CN109341995A - 振动台水平滑台液压油回油流量的自动调节系统 - Google Patents

Abstract

一种振动台水平滑台液压油回油流量的自动调节系统；包括集油阀和分油阀；集油阀上连设有第一进油管路、回油管路、第二进油管路；分油阀上连设有进油管路、分油管路、回油管路；集油阀的第一进油管路连通水平滑台的出油口，回油管路连通回油泵的液压油进口；分油阀的进油管路连通回油泵的液压油出口，回油管路连通油源，分油管路连通集油阀的第二进油管路；还包括两液位传感器，分别对应水平滑台中液压油的上、下限液位设置。本发明通过控制回油泵的自动启停及调节水平滑台的回油流量，使水平滑台的供油和回油近乎平衡，让水平滑台内的液压油液位始终处于合理的范围，避免液位过低导致的油液混入空气，避免液位过高导致的油液溅出水平滑台。

Description

振动台水平滑台液压油回油流量的自动调节系统

技术领域

本发明涉及电动振动试验领域，具体涉及一种振动台水平滑台液压油回油流量的自动调节系统。

背景技术

电动振动台是一种用于各类环境振动试验的设备，广泛应用于航空航天、仪器仪表、汽车、家电、电子等行业。为了满足大尺寸、大重量、大倾覆力矩试件的试验需求，大部分振动台会拖动一个由若干个T形液压导轨承载的水平滑台。

为了满足T形导轨的承载需求，需要使用高压油源给导轨提供一定压力与流量的液压油，并且该液压油的压力和流量要符合承载要求，整个水平滑台的液压油流量需求近似为单个导轨的流量再乘上导轨数量。目前，在申请人生产的水平滑台中，T形导轨的液压油流量要求是在不小于8MPa的压力下，维持流量在1.5L/min左右。以常用的ST-1515型水平滑台为例，该水平滑台共有16组T形导轨呈4×4矩阵布置，共需要液压油在24L/min左右。为了防止水平滑台运动时油液飞溅，油框内的液位需要低于T形导轨底座的上表面（上限液位），这就要求回油泵的回油能力不能低于主泵的供油能力。

而根据了解，目前国内外振动台生产厂家的水平滑台回油均采用开放式回油，即，使用回油泵1通过回油管2直接从水平滑台3的油框内抽油，既没有液位控制系统，又没有流量调节装置。为了避免台面积油，回油泵1的回油能力会超出油源系统的供油（如图1所示）。这种开放式的回油方式有两个不足：

一、由于回油泵1的回油能力高于供油，因此会有供油不足的问题，导致水平滑台3内液压油的液位4过低，低于下限液位9，回油口5内的油液呈倒锥形，无可避免的会导致回油泵1抽入空气（如图2所示），而液压油混入空气会导致油液乳化，大大缩短液压油的寿命，并导致T形导轨6承载能力下降，造成水平滑台3响应变差。同时，回油泵1吸入空气会产生很大的噪音，并且当油液混入空气严重时，T形导轨6的承载能力大幅下降，甚至导致T形导轨6的滑块7与导轨座8直接刮擦，损坏导轨，造成严重的损失（如图3所示）。

二、水平滑台3运行时会产生大量的热量，随着液压油温度的变化，油液的粘度改变，供油流量也在改变。为了缓解液压油混入空气引起的油液乳化，采用开放式回油的油泵回油能力不能超出供油太多，这可能会导致液压油温度较高时，供油流量大于回油流量，使水平滑台内液压油液位达到甚至超过上限液位10。当液位超过上限液位10后，随着T形导轨6的滑动，油液会飞溅出来，需要中断试验，这可能会给客户造成巨大的经济损失。

三、随着可靠性试验技术的发展，综合环境试验的运用越来越广泛，振动试验与温度试验同时进行的试验也越来越多。温度试验箱内温度的剧烈变化，导致承载试件的水平滑台的温度也随之剧烈变动，从而使与水平滑台接触的液压油的温度也显著的变动。液压油的温度变化使供应到水平滑台的液压油流量也一直在起伏，时大时小。为了保证液压油的工况，回油流量也需要随供油流量的改变而改变，传统的开放式回油已经不能满足大温变试验条件下的水平滑台回油需求。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种振动台水平滑台液压油回油流量的自动调节系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种振动台水平滑台液压油回油流量的自动调节系统；包括供油单元、回油单元以及控制单元；

