CN211777946U - 包容式节点伺服泵控测试台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种包容式节点伺服泵控测试台，所述测试台由伺服电机、伺服驱动器、双向闭式泵、液压站、专用运动控制器及其与之配套的相关附件组成。所述运动控制器对压力和流量进行模拟量控制，油缸运动过程中进行流量控制，负载压力达到设定值时自动降低泵至维持压力所需要的转速，进入压力控制模式。所述测试台通过计算机或手动操作可以实现测试油路的切换及信号采集功能，通过所述测控系统能够自动绘制各种特性曲线并完成数据的处理和存储、报告生成等工作。本实用新型结构紧凑、油箱容积小、发热量低、压力流量位置控制精度高、低噪音、低能耗，测试台整体具有功能齐全、自动化程度高、操作简单、测试精度高、维护方便。

Description

包容式节点伺服泵控测试台

技术领域

本实用新型属于控制和测试领域，涉及一种包容式节点伺服泵控测试台。

背景技术

桁架结构的节点受力复杂，应力集中严重，包容式节点能够简化结构，降低应力集中，提高节点的强度和可靠性，为得到包容式节点的极限承载能力及其疲劳寿命，需要进行节点的极限承载及疲劳试验。

传统的试验和测试方法多是基于原结构进行，这种试验操作困难，成本高昂。目前基于子结构进行试验和测试的模拟实验台已经被采用，其中应用最为广泛的是机械式结构，这种结构成本低，工作原理简单，但试验精度较低，且这种类型的试验台依托于工作人员操作，导致人员工作负荷大，尤其是对于金属结构疲劳试验，其试验次数多，时间成本和劳动成本较大。

考虑到伺服控制精度高，易于实现半自动化等优点，本实用新型提出一种包容式节点伺服泵控测试台，该试验台可用于试验各种型号包容式节点的极限承载能力以及在交变载荷下的疲劳寿命，且结构紧凑，控制精度高。

实用新型内容

为克服现有技术所存在的缺陷，本实用新型提供一种包容式节点伺服泵控测试台。

为达到上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种包容式节点伺服泵控测试台，用于给油缸提供推力的原件集成站，包括液压系统和电控系统，所述液压系统包括伺服电机、压力传感器及双向定量泵，所述电控系统包括运动控制器和驱动器，所述压力传感器分别设置在所述油缸的上腔和下腔，所述压力传感器与所述运动控制器连接，所述运动控制器通过所述驱动器与所述伺服电机连接，所述伺服电机与所述双向定量泵连接，所述双向定量泵用于连通所述油缸的上腔和下腔。

在其中一个实施例中，还包括动力站，所述电控系统安装于所述动力站的顶部，所述伺服电机位于所述动力站的左上侧，所述双向定量泵安装于所述伺服电机下方。

在其中一个实施例中，所述电控系统还包括电气柜，所述电气柜与所述双向定量泵相连，所述电气柜用于控制所述双向定量泵的启停。

在其中一个实施例中，所述液压系统还包括位移传感器，所述位移传感器设置于所述油缸上腔的顶端，所述位移传感器与所述运动控制器连接以实时反馈所述油缸的阀芯位置。

在其中一个实施例中，所述双向定量泵分别通过油管用于与所述油缸的上腔和下腔连通，所述油管上安装有流量传感器，所述流量传感器与所述运动控制器连接。

在其中一个实施例中，还包括油箱，所述油箱设置于所述动力站的右下部，所述油箱与所述双向定量泵连接。

在其中一个实施例中，所述液压系统包括还包括低压补油系统，所述低压补油系统布置在所述油箱上，所述低压补油系统与所述双向定量泵相连，所述低压补油系统用于在所述双向定量泵排量不足时给双向定量泵补油以维持加载、保压或卸荷时的压力。

