、负载液压缸比例换向阀（9）、负载液压缸回路比例溢流阀（8）电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种自重补偿液压试验台液压控制系统，其特征在于包括：被检测卧式液压缸（1）、用于与被检测卧式液压缸（1）底部铰接的支撑液压缸（17）、负载液压缸（7）、油箱（19）、液压泵（20）、电机（21）、过滤器（22）、联轴器（23）、控制器（25）、液压控制系统；液压泵（20）在电机（21）的作用下，从油箱（19）抽出的油液经过滤器（22）过滤后，分别向卧式液压缸（1）、负载液压缸（7）、支撑液压缸（17）供油，将液压控制系统监测到的信号传输至控制器（25），控制器（25）的输出信号再传输至液压控制系统；所述液压控制系统包括卧式液压缸液压控制系统、支撑液压缸液压控制系统和负载液压缸液压控制系统；所述卧式液压缸液压控制系统包括：用于测量被检测卧式液压缸实际输出力的拉压力传感器（26）、用于控制回路中油压的卧式液压缸回路比例溢流阀（2）、控制被检测卧式液压缸（1）运动速度与位移的卧式液压缸回路比例换向阀（3）、以及用于分别测量被检测卧式液压缸无杆腔和有杆腔压力的卧式液压缸无杆腔压力传感器（4）和卧式液压缸有杆腔压力传感器（5）；所述支撑液压缸液压控制系统包括：用于控制支撑液压缸（17）运动速度、位移与换向的伺服阀（15），以及用于控制回路中的油压的支撑液压缸比例溢流阀（14）；所述负载液压缸液压控制系统包括：用于控制负载液压缸（7）的运动速度与位移的负载液压缸比例换向阀（9）、和用于控制回路中油压压力的负载液压缸回路比例溢流阀（8）；所述拉压力传感器（26）、卧式液压缸无杆腔压力传感器（4）、卧式液压缸有杆腔压力传感器（5）分别与控制器（25）的信号输入端电连接，所述控制器（25）的信号输出端分别与卧式液压缸回路比例溢流阀（2）、卧式液压缸回路比例换向阀（3）、伺服阀（15）、支撑液压缸比例溢流阀（14）、负载液压缸比例换向阀（9）、负载液压缸回路比例溢流阀（8）电连接。2.如权利要求1所述的自重补偿液压试验台液压控制系统，其特征在于，所述卧式液压缸液压控制系统还包括：用于测量卧式液压缸（1）位移量的卧式液压缸位移传感器（6），所述卧式液压缸位移传感器（6）...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆学，赵晓冬，马丽楠，杨小星，张文泽，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：山西,14