CN216666095U - 一种高精度伺服控制压力测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高精度伺服控制压力测试系统，其包括机架以及固定设置于所述机架的水箱、液压测试单元、伺服增压泵单元、检测及显示单元。本实用新型利用伺服电机驱动装置驱动所述活塞往复运动，在所述介质腔内对液体介质进行升降压；通过设置联动且为一开一闭的第一低压电磁阀和第二低压电磁阀、第一高压电磁阀和第二高压电磁阀，使所述联动装置设置具有两种连通状态，并进一步利用所述活塞的往复运动切换所述联动装置的连通状态，利用双向运动实现连续升降压动作，能够有效避免现有技术中在连续升降压中由于泵存在惯性，以及介质流动产生水锤效应导致对试件试压的升降压曲线造成影响，测试精度低的问题。

Description

一种高精度伺服控制压力测试系统

技术领域

本实用新型涉及液压设备测试技术领域，特别是涉及一种高精度伺服控制压力测试系统。

背景技术

随着国内电液伺服试验机的发展，相关技术也越来越成熟，对其伺服控制精度提出了越来越高的要求。而对于高精度的试压，由于升压精度难以控制，且泵升压存在惯性，通道内流体的通断也会产生一定的水锤效应，对升降压曲线存在较大影响。目前的升压过程中达到目标压力后不同容器大小设定提前停机经验值不够准确。再次升压和降压速度控制比较难，尤其是降压速度控制，压差与流量比例难于调节，所以按规定可控降压存在较大难度。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种高精度伺服控制压力测试系统，其具有精度高、升压降压可控及可靠耐用的优点。

一种高精度伺服控制压力测试系统，其包括机架以及固定设置于所述机架的水箱、液压测试单元、伺服增压泵单元、检测及显示单元；

所述伺服增压泵单元包括联动装置以及伺服电机驱动装置；

所述联动装置包括缸头、活塞、低压阀件以及高压阀件；

所述缸头内设置有介质腔，所述介质腔沿长度方向包括第一端以及第二端；

所述活塞活动设置于所述介质腔内；

所述低压阀件包括联动且一开一闭的第一低压电磁阀和第二低压电磁阀，所述第一低压电磁阀和所述第二低压电磁阀的进口端均通过低压管路与所述水箱活动连通，所述第一低压电磁阀和所述第二低压电磁阀的出口端分别与所述介质腔的第一端和第二端活动连通；

所述高压阀件包括联动且一开一闭的第一高压电磁阀和第二高压电磁阀，所述第一高压电磁阀和所述第二高压电磁阀的进口端分别与所述介质腔的第一端和第二端活动连通，所述第一高压电磁阀和所述第二高压电磁阀的出口端均通过高压管路与所述液压测试单元活动连通；

所述联动装置设置有第一连通状态以及第二连通状态，当其处于第一连通状态时，所述第一低压电磁阀与所述第二高压电磁阀开启；当其处于第二连通状态时，所述第二低压电磁阀与所述第一高压电磁阀开启；

所述伺服电机驱动装置与所述活塞固定连接，所述伺服电机驱动装置驱动所述活塞在所述介质腔的第一端和第二端之间往复运动，并使所述联动装置在所述第一连通状态以及所述第二连通状态之间反复切换；

所述检测及显示单元设置于所述高压管路，其获取并显示所述管路内介质的压力数据。

本实用新型实施例所述高精度伺服控制压力测试系统，其设置伺服增压泵单元，利用伺服电机驱动装置驱动所述活塞往复运动，在所述介质腔内对液体介质进行升降压；另外，利用联动的第一低压电磁阀和第二低压电磁阀、第一高压电磁阀和第二高压电磁阀，使所述联动装置设置具有两种连通状态，并进一步利用所述活塞的往复运动切换所述联动装置的连通状态，利用双向运动实现连续升降压动作，能够有效避免现有技术中在连续升降压中由于泵存在惯性，以及介质流动产生水锤效应导致对试件试压的升降压曲线造成影响，测试精度低的问题。

进一步地，所述伺服电机驱动装置包括伺服电机以及滚珠丝杆，所述伺服电机与所述滚珠丝杆转动连接，并驱动所述滚珠丝杆沿其中心轴作双向旋转运动；所述活塞与所述滚珠丝杆螺纹配合连接。通过设置所述滚珠丝杆，并利用所述活塞与所述滚珠丝杆的螺纹配合连接，能够精确地将所述伺服电机的轴向旋转运动转换至直线运动，实现所述活塞的往复运动。

