CN108488115A - 异次加载装置 - Google Patents

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葛星星
刘镇
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Abstract

本发明涉及一种异次加载装置，主要电动机、液压泵、三位五通电磁液压阀、脉冲调制器、计算机、多腔液压缸组成。本发明为一种目前尚未有的加载装置，通过利用脉冲信号的调制作用和多腔液压缸结构，在不同阶的空间方向上任意时间内多次改变加载荷载的大小，实现多阶不同大小荷载加载。

Description

异次加载装置
技术领域：
本发明涉及一种异次加载装置，通过利用脉冲信号的调制作用和多腔液压缸结构，在不同阶的空间方向上任意时间内多次改变加载荷载的大小，实现多阶不同大小荷载加载。
背景技术：
随着变频技术的发展，我们可以根据我们的需要改变加载频率，完成不同荷载加载任务，虽然市面上已有各种变频技术，比如电机变频调速技术、PWM液压阀便频技术等，但是这些变频技术都只能说改变同一阶的频率，往往无法满足一些复杂的情况，比如需要两阶荷载随需求发生变化，因此根据需要，在其一阶变频装置基础上，采用脉冲调制原理和多腔液压缸结构，在不同阶的空间方向上任意时间内可多次改变加载荷载的大小，比如在改变第一阶加载荷载大小时可同时或在设定时间内改变第二阶或更高阶的加载荷载大小，实现异次加载作用
发明内容：
本发明是一种可以实现不同频率荷载加载的异次加载装置。该装置主要由电动机、液压泵、三位五通电磁液压阀、脉冲调制器、计算机、多腔液压缸组成。电动机与液压泵连接，为液压泵提供动力；脉冲调制器、计算机与三位五通电磁液压阀的电磁线圈连接，用来控制阀的输出流量；多腔液压缸与三位五通电磁液压阀连接，通过横截面积不同的腔向外提供不同频大小的荷载。该装置利用对脉冲信号的调制和采用多腔液压缸结构来实现实现多阶不同大小荷载加载。
为实现前述目的，本发明采用了以下系统结构和技术方案。
采用变频器对电机频率控制的技术改变供电电源的频率，实现对电机转速的调节。交流变频液压调速技术，由于没有溢流损失和节流损失，可以实现液压调速系统的高功率并且提高调速范围和降低噪声。
采用脉冲调制器和计算机对电磁液压阀进行控制。脉冲调制器把控制信号B经计算机计算后输出，接着计算机输出另一系列作为载波信号的锯齿波信号C。脉宽调制器将输入的锯齿波信号C与输入的控制信号B比较后，转换为时间周期为T1的脉宽调制信号。如果在某一时刻控制信号B值大于C值，则输出高电平，否则输出低电平。当将这一指令施加到液压阀的电磁线圈上，在高电平期间该阀有流量Q通过，其余的时间内则无流量通过。电磁液压阀的流量Q与脉宽占空比a成正比。脉宽占空比a越大，通过电磁液压阀进入推进液压缸的平均流量越大，推进液压缸的运动速度就越快。计算机根据控制要求发出相应的脉宽调整信号，控制电磁液压阀开启或关闭，便可调整推进液压缸液压油流量的大小和流向。
电机变频技术和脉冲信号调频技术的结合可实现一阶方向上对荷载的改变。
多腔液压缸是主液压缸和第一次液压缸、第二次液压缸、第三次液压缸、第四次液压缸组成。主液压缸通过柔性管道与第一次液压缸、第二次液压缸、第三次液压缸、第四次液压缸连接配合起来，由于第一次液压缸、第二次液压缸、第三次液压缸、第四次液压缸的横截面积不一样，在传递的压强一致的情况下，使推进压力不一样，实现不同大小荷载加载。多腔液压缸可以实现二阶方向上对荷载的改变来满足需求。
