一种用于压剪试验机的大功率电液控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于压剪试验机的大功率电液控制系统，该系统包括：加载执行总单元、液压动力单元和电气驱动单元；通过加载执行总单元驱动压剪试验机的上加载板和下加载板进行不同方向的运动，通过液压动力单元为加载执行总单元提供液压油，通过电气驱动单元为加载执行总单元及液压动力单元提供电力，并控制加载执行总单元的运行速度。采用液电混合驱动的方式共同驱动加载板运动，使得液压传动部分的输出力减小，相应的尺寸也减小，使得蓄能器提供的流量减小，从而减少所需蓄能器数量，且通过电气驱动单元与加载执行总单元的配合，高效回收工作装置制动动能。收工作装置制动动能。收工作装置制动动能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于压剪试验机的大功率电液控制系统


[0001]本专利技术涉及压剪试验机
，特别是涉及一种用于压剪试验机的大功率电液控制系统。

技术介绍

[0002]压剪试验机作为典型的一种试验机，在减震材料性能测试方面发挥着举足轻重的作用，可用于减隔震装置的抗压弹性模量、抗剪弹性模量、抗剪老化和抗压强度检测。为满足极大的输出力需求，在压剪试验机中，通常采用伺服阀控缸系统驱动各执行机构，完成检测任务。在工作过程中，为控制各执行机构运动，液压系统的控制阀存在非常大的节流损失；执行机构在减速制动过程中，工作装置大容量动能均通过控制阀的节流作用，转换为热能耗散掉，存在非常大的能量浪费。同时，为满足动态加载过程中超大流量需求，配备了大量蓄能器组，造成整机占地空间大、成本高。因此，亟需一种新的压剪试验机驱动系统，减少蓄能器需求量，在满足运动控制特性的前提下，高效回收工作装置制动动能。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种用于压剪试验机的用于压剪试验机的大功率电液控制系统，能够减少蓄能器需求量，高效回收工作装置制动动能。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于压剪试验机的大功率电液控制系统，所述压剪试验机包括立柱、横梁、上加载板和下加载板，其特征在于，所述大功率电液控制系统包括：加载执行总单元、液压动力单元和电气驱动单元；加载执行总单元，用于驱动所述压剪试验机的上加载板和下加载板进行不同方向的运动；液压动力单元，与所述加载执行总单元连接，用于为所述加载执行总单元提供液压油；电气驱动单元，分别与所述加载执行总单元及所述液压动力单元连接，用于为所述加载执行总单元及所述液压动力单元提供电力，并控制所述加载执行总单元的运行速度；当上加载板下降时，所述加载执行总单元产生的电能存储到所述电气驱动单元中；当所述上加载板上升时，通过所述电气驱动单元存储的电能为所述加载执行总单元提供动力；当所述下加载板左右水平运动减速时，所述加载执行总单元产生的电能存储到所述电气驱动单元中；当所述下加载板左右水平运动加速时，通过所述电气驱动单元存储的电能为所述加载执行总单元提供动力，以实现回收系统制动动能。2.根据权利要求1所述的用于压剪试验机的大功率电液控制系统，其特征在于，所述液压动力单元包括：电动机、液压泵、单向阀、溢流阀、第一油箱、开关阀和蓄能器组；所述电动机与所述液压泵同轴连接，所述液压泵的进油口与所述第一油箱连接，所述液压泵的出油口分别与所述单向阀的油口P0和所述溢流阀的进油口连接，所述单向阀的油口A0与所述开关阀的油口P1连通，所述蓄能器组与所述开关阀的油口A1连通；所述液压泵和所述蓄能器组共同为所述加载执行总单元提供液压油；当所述下加载板静态加载时，所述开关阀处于右位，所述加载执行总单元所需油液由液压泵单独提供；当所述下加载板动态加载时，所述开关阀处于左位，蓄能器组经油口A1和油口P1与液压泵共同为所述加载执行总单元提供液压油。3.根据权利要求2所述的用于压剪试验机的大功率电液控制系统，其特征在于，所述加载执行总单元包括：至少一个第一垂向加载执行单元、至少一个第二垂向加载执行单元、至少一个第三垂向加载执行单元、至少一个左加载执行单元、至少一个右加载执行单元和至少一个后加载执行单元；各所述第一垂向加载执行单元均分别与所述横梁和所述上加载板连接，各所述第二垂向加载执行单元均与所述下加载板连接，各所述第三垂向加载执行单元均与所述下加载板连接，各所述左加载执行单元均与所述下加载板连接，各所述右加载执行单元均与所述下加载板连接，各所述后加载执行单元均与所述下加载板连接；各所述第一垂向加载执行单元用于驱动上加载板垂向运动，各所述第二垂向加载执行单元和各所述第三垂向加载执行单元用于共同驱动下加载板垂向运动，各所述左加载执行单元和各所述右加载执行单元用于共同驱动下加载板左右水平运动，各所述后加载执行单元用于驱动下加载板前后水平运动。4.根据权利要求3所述的用于压剪试验机的大功率电液控制系统，其特征在于，所述电气驱动单元包括：直流母线、第一逆变器、第二逆变器、第三逆变器、第四逆变器、第五逆变器、第六逆变器和第七逆变器；所述第一逆变器分别与所述直流母线及所述右加载执行单元连接，所述第二逆变器分