所述供油单元包括油源，该油源通过供油管路向水平滑台提供液压油；

所述回油单元包括集油阀和分油阀；所述集油阀上连设有第一进油管路、回油管路以及第二进油管路；所述分油阀上连设有进油管路、分油管路以及回油管路；

所述集油阀的第一进油管路连通水平滑台的出油口，用于接收水平滑台的回油；所述集油阀的回油管路连通回油泵的液压油进口，所述回油经该回油管路流至回油泵中；所述集油阀的第二进油管路连通所述分油阀的分油管路，用于接收分油阀的分油；

所述分油阀的进油管路连通所述回油泵的液压油出口，用于接收回油泵的出油；所述分油阀的回油管路连通油源，所述回油经该回油管路流至油源中；所述分油阀的分油管路连通所述集油阀的第二进油管路，用于将部分回油分流至集油阀中，再经集油阀回油至所述回油泵进油口；

所述控制单元包括控制电路以及与该控制电路电性连接的两液位传感器；第一液位传感器对应水平滑台中液压油的下限液位设置，第二液位传感器对应水平滑台中液压油的上限液位设置；构成当所述液压油降至下限液位时，所述控制电路关闭回油或减少回油量，使液压油液位得以上升；当所述液压油升至上限液位时，所述控制电路开启回油或增加回油量，使液压油液位得以下降。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述集油阀为两进一出的阀门，各管路均为单向流通管路；所述分油阀为一进两出的阀门，各管路均为单向流通管路。

2．上述方案中，所述分油阀上设有电磁比例阀，该电磁比例阀电连接所述控制电路，通过控制电路调节所述分油管路的分油流量；由于进入分油阀的液压油油量一定，因此通过对所述分油流量进行调节可达到调节回油量的目的；

当所述液压油降至下限液位时，所述控制电路控制电磁比例阀增加所述分油管路中液压油的流量，进而减少液压油回到油源的流量，使液压油液位得以上升；当所述液压油升至上限液位时，所述控制电路控制电磁比例阀减少所述分油管路中液压油的流量，进而增加液压油回到油源的流量，使液压油液位得以下降。

3．上述方案中，所述控制单元还包括两流量传感器，第一流量传感器设于所述分油阀的回油管路中，第二流量传感器设于所述油源的供油管路中；

所述分油阀上设有电磁比例阀，该电磁比例阀电连接所述控制电路，通过控制电路调节所述分油管路的分油流量，进而达到调节回油的目的；

所述控制电路通过判断两所述流量传感器的差值决定是否要启动所述电磁比例阀动作并调节其开度大小；

当所述差值为正，且该差值的绝对值所对应的电压值大于电磁比例阀的动作门限电压时，所述电磁比例阀正向动作并加大开度，以增加分油阀分油管路的分油流量，进而减少回油管路的回油流量；

当所述差值为负，且该差值的绝对值所对应的电压值大于电磁比例阀的动作门限电压时，所述电磁比例阀反向动作并减小开度，以减少分油阀分油管路的分油流量，进而增加回油管路的回油流量。

每个型号的水平滑台都有各自适合的工作流量范围，与之相配套的回油系统的回油流量需要随水平滑台的不同而改变。由于回油量比供油大，需要调节电磁比例阀，将回油泵的出油分流一部分至集油阀，使回油系统的回油与油源供油近乎平衡，同时使水平滑台内的液位处于合理位置，避免液压油混入空气。通过调整电磁比例阀使压力达到合适的设定范围数值，此时，回油量几乎等于供油量。

4．上述方案中，所述电磁比例阀通常用于压力较高的油路中主油路的开环控制，输入的控制信号通常为某个设定值，由于依靠改变油路导通面积的方式调节流量会引起较大的压力损失，因此在高压动力油路中可以接受，但在必须维持较低压力的回油系统中就会造成很多难以预测的麻烦。本案通过将电磁比例阀用于分油管路中，通过两个流量传感器的输出信号形成闭环控制，使系统输出在低压的工况下，不会造成分油阀回油管路的压力损失，同时使回油流量跟随着油源的输出流量而变动。

