CN106226161A - 油压系统和万能试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油压系统，该油压系统具有：贮藏工作油的油箱；油压致动器；和从油箱汲取工作油并供给至油压致动器的油压泵。在该油压系统中，在从油压泵向油压致动器输送工作油的主管路的途中，设有工作油分流机构，该工作油分流机构对从油压泵供给的工作油的一部分进行分流，使其返回油箱。此外，本发明提供一种具有该油压系统的万能试验装置。

Description

油压系统和万能试验装置

技术领域

本发明测及一种油压系统，其利用电动机驱动油压泵以产生油压，具体来说是涉及一种油压系统，其不是通过伺服阀的开度调整，而是通过电动机的转速的控制来控制工作油的流量。此外，本发明涉及一种具备该油压系统的万能试验装置。

背景技术

为了测定材料、零件等的机械性质，广泛使用万能试验装置(材料试验装置)。万能试验装置对试验片施加拉伸、压缩、弯曲等应力，根据此时试验片的行为来测定破坏强度、弹性系数、硬度等机械性质。一般的万能试验装置具备可动盘和固定盘，将试验片的一端固定于可动盘，将另一端固定于固定盘(或是将试验片夹在可动盘与固定盘之间)，使可动盘相对于固定盘移动，以对试验片施加载荷。

作为万能试验装置的可动盘的驱动机构，例如已知记载于日本特开2001-159593(日本公开特许公报)的油压机构。该油压系统机构不是通过伺服阀的开度调整，而是通过伺服电机所驱动的油压泵的喷出量调整，对供给油压缸的工作油的流量进行控制。该油压机构中，通过对驱动油压泵的伺服电机的转速进行控制，来精密地控制供给油压缸的工作油的流量。

发明内容

万能试验装置在静态试验中使用，该静态试验主要测定试验片对于静载荷的响应特性。实际上，为了在从无载荷到破坏载荷为止的范围中连续测定静态特性，对试验片施加足够慢的应变速度来进行试验。因此，试验中必须使可动盘以低速移动。

在现有的使用以伺服电机驱动油压泵的方式的油压致动器的万能试验装置中，为了使可动盘以低速移动，必须减慢油压泵的旋转速度，以将从油压泵供应的工作油的流量抑制得较少。然而，当降低油压泵的旋转速度时，工作油会发生脉动，不能够将流量稳定的工作油送到油压缸。因此，在现有的万能试验装置中，增大油压缸的直径并降低可动盘的移动速度，但是由于油压缸的大型化，存在万能试验装置整体大型化的问题。

本发明鉴于上述情况而提出。即，本发明的目的在于提供一种油压系统和具有该油压系统的小型的万能试验装置，该油压系统即使在低流量时油压的变动也小，能够进行致动器的低速精密驱动。

利用本发明提供一种油压系统。本发明实施方式的油压系统包括贮藏工作油的油箱、油压致动器和从油箱汲取工作油并供给至油压致动器的油压泵。在将工作油从油压泵送往油压致动器的主管路的途中，设有工作油分流机构，该工作油分流机构对从油压泵供给的工作油的一部分进行分流使其返回油箱。从工作油分流机构分流到油箱的工作油的流量，优选设定为油压泵能够维持规定的喷出量的值。规定的喷出量为例如脉动被抑制为要求的水平以下的量。典型的工作油分流机构具有从主管路分支的分支管路，和进入通口与分支管路连接的减压阀。

这种结构的油压系统，在低速驱动油压致动器的情况下，由于规定流量的工作油从工作油分流机构回流到油箱，因此能够将油压泵的喷出量维持在脉动被抑制在要求的水平以下的量。因此，本发明实施方式的油压系统在低速驱动油压致动器的情况下，油压致动器也不会发生振动等，能够应用于例如万能试验装置等必须进行低速且低振动的驱动的用途上。

特别能够期待通过应用本发明而产生有益效果的油压系统是，油压泵的喷出压力实质上不减压地供给油压致动器的油压系统。具体来说，该油压系统是，油压致动器不经由连续性控制流量的流量控制阀(例如节流阀)地与油压泵进行连接的油压系统。

典型的工作油分流机构具有从主管路分支的分支管路，和进入通口与分支管路连接的减压阀。

油压系统也可以还具有驱动油压泵的电动机。在此情况下，电动机优选为伺服电机。通过使用伺服电机，能够进行利用电动机的反馈控制的油压致动器的驱动控制。此外，油压泵优选为活塞泵。

