CN105179380A - 一种液压泵自动调压系统试验台 - Google Patents
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Abstract
一种液压泵自动调压系统试验台，属于自动化控制技术领域。本发明为了解决现有的液压泵调压系统试验台无法实现低压、高压两种输出范围的问题；以及无法实现两种调压方式的联合应用的问题。本发明的水路包括过滤器、低压增压泵、中高增压泵、低压泄放阀和中高压泄放阀、压力传感器以及压力表；增压泵的启停以及压力大小由驱动该增压泵的气体压力大小以及其前的控制阀通断决定。低压泄放阀和中高压泄放阀的动作也由其气动作动头通气与否决定。驱动与控制气路包括气源处理单元、开关阀、比例减压阀、手动减压阀、电磁阀和气控阀。本发明方便、快速调节液压压力，系统有低压、高压两种输出范围，实现手动自动调压方式的联合应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压泵调压系统试验台，具体涉及一种带有自动加载功能的液压泵调压系统试验台，属于自动化控制技术领域。
背景技术
液压泵调压系统被广泛用于自动控制领域的各行各业中。随着技术的不断发展，系统集成度要求越来越高，更要求简易的人性操作。液压泵调压系统技术已然较为成熟，其各部件细微的改进，对于本领域技术人员来说都是非常困难的，都是需要付出创造性努力的。
现有的液压泵调压系统试验台仅设计了一个转换范围等级固定的增压泵，因此系统无法实现低压、高压两种输出范围；此外，现有的液压泵调压系统试验台仅能实现手动减压或自动减压，无法实现两种调压方式的联合应用。因此，亟待研发新型的液压泵调压系统试验台。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种液压泵自动调压系统试验台，以至少解决现有的液压泵调压系统试验台无法实现低压、高压两种输出范围的问题；以及无法实现两种调压方式的联合应用的问题。
本发明提出的一种液压泵自动调压系统试验台，
包括水源供应管路，以及由左至右依次串联在水源供应管路上的第一过滤器、低压增压泵、第二过滤器、中高压增压泵和第三过滤器；水源供应管路的始端连接第一水箱，水源供应管路的末端连接第一试件；
在第二过滤器的出口端的水源供应管路上连接有第一水源支路；第一水源支路上串接有第一压力表和第一压力传感器，第一水源支路的末端连接第二试件；第二水源支路连接在第一水源支路上，且第二水源支路上安装有低压泄放阀，第二水源支路另一端连接第二水箱；
在第三过滤器与第一试件之间的水源供应管路上串接有第二压力表和第二压力传感器；第三水源支路连接在第三过滤器与第一试件之间的水源供应管路上，且第三水源支路上安装有中高压泄放阀，第三水源支路的另一端连接第三水箱；
还包括驱动与控制气路，以及由左至右串联在驱动与控制气路上的第三压力表、气源处理单元、第一开关阀和第四压力表，驱动与控制气路始端连接气源，驱动与控制气路的末端分别与第一气源支路、第二气源支路和第三气源支路的始端连接；
第一气源支路依次连接比例减压阀、第四电磁阀和第二开关阀；第二开关阀与低压增压泵连接，第四电磁阀和第二开关阀之间并联有第四气源支路，第四气源支路与气控阀连接，气控阀与中高压增压泵连接；
第二气源支路依次连接手动减压阀、第三开关阀和气控阀；手动减压阀、第三开关阀之间并联有第五气源支路，第五气源支路与第二开关阀连接；第二气源支路安装有第五压力表；
第三气源支路依次连接第一电磁阀和气控阀；在第一电磁阀的进入端并联有第六气源支路和第七气源支路；第六气源支路依次连接第四开关阀和第二电磁阀和中高压泄放阀；第七气源支路依次连接第五开关阀、第三电磁阀和低压泄放阀。