5．上述方案中，所述动作门限电压（K）是按分油阀回油流量调节精度要求而改变的数值，通常与电磁比例阀最大输入电压成一定比例；例如，在调节精度要求高的场合，该动作门限电压为最大输入电压的5%，在调节精度要求低的场合，该动作门限电压为最大输入电压的10~20%。在最大输入电压下，电磁比例阀完全打开。

在ΔV达到一定数值时K时（K为动作门限电压），微处理器（PLC）的输出电压才会实时改变，否则维持上一刻输出电压不变。借此设计，可延长电磁比例阀的工作寿命，避免使用过程中在短时间内频繁调节电磁比例阀。

6．上述方案中，还包括报警电路，该报警电路与至少一所述液位传感器电连接，构成当液压油液位到达上限位置或下限位置时发出报警信号进行提示，该提示可以是报警音或/和报警灯报警。

7．上述方案中，所述液位传感器为光电传感器。由于水平滑台的内部空间有限，无法安装较大体积的液位传感器，故优选体积较小的光电式液位传感器。

8．上述方案中，液压油在分油阀上分为两路，一路输出至油源的油箱，另一路由电磁比例阀调节后经分油管路回到集油阀。

由于流量可调，回油泵的选择余地比较宽裕，选择回油能力大一些回油泵。同时，回油泵依靠负压吸油，回油电机的功率设置较高，可避免由于负压不够而产生巨大噪音；用于回油的管路管径可设置较大，以避免产生过大的阻力。

9．上述方案中，本系统控制方法包括以下步骤：

步骤一、启动回油泵工作电路；

步骤二、判断此时液压油是否位于上限液位或下限液位

若此时液压油位于上限液位，则所述电磁比例阀反向动作并减小开度，以减少分油阀分油管路的分油流量，进而增加回油管路的回油流量；并同时进行上限液位报警；若液压油未位于上限液位，则解除上限液位报警。

若此时液压油位于下限液位，则停止回油泵工作一预定时间（T），该预定时间（T）与油源供油速度的关系不得使液压油达到或超过上限液位（通常使液位达到上限液位与下限液位的中点）；同时所述电磁比例阀正向动作并加大开度，以增加分油阀分油管路的分油流量，进而减少回油管路的回油流量；并同时进行下限液位报警；若液压油未位于下限液位，则解除下限液位报警。

步骤三、判断此时所述分油阀回油管路的回油流量是大于还是小于所述油源供油管路的供油流量

若大于，且所述差值为正，同时该差值的绝对值所对应的电压值大于电磁比例阀的动作门限电压时，所述电磁比例阀正向动作并加大开度，以增加分油阀分油管路的分油流量，进而减少回油管路的回油流量，直至分油阀回油管路的回油流量等于油源供油管路的供油流量；

若小于，且所述差值为负，同时该差值的绝对值所对应的电压值大于电磁比例阀的动作门限电压时，所述电磁比例阀反向动作并减小开度，以减少分油阀分油管路的分油流量，进而增加回油管路的回油流量，直至分油阀回油管路的回油流量等于油源供油管路的供油流量。

10．上述方案中，于步骤三中，还判断此时所述分油阀回油管路的回油流量是否等于所述油源供油管路的供油流量，若“是”，则维持此时所述电磁比例阀的状态不变，此时分油阀回油管路的回油流量不变；若“否”，判断此时分油阀回油管路的回油流量是大于还是小于油源供油管路的供油流量。

11．上述方案中，所述差值的绝对值所对应的电压值（ΔV）满足以下条件：

ΔV=k（F1-F2）；

其中，k为比例系数，由电磁比例阀自身的特性决定；

F1为第一流量传感器发出的流量信号，F2为第二流量传感器发出的流量信号。

k是电磁比例阀的输入电压-流量特性值，由电磁比例阀自身的流道截面积、驱动线圈的绕制方式有关。数值上约等于电磁比例阀的最大输入电压除以电磁比例阀的最大流量得到的数值。