此外，依据本发明提供一种万能试验装置。本发明的典型实施方式中的万能试验装置具有上述油压系统。

此外，本发明实施方式的万能试验装置中，使可动盘移动的油压系统包括：油箱；活塞和套筒中的任意一方固定于可动盘的主油压缸；从油箱汲取工作油并送到主油压缸的油压泵；驱动油压泵的伺服电机；和工作油分流机构，该工作油分流机构配置于油压泵与油压缸之间，使从油压泵供给的工作油的一部分返回油箱。

此外，本发明实施方式的万能试验装置优选还具有握持试验片的夹紧机构，该夹紧机构具有握持试验片的握持臂，和驱动握持臂的用于夹紧的油压缸，利用油压泵供给的工作油来驱动用于夹紧的油压缸。

更优选的是，工作油分流机构是配置于油压泵与用于夹紧的油压缸之间的减压阀。

此外，优选的是，在将工作油供给到用于夹紧的油压缸的一方的油压室而使活塞移动时，夹紧机构握持试验片，而且在油压泵与一方的油压室之间具有单向阀(checkva1ve)，该单向阀用于在试验片被握持的期间防止工作油从一方的油压室向油压泵侧逆流。

此外，在将工作油供给到用于夹紧的油压缸的另一方的油压室而使活塞移动时，夹紧机构解除试验片的握持。优选的是，在油压泵与油压缸之间设有切换阀，该切换阀将从油压泵送来的工作油送到一方的油压室和另一方的油压室中的任意一个，单向阀是其先导通口(pilot port)与另一方的油压室连接的先导单向阀，当工作油供给到另一方的油压室时，先导单向阀打开，工作油从一方的油压室排出。

更优选的是，万能试验装置还具有配置于单向阀与一方的油压室之间的蓄积器。

此外，本发明的油压致动器具有：油箱；油压缸；从油箱汲取工作油并送至油压缸的油压泵；驱动油压泵的伺服电机；和工作油分流机构，该工作油分流机构配置于油压泵与油压缸之间，使从油压泵供给的工作油的一部分返回油箱。

这样，本发明的万能试验装置和油压致动器，使从油压泵供给的工作油的一部分返回，因此能确保从油压泵供给的工作油的流量高至能够避免脉动的发生的程度，并且能够减小送至油压缸的工作油的流量。因此，本发明的油压致动器即使是小型油压致动器，也能够使油压缸的活塞杆正确地以低速移动。即，本发明的万能试验装置能够使用小型的油压致动器使可动盘正确地以低速移动。这样，根据本发明，能够实现小型的万能试验装置和小型的油压致动器。

附图说明

图1是拉伸试验中的本发明实施方式的万能试验装置的概略正面图。

图2是本发明实施方式的万能试验装置的夹紧装置的概略正面图。

图3是压缩试验中的本发明实施方式的万能试验装置的概略正面图。

图4是本发明实施方式的油压控制系统的概略油压回路图。

图5是本发明实施方式的万能试验装置的控制测量部的概略框图。

图6是本发明的另一实施方式的油压控制系统的概略油压回路图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是本发明实施方式的万能试验装置1的概略正面图。如图1所示，万能试验装置1具有基座框架10、可动盘50和固定盘61。此外，万能测试装置1具有后述的控制测量部70。可动盘50具有顶板51和底板52，该顶板51和该底板52配置为板面水平地排列于铅直方向。顶板51和底板52利用在上下方向上延伸的四个(图中仅描绘三个)连结轴53而连结，由此能够一体地移动。

在基座框架10的大致中央设有主缸单元30。主缸单元30是利用油压使活塞32进行直线往复驱动的油压缸。活塞32固定于底板52的下表面。由此，通过驱动主缸单元30的活塞32，能够使包括顶板51和底板52的可动盘50整体在上下方向上移动。

此外，在基座框架10的上表面固定有沿铅直方向延伸的一对滚珠丝杠62的下端。在各滚珠丝杠62的下端附近安装有链轮62a。在这些链轮62a上卷绕有无端环链(endlesschain)64，通过使无端环链64转动，能够使一对滚珠丝杠62旋转驱动。另外，为了防止无端环链64和主缸单元30互相干扰，至少二个辅助链轮63(图中仅描绘一个)设于基座框架10上表面，利用该辅助链轮63，无端环链64的轨道在图中的纸面垂直方向(纵深方向)上扩展。

