[發明專利]一種超前預防液壓沖擊力的控制方法

有效

• 申請號: 201410322980.7
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104074813A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 陳俐丹
• 申請（專利權）人: 陳俐丹
• 主分類號: F15B11/02
• 分類號: F15B11/02;F15B19/00
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 葉舟

技術領域

本發明涉及機電控制領域中的對于液壓系統的控制方法，特別是一種能夠超前預防液壓沖擊力的控制方法。

背景技術

一個完整的液壓系統由動力系統、數據處理系統、控制系統、執行系統、輔助系統和液壓油6個部分組成。動力系統將原動機的機械能轉換成液體的壓力能；數據處理系統對輸入指令信號、測量系統數據進行處理，指令控制系統的動作；控制系統在液壓系統中控制和調節液體的壓力、流量和方向；執行系統將液體的壓力能轉換為機械能，驅動負載作直線往復運動或回轉運動；輔助系統則主要指液壓系統中的油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、快換接頭等；液壓油是液壓系統中傳遞能量的工作介質。液壓系統的最低頻率f_min即控制頻率，一般是由控制系統的電液伺服閥頻率特性所決定，而液壓系統中的檢測頻率、數據運算處理頻率可以高于系統控制頻率f_min。控制系統中的閥門按開度是否連續可分為只有兩點(全開、全關)狀態和有連續開度兩類，其閥門開度的大小描述有相對值和絕對值兩種方式，如全關狀態的閥門開度用相對值、絕對值描述均為0，全開狀態的閥門開度用相對值描述為100％、用絕對值描述為1或100或為大于100的其它正整數。

液壓系統在突然啟動、停機、變速或換向時，閥口突然關閉或動作突然停止，由于流動液體和運動部件慣性的作用，使系統內瞬時形成很高的峰值壓力，這種現象就稱之為液壓沖擊。發生液壓沖擊時系統內局部壓力變化的峰值可達正常工作壓力的幾倍，不僅極易引起系統震動，而且有可能使密封破損、管道爆裂、焊縫開裂，造成系統漏油，還可能使壓力計、流量計失靈，壓力繼電器和順序閥誤發信號，調壓閥、流量閥損壞等，甚至有可能使混凝土試樣(構件)的荷載直接達到極限荷載而致使試樣(構件)報廢。液壓沖擊既影響液壓系統自身的可靠性，又可能致使混凝土試樣(構件)開裂、報廢，還可能對人員、環境造成二次傷害。

現有的防止液壓沖擊技術的局限是：大多是針對液壓系統的動力系統、執行系統、控制系統、輔助系統和液壓油進行物理改進，控制方法的改進仍存在不足，液壓沖擊的弊端未能根除。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明的目的旨在提供一種超前預防液壓沖擊力的控制方法，根據液壓試驗要求加載載荷(以下簡稱為加荷)速度、實際測得液壓系統加荷速度及加速度和新增的最大加速度進行控制，且最大加速度a_max可采用分段遞增的方式加荷，即可預防液壓沖擊力的發生。既提高液壓系統自身的可靠性，又能防止混凝土試樣(構件)由此產生的開裂、報廢，還能避免對人員、環境造成二次傷害，從而提高整個系統的可靠性、效率。

為達到上述目的，本發明采取的技術方案是：一種超前預防液壓沖擊力的控制方法，包括下述步驟：

(1)根據液壓系統的控制頻率f_min和試驗要求加荷速度v_y及液壓試驗系統的工作性能，設定液壓系統初始加荷時間系數k，計算出液壓系統初始加荷時間t_c，；其中，k為大于等于2的正整數；

(2)根據步驟(1)所述試驗要求加荷速度v_y、液壓系統初始加荷時間t_c，計算出初始加荷的最大加速度a_max；其中，所述液壓試驗要求加荷速度v_y、最大加速度a_max，液壓系統在液壓試驗加荷過程中同時滿足實際加荷速度v等于試驗要求加荷速度v_y、實際加荷的加速度a小于等于最大加速度a_max；

(3)對液壓系統在初始加荷階段的最大加速度a_max采用分段遞增方式加荷，所述分段數i是為2或3的正整數；液壓系統在初始加荷階段過程中亦應同時滿足各階段的實際加荷速度v_i等于該階段的要求加荷速度v_yi、實際加荷加速度a_i小于等于該階段的最大加速度a_maxi。

本發明所述一種超前預防液壓沖擊力的控制方法主要是針對液壓系統在突然變速或換向時瞬時形成的液壓沖擊力，其控制對象可以是載荷，也可以是應變、位移。