12．上述方案中，所述控制电路将分油阀上的第一流量传感器的流量信号（F1）与油源上的第二流量传感器的流量信号（F2）输入到一微处理器中（如单片机、PLC），通过模/数转换模块将两所述信号（F1、F2）转换为数字信号，再通过微处理器（PLC程序）将这两个数字信号处理为驱动电磁比例阀所需要的电压数值，最后经过数/模对该电压数值处理并输出实时的驱动电压给电磁比例阀；

具体的，将电磁比例阀的驱动电压V分解为V0与ΔV；其中，V0为上一时刻的驱动电压，V=V0+ΔV；

在回油泵的电机启动之前，液压油处于相对静止状态，第一流量传感器的流量信号（F1）与第二流量传感器的流量信号（F2）此时均为0，电磁比例阀的输入信号为0；定义此时为t0时刻，则V_t0为0；

在启动电机后，定义此时为t1时刻，通过回油泵的工作，所述第一流量传感器的流量信号F1比第二流量传感器的流量信号F2大，因此ΔV＞0；此时，V_t1= V_t0+ΔV=0+ΔV，V _t1＞0；微处理器（PLC）输出驱动电压为ΔV，电磁比例阀正向调节，调节量与ΔV成正比，从而分油阀中分油管路内的液压油流量增大，回油管路内液压油流量减少；

一段时间之后，定义此时为t2时刻：

如果第一流量传感器的流量信号F1依然比第二流量传感器的流量信号F2大，即ΔV＞0，则V_t2=V_t1+ΔV＞V_t1；电磁比例阀进一步正向调节，分油管路内的液压油流量继续增大，回油管路内的液压油流量继续减少；

如果第一流量传感器的流量信号F1比第二流量传感器的流量信号F2小，即ΔV＜0，则V_t2'=V_t1+ΔV＜V_t1；微处理器（PLC）的输出电压比上一时刻的输出电压小，减少的量与两流量传感器的输出差值成正比，电磁比例阀反向调节，分油管路内液压油的流量减小，回油管路内液压油的流量变大；

如果第一流量传感器的流量信号F1与第二流量传感器的流量信号F2相等，即ΔV =0，则V_t2"=V_t1+ΔV=V_t1；微处理器（PLC）的输出电压为上一时刻的输出电压，电磁比例阀维持现状，分油管路内的液压油流量不变，回油管路内的液压油流量也不变。

13．上述方案中，所述回油泵停止工作的预定时间T的计算方法如下：

每一个型号的水平滑台大小尺寸基本相同，其表面积S为一个确定的值。当液压油降至下限液位时，关闭回油泵的时间T为上限、下限液位差值的一半H乘以水平滑台表面积S再除以第二流量传感器发出的流量信号F2。将S，H以及F2通过微处理器经除法程序可以计算出T的具体值。将T输出给微处理器（如PLC）中的计时器，通过计时器控制回油泵对应的继电器，即可实现控制回油泵停止运行，使液压油的液位上升。

14．上述方案中，当所述回油泵的电机关停后，延时一缓冲时间将所述控制电路的电源关闭，电磁比例阀的继电器断电，其阀芯在弹簧的作用下复位。

该缓冲时间的为一人为设定时间，通常为十秒左右，以对回油单元中的各元器件进行保护。

15．上述方案中，增加、减少负载时，振动台会暂停运行，再次启动振动台工作时，由于负载发生了变化，会导致液压油的流量发生短时间内的快速变化；

结合环境温度试验时，温控箱内的温度变化极快，水平滑台的温度变化极快，温度传导至液压油的温度变化较快，流量变化快。

基于上述两种情形，更说明了需要优先对上限液位和下限液位进行判断的重要性，以确保水平滑台运行的可靠性。

16．上述方案中，所述控制电路除了本案例举的微处理器而外，也可以是模拟电路，模拟电路的实施方案为本领域技术人员所能够掌握，故不赘述，需要说明的是，通过模拟电路可实现各判断同时进行。