在一个辅助链轮63上连结有用于使辅助链轮63旋转的电机(未图示)。当利用电机使辅助链轮63旋转时，其转矩经由无端环链64传递到链轮62a，使滚珠丝杠62旋转。即，能够利用与一个辅助链轮63连结的电机来使滚珠丝杠62旋转驱动。

在固定盘61埋设有与一对滚珠丝杠62分别卡合的一对滚珠螺母61a。固定盘61经由滚珠螺母61a与二个滚珠丝杠62卡合，因此，固定盘61随着一方的滚珠丝杠62的旋转而围绕一方的滚珠丝杠62旋转的运动，被另一方的滚珠丝杠62和滚珠螺母61b的卡合所阻碍。因此，固定盘61的移动方向被限制成仅为上下方向。从而，通过利用电机对滚珠丝杠62进行旋转驱动，能够使固定盘61在上下方向移动。为了根据试验片的尺寸来调整固定盘61与可动盘50(顶板51或底板52)的初始间隔，固定盘61在上下方向上被驱动。

在顶板51的下表面和固定盘61的上表面分别安装有夹紧装置54和65。夹紧装置54和65用于分别握持拉伸试验片T的上端和下端。在夹紧装置54和65握持拉伸试验片T的状态下，驱动主缸单元30使可动盘50上升，由此能够对拉伸试验片T施加拉伸载荷。

接着对夹紧装置54和65的构造加以说明。图2是本实施方式的夹紧装置54的概略正面图。夹紧装置54具有容纳一对握持臂54b和54b的凹部54a，和使握持臂54b在上下方向移动的用于夹紧的缸54c。

如图2所示，凹部54a的左右端面为越向下彼此越接近的倾斜面54d。与倾斜面54d相对的握持臂54b的侧面也成为与倾斜面54d平行的倾斜面，握持臂54b以能够沿着倾斜面54d滑动的方式保持于凹部54a内。此外，用于夹紧的缸54c的活塞杆54cR与握持臂54b的上端抵接，通过驱动用于夹紧的缸54c而使活塞杆54cR下降，能够将握持臂54b压下。

此外，利用未图示的弹簧对握持臂54b向上方施力。因此，在活塞杆54cR向上方退避时(图中实线部)，握持臂54b成为彼此远离的状态。

从这个状态开始，驱动用于夹紧的缸54c而使活塞杆54cR下降时，握持臂54b沿着凹部54a的倾斜面54d被往下推，成为握持臂54b彼此接近的状态，从而握持在一对握持臂54b间配置的拉伸试验片T。

本实施方式的夹紧装置54中，如上所述握持臂54b沿着倾斜面54d滑动。因此，在对拉伸试验片T施加拉伸载荷的状态下，由于与拉伸试验片T之间的摩擦力，握持臂54b被向下方(即，向握持臂54b彼此更接近的方向)拉，握持臂54b握持拉伸试验片T的握持力变得更大。从而，拉伸试验中试验片不会从夹紧装置54脱落。

另外，夹紧装置65具有与夹紧装置54相同的构造，通过驱动用于夹紧的缸65c的活塞杆65cR，使握持臂65b(图1)移动。因此，对夹紧装置65的详细说明予以省略。

本发明实施方式的万能试验装置1中，在固定盘61的下表面和底板52的上表面分别设有用于按压的夹具66和55。如图3所示，用于按压的夹具66和55使用于从上下方向夹住压缩试验片P并对压缩试验片P施加压缩载荷的情况。即，在通过用于按压的夹具66和55将压缩用试验片P从上下方向夹住的状态下，使可动盘50向上方移动时，在底板52与固定盘61之间对压缩用试验片P施加压缩载荷。

如图1和图3所示，在固定盘61设有用于对施加于固定盘61的载荷(即，施加于拉伸试验片T的拉伸载荷、或施加于压缩试验片P的压缩载荷)进行测量的负载传感器71。此外，在基座框架10设有用于测量基座框架10与底板52间的距离的位移传感器72(例如内置有旋转编码器的度盘式指示器)。万能试验装置1的控制器75(后述)能够根据由负载传感器71测量出的载荷的大小和试验片的截面积，来计算施加于试验片的应力。此外，控制器75能够根据位移传感器72的测量结果和试验片的自然长度，来计算试验片的应变。