进一步地，所述伺服电机驱动装置还包括联轴器，所述联轴器分别与所述伺服电机的输出轴以及所述滚珠丝杆固定可拆卸式固定；所述活塞包括活塞本体以及活塞驱动座，所述活塞驱动座与所述活塞本体固定连接，其贯穿开设有与所述滚珠丝杆相匹配的螺孔，并套设于所述滚珠丝杆。利用所述联轴器的设置实现所述伺服电机与所述滚珠丝杆的固定，固定稳定性良好，且具有可拆卸的特点。

进一步地，所述活塞本体与所述介质腔的内壁之间设置有活塞导向套以及活塞导向套座；所述活塞导向套座与所述介质腔的内壁之间设置有高压密封件。所述活塞导向套以及所述活塞导向套座的设置用以减少所述活塞与所述介质腔的内壁之间的滑动摩擦。

进一步地，还包括控制组件；所述介质腔的第一端和第二端均设置有用以感应所述活塞位置信息的位置感应组件；所述控制组件与所述位置感应组件电性连接，所述控制组件根据所述活塞的位置信息通过控制所述伺服电机的正转和反转改变所述活塞的运动方向。利用所述控制组件以及所述位置感应组件，实现所述活塞运动方向的自动控制，自动化程度高，使操作更为简便。

进一步地，所述伺服增压泵单元还包括底座，所述联动装置以及所述伺服电机驱动装置均固定于所述底座。

进一步地，所述伺服增压泵单元还包括提手，所述提手固定设置于所述缸头的上方，以便于工作人员对其进行取放及拆装操作。

进一步地，还包括有低压过滤装置以及高压过滤装置，所述低压过滤装置设置于所述低压管路，所述高压过滤装置设置于所述高压管路，所述低压过滤装置以及所述高压过滤装置用以过滤所述水箱内的杂质以及试压时试件产生的杂质，避免其虽所述伺服增压泵单元造成影响。

进一步地，所述高压管路设置有安全阀以及泄压口，所述泄压口处设置有泄压阀，所述安全阀用以确保整个系统内的液体压力不高于安全值，所述泄压阀供工作人员手动进行泄压，以避免液体压力持续升高并超过安全值。

本实用新型实施例所述高精度伺服控制压力测试系统，其设置伺服增压泵单元，利用伺服电机驱动装置驱动所述活塞往复运动，在所述介质腔内对液体介质进行升降压；另外，利用联动的第一低压电磁阀和第二低压电磁阀、第一高压电磁阀和第二高压电磁阀，使所述联动装置设置具有两种连通状态，并进一步利用所述活塞的往复运动切换所述联动装置的连通状态，利用双向运动实现连续升降压动作，能够有效避免现有技术中在连续升降压中由于泵存在惯性，以及介质流动产生水锤效应导致对试件试压的升降压曲线造成影响，测试精度低的问题。所述高精度伺服控制压力测试系统具有测试精度高、升降压过程可控性强以及可靠耐用的优点，测试操作简单，能有效降低测压成本，提高测压效率。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述高精度伺服控制压力测试系统整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1所述高精度伺服控制压力测试系统侧视示意图；

图3为本实用新型实施例1所述高精度伺服控制压力测试系统结构纵剖示意图；

图4为本实用新型实施例1所述高精度伺服控制压力测试系统结构横剖示意图；

图5为本实用新型实施例1所述伺服增压泵单元结构纵剖示意图；

图6为本实用新型实施例1所述伺服增压泵单元结构横剖示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

请参照图1-4，图1为本实用新型实施例1所述高精度伺服控制压力测试系统整体结构示意图，图2为本实用新型实施例1所述高精度伺服控制压力测试系统侧视示意图，图3为本实用新型实施例1所述高精度伺服控制压力测试系统结构纵剖示意图，图4为本实用新型实施例1所述高精度伺服控制压力测试系统结构横剖示意图。

如图所示，本实用新型实施例1提供一种高精度伺服控制压力测试系统，其包括机架1 以及固定设置于机架1的水箱2、液压测试单元(图未示)、伺服增压泵单元4、检测及显示单元5。

