一种有效行程可调节的加载缸及其控制方法技术

本发明专利技术涉及加载缸技术领域，具体涉及一种有效行程可调节的加载缸及其控制方法，包括加载缸体，在加载缸体内部设有加载活塞；在所述加载活塞的后端设有调节装置，所述调节装置包括调节活塞，通过改变所述调节活塞的位置，实现所述加载活塞的位置限制，及改变了所述加载活塞杆的有效行程；本发明专利技术的有益效果：能够有效的调节加载活塞杆的有效行程，避免了一个加载缸难以完成多种不同行程需求的试验，也可通过控制加载缸的有效行程，有效避免能量过大而彻底压坏试件、以及刚性冲击等情况；有利于实现大载荷加载，同时还可避免刚性冲击时对加载缸的损坏，实现对冲击缸的过载保护；能够互不干扰的实现静载加载、动载加载以及静动组合加载等试验需求。载等试验需求。载等试验需求。

【技术实现步骤摘要】
一种有效行程可调节的加载缸及其控制方法


[0001]本专利技术涉及加载缸
，具体地说，涉及一种有效行程可调节的加载缸及其控制方法。

技术介绍

[0002]加载缸一般包括油缸、气缸。油缸通常使用的是液压驱动的加载缸，简称液压缸，一般在重载领域使用；气缸则通常是以压缩气体驱动的加载缸。而在工业领域，尤其是矿山工业领域，需要采用大量的加载缸用于机械装备中，也有一些实验或检测系统中采用加载缸进行试验加载，这些大载荷加载系统中，一般采用的加载缸为液压缸。同时，由于待试验对象存在一定的随机性和研究手段的试错性，试验的对象常因尺寸以及试验所需，加载行程并不固定，因此，为降低试验研究的成本，需要一种具有高适应性行程的液压缸来配合整体实验系统实现这一功能。
[0003]例如，在煤矿支护装备研究领域，为了测试防冲支护装备的多方面性能，往往需要模拟冲击地压发生过程中围岩的动态响应来探究支护装备的性能参量，因此，需要通过静载、动载以及静动组合加载的方式对支护装备的性能参量进行影响规律分析，也需要考虑不同冲击能量大小下支护设备的支护性能。但是，在施加不同冲击能量的试验测试时，对试验系统的能量输出端——冲击加载缸的输出位移量或速度量难以把握，通常情况下加载缸都会满行程加载，从而造成冲击能量输出量过大，导致被测对象直接被彻底破坏，无法模拟真实的复杂冲击作用下的支护设备的受载情况，难以得出合理的研究结论，这样一来，更达不到实验所需要的对多种尺寸的实验对象进行测试研究，探索规律性结论；另外，在进行动载加载时，由于无法准确的预知需求的冲击能量，很容易造成过载而构成刚性冲击，而一旦出现刚性冲击，对实验系统自身也将是严重的危害，这样一来，还需要为试验系统设计特殊的防护设备。