接着，对本发明实施方式的油压控制系统80加以说明。图4是表示包括油压控制系统80、主缸单元30和用于夹紧的缸54c、65c的万能试验装置1的驱动机构的概略框图。

如图4所示，本发明实施方式的油压控制系统80包括贮藏工作油的油箱82和泵单元81，该泵单元81从油箱82汲取工作油，并供给主缸单元30和用于夹紧的缸54c、65c。

泵单元81具有活塞泵81a和驱动活塞泵81a的伺服电机81b，该活塞泵81a将工作油从吸入口81a1吸入，从喷出口81a2喷出。伺服电机81b是能够精密控制旋转速度的电机，通过控制伺服电机81b的旋转速度，能够精密地调整活塞泵81a的工作油的喷出量。

主缸单元30具有套筒31，该套筒31将活塞32以能够滑动的方式容纳在其中。通过对在活塞32的顶面32a与套筒31之间形成的工作油室33供给工作油，能够将活塞32往上推。

在活塞泵81a的喷出口81a2与主缸单元30之间，设有第一电磁阀83。第一电磁阀83具有第一通口831、第二通口832、第三通口833和第四通口834。通过外部的控制器75的控制，第一电磁阀83能够在第一状态、第二状态和第三状态之间切换状态，该第一状态中全部的通口被隔断，该第二状态中第一通口831和第三通口833连接且第二通口832和第四通口834连接，该第三状态中第一通口831和第四通口834连接且第二通口832和第三通口833连接。

第一电磁阀83的第一通口831、第二通口832和第四通口834，分别与活塞泵81a的喷出口81a2、油箱82和主缸单元30的工作油室33连接。另外，第三通口833被堵塞。

在泵单元81汲取工作油时，如果将第一电磁阀83切换为第三状态，则工作油供应到主缸单元30的工作油室33，活塞32和固定于活塞32的可动盘50被推上去。本发明实施方式的油压控制系统80中，主缸单元30未经由节流阀(流量控制阀)地与活塞泵81a的喷出口81a2连接。即，能够通过控制泵单元81所供应的工作油的压力和流量(即，通过控制伺服电机81b的旋转速度)来调整活塞32的移动速度。

此外，如果将第一电磁阀83切换为第一状态，则工作油室33从油压回路断开，活塞32的位置被固定。

此外，如果将第一电磁阀83切换为第二状态，则工作油室33与油箱82连接，工作油室33内的工作油返回油箱82，活塞32和可动盘50下降。

另外，在工作油室33的内压高的状态下，存在工作油从套筒31的内周圆筒面31a与活塞32的外周圆筒面32b的间隙泄漏的可能性。在套筒31设有用于将从该间隙漏出的工作油回收的回收通口31b。回收通口31b与油箱82连接，漏出的工作油返回油箱82。

接着，对用于夹紧的缸54c和65c的驱动加以说明。

如图4所示，用于夹紧的缸54c是双动油压缸，其具有套筒54cS，和能够滑动地设置于套筒54cS内的活塞54cP。套筒54cS的内部空间被活塞54cP分割为缸盖侧油压室54cA和活塞杆侧油压室54cB，分割出的各油压室分别与油压回路连接。通过对缸盖侧油压室54cA供给工作油，并且从活塞杆侧油压室54cB排出工作油，活塞杆54cR下降，握持臂54b(图2)握持拉伸试验片T。此外，通过从缸盖侧油压室54cA排出工作油，并且对活塞杆侧油压室54cB供给工作油，活塞杆54cR上升，拉伸试验片T被握持臂54b放开。

用于夹紧的缸54c的动作被第二电磁阀85a控制。第二電磁閥85a具有第一通口85a1、第二通口85a2、第三通口85a3和第四通口85a4。第二电磁阀85a根据来自外部的控制器75的控制，将状态切换为第一状态或第二状态，该第一状态中，第一通口85a1和第三通口85a3连接且第二通口85a2和第四通口85a4连接，该第二状态中第一通口85a1和第四通口85a4连接且第二通口85a2和第三通口85a3连接。第二电磁阀85a的第一通口85a1、第二通口85a2、第三通口85a3和第四通口85a4分别与油箱82、活塞泵81a的喷出口81a2、用于夹紧的缸54c的活塞杆侧油压室54cB和缸盖侧油压室54cA连接。此外，在第二电磁阀85a的第四通口85a4与用于夹紧的缸54c的缸盖侧油压室54cA之间，设有先导单向阀(pilot checkvalve)86a。而且，在先导单向阀86a与用于夹紧的缸54c的缸盖侧油压室54cA之间，配置有蓄积器87a。