请参照图5-6，图5为本实用新型实施例1所述伺服增压泵单元结构纵剖示意图，图6 为本实用新型实施例1所述伺服增压泵单元结构横剖示意图，如图所示，伺服增压泵单元4 包括底座41、联动装置以及伺服电机驱动装置，所述联动装置以及伺服电机驱动装置均固定于底座41。进一步优选地，伺服增压泵单元4还包括提手42，提手42固定设置于缸头43的上方，以便于工作人员对其进行取放及拆装操作。

所述联动装置包括缸头43、活塞44、低压阀件以及高压阀件。缸头43内设置有介质腔，所述介质腔沿长度方向包括第一端431以及第二端432。活塞44活动设置于所述介质腔内。

所述低压阀件包括联动且一开一闭的第一低压电磁阀451和第二低压电磁阀452，第一低压电磁阀451和第二低压电磁阀452的进口端均通过低压管路61与水箱2活动连通，第一低压电磁阀451和第二低压电磁阀452的出口端分别与所述介质腔的第一端431和第二端432 活动连通；

所述高压阀件包括联动且一开一闭的第一高压电磁阀461和第二高压电磁阀462，第一高压电磁阀461和第二高压电磁阀462的进口端分别与所述介质腔的第一端431和第二端432 活动连通，第一高压电磁阀461和第二高压电磁阀462的出口端均通过高压管路62与液压测试单元3活动连通。

作为一种可选实施方式，高压管路62设置有安全阀7以及泄压口8，泄压口8处设置有泄压阀81，安全阀7用以确保整个系统内的液体压力不高于安全值，泄压阀81供工作人员手动进行泄压，以避免液体压力持续升高并超过安全值。

所述联动装置设置有第一连通状态以及第二连通状态，当其处于第一连通状态时，第一低压电磁阀451与第二高压电磁阀462开启；当其处于第二连通状态时，第二低压电磁阀452 与第一高压电磁阀461开启。

伺服电机驱动装置与活塞44固定连接，伺服电机驱动装置驱动活塞44在所述介质腔的第一端431和第二端432之间往复运动，并使所述联动装置在所述第一连通状态以及所述第二连通状态之间反复切换。

检测及显示单元5设置于高压管路62，其获取并显示所述管路内介质的压力数据。

具体地，伺服电机驱动装置包括伺服电机471以及滚珠丝杆472，伺服电机471与滚珠丝杆472转动连接，并驱动滚珠丝杆472沿其中心轴作双向旋转运动；活塞44与滚珠丝杆472螺纹配合连接。通过设置滚珠丝杆472，并利用活塞44与滚珠丝杆472的螺纹配合连接，能够精确地将伺服电机471的轴向旋转运动转换至直线运动，实现活塞44的往复运动。

进一步地，作为一种可选实施方式，伺服电机驱动装置还包括联轴器473，联轴器473 分别与伺服电机471的输出轴以及滚珠丝杆472固定可拆卸式固定；活塞44包括活塞本体 441以及活塞驱动座442，活塞驱动座442与活塞本体441固定连接，其贯穿开设有与滚珠丝杆472相匹配的螺孔，并套设于滚珠丝杆472。利用联轴器473的设置实现伺服电机471与滚珠丝杆472的固定，固定稳定性良好，且具有可拆卸的特点。

活塞本体441与所述介质腔的内壁之间设置有活塞导向套443以及活塞导向套座444；活塞导向套座444与所述介质腔的内壁之间设置有高压密封件445。活塞导向套443以及活塞导向套座444的设置用以减少活塞44与所述介质腔的内壁之间的滑动摩擦，高压密封件 445可避免发生泄漏。

作为一种可选实施方式，在本实施例中，还包括控制组件91，具体地，控制组件91为计算机控制系统；所述介质腔的第一端431和第二端432均设置有用以感应活塞44位置信息的位置感应组件92，具体地，位置感应组件92为接近开关；控制组件91与位置感应组件92电性连接，控制组件91根据活塞44的位置信息通过控制伺服电机471的正转和反转改变活塞44的运动方向。利用控制组件91以及位置感应组件92，实现活塞44运动方向的自动控制，自动化程度高，使操作更为简便。

进一步地，本实用新型实施例1所述高精度伺服控制压力测试系统还包括有低压过滤装置(图未示)以及高压过滤装置63，所述低压过滤装置设置于低压管路61，高压过滤装置 63设置于高压管路62，所述低压过滤装置以及高压过滤装置63用以过滤水箱2内的杂质以及试压时试件产生的杂质，避免其虽伺服增压泵单元4造成影响。