本发明的工作原理及优点如下：

相比现有技术而言，本发明系统能通过控制回油泵电机的自动启停以及实时调节水平滑台的回油流量，使水平滑台的供油和回油近乎平衡，让水平滑台内的液压油液位始终处于合理的范围，避免液位过低导致的油液内混入空气引起液压油的工况变差，也防止了液位过高导致的液压油溅出水平滑台。工况良好的液压油使水平滑台内的T形承载导轨处于理想的工作状态，能大大提高水平滑台的承载能力以及均匀度。同时，由于避免了液压油混入空气，使回油泵运行时的噪音显著降低。

附图说明

附图1为传统水平滑台回油结构的示意图；

附图2为水平滑台吸油口的结构示意图；

附图3为水平滑台T形导轨的结构示意图；

附图4为本发明实施例水平滑台回油结构的示意图；

附图5为本发明实施例集油阀的结构示意图；

附图6为本发明实施例分油阀的结构示意图；

附图7为本发明实施例系统的运行原理框图；

附图8为本发明实施例电磁比例阀的结构示意图。

以上附图中：1．回油泵；2．回油管；3．水平滑台；4．液压油的液位；5．回油口；6．T形导轨；7．滑块；8．导轨座；9．下限液位；10．上限液位；11．集油阀；12．分油阀；13．集油阀的第一进油管路；14．集油阀的回油管路；15．集油阀的第二进油管路；16．分油阀的进油管路；17．分油阀的分油管路；18．分油阀的回油管路；19．水平滑台；20．回油泵；21．液压油进口；22．液压油出口；23．第一液位传感器；24．第二液位传感器；25．下限液位；26．上限液位；27．电磁比例阀；28．电机；29．阀芯；30．弹簧；31．线圈；32．磁铁；33．线圈接线端。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见附图4~7所示，一种振动台水平滑台液压油回油流量的自动调节系统；包括集油阀11和分油阀12；所述集油阀11上连设有第一进油管路13、回油管路14以及第二进油管路15；该集油阀11为两进一出的阀门，各管路均为单向流通管路。所述分油阀12上连设有进油管路16、分油管路17以及回油管路18；该分油阀为一进两出的阀门，各管路均为单向流通管路。

所述集油阀11的第一进油管路13连通水平滑台19的出油口，用于接收水平滑台19的回油，该第一进油管路13可以是多根。所述集油阀11的回油管路14连通回油泵20的液压油进口21，所述回油经该回油管路14流至回油泵20中；所述集油阀11的第二进油管路15连通所述分油阀12的分油管路17，用于接收分油阀12的分油。

所述分油阀12的进油管路16连通所述回油泵20的液压油出口22，用于接收回油泵20的出油；所述分油阀12的回油管路18连通油源，所述回油经该回油管路18流至油源中，该油源为所述水平滑台19提供液压油；所述分油阀12的分油管路17连通所述集油阀11的第二进油管路15，用于将部分回油分流至集油阀11中，再经集油阀11回油至所述回油泵20。

其中，还包括两液位传感器23、24，均与一控制电路电性连接；第一液位传感器23对应水平滑台19中液压油的下限液位25设置，第二液位传感器24对应水平滑台19中液压油的上限液位26设置。

液压油在分油阀12上分为两路，一路输出至油源的油箱，另一路由电磁比例阀27调节后经分油管路17回到集油阀11。由于流量可调，回油泵20的选择余地比较宽裕，可选择回油能力大一些回油泵20。同时，回油泵20依靠负压吸油，回油电机28的功率设置较高，可避免由于负压不够而产生巨大噪音；用于回油的管路管径可设置较大，以避免产生过大的阻力。

还可包括报警电路，该报警电路与至少一所述液位传感器电连接，构成当液压油液位到达上限位置26或下限位置25时发出报警信号进行提示，该提示可以是报警音或/和报警灯报警。