如果在泵单元81汲取工作油时，使第二电磁阀85a处于第一状态，则从泵单元81喷出的工作油被送到先导单向阀86a，先导单向阀86a的入口压力上升。由此，先导单向阀86a打开，工作油供向用于夹紧的缸54c的缸盖侧油压室54cA。此外，工作油从活塞杆侧油压室54cB内排出，并返回油箱82。结果，用于夹紧的缸54c的活塞杆54cR下降，拉伸试验片T(图1)被夹紧装置54握持。

当拉伸试验片T被完全握持时，先导单向阀86a的入口压力与出口压力大致相等，先导单向阀86a关闭。此时，利用蓄积器87a的气相部的内压，用于夹紧的缸54c的缸盖侧油压室54cA内的工作油被加压，由此维持拉伸试验片T的握持。

这样拉伸试验片T被握持，之后先导单向阀86a处于关闭的状态。因此，即使由于拉伸试验片T的屈服、断裂等导致先导单向阀86a的入口压力比出口压力更低，工作油的逆流也不会发生，用于夹紧的缸54c的缸盖侧油压室54cA内的工作油的压力不会降低。即，一旦拉伸试验片T被握持后，只要不是主动解除握持，拉伸试验片T的握持就不会解除。

如果使第二电磁阀85a处于第二状态，则从泵单元81喷出的工作油供给至用于夹紧的缸54c的活塞杆侧油压室54cB，活塞杆侧油压室54cB的内压上升。如图4所示，先导单向阀86a的先导通口连接于第二电磁阀85a与活塞杆侧油压室54cB之间的配管，当活塞杆侧油压室54cB的内压超过规定的设定值时，先导单向阀86a打开。由此，如果使第二电磁阀85a成为第二状态，则缸盖侧油压室54cA内的工作油返回油箱82，用于夹紧的缸54c的活塞杆54cR上升，拉伸试验片T(图1)的握持被解除。

此外，如图4所示，用于夹紧的缸65c是双动油压缸，该双动油压缸具有套筒65cS，和能够滑动地设于套筒65cS内的活塞65cP。套筒65cS的内部空间被活塞65cP分割为缸盖侧油压室65cA和活塞杆侧油压室65cB，分割出的各油压室分别与油压回路连接。通过对缸盖侧油压室65cA供应工作油，并且从活塞杆侧油压室65cB排出工作油，活塞杆65cR上升，握持臂65b(图2)握持拉伸试验片T。此外，通过从缸盖侧油压室65cA排出工作油，并且对活塞杆侧油压室65cB供应工作油，活塞杆65cR下降，拉伸试验片T被握持臂65b放开。

用于夹紧的缸65c的动作被第三电磁阀85b控制。第三电磁阀85b具有第一通口85b1、第二通口85b2、第三通口85b3和第四通口85b4。第三电磁阀85b根据来自外部的控制器75的控制，切换状态成为第一状态或第二状态，该第一状态中第一通口85b1和第三通口85b3连接且第二通口85b2和第四通口85b4连接，该第二状态中第一通口85b1和第四通口85b4连接且第二通口85b2和第三通口85b3连接。第三电磁阀85b的第一通口85b1、第二通口85b2、第三通口85b3和第四通口85b4分别与油箱82、活塞泵81a的喷出口81a2、用于夹紧的缸65c的活塞杆侧油压室65cB和缸盖侧油压室65cA连接。此外，在第三电磁阀85b的第四通口85b4与用于夹紧的缸65c的缸盖侧油压室65cA之间，设有先导单向阀86b。而且，在先导单向阀86b与用于夹紧的缸65c的缸盖侧油压室65cA之间，配置有蓄积器87b。

如果在泵单元81汲取工作油时，使第三电磁阀85b处于第一状态，则从泵单元81喷出的工作油被送到先导单向阀86b，先导单向阀86b的入口压力上升。由此，先导单向阀86b打开，工作油供应给用于夹紧的缸65c的缸盖侧油压室65cA。此外，工作油从活塞杆侧油压室65cB内排出，并返回油箱82。结果，用于夹紧的缸65c的活塞杆65cR上升，拉伸试验片T(图1)被夹紧装置54握持。