高压管路62设置有安全阀7以及泄压口8，泄压口8处设置有泄压阀81，安全阀7用以确保整个系统内的液体压力不高于安全值，泄压阀81供工作人员手动进行泄压，以避免液体压力持续升高并超过安全值。

工作时，对于连续升压过程，升压时水箱2内的液体介质经低压管路61吸入，并通过低压过滤装置的过滤后进入伺服增压泵单元4；

伺服电机驱动装置驱动活塞44在所述介质腔的第一端431和第二端432之间作往复运动：

当活塞44朝向第二端432运动时，第一低压电磁阀451打开，第二低压电磁阀452关闭，第一高压电磁阀461关闭，第二高压电磁阀462打开，此时低压管路61内的介质经第一低压电磁阀451吸入，并经过所述介质腔加压后自第二高压电磁阀462输出；活塞44运动至第二端432时，位于第二端432的位置感应组件92感应到活塞44的位置信息，并将所述位置信息发送至控制组件91，控制组件91改变伺服电机471的转动方向，进而改变活塞44的运动方向，即朝向第一端431运动；

当活塞44朝向第一端431运动时，第一低压电磁阀451关闭，第二低压电磁阀452打开，第一高压电磁阀461打开，第二高压电磁阀462关闭，此时低压管路61内的介质经第二低压电磁阀452吸入，并经过所述介质腔内加压后自第一高压电磁阀461输出；活塞44运动重新运动至第一端431时，位于第一端431的位置感应组件92感应到活塞44的位置信息，并将所述位置信息发送至控制组件91，控制组件91再次改变伺服电机471的转动方向，使活塞44重新朝向第二端432运动；

如此往复运动以实现连续增压动作，介质经过泵的增压后经过高压管路62最终到达液压测试单元3，被试件于液压测试单元3进行液压测试。

同理，对于连续降压过程，降压时液压测试单元3测试工作完成后的液体介质经高压管路62返回，并经过高压过滤装置63的过滤后重新进入伺服增压泵单元4；

伺服电机驱动装置驱动活塞44在所述介质腔的第一端431和第二端432之间作往复运动：

当活塞44朝向第二端432运动时，第一高压电磁阀461打开，第二高压电磁阀462关闭，第一低压电磁阀451关闭，第二低压电磁阀452打开，此时高压管路62内的液体介质经第一高压电磁阀461吸入，并经过所述介质腔减压后自第二低压电磁阀452输出；活塞44运动至第二端432时，位于第二端432的位置感应组件92感应到活塞44的位置信息，并将所述位置信息发送至控制组件91，控制组件91改变伺服电机471的转动方向，进而改变活塞44的运动方向，即朝向第一端431运动；

活塞44朝向第一端431运动时，第一高压电磁阀461关闭，第二高压电磁阀462打开，第一低压电磁阀451打开，第二低压电磁阀452关闭，此时高压管路62内的介质经第二高压电磁阀462吸入，并胡经过所述介质腔内减压后自第一低压电磁阀451输出；活塞44运动重新运动至第一端431时，位于第一端431的位置感应组件92感应到活塞44的位置信息，并将所述位置信息发送至控制组件91，控制组件91再次改变伺服电机471的转动方向，使活塞44重新朝向第二端432运动；

如此往复运动实现连续减压动作，介质经过泵的减压后自低压管路61并经过低压过滤装置后重新回到水箱2内储存。

在连续升压和连续降压过程中，设置于高压管路62的检测及显示单元5，具体地，其包括压力传感器51以及压力表52，压力传感器51用以获取高压管路62内的液体压力数据，并进一步通过压力表52进行显示，以告知使用者此时高压管路62内的液体压力。