其中，所述液位传感器23、24为光电传感器。由于水平滑台19的内部空间有限，无法安装较大体积的液位传感器，故优选体积较小的光电式液位传感器。

其中，所述分油阀12上设有电磁比例阀27，该电磁比例阀27电连接所述控制电路，通过控制电路调节所述分油管路17的分油流量，进而达到调节回油的目的；

当所述液压油降至下限液位25时，所述控制电路控制电磁比例阀27增加所述分油管路17中液压油的流量，进而减少液压油回到油源的流量，使液压油液位得以上升；当所述液压油升至上限液位26时，所述控制电路控制电磁比例阀27减少所述分油管路17中液压油的流量，进而增加液压油回到油源的流量，使液压油液位得以上升。

所述控制单元还包括两流量传感器（未附图示），第一流量传感器设于所述分油阀12的回油管路18中，第二流量传感器设于所述油源的供油管路（未附图示）中；

所述控制电路通过判断两所述流量传感器的差值决定是否要启动所述电磁比例阀27动作并调节其开度大小；所述差值为第一流量传感器发出的流量信号值减去第二流量传感器发出的流量信号值。

当所述差值为正，且该差值的绝对值所对应的电压值大于电磁比例阀27的动作门限电压K时，所述电磁比例阀27正向动作并加大开度，以增加分油阀12分油管路17的分油流量，进而减少回油管路18的回油流量；

当所述差值为负，且该差值的绝对值所对应的电压值大于电磁比例阀27的动作门限电压K时，所述电磁比例阀27反向动作并减小开度，以减少分油阀12分油管路17的分油流量，进而增加回油管路18的回油流量。

每个型号的水平滑台19都有各自适合的工作流量范围，与之相配套的回油系统的回油流量需要随水平滑台19的不同而改变。由于回油量比供油大，需要调节电磁比例阀27，将回油泵20的出油分流一部分至集油阀11，使回油系统的回油与油源供油近乎平衡，同时使水平滑台19内的液位处于合理位置，避免液压油混入空气。通过调整电磁比例阀27使压力达到合适的设定范围数值，此时，回油量略大于供油量。

本系统控制方法包括以下步骤：

步骤一、启动回油泵1工作电路；

步骤二、判断此时液压油是否位于上限液位26或下限液位25

若此时液压油位于上限液位26，则所述电磁比例阀27反向动作并减小开度，以减少分油阀12分油管路17的分油流量，进而增加回油管路18的回油流量；并同时进行上限液位26报警；若液压油低于了上限液位26，则解除上限液位26报警。

若此时液压油位于下限液位25，则停止回油泵1工作一预定时间（T），该预定时间（T）与油源供油速度的关系不得使液压油达到或超过上限液位26；同时所述电磁比例阀27正向动作并加大开度，以增加分油阀12分油管路17的分油流量，进而减少回油管路18的回油流量；并同时进行下限液位25报警；若液压油高于了下限液位25，则解除下限液位25报警。

步骤三、判断此时所述分油阀12回油管路18的回油流量是大于还是小于所述油源供油管路的供油流量

若大于，且所述差值为正，同时该差值的绝对值所对应的电压值大于电磁比例阀27的动作门限电压K时，所述电磁比例阀27正向动作并加大开度，以增加分油阀12分油管路17的分油流量，进而减少回油管路18的回油流量，直至分油阀12回油管路18的回油流量等于油源供油管路的供油流量；

若小于，且所述差值为负，同时该差值的绝对值所对应的电压值大于电磁比例阀27的动作门限电压K时，所述电磁比例阀27反向动作并减小开度，以减少分油阀12分油管路17的分油流量，进而增加回油管路18的回油流量，直至分油阀12回油管路18的回油流量等于油源供油管路的供油流量。

于步骤三中，还判断此时所述分油阀12回油管路17的回油流量是否等于所述油源供油管路的供油流量，若“是”，则维持此时所述电磁比例阀27的状态不变，此时分油阀12回油管路18的回油流量不变；若“否”，判断此时分油阀12回油管路18的回油流量是大于还是小于油源供油管路的供油流量，即，回到步骤三开始时。

其中，步骤二对液压油上限液位26和下限液位25判断优先于步骤三对液压油流量的判断，是因为液压油达到上限液位26或下限液位25会对系统运行造成不良影响，而对于回油流量的判断只是为了达到系统“回油-供油”的平衡，属于系统理想的运行状态要求。