对方案进一步设计：所述气源处理单元包括依次串联的气体过滤器、减压器和添加油雾器。
为了实现液压系统的高度集成操作，系统使用更加安全可靠，便于观察和记录各种信息，行程分析报告，以便随时查询。
对方案进一步设计：一种液压泵自动调压系统试验台还包括过程逻辑控制器，过程逻辑控制器与比例减压阀连接，用于控制比例减压阀阀门开度；过程逻辑控制器还与第一压力传感器和第二压力传感器连接。根据压力传感器的反馈信息调整气路压力，再通过增压泵实现电流—气压—液压的转换过程。
更进一步地：过程逻辑控制器还与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、低压泄放阀、中高压泄放阀和气控阀连接。实现控制高度集成。
更进一步地：过程逻辑控制器与上位机连接。如此更加便于观察和记录各种信息，行程分析报告，以便随时查询。
更进一步地：所述过程逻辑控制器采用西门子PLCS7-1200过程逻辑控制器。
本发明所达到的效果为：
本发明提供了一种液压泵自动调压系统试验台，方便、快速调节液压压力，转换范围不同等级的增压泵被串联了起来，当控制对应增压泵的电磁阀开启时即可实现二级增压，因此系统有低压、高压两种输出范围。比例减压阀和手动减压阀并联设计，实现两种调压方式的联合应用。以西门子PLCS7-1200作为过程逻辑控制器，控制一个比例调节阀的阀门开度，根据压力传感器的反馈信息调整气路的压力输出，再通过增压泵实现电流—气压—液压的转换过程。此系统配备了上位机，可以通过上位机记录压力曲线和报警记录等信息，对实验内容能够进行实时跟踪和记录，方便随时查询，可以方便的打印历史结果，形成分析报告。
附图说明
图1是本发明的一种液压泵自动调压系统试验台系统原理图；
图2是本发明的控制原理图。
图中：B1低压增压泵；B2-中高压增压泵；D1-第一电磁阀；D2-第二电磁阀；D3-第三电磁阀；D4-第四电磁阀；J1-比例减压阀；J2-手动减压阀；K1-第一开关阀；K2-第二开关阀；K3-第三开关阀；K4-第四开关阀；K5-第五开关阀；L1-第一过滤器；L2-第二过滤器；L3-第三过滤器；P1-第一压力表；P2-第二压力表；P3-第三压力表；P4-第四压力表；P5-第五压力表；PT1-第一压力传感器；PT2-第二压力传感器；Q1-低压泄放阀；Q2-中高压泄放阀；Q3-气控阀；QY1-气源处理单元。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本发明公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
如图1和图2所示，本发明的实施例提供了一种液压泵自动调压系统试验台，包括水源供应管路，以及由左至右依次串联在水源供应管路上的第一过滤器L1、低压增压泵B1、第二过滤器L2、中高压增压泵B2和第三过滤器L3；水源供应管路的始端连接第一水箱，水源供应管路的末端连接第一试件；
在第二过滤器L2的出口端的水源供应管路上连接有第一水源支路；第一水源支路上串接有第一压力表P1和第一压力传感器PT1，第一水源支路的末端连接第二试件；第二水源支路连接在第一水源支路上，且第二水源支路上安装有低压泄放阀Q1，第二水源支路另一端连接第二水箱；
在第三过滤器L3与第一试件之间的水源供应管路上串接有第二压力表P2和第二压力传感器PT2；第三水源支路连接在第三过滤器L3与第一试件之间的水源供应管路上，且第三水源支路上安装有中高压泄放阀Q2，第三水源支路的另一端连接第三水箱；