当拉伸试验片T被完全握持时，先导单向阀86b的入口压力和出口压力大致相等，先导单向阀86b关闭。此时，利用蓄积器87b的气相部的内压，用于夹紧的缸65c的缸盖侧油压室65cA内的工作油被加压，由此维持拉伸试验片T的握持。

这样拉伸试验片T被握持后，先导单向阀86b处于关闭的状态。因此，即使由于拉伸试验片T的屈服、断裂等导致先导单向阀86b的入口压力比出口压力更低，工作油的逆流也不会发生，用于夹紧的缸65c的缸盖侧油压室65cA内的工作油的压力不会降低。即，一旦拉伸试验片T被握持后，只要不主动解除握持，拉伸试验片T的握持不会解除。

如果使第三电磁阀85b处于第二状态，则从泵单元81喷出的工作油供应到用于夹紧的缸65c的活塞杆侧油压室65cB，活塞杆侧油压室65cB的内压上升。如图4所示，先导单向阀86b的先导通口连接到第三电磁阀85b与活塞杆侧油压室65cB之间的配管，当活塞杆侧油压室65cB的内压超过规定的设定值时，先导单向阀86b打开。由此，如果使第三电磁阀85b处于第二状态，则缸盖侧油压室65cA内的工作油返回油箱82，用于夹紧的缸65c的活塞杆65cR下降，拉伸试验片T(图1)的握持被解除。

本发明实施方式的万能试验装置1的油压控制系统80包括模块化减压阀(reducing modular valve)84a和84b，该模块化减压阀84a配置于第二电磁阀85a与活塞泵81a的喷出口81a2之间；该模块化减压阀84b配置于第三电磁阀85b与活塞泵81a的喷出口81a2之间。模块化减压阀84a具有入口84a1、出口84a2和放泄通口(relief port)84a3。入口84a1、出口84a2和放泄通口84a3分别与活塞泵81a的喷出口81a2、第二电磁阀85a的第二通口85a2和油箱82连接。同样地，模块化减压阀84b具有入口84b1、出口84a2和放泄通口84b3。入口84b1、出口84a2和放泄通口84b3分别与活塞泵81a的喷出口81a2、第二电磁阀85a的第二通口85a2和油箱82连接。模块化减压阀84a和84b是进行减压的阀，通过使从入口84a1和84b1导入的工作油的一部分从放泄通口84a3和84b3泄至油箱82，使出口84a2和84b2的压力成为规定的设定压力以下。另外，在入口84a1和84b1的压力为设定压力以上的情况下，出口84a2和84b2的压力被保持为设定压力。

如上所述，模块化减压阀84a和84b，使从活塞泵81a供给的工作油的一部分返回油箱82。由此，在第一电磁阀83切换为第三状态而使可动盘50上升时，送至主缸单元30的工作油的流量变得少于从活塞泵81a的喷出口81a2送出的工作油的流量。

通过利用伺服电机81b对活塞进行往复驱动，活塞泵81a供给与伺服电机81b的旋转速度成比例的流量的工作油。在这样的活塞泵81a中，如果循环数(cycle number)低，则工作油会产生脉动，工作油的流量控制变得困难。另一方面，在利用万能试验装置1进行拉伸试验、压缩试验的情况下，必须将实质上的静载荷施加于试验片，因此可动盘50必须以低速驱动。

本实施方式中，泵单元81的伺服电机81b以按照一定数值以上的旋转速度被驱动的方式被控制，使得能够确保为了抑制影响试验的脉动的发生所必需的工作油的流量。另一方面，如前所述，通过增加从模块化减压阀84a和84b流回油箱82的工作油的流量，能够使供应到主缸单元30的工作油的流量减少，能够将可动盘50的移动速度控制在为了进行实质上的静载荷试验而足够低的速度(例如0.1mm/s以下)。因此，本发明实施方式的万能试验装置1能够防止工作油的脉动，并且能够以低速驱动可动盘50，以对拉伸试验片T、压缩试验片P施加静载荷。

接着，对本发明实施方式的万能试验装置1的控制和测量进行以下说明。图5是进行万能试验装置1的驱动控制和测量处理的控制测量部70的概略框图。控制测量部70具有负载传感器71、位移传感器72、桥接电路73、放大器74、控制器75、伺服放大器76、测量电路77、PC78a、监视器78b、打印机78c和电源79。

