[發明專利]全液壓伺服動態平衡排氣頭控制系統

無效

• 申請號: 200910023836.2
• 申請日: 2009-09-09
• 公開（公告）號: CN101660554A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 楊大祥;李培力;王冬梅
• 申請（專利權）人: 中國重型機械研究院有限公司
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08;G01M3/02;G01N3/12
• 代理公司: 西安慈源有限責任專利事務所
• 代理人: 鮑燕平

1、全液壓伺服動態平衡排氣頭控制系統，至少包括排氣頭位移傳感器(5)、試驗用水壓力傳感器(4)、控制機構和油缸機構，其特征是：依據排氣頭位移傳感器(5)給出的位置信號，通過控制機構對油缸機構的控制實現排氣頭(8)在密封工作位置與鋼管上、下料位置間的移動；通過控制機構檢測試驗用水壓力傳感器(4)信號和油缸機構的平衡油缸壓力傳感器(6)信號；實時動態平衡排氣頭(8)在試壓過程所受到試壓用水的作用力，并根據排氣頭位移傳感器(5)給出的實時位置信號，對排氣頭(8)在試壓過程中的位置變化進行控制。

2、根據權利要求1所述的全液壓伺服動態平衡排氣頭控制系統，其特征是：所述的油缸機構包括兩個活塞式空程移動油缸(10)、一個柱塞式平衡油缸(9)和油箱(1)，兩個活塞式空程移動油缸(10)實現排氣頭(8)的空程移動，一個柱塞式平衡油缸(9)實現排氣頭(8)的動態平衡控制；兩個活塞式空程移動油缸(10)分布在柱塞式平衡油缸(9)的左右兩側；活塞式空程移動油缸(10)和柱塞式平衡油缸(9)均布置在排氣頭(8)的一側。

3、根據權利要求1所述的全液壓伺服動態平衡排氣頭控制系統，其特征是：所述的油缸機構也可以采用一個活塞式空程移動及平衡油缸(11)和油箱(1)，在活塞式空程移動及平衡油缸(11)的活塞腔及活塞桿腔均有平衡油缸壓力傳感器(6)，通過排氣頭(8)位置傳感器信號，控制系統控制排氣頭(8)實現空程移動，通過平衡油缸壓力傳感器(6)提供的信號和試驗用水壓力傳感器(4)信號，實現其動態受力平衡及位置控制。

4、根據權利要求1所述的全液壓伺服動態平衡排氣頭控制系統，其特征是：所述的控制機構包括高壓油泵(2)、伺服閥或高頻響比例閥(3)、充液閥(7)和PLC或計算機；伺服閥或高頻響比例閥(3)的回油口連接油箱(1)，一個工作油口連接柱塞式平衡油缸(9)的柱塞腔；充液閥(7)的低壓口連接油箱(1)、高壓口連接柱塞式平衡油缸(9)的柱塞腔；高壓油泵(2)吸油口連接油箱(1)、出油口與伺服閥或高頻響比例閥(3)的供油口連接；PLC或計算機與高壓油泵(2)、伺服閥或高頻響比例閥(3)和充液閥(7)的電路控制系統連接。

5、根據權利要求1所述的全液壓伺服動態平衡排氣頭控制系統，其特征是：所述的油缸機構包括一個活塞式空程移動及平衡油缸(11)和油箱(1)；所述的控制機構包括高壓油泵(2)、伺服閥或高頻響比例閥(3)以及PLC或計算機，伺服閥或高頻響比例閥(3)的回油口與油箱(1)連接，兩路控制油口分別連接活塞式空程移動及平衡油缸(11)的活塞腔和活塞桿腔；高壓油泵(2)吸油口連接油箱(1)，高壓出油口與伺服閥或高頻響比例閥(3)的供油口連接；PLC或計算機與高壓油泵(2)、伺服閥或高頻響比例閥(3)的電路控制系統連接。

6、根據權利要求2所述的全液壓伺服動態平衡排氣頭控制系統，其特征是：所述的活塞式空程移動油缸(10)具體參數為：活塞直徑為125mm；活塞桿直徑為90mm；油缸行程為1800mm。

7、根據權利要求2所述的全液壓伺服動態平衡排氣頭控制系統，其特征是：所述的柱塞式平衡油缸(9)具體參數為：柱塞直徑為400mm；油缸行程為1800mm。

8、根據權利要求1所述的全液壓伺服動態平衡排氣頭控制系統，其特征是：所述的通過控制機構檢測試驗用水壓力傳感器(4)信號和油缸機構的平衡油缸壓力傳感器(6)信號實時動態平衡排氣頭受力進行控制是：

根據檢測到的試驗用水壓力，電氣PLC或計算機自動計算出所需的柱塞式平衡油缸(9)內的油液壓力(p_所需)，并把該所需壓力與平衡油缸壓力傳感器(6)所檢測的平衡油缸實際壓力值(p_實際)進行比較，假設這兩個壓力值的差值為Δp＝p_實際-p_所需；

當Δp＝0時，電氣PLC或計算機將通過控制單元維持對伺服閥或高頻響比例閥(3)的開口大小及油流方向的控制狀態，保持柱塞式平衡油缸(9)實際壓力值與所需壓力值相等的狀態；

當Δp＞0時，即柱塞式平衡油缸(9)的實際壓力值大于所需的壓力值，此時電氣PLC或計算機將通過控制單元減小伺服閥或高頻響比例閥(3)的開口大小或改變油流方向，通過伺服閥或高頻響比例閥(3)減少對柱塞式平衡油缸(9)的供油，或把柱塞式平衡油缸(9)內多出的部分油液排回油箱，降低柱塞式平衡油缸(9)內的實際油液壓力，使柱塞式平衡油缸(9)內的實際油液壓力與所需的壓力相等，即Δp＝0；

當Δp＜0時，即柱塞式平衡油缸(9)的實際壓力值小于所需的壓力值，此時電氣PLC或計算機將通過控制單元增大伺服閥或高頻響比例閥(3)的開口大小或改變油流方向，通過伺服閥或高頻響比例閥(3)增加對柱塞式平衡油缸(9)的供油，提高柱塞式平衡油缸(9)內的實際油液壓力，使柱塞式平衡油缸(9)內的實際油液壓力與所需的壓力相等，即Δp＝0。