还包括驱动与控制气路，以及由左至右串联在驱动与控制气路上的第三压力表P3、气源处理单元QY1、第一开关阀K1和第四压力表P4，驱动与控制气路始端连接气源，驱动与控制气路的末端分别与第一气源支路、第二气源支路和第三气源支路的始端连接；
第一气源支路依次连接比例减压阀J1、第四电磁阀D4和第二开关阀K2；第二开关阀K2与低压增压泵B1连接，第四电磁阀D4和第二开关阀K2之间并联有第四气源支路，第四气源支路与气控阀Q3连接，气控阀Q3与中高压增压泵B2连接；
第二气源支路依次连接手动减压阀J2、第三开关阀K3和气控阀Q3；手动减压阀J2、第三开关阀K3之间并联有第五气源支路，第五气源支路与第二开关阀K2连接；第二气源支路安装有第五压力表P5；
第三气源支路依次连接第一电磁阀D1和气控阀Q3；在第一电磁阀D1的进入端并联有第六气源支路和第七气源支路；第六气源支路依次连接第四开关阀K4和第二电磁阀D2和中高压泄放阀Q2；第七气源支路依次连接第五开关阀K5、第三电磁阀D3和低压泄放阀Q1。
所述气源处理单元QY1包括依次串联的气体过滤器、减压器和添加油雾器。
一种液压泵自动调压系统试验台还包括过程逻辑控制器，过程逻辑控制器与比例减压阀J1连接，用于控制比例减压阀J1阀门开度；过程逻辑控制器还与第一压力传感器PT1和第二压力传感器PT2连接。
过程逻辑控制器还与第一电磁阀D1、第二电磁阀D2、第三电磁阀D3、第四电磁阀D4、低压泄放阀Q1、中高压泄放阀Q2和气控阀Q3连接。过程逻辑控制器与上位机连接。所述过程逻辑控制器采用西门子PLCS7-1200过程逻辑控制器。
工作原理：参见图1，第一开关阀K1控制气路气源的通断。第三压力表P3监测系统入口气压，第四压力表P4指示系统的工作气压。
比例减压阀J1和手动减压阀J2实现减压。其中，比例减压阀J1用于自动控制(4至20mA)，手动减压阀J2用于手动控制。经比例减压阀J1减压或者手动减压阀J2减压后的气体用于控制低压增压泵B1和中高压增压泵B2，低压增压泵B1和中高压增压泵B2即可输出与该气体压力成比例的水压。
若所需测试压力不高，则仅需启动低压增压泵B1即可满足测试压力要求。第二开关阀K2用于切换驱动低压增压泵B1的压缩气体。若第二开关阀K2工作于左位，则由手动减压阀J2驱动低压增压泵B1；若第二开关阀K2工作于右位，则由比例减压阀J1驱动低压增压泵B1，为自动控制。
若所需测试压力较高，则除启动低压增压泵B1外，尚需启动中高压增压泵B2。中高压增压泵B2启动与否，是由比例减压阀J1或者手动减压阀J2驱动，则由气控阀Q3、第三开关阀K3和第一电磁阀D1共同决定。
当第一电磁阀D1不通电，则气控阀Q3的控制口气压为0，气控阀Q3工作于左位。若第三开关阀K3也工作于左位，则中高压增压泵B2的驱动口气压为0，中高压增压泵B2不工作。当第一电磁阀D1通电，则气控阀Q3工作于右位，中高压增压泵B2的驱动口与比例减压阀J1接通，即由比例减压阀J1驱动中高压增压泵B2，是为自动增压。当第一电磁阀D1不通电，第三开关阀K3工作于右位，则中高压增压泵B2的驱动口与手动减压阀J2接通，即由手动减压阀J2驱动中高压增压泵B2，是为手动增压。
低压泄放阀Q1由第三电磁阀D3和第五开关阀K5控制。当第三电磁阀D3通电时，第三电磁阀D3工作于右位，低压泄放阀Q1气动头得气动作，关闭该阀，低压增压泵B1打出的有压水进入试件；当第三电磁阀D3不通电，第五开关阀K5工作于左位时，低压泄放阀Q1气动头不得电，则低压泄放阀Q1开启，低压增压泵B1泵出的水流回水箱。第三电磁阀D3不通电时，若第五开关阀K5工作于右位，则低压泄放阀Q1的气动头得气，低压泄放阀Q1关闭。中高压泄放阀Q2的控制相同。