在其中一个实施例中，还包括测控系统，所述测试系统与所述运动控制器通讯连接，所述测控系统用于自动绘制各种特性曲线并完成数据的处理和存储、报告生成工作。

由于采用上述方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的同步伺服电机在系统处于非工作周期时(保压工况和空转工况)几乎不消耗能量。闭式的液压系统只有少量的补油阀和安全阀，简化了液压系统，大大降低了节流和溢流损耗。通过压力和位置闭环反馈控制，避免了阀控系统的节流损耗和溢流损耗，功率损失小，热量产生少。所选用的伺服电机调速范围大，与液压缸可以做到较为理想的功率匹配，且具有较高的过载能力。所选用的双向定量泵可靠性高，寿命长。同步伺服电机控制器的数字量输入,便于计算机控制技术的应用,而采用矢量控制方式，又提高了精度和性能。动力站实现集成一体化，体积小、重量轻。油路简化，管道数量很少，且不存在系统高压引起的管路振动的问题，系统的噪音小，对环境有利。测试台有自动和手动两种控制模式，功能齐全、自动化程度高、操作简单灵活，维护方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型包容式节点伺服泵控测试台的原理示意图；

图2是本实用新型包容式节点伺服泵控测试台的装配图。

其中，图中各附图标记：

1-电控系统 2-伺服电机 3-双向定量泵

4-功能阀组 5-冲洗补油冷却回路 6-油箱

7-驱动器 8-运动控制器 9-位置尺

10-压力传感器A 11-压力传感器B。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，以下结合附图所示实施例对本实用新型做进一步说明。

本实用新型提出了一种包容式节点伺服泵控测试台，用于给油缸提供推力的原件集成站，具备手动测试和计算机自动测试功能，用于试验各种型号包容式节点的极限承载能力以及在交变载荷下的疲劳寿命。

如图1所示，本实用新型包容式节点伺服泵控测试台包括液压系统和电控系统。液压系统包括双向定量泵、伺服电机、冲洗补油冷却系统、位移传感器和压力传感器，压力传感器有2个，分别为压力传感器A和B，且位于油缸上下腔端部，位移传感器位于油缸上腔顶端。电控系统包括运动控制器和驱动器，运动控制器通过总线通讯的方式与驱动器连接，运动控制器负责采集反馈的压力和位移信号，位移传感器和压力传感器均通讯连接至运动控制器。

电控系统将压力传感器和位移传感器采集到的的反馈信号进行处理，由运动控制器根据目标信号比较处理后经D/A数模转换为电压信号输出给伺服驱动器，驱动伺服电机。伺服电机驱动伺服泵控制泵的输出流量从而控制液压缸。通过改变伺服电机的正反转和转速控制液压缸的正反向、速度、压力和位置。油缸运动过程中，伺服电机驱动双向定量泵为油缸上腔进行供油，油缸下行对包容式节点进行加压，如图1所示，压力传感器A和B向运动控制器传输压力差信号，当负载压力达到设定值时，运动控制器通过通讯总线将信号输出至驱动器，调节伺服电机转速，从而降低泵至维持压力所需要的转速，位置传感器向运动控制器实时反馈油缸阀芯位置，防止阀芯超出行程。油缸保压时，要求传感器A和B的压力差为0，实现油缸对包容式节点持续加压，若压力差不为0，则调节伺服电机转速，增大或减小定量泵排量。油缸卸荷过程，伺服电机驱动双向定量泵反向旋转给油缸下腔供油，阀芯向上运动，实现卸载，位置传感器同样实时反馈阀芯位置信息，防止超出行程。图1所示低压补油系统可在定量泵排量不足时给定量泵补油，从而维持加载、保压或卸荷时的压力。

液压系统还包括功能阀组，功能阀组具有多个通路，功能阀组的一端与双向定量泵连接，另一端根据所需实现功能分别与油缸及油箱连接，实现油路的换向，溢流，调节压力，流量控制等功能。