伺服放大器76根据从控制器75送来的目标速度信号，利用从电源79供给的电力，生成用于驱动伺服电机81b的驱动电流，将该驱动电流供给伺服电机81b。此外，在伺服电机81b的驱动轴设有测量其旋转速度的编码器81e。伺服放大器76根据从编码器81e获得的伺服电机81b的驱动轴的旋转速度，进行对供给至伺服电机81b的电力(例如在脉冲宽度调变控制的情况下是驱动电流的脉冲宽度)进行调整的反馈控制。由此，伺服电机81b被控制，使得伺服电机81b的驱动轴的旋转速度与目标速度一致。

测量施加于试验片的载荷的负载传感器71的输出，经由桥接电路73和放大器74输入到测量电路77。同样地，用于测量试验片的位移的位移传感器72的输出也输入到测量电路77。测量电路77对来自负载传感器71和位移传感器72的模拟信号进行A/D转换，并送到PC78a。

PC78a根据从测量电路77送来的载荷和位移，描绘图表，并将该图表显示于监视器78b。例如：PC78a根据载荷的测量值和预先测量出的试验片的截面积，计算施加于试验片的应力，并且根据位移的测量值和试验片的载荷方向的尺寸(实际上是夹头间的距离)，计算试验片的应变，并将应力－应变的图形显示于监视器78b。此外，PC78a也可以将标示有测量值的图形输出到打印机78c。

此外，万能试验装置1的操作员通过操作PC78a，能够将可动盘50的移动速度指示值发送到控制器75。控制器75根据该移动速度指示值和从位移传感器72送来的位移量，计算要送到伺服放大器76的目标速度信号，并送至伺服放大器76。

以上已说明的实施方式中，利用泵单元所供给的油压来驱动主缸单元和一对用于夹紧的缸，但是，本发明也能够应用于结构更简单的油压控制系统。图6表示泵单元仅驱动主缸单元的、本发明另一实施方式的油压控制系统80’的概略油压回路图。另外，图6中，对于与上述实施方式的构成要素相同或相对应的构成要素标注相同或类似的符号。省略各部的详细说明。

在该实施方式中，在从将活塞泵81a的喷出口81a2和第一电磁阀83连接的管路分支的分支管上，直接连结有模块化减压阀84c。模块化减压阀84c的出口84c2被封闭，放泄通口84c3与油箱82连接。在泵单元81驱动缸单元30时，为了确保实质上脉动不会发生的程度的活塞泵81a的喷出量，模块化减压阀84c在维持输入侧的压力的同时经由放泄通口84c3使工作油流回油箱82。例如：如果令实质上不会发生脉动所必需的活塞泵81a的最低喷出量为D_min(L/min)，则模块化减压阀84c设定为，在缸单元30的驱动中总是使D_min(L/min)以上的流量从放泄通口84c3回流到油箱82。

以上是本发明举例表示的实施方式的说明。本发明的其它实施方式并非必需具有上述说明中的所有特征，也可以具有附加或代替的其它特征。例如，上述实施方式是使用油压缸作为油压致动器的例子，但是致动器的种类不限定于此，例如具有油压电机等公知的致动器的油压系统、万能试验装置也包含于本发明的范围。此外，油压泵也不限于活塞泵，在使用喷出量低的低速驱动时会发生脉动等不良现象的公知的泵的情况下，能够有效地应用本发明，此外，油压泵的驱动源不限于伺服电机，能够使用能够无级地调整旋转速度的任意种类的动力源。

附图标记

1 万能试验装置

30 主缸单元

50 可动盘

54 夹紧装置

54c 用于夹紧的缸

61 固定盘

65 夹紧装置

65c 用于夹紧的缸

70 控制测量部

80、80’ 油压控制系统

81 泵单元

81a 活塞泵

81b 伺服电机

84a、84b、84c 模块化减压阀

86a、86b 先导单向阀

87a、87b 蓄积器

P 压缩试验片

T 拉伸试验片

Claims (16)