本发明具有以下优点：
1.将电机变频技术和脉冲信号调制技术结合起来，可对液压系统频率进行改变，实现在一阶方向上对荷载的改变，同时操作方便，还可以降低传统变频方式的流量损失。
2.采用多腔液压缸，保证压强一致时，根据需求选择不同横截面积的液压缸，使推进压力不一样，实现第二阶或二阶以上方向上的不同大小荷载加载。
附图说明：
图1为异次加载装置的结构示意图；
图2为多腔液压缸的示意图
1变频器 2电动机 3液压泵 4安全阀 5脉冲调制器 6计算机 7三位五通电磁液压阀 8多腔液压缸 8-1主液压缸 8-2第一次液压缸 8-3第二次液压缸 8-4第三次液压缸 8-5第四次液压缸
具体实施方式：
本发明是一种可以实现不同频率荷载加载的异次加载装置。该装置由电动机2、液压泵3、三位五通电磁液压阀7、脉冲调制器5、计算机6、多腔液压缸8组成。电动机2与液压泵3连接，为液压泵3提供动力；脉冲调制器5、计算机6与三位五通电磁液压阀7的电磁线圈连接，用来控制阀的输出流量；多腔液压缸8与三位五通电磁液压阀7连接，通过横截面积不同的腔向外提供不同大小的荷载。该装置通过利用脉冲信号的调制作用和多腔液压缸结构，在不同阶的空间方向上任意时间内多次改变加载荷载的大小，实现多阶不同大小荷载加载。
多腔液压缸8是由主液压缸8-1和第一次液压缸8-2、第二次液压缸8-3、第三次液压缸8-4、第四次液压缸8-5组成，主液压缸8-1通过柔性管道与第一次液压缸8-2、第二次液压缸8-3、第三次液压缸8-4、第四次液压缸8-5连接配合，实现满足第二阶方向上加载荷载的不同。
以下结合示意图对本发明的技术方案进一步说明：
开启装置时，信号会通过变频器1，变频器1根据我们的需求调节电动机2的转速，电动机2驱动液压泵3工作，同时，信号也会通过脉冲调制器5，计算机6根据控制要求发出相应的脉宽调整信号，控制三位五通电磁液压阀7开启或关闭，此时通过三位五通电磁液压阀7进入推进主液压缸8-1的平均流量就会发生变化，推进主液压缸8-1的运动速度也会发生变化来完成第一阶的荷载大小变化，然后调节后的流量从主液压缸8-1进入到第一次液压缸8-2、第二次液压缸8-3、第三次液压缸8-4、第四次液压缸8-5里面，由于主液压缸8-1与第一次液压缸8-2、第二次液压缸8-3、第三次液压缸8-4、第四次液压缸8-5是用柔性管道相连，其压强是一致的，但每个次液压缸的横截面积不一样，推进压力不一样来实现第二阶的加载荷载变化。
如果需要改变更高阶方向上的荷载大小，操作方法如上一样。

Claims (2)

1.一种异次加载装置，主要由电动机、液压泵、三位五通电磁液压阀、脉冲调制器、计算机、多腔液压缸组成；电动机与液压泵连接，脉冲调制器、计算机与三位五通电磁液压阀的电磁线圈连接，多腔液压缸与三位五通电磁液压阀连接，通过利用脉冲信号的调制作用和多腔液压缸结构，在不同阶的空间方向上任意时间内多次改变加载荷载的大小，实现多阶不同大小荷载加载。
2.根据权利要求1所述的异次加载装置，其特征在于，多腔液压缸是由主液压缸和第一次液压缸、第二次液压缸、第三次液压缸、第四次液压缸组成，主液压缸通过柔性管道与第一次液压缸、第二次液压缸、第三次液压缸、第四次液压缸连接配合，实现第二阶方向上加载荷载大小的不同，并可以根据需要，在次液压缸的基础上扩展增加其他液压缸，完成更高阶方向的加载荷载的改变。
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