本实用新型实施例1所述高精度伺服控制压力测试系统，其设置伺服增压泵单元，利用伺服电机驱动装置驱动所述活塞往复运动，在所述介质腔内对液体介质进行升降压；另外，利用联动的第一低压电磁阀和第二低压电磁阀、第一高压电磁阀和第二高压电磁阀，使所述联动装置设置具有两种连通状态，并进一步利用所述活塞的往复运动切换所述联动装置的连通状态，利用双向运动实现连续升降压动作，能够有效避免现有技术中在连续升降压中由于泵存在惯性，以及介质流动产生水锤效应导致对试件试压的升降压曲线造成影响，测试精度低的问题。所述高精度伺服控制压力测试系统具有测试精度高、升降压过程可控性强以及可靠耐用的优点，测试操作简单，能有效降低测压成本，提高测压效率。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种高精度伺服控制压力测试系统，其特征在于：包括机架以及固定设置于所述机架的水箱、液压测试单元、伺服增压泵单元、检测及显示单元；

所述伺服增压泵单元包括联动装置以及伺服电机驱动装置；

所述联动装置包括缸头、活塞、低压阀件以及高压阀件；

所述缸头内设置有介质腔，所述介质腔沿长度方向包括第一端以及第二端；

所述活塞活动设置于所述介质腔内；

所述低压阀件包括联动且一开一闭的第一低压电磁阀和第二低压电磁阀，所述第一低压电磁阀和所述第二低压电磁阀的进口端均通过低压管路与所述水箱活动连通，所述第一低压电磁阀和所述第二低压电磁阀的出口端分别与所述介质腔的第一端和第二端活动连通；

所述高压阀件包括联动且一开一闭的第一高压电磁阀和第二高压电磁阀，所述第一高压电磁阀和所述第二高压电磁阀的进口端分别与所述介质腔的第一端和第二端活动连通，所述第一高压电磁阀和所述第二高压电磁阀的出口端均通过高压管路与所述液压测试单元活动连通；

所述联动装置设置有第一连通状态以及第二连通状态，当其处于第一连通状态时，所述第一低压电磁阀与所述第二高压电磁阀开启；当其处于第二连通状态时，所述第二低压电磁阀与所述第一高压电磁阀开启；

所述伺服电机驱动装置与所述活塞固定连接，所述伺服电机驱动装置驱动所述活塞在所述介质腔的第一端和第二端之间往复运动，并使所述联动装置在所述第一连通状态以及所述第二连通状态之间反复切换；

所述检测及显示单元设置于所述高压管路，其获取并显示所述管路内介质的压力数据。

2.根据权利要求1所述的高精度伺服控制压力测试系统，其特征在于：所述伺服电机驱动装置包括伺服电机以及滚珠丝杆，所述伺服电机与所述滚珠丝杆转动连接，并驱动所述滚珠丝杆沿其中心轴作双向旋转运动；所述活塞与所述滚珠丝杆螺纹配合连接。

3.根据权利要求2所述的高精度伺服控制压力测试系统，其特征在于：所述伺服电机驱动装置还包括联轴器，所述联轴器分别与所述伺服电机的输出轴以及所述滚珠丝杆固定可拆卸式固定；所述活塞包括活塞本体以及活塞驱动座，所述活塞驱动座与所述活塞本体固定连接，其贯穿开设有与所述滚珠丝杆相匹配的螺孔，并套设于所述滚珠丝杆。

4.根据权利要求3所述的高精度伺服控制压力测试系统，其特征在于：所述活塞本体与所述介质腔的内壁之间设置有活塞导向套以及活塞导向套座；所述活塞导向套座与所述介质腔的内壁之间设置有高压密封件。

5.根据权利要求1所述的高精度伺服控制压力测试系统，其特征在于：还包括控制组件；所述介质腔的第一端和第二端均设置有用以感应所述活塞位置信息的位置感应组件；所述控制组件与所述位置感应组件电性连接，所述控制组件根据所述活塞的位置信息通过控制所述伺服电机的正转和反转改变所述活塞的运动方向。

6.根据权利要求1所述的高精度伺服控制压力测试系统，其特征在于：所述伺服增压泵单元还包括底座，所述联动装置以及所述伺服电机驱动装置均固定于所述底座。

7.根据权利要求6所述的高精度伺服控制压力测试系统，其特征在于：所述伺服增压泵单元还包括提手，所述提手固定设置于所述缸头的上方。

8.根据权利要求1所述的高精度伺服控制压力测试系统，其特征在于：还包括有低压过滤装置以及高压过滤装置，所述低压过滤装置设置于所述低压管路，所述高压过滤装置设置于所述高压管路。

9.根据权利要求8所述的高精度伺服控制压力测试系统，其特征在于：所述高压管路设置有安全阀以及泄压口，所述泄压口处设置有泄压阀。

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