本实施例中，伺服电机选用功率因数和过载能力高的同步伺服电机，按负载实现功率在线控制，同步伺服电机控制器采用数字量输入，液压系统采用闭式原理。

图2所示为包容式节点伺服泵控测试台的装配图，整体尺寸为 1400mm*1200mm*2000mm，即长*宽*高，包容式节点伺服泵控测试台分为液压系统和电控系统1。将伺服电机2、双向液压泵3、功能阀组4、冲洗补油冷却回路5和油箱6布置在一侧，将电气控制系统1布置在另一侧。具体地，电气控制系统1位于动力站顶部，所述伺服电机2共有2个，安装于动力站上半部。所述双向定量泵3固定安装与伺服电机下方，功能阀组4固定安装于双向定量泵下方。所述液压站，即油箱6置于动力站右下部，其上布置有冲洗补油冷却回路5。

完成上述实施过程后，应能体现出本实用新型的以下特点：

本实用新型所述的同步伺服电机在系统处于非工作周期时(保压工况和空转工况)几乎不消耗能量。闭式的液压系统只有少量的补油阀和安全阀，简化了液压系统，大大降低了节流和溢流损耗。通过压力和位置闭环反馈控制，避免了阀控系统的节流损耗和溢流损耗，功率损失小，热量产生少。所选用的伺服电机调速范围大，与液压缸可以做到较为理想的功率匹配，且具有较高的过载能力。所选用的定量泵可靠性高，寿命长。同步伺服电机控制器的数字量输入,便于计算机控制技术的应用,而采用矢量控制方式，又提高了精度和性能。动力站实现集成一体化，体积小、重量轻。油路简化，管道数量很少，且不存在系统高压引起的管路振动的问题，系统的噪音小，对环境有利。测试台有自动和手动两种控制模式，功能齐全、自动化程度高、操作简单灵活，维护方便。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种包容式节点伺服泵控测试台，用于给油缸提供推力的原件集成站，其特征在于，包括液压系统和电控系统，所述液压系统包括伺服电机、压力传感器及双向定量泵，所述电控系统包括运动控制器和驱动器，所述压力传感器分别设置在所述油缸的上腔和下腔，所述压力传感器与所述运动控制器连接，所述运动控制器通过所述驱动器与所述伺服电机连接，所述伺服电机与所述双向定量泵连接，所述双向定量泵用于连通所述油缸的上腔和下腔。

2.根据权利要求1所述的包容式节点伺服泵控测试台，其特征在于，还包括动力站，所述电控系统安装于所述动力站的顶部，所述伺服电机位于所述动力站的左上侧，所述双向定量泵安装于所述伺服电机下方。

3.根据权利要求1所述的包容式节点伺服泵控测试台，其特征在于，所述电控系统还包括电气柜，所述电气柜与所述双向定量泵相连，所述电气柜用于控制所述双向定量泵的启停。

4.根据权利要求1所述的包容式节点伺服泵控测试台，其特征在于，所述液压系统还包括位移传感器，所述位移传感器设置于所述油缸上腔的顶端，所述位移传感器与所述运动控制器连接以实时反馈所述油缸的阀芯位置。

5.根据权利要求1所述的包容式节点伺服泵控测试台，其特征在于，所述双向定量泵分别通过油管用于与所述油缸的上腔和下腔连通，所述油管上安装有流量传感器，所述流量传感器与所述运动控制器连接。

6.根据权利要求2所述的包容式节点伺服泵控测试台，其特征在于，还包括油箱，所述油箱设置于所述动力站的右下部，所述油箱与所述双向定量泵连接。

7.根据权利要求6所述的包容式节点伺服泵控测试台，其特征在于，所述液压系统包括还包括低压补油系统，所述低压补油系统布置在所述油箱上，所述低压补油系统与所述双向定量泵相连，所述低压补油系统用于在所述双向定量泵排量不足时给双向定量泵补油以维持加载、保压或卸荷时的压力。

8.根据权利要求1所述的包容式节点伺服泵控测试台，其特征在于，还包括测控系统，所述测控系统与所述运动控制器通讯连接，所述测控系统用于自动绘制特性曲线并完成数据的处理和存储、报告生成工作。

Images