[發明專利]一種用于扭矩實驗工作臺的液壓系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201610789626.4
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106122137B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 張德智;謝德軍;江長娟;李美杰
• 申請（專利權）人: 泰爾重工股份有限公司
• 主分類號: F15B11/16
• 分類號: F15B11/16;F15B13/06;F15B21/02;G01L5/00
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司34111
• 代理人: 阮愛農

1.一種用于扭矩實驗工作臺的液壓系統，其特征在于：它包括油箱(1)、兩條控制液壓缸運動的液壓油路；兩條控制液壓缸運動的液壓油路均與油箱(1)相連；每條液壓油路均包括吸油過濾器(4)、油泵電機(7)、變量柱塞泵(8)、單向閥(10)、高壓過濾器(11)、壓力開關(12)、壓力表(13)、壓力傳感器(14)、蓄能器(16)、由比例溢流閥(9)、比例換向閥(15)和液控單向閥(17)、油路閥塊(23)組成的集成閥組、安全保護閥組(18)、一個液壓缸；吸油過濾器(4)放置在油箱(1)中，吸油過濾器(4)、變量柱塞泵(8)、單向閥(10)、高壓過濾器(11)、集成閥組、安全保護閥組(18)、液壓缸依次串聯；變量柱塞泵(8)與油泵電機(7)的輸出軸連接；壓力開關(12)、壓力傳感器(14)、蓄能器(16)分別和油路閥塊(23)的壓力管道連接，壓力表(13)與壓力開關(12)串聯；左右兩個油路閥塊(23)的回油管道相連后直通油箱(1)；一個液壓缸為拉力液壓缸(20)、另一個液壓缸為推力液壓缸(21)。

2.根據權利要求1所述的液壓系統，其特征在于：拉力液壓缸(20)的有桿腔油路與推力液壓缸(21)的無桿腔油路連通；拉力液壓缸(20)的無桿腔油路與推力液壓缸(21)的有桿腔油路連通；兩條連通油路的通、斷均由電控單向閥(19)控制。

3.根據權利要求1所述的液壓系統，其特征在于：所述的液壓系統還包括循環冷卻系統，循環冷卻系統包括冷卻電機泵組(22)、風冷卻器(5)、回油過濾器(6)；冷卻電機泵組(22)與風冷卻器(5)、回油過濾器(6)串聯，且冷卻電機泵組(22)、回油過濾器(6)均與油箱(1)相連。

4.根據權利要求1所述的液壓系統，其特征在于：油箱(1)設置有液位液溫計(2)、空氣濾清器(3)。

5.根據權利要求1所述的液壓系統，其特征在于：液壓系統還包括信號檢測控制與反饋系統，它主要包括PLC控制系統、比例溢流閥(9)的出口壓力監測與控制、比例換向閥(15)的油路監測與控制、拉力液壓缸(20)的油壓、推力液壓缸(21)的油壓、拉力液壓缸(20)和推力液壓缸(21)的運動行程監測和控制、系統液壓油溫度的監測和控制。

6.根據權利要求1-5任一所述的液壓系統的控制方法，其特征在于：通過PLC控制系統，實時采集液壓系統中各部件的工作數據，對于各種工況下的數據進行分析處理，發出判斷指令，通過電控、液控、機械保護等多重措施，實現實驗設備的安全運行和保護。

7.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于：扭矩實驗開始前，根據實驗所需的扭矩值，計算出液壓系統的工作壓力值，依據此壓力值在PLC控制系統中分別設定安全保護閥組的安全保護壓力值、比例溢流閥的出口壓力預警值和緊急制動值；其中，PLC控制系統設定給兩液壓缸油路上的比例溢流閥的信號是相同的，設定同時給比例換向閥的換向動作信號；當實驗所需扭矩較大時，同時啟動兩條液壓油路的油泵電機，兩個集成閥組中的比例換向閥切換到同一工位，逐步升高比例溢流閥的供油壓力至實驗所需即可；試驗中，由于電控單向閥為常開狀態，使得任一條油路的壓力油、回油通道都能被另一條油路利用，某條油路上的任何部件出現問題都不會影響液壓缸的正常工作，兩條液壓油路既是工作油路也是相互的備用油路，且因為一個液壓缸的有桿腔與另一個液壓缸的無桿腔的油壓面積相等，PLC系統控制比例溢流閥的供油壓力也相等，所以兩液壓缸都會在機械回轉力臂的兩端分別施加力相等、方向相反的作用力，確保了實驗的平穩安全；當實驗所需扭矩較小，只需一個液壓缸工作時，關閉兩個電控單向閥，啟動任一個液壓油路的油泵電機，集成閥組中的比例換向閥切換到某一工位，逐步升高比例溢流閥的供油壓力至實驗所需即可；實驗狀況下，系統安全防護依靠安全保護閥組、蓄能器的作用、PLC控制系統對比例溢流閥的安全設定來實現對實驗系統的保護。