技术实现思路

[0004]本专利技术的内容是提供一种有效行程可调节的加载缸及其控制方法，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。
[0005]根据本专利技术的一种有效行程可调节的加载缸，包括加载缸体，在加载缸体内部设有加载活塞，在所述加载活塞的前端设有加载活塞杆，所述加载活塞杆伸出到加载缸体外侧，用于对待加载试件进行加载；
[0006]在所述加载活塞的后端设有调节装置，所述调节装置包括调节活塞，在所述调节活塞上开设有第三油口，在所述加载活塞前侧的加载缸体上设有第一油口，通过所述第一油口与第三油口的相互配合，实现所述加载活塞带动加载活塞杆完成伸缩加载功能，同时，通过改变所述调节活塞的位置，实现所述加载活塞的位置限制，及改变了所述加载活塞杆的有效行程。
[0007]优选的，所述调节装置与加载活塞之间形成加载腔，所述加载活塞前侧与加载缸
体构成有杆腔，所述调节装置与加载缸体之间构成调节腔，通过改变所述调节腔的大小，即可实现所述调节活塞的位置调节。
[0008]优选的，在所述调节活塞后侧的加载缸体上设有第二油口，通过外部管路设置将所述第二油口通入液压油，实现所述调节活塞的位置调节。
[0009]优选的，在所述调节装置的后侧设有辅助加载装置，所述辅助加载装置包括辅助导流管，所述辅助导流管通过法兰盘利用螺栓与调节活塞连接，且所述辅助导流管穿过加载缸体后侧的缸壁，在所述辅助导流管与加载缸体之间设有导管密封装置，用于防止所述调节腔内的液体泄露。
[0010]优选的，在所述辅助导流管与加载缸体接触处，且在所述加载缸体外侧设有限位装置，以限制住所述辅助导流管的位置。
[0011]优选的，所述限位装置设有圆盘结构，所述辅助导流管从其内部穿过，且在所述限位装置的外圆周设有安装锁紧装置的孔，在本实施例中，锁紧装置为顶丝。
[0012]优选的，在所述辅助导流管内部设有第四油口，且所述第四油口与第三油口连通，能够顺利的将外部液压油与所述加载腔连通，实现所述加载活塞的伸缩。
[0013]优选的，所述辅助加载装置在调节活塞后侧设有多个。
[0014]优选的，所述加载活塞包括缓冲塞，且在所述加载活塞的前侧加载缸体的内端部设有缓冲装置；当所述加载活塞移动到最前端时，所述缓冲塞与缓冲装置将实现对加载活塞减速缓冲，避免对所述加载缸体实现刚性冲击。
[0015]优选的，所述缓冲塞与缓冲装置能够行程密闭的缓冲腔，利用所述缓冲腔内的液压油实现避免对加载缸体实现刚性冲击。
[0016]优选的，所述加载活塞、缓冲装置与加载缸体之间能够形成环形的进液腔，且所述第一油口设置在进液腔的最左侧，当所述加载活塞移动到最前端时，还可以通过所述第一油口往进液腔内打入液压油，实现所述加载活塞缩回。
[0017]优选的，在所述进液腔的加载缸体外壁上设有进气口，且所述进气口位于第一油口的后侧，在冲击加载前，通过所述进气口往进液腔内打入气体，能够将所述有杆腔内的液体提前排出缸体，在冲击加载时阻力更小，在所述加载缸体的加载活塞杆竖直向下设置时效果最佳。
[0018]优选的，本专利技术还提供一种有效行程可调节的加载缸的控制方法，其包括：
[0019]①
组装安装好本专利技术，连接好本专利技术实施液体气体管路，配置相应的控制系统；
[0020]②
在利用本专利技术实施加载时，根据实际需要进行行程调整，需要调短有效行程时，先将锁紧装置松开，调整辅助导流管的位置至指定位置并锁紧锁紧装置，启动调节泵，随后打开调节增压阀，通过调节压力控制阀可调整管路压力，实现液压油通过第二油口注入调节腔，根据待加载载荷设置一个略大的调节腔的压力，压力到达设置时，即可关闭调节增压阀，再关闭调节泵，此时，在进液单向阀的作用下，调节腔的压力不会发生掉落，同时，设有压力稳定器，能够避免微泄油导致调节腔的压力降低；
[0021]③
需要调长有效行程时，启动调节泵，随后打开调节泄压阀，通过调节压力控制阀可调整管路压力，控制排液液控单向阀打开，调节腔内的压力将被卸载掉，关闭调节泄压阀，再松开锁紧装置松开，调整辅助导流管的位置至指定位置并锁紧锁紧装置，最后启动调节泵对调节腔增压。
[0022]④
在施加静载加载时，启动静载泵，通过切换静载换向阀的工作位置，液压油通过第一油口、第四油口进出，即可对本专利技术的加载活塞杆实现伸缩控制，通过静载压力控制阀可调节进入第一油口或第三油口的液压油压力，实现不同压力大小的施加，控制完成关闭静载换向阀、静载泵即可。
[0023]⑤
