CN101852696A

CN101852696A - 一种双向进压液压装置

Info

Publication number: CN101852696A
Application number: CN 201010184914
Authority: CN
Inventors: 吉金鹏; 侯天顺
Original assignee: China University of Geosciences
Current assignee: China University of Geosciences
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2030-05-21
Also published as: CN101852696B

Abstract

本发明涉及一种双向进压液压装置，至少包括油箱、液压泵、电磁溢流阀、储能器、液压缸，液压泵和电磁溢流阀分别通过液压油路与油箱相接，储能器通过液压油路与电磁溢流阀相连通，液压缸通过油路分别与油箱和液压泵相连通，设有上液压缸和下液压缸，上下液压缸与油箱和液压泵相接的油路上还连接有三位四通电磁阀、两位两通电磁阀和两个两位三通电磁阀，通过控制电磁阀工作状态，实现液路的切换，同时根据位移传感器提供位置反馈信号，控制上下液压缸运动实现同时双向进压。采用本发明装置，能够单向精确定位并同速双向对试样进压，进压过程全自动化控制，能够取得岩土试样密度和含水量均匀的试样，并大幅度提高的岩土试样制样效率和精度。

Description

一种双向进压液压装置

技术领域

本发明属于一种液压进压装置，特别是一种用于岩土测试领域能够对岩土土样进行双向进压的液压控制装置。

背景技术

测试岩土的物理力学指标，需要在实验室内获取岩土的试样，试验要求取得的岩土试样需具备密度和含水量均匀、表面平整的特性。行业领域里通常采用的方法是分层击实法和单向静压法，由于不能使土样受力均匀，产生的试样密度和含水量不均匀；采用电动或者人工作业，均无法保证精确度；由于无法自动将试样脱模，在制样完毕后，人为扰动大，对测试结果干扰大，使测试结果可比性差，重复性差，并且制样花费时间长，效率低下，作业时还产生大量噪音。

发明内容

本发明的目的是解决传统的岩土制样装置不能使土样受力均匀使试样密度和含水量不均匀、无法自动将试样脱模、测试结果可比性差，重复性差的缺陷，而提供一种进压液压装置，能够单向精确定位并同速双向对试样进压，进压过程全自动化控制，从而取得密度和含水量均匀的试样，并大幅度提高岩土试样制样的效率和精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种双向进压液压装置，至少包括油箱、液压泵、电磁溢流阀、储能器、液压缸，液压泵和电磁溢流阀分别通过液压油路与油箱相连通，储能器通过液压油路与电磁溢流阀相连通，液压缸通过油路分别与油箱和液压泵连通，所述的液压缸分为上液压缸和下液压缸，上下液压缸与油箱和液压泵相接的油路上还连接有三位四通电磁阀、两位两通电磁阀和两个两位三通电磁阀。

所述的三位四通电磁阀的进油口与液压泵连通，回油口直接与油箱连通；三位四通电磁阀的出油口与与下液压缸的有杆腔相连通，出油口通过节流阀分别与两位两通电磁阀的进油口、第一个两位三通电磁阀的进油口相连通。

所述的两位两通电磁阀的出油口分别与下液压缸的无杆腔相和第二个两位三通电磁阀的进油口相连通。

所述的第一个两位三通电磁阀的回油口与上液压缸的无杆腔相连通，第二个两位三通电磁阀的回油口与上液压缸的有杆腔相连通；所述的两个两位三通电磁阀的出油口与油箱相连通。

进一步地，本发明中的两个两位三通电磁阀中，至少有一个两位三通电磁阀与三位四通电磁阀之间连接有流量控制阀；

两位两通电磁阀与三位四通电磁阀之间连接有流量控制阀。

本发明还设有用于控制各电磁阀、控制液压泵、设置和显示装置运行参数的控制器，液压泵、电磁溢流阀、三位四通电磁阀、两位三通电磁阀、两位两通电磁阀、位移传感器分别通过电缆与控制器电连接。