第四电磁阀D4作用：增压泵存在最低启动压力，使增压泵后输出压力必须高于某特定值。当需要的测试压力低于此值时，依靠比例减压阀不能实现调节。因此增加第四电磁阀D4。系统实时检测增压泵输出压力，当达到设定的输出压力时，关断电磁阀，切断供气，从而实现压力控制。
虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。
Claims (5)
1.一种液压泵自动调压系统试验台，其特征在于：包括水源供应管路，以及由左至右依次串联在水源供应管路上的第一过滤器(L1)、低压增压泵(B1)、第二过滤器(L2)、中高压增压泵(B2)和第三过滤器(L3)；水源供应管路的始端连接第一水箱，水源供应管路的末端连接第一试件；
在第二过滤器(L2)的出口端的水源供应管路上连接有第一水源支路；第一水源支路上串接有第一压力表(P1)和第一压力传感器(PT1)，第一水源支路的末端连接第二试件；第二水源支路连接在第一水源支路上，且第二水源支路上安装有低压泄放阀(Q1)，第二水源支路另一端连接第二水箱；
在第三过滤器(L3)与第一试件之间的水源供应管路上串接有第二压力表(P2)和第二压力传感器(PT2)；第三水源支路连接在第三过滤器(L3)与第一试件之间的水源供应管路上，且第三水源支路上安装有中高压泄放阀(Q2)，第三水源支路的另一端连接第三水箱；
还包括驱动与控制气路，以及由左至右串联在驱动与控制气路上的第三压力表(P3)、气源处理单元(QY1)、第一开关阀(K1)和第四压力表(P4)，驱动与控制气路始端连接气源，驱动与控制气路的末端分别与第一气源支路、第二气源支路和第三气源支路的始端连接；
第一气源支路依次连接比例减压阀(J1)、第四电磁阀(D4)和第二开关阀(K2)；第二开关阀(K2)与低压增压泵(B1)连接，第四电磁阀(D4)和第二开关阀(K2)之间并联有第四气源支路，第四气源支路与气控阀(Q3)连接，气控阀(Q3)与中高压增压泵(B2)连接；
第二气源支路依次连接手动减压阀(J2)、第三开关阀(K3)和气控阀(Q3)；手动减压阀(J2)、第三开关阀(K3)之间并联有第五气源支路，第五气源支路与第二开关阀(K2)连接；第二气源支路安装有第五压力表(P5)；
第三气源支路依次连接第一电磁阀(D1)和气控阀(Q3)；在第一电磁阀(D1)的进入端并联有第六气源支路和第七气源支路；第六气源支路依次连接第四开关阀(K4)和第二电磁阀(D2)和中高压泄放阀(Q2)；第七气源支路依次连接第五开关阀(K5)、第三电磁阀(D3)和低压泄放阀(Q1)。
2.根据权利要求1所述的一种液压泵自动调压系统试验台，其特征在于：一种液压泵自动调压系统试验台还包括过程逻辑控制器，过程逻辑控制器与比例减压阀(J1)连接，用于控制比例减压阀(J1)阀门开度；过程逻辑控制器还与第一压力传感器(PT1)和第二压力传感器(PT2)连接。
3.根据权利要求2所述的一种液压泵自动调压系统试验台，其特征在于：过程逻辑控制器还与第一电磁阀(D1)、第二电磁阀(D2)、第三电磁阀(D3)、第四电磁阀(D4)、低压泄放阀(Q1)、中高压泄放阀(Q2)和气控阀(Q3)连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种液压泵自动调压系统试验台，其特征在于：过程逻辑控制器与上位机连接。
5.根据权利要求4所述的一种液压泵自动调压系统试验台，其特征在于：所述过程逻辑控制器采用西门子PLCS7-1200过程逻辑控制器。
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