别与所述直流母线及所述第一垂向加载执行单元连接，所述第三逆变器分别与所述直流母线及所述液压动力单元的电机连接，所述第四逆变器分别与所述直流母线及所述后加载执行单元连接，所述第五逆变器分别与所述直流母线及所述第三垂向加载执行单元连接，所述第六逆变器分别与所述直流母线及所述第二垂向加载执行单元连接，所述第七逆变器分别与所述直流母线及所述左加载执行单元连接。5.根据权利要求4所述的用于压剪试验机的大功率电液控制系统，其特征在于，所述电气驱动单元还包括：DC
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DC变换器及超级电容组；所述DC
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DC变换器与所述直流母线连接，所述超级电容组与所述DC
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DC变换器连接；所述第一垂向加载执行单元包括：第一电动发电机、第一减速器、第一螺旋传动副、第一推杆、第一控制阀、第一容腔和第二容腔；所述第一电动发电机与所述电气驱动单元连接，所述第一减速器与所述第一电动发电机连接，所述第一螺旋传动副与所述第一减速器连接，所述第一推杆通过所述螺旋传动副与所述减速器连接；所述第一电动发电机在所述电气驱动单元的驱动下，依次通过所述第一减速器和所述第一螺旋传动副将旋转运动转换为所述第一推杆的直线运动，以带动所述上加载板的上下运动；所述左加载执行单元包括：第四电动发电机、第四减速器、第四螺旋传动副、第四推杆、第四控制阀、第七容腔和第八容腔；所述右加载执行单元包括：第五电动发电机、第五减速器、第五螺旋传动副、第五推杆、第五控制阀、第九容腔和第十容腔；所述第四电动发电机与所述电气驱动单元连接，所述第四减速器与所述第四电动发电机连接，所述第四螺旋传动副与所述第四减速器连接，所述第四推杆通过所述第四螺旋传动副与所述第四减速器连接；所述第五电动发电机与所述电气驱动单元连接，所述第五减速器与所述第五电动发电机连接，所述第五螺旋传动副与所述第五减速器连接，所述第五推杆通过所述第五螺旋传动副与所述第五减速器连接；所述第四电动发电机在所述电气驱动单元的驱动下，依次通过所述第四减速器和所述第四螺旋传动副将旋转运动转换为所述第四推杆的直线运动，所述第五电动发电机在所述电气驱动单元的驱动下，依次通过所述第五减速器和所述第五螺旋传动副将旋转运动转换为所述第五推杆的直线运动，共同带动所述下加载板的左右运动；当所述上加载板下降时，所述第一垂向加载执行单元中的第一电动发电机处于发电工况，产生的电能经所述第二逆变器、所述直流母线和所述DC
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DC变换器，存储到所述超级电容组中；当所述上加载板上升时，所述第一垂向加载执行单元中的第一电动发电机处于电动工况，所述超级电容组存储的电能经所述DC
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DC变换器、所述直流母线和第二逆变器，为所述第一垂向加载执行单元中的第一电动发电机提供动力；当所述下加载板左右水平运动减速时，所述右加载执行单元中的第五电动发电机处于发电工况，产生的电能经所述第一逆变器、所述直流母线和所述DC
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DC变换器，存储到所述超级电容组中；所述左加载执行单元中的第四电动发电机处于发电工况，产生的电能经所述第七逆变器、所述直流母线和所述DC
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DC变换器存储到所述超级电容组中；当所述下加载板左右水平运动加速时，所述右加载执行单元中的第五电动发电机处于
电动工况，所述超级电容组存储的电能经所述DC
‑
DC变换器、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝云晓，权龙，李泽鹏，乔舒斐，葛磊，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：