本发明的液压装置通过控制器设置各电磁阀不同工作状态，控制装置中的液压缸活塞运动方向、运动速度，并根据位移传感器提供位置信号，实现了同速双向进压，并且进压的速度、压力大小、进给量、保压时间等具有可调的特点，解决了试样密度、含水量等指标控制不均匀的问题，且大幅度提升土工制样的效率。与现有的岩土制样装置相比，既有结构简单，便于实现的优点；控制器的智能化显示屏，显示液压驱动的各项状态参数等内容，实现人机交换界面，操作使用方便，并由位移传感器提供位置反馈信号，自动化程度高，制得试样各项参数标准，提高了试样指标性能，并且无需人工干扰能够自动脱模，提高了后续操作的测量精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做详细地介绍。

图1是本发明双向进压液压原理图；

图中：1-油箱，2-液压管路，3-电磁溢流阀，4-三位四通电磁阀，5-流量控制阀，6---第一个两位三通电磁阀，7---第二个两位三通电磁阀，8-两位两通电磁阀，9-流量控制阀，10-蓄能器，11-液压表，12-液压泵，13-上液压缸，14-试样，15-下液压缸，16-控制器，17-电缆，18---位移传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明双向进压液压原理图。

如图1所示，本发明双向进压液压装置，至少包括油箱1、液压泵12、电磁溢流阀3、储能器10、液压缸，液压泵12和电磁溢流阀3分别通过液压油路与油箱1相连通，储能器10通过液压油路与电磁溢流阀3相连通，液压缸通过油路分别与油箱1和液压泵12连通，所述的液压缸分为上液压缸13和下液压缸15，上下液压缸与油箱1和液压泵12相接的油路上还连接有三位四通电磁阀4、两位两通电磁阀8和两个两位三通电磁阀6、7。

所述的三位四通电磁阀4的进油口与液压泵12连通，回油口直接与油箱1连通；三位四通电磁阀4的出油口与与下液压缸15的有杆腔相连通，出油口分别与两位两通电磁阀8的进油口、第一个两位三通电磁阀6的进油口相连通。

所述的两位两通电磁阀8的出油口分别与下液压缸15的无杆腔相和第二个两位三通电磁阀7的进油口相连通。

所述的第一个两位三通电磁阀6的回油口与上液压缸13的无杆腔相连通，第二个两位三通电磁阀7的回油口与上液压缸13的有杆腔相连通；所述的两个两位三通电磁阀的出油口与油箱1相连通。

进一步地，本发明中的两个两位三通电磁阀6、7中，至少有一个两位三通电磁阀与三位四通电磁阀4之间连接有流量控制阀5；

两位两通电磁阀8与三位四通电磁阀4之间连接有流量控制阀5。

本发明还设有用于控制各电磁阀、控制液压泵、设置和显示装置运行参数的控制器16，液压泵、电磁溢流阀、三位四通电磁阀、两位三通电磁阀、两位两通电磁阀分别通过电缆17与控制器电连接。

本发明双向进压液压装置具体工作过程如下：

1、使用时，首先打开电源，通过控制器16开启液压泵12，设置液压缸13和液压缸15的活塞进给量、设置电磁溢流阀3控制液压装置系统压力、液压缸13和液压缸15的定位位置、通过调节流量控制阀控制液压缸活塞进给速度等参数，此时液压缸13活塞处于上极限位置，液压缸15活塞处于下极限位置。

2、定位过程：控制器16控制三位四通电磁阀4工作于c位置、两位三通电磁阀6工作、两位三通电磁阀7工作、两位两通电磁阀8工作，液压缸15活塞开始向上移动，达设定定位位置后停止。

控制器16控制两位三通电磁阀6工作、两位两通电磁阀8工作于，两个三位四通电磁阀4、7不工作，液压缸13活塞定位。

3、推进及保压：液压缸13和液压缸15活塞定位好以后，根据控制器16设定的参数开始同时、等速、相向进行推进。控制器16控制三位四通电磁阀4工作、两位三通电磁阀6工作于6位置、两位三通电磁阀7工作于7位置、两位两通电磁阀8工作。液压缸13和液压缸15活塞到达设定的进给量之后，控制器16控制三位四通电磁阀4工作，两个两位三通电磁阀6和两位三通电磁阀及两位两通电磁阀8不动作，按设定的时间保压。