1.一种油压系统，其特征在于，包括：

贮藏工作油的油箱；

油压致动器；

从所述油箱汲取工作油，并供给至所述油压致动器的油压泵；

从所述油压泵向所述油压致动器输送工作油的主管路；和

工作油分流机构，其设置在所述主管路的中途，对从该油压泵供给的工作油的一部分进行分流，使其返回所述油箱，

所述油压泵具有伺服电机，通过控制该伺服电机的旋转速度，能够控制所述工作油的喷出量，

从所述工作油分流机构分流到所述油箱的工作油的流量设定为所述油压泵能够维持脉动被抑制为要求的水平以下的喷出量的值。

2.如权利要求1所述的油压系统，其特征在于：

所述工作油分流机构具有从所述主管路分支的分支管路，和入口与该分支管路连接的减压阀。

3.如权利要求1所述的油压系统，其特征在于：

所述油压泵的喷出压力实质上不被减压地供给至所述油压致动器。

4.如权利要求3所述的油压系统，其特征在于：

所述油压致动器不经由对流量进行连续性控制的流量控制阀地与所述油压泵连接。

5.如权利要求4所述的油压系统，其特征在于：

所述油压致动器不经由节流阀地与所述油压泵连接。

6.如权利要求2所述的油压系统，其特征在于：

所述油压泵是活塞泵。

7.如权利要求1所述的油压系统，其特征在于：

所述伺服电机被控制为以一定值以上的旋转速度驱动，使得能够确保为了将所述脉动抑制到要求的水平以下所必需的工作油的流量。

8.如权利要求1～7中任一项所述的油压系统，其特征在于：

所述工作油分流机构以使出口的压力成为设定压力以下的方式进行减压，在入口的压力为设定压力以上的情况下，出口的压力被保持为设定压力。

9.一种万能试验装置，其包括：固定盘；能够相对于该固定盘移动的可动盘；和使该可动盘移动的油压系统，该万能试验装置对保持于该固定盘与该可动盘之间的试验片施加静载荷，

所述万能试验装置的特征在于，所述油压系统包括：

贮藏工作油的油箱；

活塞和套筒中的任意一方固定于所述可动盘的主油压缸；

从所述油箱汲取工作油并供给至所述主油压缸的油压泵；和

工作油分流机构，其配置于所述油压泵与所述主油压缸之间，使从该油压泵供给的工作油的一部分返回所述油箱，

所述油压泵具有伺服电机，通过控制该伺服电机的旋转速度，能够控制所述工作油的喷出量，

从所述工作油分流机构分流到所述油箱的工作油的流量设定为所述油压泵能够维持脉动被抑制为要求的水平以下的喷出量的值。

10.如权利要求9所述的万能试验装置，其特征在于：

还具有夹紧机构，该夹紧机构具有握持所述试验片的握持臂，和利用所述油压泵供给的工作油驱动该握持臂的用于夹紧的油压缸，

所述工作油分流机构是，配置于所述油压泵与所述用于夹紧的油压缸之间的减压阀。

11.如权利要求10所述的万能试验装置，其特征在于：

在将工作油供给到所述用于夹紧的油压缸的一方的油压室而使活塞移动时，所述夹紧机构握持所述试验片，

在所述用于夹紧的油压缸的所述一方的油压室与所述油压泵之间还设置有单向阀，该单向阀用于在所述试验片被握持的期间，防止工作油从该一方的油压室向该油压泵侧逆流。

12.如权利要求11所述的万能试验装置，其特征在于：

在所述油压泵与所述用于夹紧的油压缸之间还设置有切换阀，该切换阀将从该油压泵送来的工作油送至所述一方的油压室和另一方的油压室中的任意一个，

在将工作油供给到所述用于夹紧的油压缸的另一方的油压室而使活塞移动时，所述夹紧机构解除所述试验片的握持，

所述单向阀是其先导口与所述另一方的油压室连接的先导单向阀，当工作油供给到该另一方的油压室时，所述先导单向阀打开，工作油从所述一方的油压室排出。

13.如权利要求11所述的万能试验装置，其特征在于：

还具有配置于所述单向阀与所述一方的油压室之间的蓄积器。

14.如权利要求9所述的万能试验装置，其特征在于：

所述伺服电机被控制为以一定值以上的旋转速度驱动，使得能够确保为了将所述脉动抑制到要求的水平以下所必需的工作油的流量。

15.如权利要求10所述的万能试验装置，其特征在于：

通过增加从所述减压阀流回所述油箱的工作油的流量，使得供给至所述主油压缸的工作油的流量减少，控制所述可动盘的移动速度成为能够实质上进行静载荷试验的足够低的速度。

16.如权利要求9～15中任一项所述的万能试验装置，其特征在于：

所述工作油分流机构以使出口的压力成为设定压力以下的方式进行减压，在入口的压力为设定压力以上的情况下，出口的压力被保持为设定压力。