在施加冲击时，启动动载泵，通过动载压力控制阀调整动载蓄能装置内储存的液压油压力，当压力到达设定值时，即可准备冲击加载，为减小加载活塞在冲击过程中的阻力，可控制气路换向阀打开，实现外部压缩气体从进气口进入有杆腔，将有杆腔内的液体排除，由于设有气路逆止阀，有杆腔内的液体不可能从进气口被排出，一定时间后，关闭气路换向阀；随后，可打开动载冲击阀，将利用动载蓄能装置内的高压液压油打开动载液控单向阀和动载逆止阀，动载蓄能装置内的高压液压油即可通过第四油口进入加载腔实现冲击加载，冲击加载结束，关闭动载冲击阀与动载泵，通过加载加载方式使得加载活塞杆缩回；由于动载液控单向阀的设置，在动载蓄能装置未达到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有效行程可调节的加载缸，包括加载缸体(1)，在加载缸体(1)内部设有加载活塞(2)，在所述加载活塞(2)的前端设有加载活塞杆(3)，所述加载活塞杆(3)伸出到加载缸体(1)外侧，用于对待加载试件进行加载；其特征在于：在所述加载活塞(2)的后端设有调节装置(4)，所述调节装置(4)包括调节活塞(401)，在所述调节活塞(401)上开设有第三油口(501)，在所述加载活塞(2)前侧的加载缸体(1)上设有第一油口(101)，通过所述第一油口(101)与第三油口(501)的相互配合，实现所述加载活塞(2)带动加载活塞杆(3)完成伸缩加载功能，同时，通过改变所述调节活塞(401)的位置，实现所述加载活塞(2)的位置限制，及改变了所述加载活塞杆(3)的有效行程；所述调节装置(4)与加载活塞(2)之间形成加载腔(202)，所述加载活塞(2)前侧与加载缸体(1)构成有杆腔(203)，所述调节装置(4)与加载缸体(1)之间构成调节腔(402)，通过改变所述调节腔(402)的大小，即可实现所述调节活塞(401)的位置调节。2.根据权利要求1所述的一种有效行程可调节的加载缸，其特征在于：在所述调节活塞(401)后侧的加载缸体(1)上设有第二油口(403)，通过外部管路设置将所述第二油口(403)通入液压油，实现所述调节活塞(401)的位置调节。3.根据权利要求2所述的一种有效行程可调节的加载缸，其特征在于：在所述调节装置(4)的后侧设有辅助加载装置(5)，所述辅助加载装置(5)包括辅助导流管(502)，所述辅助导流管(502)通过法兰盘利用螺栓与调节活塞(401)连接，且所述辅助导流管(502)穿过加载缸体(1)后侧的缸壁，在所述辅助导流管(502)与加载缸体(1)之间设有导管密封装置(503)，用于防止所述调节腔(402)内的液体泄露。4.根据权利要求3所述的一种有效行程可调节的加载缸，其特征在于：在所述辅助导流管(502)与加载缸体(1)接触处，且在所述加载缸体(1)外侧设有限位装置(504)，以限制住所述辅助导流管(502)的位置，所述限位装置(504)设有圆盘结构，所述辅助导流管(502)从其内部穿过，且在所述限位装置(504)的外圆周设有安装锁紧装置(505)的孔，锁紧装置(505)为顶丝。5.根据权利要求4所述的一种有效行程可调节的加载缸，其特征在于：在所述辅助导流管(502)内部设有第四油口(506)，且所述第四油口(506)与第三油口(501)连通，能够顺利的将外部液压油与所述加载腔(202)连通，实现所述加载活塞(2)的伸缩。6.根据权利要求5所述的一种有效行程可调节的加载缸，其特征在于：所述辅助加载装置(5)在调节活塞(401)后侧设有多个；所述加载活塞(2)包括缓冲塞(201)，且在所述加载活塞(2)的前侧加载缸体(1)的内端部设有缓冲装置(102)；当所述加载活塞(2)移动到最前端时，所述缓冲塞(201)与缓冲装置(102)将实现对加载活塞(2)减速缓冲，避免对所述加载缸体(1)实现刚性冲击。7.根据权利要求6所述的一种有效行程可调节的加载缸，其特征在于：所述缓冲塞(201)与缓冲装置(102)能够行程密闭的缓冲腔(105)，利用所述缓冲腔(105)内的液压油实现避免对加载缸体(1)实现刚性冲击。8.根据权利要求7所述的一种有效行程可调节的加载缸，其特征在于：所述加载活塞(2)、缓冲装置(102)与加载缸体(1)之间能够形成环形的进液腔(104)，且所述第一油口(101)设置在进液腔(104)的最左侧，当所述加载活塞(2)移动到最前端时，还可以通过所述第一油口(101)往进液腔(...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖永惠，潘一山，潘香宇，张建卓，代连朋，王伟，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：