4、保压结束后，控制器16控制三位四通电磁阀4工作于、两位三通电磁阀6工、两位三通电磁阀7工作、两位两通电磁阀8工作，液压缸1活塞向上运动至其上限位置，液压缸15活塞同时向上运动，直至液压缸13活塞达到其上限位，液压缸15的活塞达到其上限位置。

5、复位过程：通过控制器16控制三位四通电磁阀4工作、两位两通电磁阀8工作，两个两位三通电磁阀6和两位三通电磁阀7不动作，直至液压缸15活塞向下运动至其下限位置，各部分恢复初始状态。控制器16通过电缆不断地从位移传感器18读取位置反馈信号，以与设定值进行比较，判断是否到达设定的位置。

关机，或直接进入下一次操作。

本发明的双向进压液压装置中电磁溢流阀3属于压力控制阀，用以保证系统压力低于电磁溢流阀3的调定压力，在系统正常工作时，电磁溢流阀3处于关闭状态，当在系统压力大于或等于其调定压力时才开启溢流，对系统起过载保护作用；可调节流量控制阀5和可调节流量控制阀9通过改变节流口通流面积或通流通道的长短来改变局部阻力的大小，从而实现对流量的控制；蓄能器10的作用根据自身容积是将液压系统中的部分压力油储存起来，在液压泵12停机的情况下释放其中的液压能，以补充液压系统本身不可避免存在的泄露。

本发明装置的液压缸13和液压缸15可以单独进行定位，通过读取位移传感器18的反馈信号，精确调节位置，液压缸13和液压缸15的活塞可以同速双向进压，并且进压的速度、压力大小、进给量、保压时间等具有可调的特点，用于岩土试样制样时，可制得的试样具有密度、含水量均匀的优点，并且能大幅度提升土工制样的性能指标和工作效率，液压缸的个数，还可以根据需要调整，可并列设置若干个，对试样进行进压。

控制器16上面设有智能化显示屏，显示液压驱动的各项状态参数等内容，实现人机交换界面；控制器16通过电缆17分别与液压泵12、电磁溢流阀3、三位四通电磁阀4、两个两位三通电磁阀6、7、两位两通电磁阀8连接，从而控制液压泵12和各电磁阀的工作状态，控制液压驱动的各项状态参数，实现整个制样过程的自动化，提高制样精确度和效率。

Claims

1.一种双向进压液压装置，至少包括油箱、液压泵、电磁溢流阀、储能器、液压缸，液压泵和电磁溢流阀分别通过液压油路与油箱相连通，储能器通过液压油路与电磁溢流阀相连通，液压缸通过油路分别与油箱和液压泵连通，其特征在于：

设有上液压缸和下液压缸，上下液压缸与油箱和液压泵相接的油路上还连接有三位四通电磁阀、两位两通电磁阀和两个两位三通电磁阀；

所述的三位四通电磁阀的进油口与液压泵连通，回油口与油箱连通；三位四通电磁阀的一个出油口与与下液压缸的有杆腔相连通，另一个出油口分别通过节流阀与两位两通电磁阀的进油口、第一个两位三通电磁阀的进油口相连通；

所述的两位两通电磁阀的出油口分别与下液压缸的无杆腔相和第二个两位三通电磁阀的进油口相连通；

所述的第一个两位三通电磁阀的回油口与上液压缸的无杆腔相连通，第二个两位三通电磁阀的回油口与上液压缸的有杆腔相连通；所述的两个两位三通电磁阀的出油口分别与油箱相连通。

2.根据权利要求1所述的双向进压液压装置，其特征在于：所述的至少一个两位三通电磁阀与三位四通电磁阀之间连接有流量控制阀。

3.根据权利要求1所述的双向进压液压装置，其特征在于：两位两通电磁阀与三位四通电磁阀之间连接有流量控制阀。

4.根据权利要求1所述的双向进压液压装置，其特征在于：设有用于控制各电磁阀、控制液压泵、设置和显示装置运行参数的控制器，液压泵、电磁溢流阀、三位四通电磁阀、两位三通电磁阀、两位两通电磁阀、位移传感器分别通过电缆与控制器电连接。