[發明專利]單向交流液壓實驗控制系統及其實驗方法

在審

• 申請號: 201510056628.8
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104632786A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 趙靜一;張春輝;郭銳;康紹鵬;周愛斌;張鐵建;張嵐
• 申請（專利權）人: 江蘇海鵬特種車輛有限公司;燕山大學
• 主分類號: F15B19/00
• 分類號: F15B19/00
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;沈國安

技術領域

本發明涉及一種基于交流液壓系統的液壓驅動式的實驗控制系統，具體的說是一種獲取交流液壓動態信息及對其進行機理分析的實驗控制系統。屬于交流液壓技術領域。

背景技術

所謂的交流液壓是利用液壓管道中的液體波動流量或波動壓力傳遞功率或信號，可實現傳動同步和振動輸出兩種功能。在一般的液壓系統中?,液壓泵輸出的液體經管道和控制閥到執行器后再回到油箱，液體是沿著一定的方向連續流動，稱之為直流液壓。而交流液壓系統則是利用管路中脈動(或稱交流)液壓系統和駐波(或稱交壓)液壓系統。近年來國內外研究者開始關注于交流液壓技術，并對其進行實驗研究，但由于交流液壓技術的發展歷史較短，在許多方面研究還不夠完善，尤其在理論研究上有待深入。1988年，顧迪民教授對交流液壓系統進行了理論分析和實驗研究，給出了各種參數對系統效率的影響。

研制交流液壓實驗臺，可以模擬多種實際工況并不斷獲取交流液壓工作中的實際的動態信息，進行機理分析，結合系統的數學模型理論聯系實際，準確而有方向的深入探究交流液壓系統基礎理論，為創新和優化交流液壓系統，開拓交流液壓新的應用領域以及實際工程提供有力的技術支持。

交流液壓系統以波動能量傳輸為最基本特點，是一種閉式系統或者混合液壓系統，不僅具有直流液壓系統的功率重量比大，體積小，易于調節等優點，還具有自身的許多優點，因此，適合搭建單向交流試驗臺進行性能實驗。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種體積小，結構簡單，工作可靠的單向交流液壓實驗控制系統，可以準確而有方向的深入探究交流液壓系統基礎理論，為創新和優化交流液壓系統，開拓交流液壓新的應用領域以及實際工程提供有力的技術支持。

本發明的目的是這樣實現的：一種單向交流液壓實驗控制系統，它主要包括交流系統和模擬負載系統構成，交流系統包括變量泵、伺服比例閥、脈沖泵組和執行器組，所述伺服比例閥設置于變量泵的出油口和脈沖泵組的左腔之間，所述變量泵和伺服比例閥之間通過第一溢流閥與油箱相連，脈沖泵組的右腔與執行器組的進油口相連，在執行器組的進油口處均連接有補償蓄能器，補償蓄能器的一路通過第一節流閥與變量泵相連，另一路通過截止閥與執行器組的進油口相連，執行器組的出油口通過第二節流閥與變量泵相連，在執行器組的出油口與變量泵的油路上連接有回程蓄能器；

所述模擬負載系統包括定量泵、第二溢流閥和模擬執行器組，模擬執行器組的進油口與定量泵之間設置有第二節流閥，在所述定量泵與第二節流閥之間設置有第二溢流閥，在所述第二溢流閥與定量泵之間設置有開關閥。

在所述脈沖泵組的進油口和出油口以及執行器組的出油口均安裝有壓力傳感器，在所述執行器組的活塞桿上安裝有位移傳感器，所述伺服比例閥、壓力傳感器和位移傳感器均與一臺工業控制計算機相連。

一種單向交流液壓實驗控制系統的實驗方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一、將第一溢流閥全開，開啟變量泵，調節第一溢流閥的預設壓力，打開第一節流閥和第二節流閥，向回程蓄能器和補償蓄能器內充液以預置壓力；

步驟二、將第一溢流閥全開，關閉第一節流閥和第二節流閥，伺服比例閥右位接通，由回程蓄能器的壓力把執行器組和脈沖泵組的活塞桿都推到初始位置；

步驟三、打開定量泵，調節第二溢流閥的壓力為步驟一中第一溢流閥的預設壓力，向模擬執行器組充液，使模擬執行器組的活塞桿伸出到預定位置；

步驟四、向伺服比例閥發出預定頻率的電信號，將第一溢流閥的壓力調定為步驟一中的預設壓力，伺服比例閥左位接通，推動脈沖泵組向右運動，進而推動執行器組同步向右運動；

步驟五、當執行器組和模擬執行器組共同運動到最大振幅處后產生分離，將第一溢流閥全開，關閉第一節流閥和第二節流閥，伺服比例閥右位接通，由回程蓄能器的壓力推動執行器和脈沖泵的活塞桿返回，負載缸的壓力下降，將開關閥的右位接通，定量泵推動負載缸回程到初始位置，然后將開關閥斷開，完成模擬實驗。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、用了模擬實驗多種工況實驗，同時對多個負載缸進行實驗，數據采集和數據處理實時準確。

2、本實驗臺體積小，結構簡單，工作可靠。

3、由于液壓系統、原件標準化程度高、容易控制等優點。并通過蓄能器等元件儲存能量，實驗操作簡單易行。

4、本裝置的由于使用標準化元件和通用化的設計，利于批量生產和降低成本；通過模塊化的設計，使安裝、調試、維護方便；集化設計，使結構緊湊，施工難度降低。

附圖說明