其中，所述差值的绝对值所对应的电压值（ΔV）满足以下条件：

ΔV=k（F1-F2）；

其中，k为比例系数，由电磁比例阀27自身的特性决定；F1为第一流量传感器发出的流量信号，F2为第二流量传感器发出的流量信号。

具体说明，k是电磁比例阀27的输入电压-流量特性值，由电磁比例阀27自身的流道截面积、驱动线圈的绕制方式有关。数值上约等于电磁比例阀27的最大输入电压除以电磁比例阀27的最大流量得到的数值。

其中，所述控制电路将分油阀12上的第一流量传感器的流量信号F1与油源上的第二流量传感器的流量信号F2输入到一微处理器中（如单片机、PLC），通过模/数转换模块将两所述信号F1、F2转换为数字信号，再通过微处理器（PLC程序）将这两个数字信号处理为驱动电磁比例阀27所需要的电压数值，最后经过数/模对该电压数值处理并输出实时的驱动电压给电磁比例阀；

具体的，将电磁比例阀27的驱动电压V分解为V0与ΔV；其中，V0为上一时刻的驱动电压，V=V0+ΔV；

在回油泵1的电机28启动之前，液压油处于相对静止状态，第一流量传感器的流量信号F1与第二流量传感器的流量信号F2此时均为0，电磁比例阀的输入信号为0；定义此时为t0时刻，则V_t0为0；

在启动电机后，定义此时为t1时刻，通过回油泵的工作，所述第一流量传感器的流量信号F1比第二流量传感器的流量信号F2大，因此ΔV＞0；此时，V_t1= V_t0+ΔV=0+ΔV，V _t1＞0；微处理器（PLC）输出驱动电压为ΔV，电磁比例阀27正向调节，调节量与ΔV成正比，从而分油阀12中分油管路17内的液压油流量增大，回油管路18内液压油流量减少；

一段时间之后，定义此时为t2时刻：

如果第一流量传感器的流量信号F1依然比第二流量传感器的流量信号F2大，即ΔV＞0，则V_t2=V_t1+ΔV＞V_t1；电磁比例阀27进一步正向调节，分油管路17内的液压油流量继续增大，回油管路18内的液压油流量继续减少；

如果第一流量传感器的流量信号F1比第二流量传感器的流量信号F2小，即ΔV＜0，则V_t2'=V_t1+ΔV＜V_t1；微处理器（PLC）的输出电压比上一时刻的输出电压小，减少的量与两流量传感器的输出差值成正比，电磁比例阀27反向调节，分油管路17内液压油的流量减小，回油管路18内液压油的流量变大；

如果第一流量传感器的流量信号F1与第二流量传感器的流量信号F2相等，即ΔV =0，则V_t2"=V_t1+ΔV=V_t1；微处理器（PLC）的输出电压为上一时刻的输出电压，电磁比例阀27维持现状，分油管路17内的液压油流量不变，回油管路18内的液压油流量也不变。

其中，所述回油泵1停止工作的预定时间T的计算方法如下：

每一个型号的水平滑台3大小尺寸基本相同，其表面积S为一个确定的值。当液压油降至下限液位25时，关闭回油泵1的时间T为上限、下限液位差值的一半H乘以水平滑台3表面积S再除以第二流量传感器发出的流量信号F2，将S，H以及F2通过微处理器经除法程序可以计算出T的具体值。将T输出给微处理器（如PLC）中的计时器，通过计时器控制回油泵对应的继电器，即可实现控制回油泵停止运行，使液压油的液位上升。

其中，如图8所示，所述电磁比例阀27包括一电磁驱动的阀芯29，该阀芯29上配合一弹簧30；还包括线圈31、磁铁32、线圈接线端33；当所述回油泵1的电机28关停后，延时一缓冲时间将所述控制电路的电源关闭，电磁比例阀27的继电器断电，其阀芯29在弹簧30的作用下复位。

该缓冲时间的为一人为设定时间，通常为十秒左右，以对回油单元中的各元器件进行保护。

其中，增加、减少负载时，振动台会暂停运行，再次启动振动台工作时，由于负载发生了变化，会导致液压油的流量发生短时间内的快速变化；结合环境温度试验时，温控箱内的温度变化极快，水平滑台3的温度变化极快，温度传导至液压油的温度变化较快，流量变化快。基于上述两种情形，更说明了需要优先对上限液位26和下限液位25进行判断的重要性，以确保水平滑台3运行的可靠性。

其中，所述控制电路除了本案例举的微处理器而外，也可以是模拟电路，模拟电路的具体实施方案比较灵活多变，为本领域技术人员所能够掌握，故不赘述，需要说明的是，通过模拟电路可实现各判断的同时进行。

相比现有技术而言，本发明系统能通过控制回油泵电机的自动启停以及调节水平滑台的回油流量，使水平滑台的供油和回油近乎平衡，让水平滑台内的液压油液位始终处于合理的范围，避免液位过低导致的油液内混入空气引起液压油的工况变差，也防止了液位过高导致的液压油溅出水平滑台。工况良好的液压油使水平滑台内的T形承载导轨处于理想的工作状态，能大大提高水平滑台的承载能力以及均匀度。同时，由于避免了液压油混入空气，使回油泵运行时的噪音显著降低。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种振动台水平滑台液压油回油流量的自动调节系统；其特征在于：

包括供油单元、回油单元以及控制单元；

所述供油单元包括油源，该油源通过供油管路向水平滑台提供液压油；

所述回油单元包括集油阀和分油阀；所述集油阀上连设有第一进油管路、回油管路以及第二进油管路；所述分油阀上连设有进油管路、分油管路以及回油管路；

所述集油阀的第一进油管路连通水平滑台的出油口，用于接收水平滑台的回油；所述集油阀的回油管路连通回油泵的液压油进口，所述回油经该回油管路流至回油泵中；所述集油阀的第二进油管路连通所述分油阀的分油管路，用于接收分油阀的分油；

所述分油阀的进油管路连通所述回油泵的液压油出口，用于接收回油泵的出油；所述分油阀的回油管路连通油源，所述回油经该回油管路流至油源中；所述分油阀的分油管路连通所述集油阀的第二进油管路，用于将部分回油分流至集油阀中，再经集油阀回油至所述回油泵；

所述控制单元包括控制电路以及与该控制电路电性连接的两液位传感器；第一液位传感器对应水平滑台中液压油的下限液位设置，第二液位传感器对应水平滑台中液压油的上限液位设置；构成当所述液压油降至下限液位时，所述控制电路关闭回油并减少回油量，使液压油液位得以上升；当所述液压油升至上限液位时，所述控制电路开启回油并增加回油量，使液压油液位得以下降。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述分油阀上设有电磁比例阀，该电磁比例阀电连接所述控制电路，通过控制电路调节所述分油管路的分油流量；

当所述液压油降至下限液位时，所述控制电路控制电磁比例阀增加所述分油管路中液压油的流量，进而减少液压油回到油源的流量，使液压油液位得以上升；当所述液压油升至上限液位时，所述控制电路控制电磁比例阀减少所述分油管路中液压油的流量，进而增加液压油回到油源的流量，使液压油液位得以下降。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述控制单元还包括两流量传感器，第一流量传感器设于所述分油阀的回油管路中，第二流量传感器设于所述油源的供油管路中；

所述分油阀上设有电磁比例阀，该电磁比例阀电连接所述控制电路，通过控制电路调节所述分油管路的分油流量，进而达到调节回油的目的；

所述控制电路通过判断两所述流量传感器的差值决定是否要启动所述电磁比例阀动作并调节其开度大小；

当所述差值为正，且该差值的绝对值所对应的电压值大于电磁比例阀的动作门限电压时，所述电磁比例阀正向动作并加大开度，以增加分油阀分油管路的分油流量，进而减少回油管路的回油流量；

当所述差值为负，且该差值的绝对值所对应的电压值大于电磁比例阀的动作门限电压时，所述电磁比例阀反向动作并减小开度，以减少分油阀分油管路的分油流量，进而增加回油管路的回油流量。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：还包括报警电路，该报警电路与至少一所述液位传感器电连接，构成当液压油液位到达上限位置或下限位置时发出报警信号进行提示。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述液位传感器为光电传感器。