CN220207323U - 一种用于压折同步试验机的伺服装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于压折同步试验机的伺服装置，包括：抗压阀组组件、抗折电子缸组件、电控组件；所述抗压阀组组件由伺服抗压阀板、数字节流阀、油压传感器、压力显示表组成；所述抗折电子缸组件由步进电机、减速机、丝杆、法兰盘、抗折夹具固定位、灰斗组成；所述电控组件包括控制箱、强电板、手操器；所述的控制箱与所述抗压阀组组件中的数字节流阀、所述抗折电子缸组件中的步进电机分别电连接。所述的抗压阀组组件与所述的抗折电子缸组件独立工作，分别采用液压和电子的方式实现了力闭环控制、位移闭环控制功能。所述伺服装置集成度高、结构紧凑、性能可靠，提高了压折同步试验机的试验效率，易于产业化应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电液伺服试验机技术领域，具体为一种用于压折同步试验机的伺服装置。
背景技术
电液伺服试验机是利用液压加载装置对试样进行力学性能试验测试的一类装置，其主要应用了液压伺服控制技术实现了开环移动、力闭环加载、位移闭环加载的功能。常规压折一体试验机采用一路数字伺服阀分别实现了30吨抗压和1吨抗折的力闭环持荷功能，其只采用一套驱动执行系统，因而抗压试验和抗折试验不能同时进行，试验效率不能加以提高。进一步地，因为同一数字伺服阀分别要对30吨和1吨的进行闭环控制，尤其对小量程1吨力值的加载及持荷达不到很好的控制效果。
因此，我们提供了一种用于压折同步试验机的伺服装置，通过引入抗折电子缸组件实现了抗压抗折通道分别同步控制，使得试验员可在同一台机器上同时进行水泥抗压试验和抗折试验，试验效率直接翻倍提升；另一方面，引入的抗折电子缸组件专门开发设计，产品集成度高、结构紧凑、加工容易，尤其是对于小力值的加载和持荷控制较于原设备技术方案有了本质的提升，同时通过设计先进高效的频率发生算法实现了电子缸开环移动速度的极大提升，进一步提高了抗折通道的试验效率。相较于设备的功能和效率的提升，批量化的产品应用使得成本的增加可有效覆盖，易于产品的市场化推广应用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于压折同步试验机的伺服装置。
本实用新型所解决的技术问题为：如何利用简洁高效的电液伺服系统结构提高压折同步试验机的试验效率，同时解决抗折通道小力值加载持荷的控制效果问题。
本实用新型可以通过以下技术方案实现：一种用于压折同步试验机的伺服装置，包括：抗压阀组组件、抗折电子缸组件、电控组件；所述抗压阀组组件由伺服抗压阀板、数字节流阀、油压传感器、压力显示表组成；所述伺服抗压阀板内设计有液压管路，连接进油口、出油口、回油口，并安装固定所述的数字节流阀、油压传感器、压力显示表；所述抗折电子缸组件由步进电机、减速机、丝杆、法兰盘、抗折夹具固定位、灰斗组成；所述减速机连接于步进电机与丝杆之间，用于减速增扭；所述法兰盘连接于丝杆与抗折夹具固定位之间，用于将所述抗折电子缸组件固定于设备上；所述电控组件包括控制箱、强电板、手操器；所述的控制箱与所述抗压阀组组件中的数字节流阀、所述抗折电子缸组件中的步进电机分别电连接。
进一步地，所述的抗压阀组组件与所述的抗折电子缸组件独立工作，分别采用液压和电子的方式实现了力闭环控制、位移闭环控制功能。
进一步地，所述的数字节流阀由阀芯、阀套、步进电机、传动轴、齿轮箱组成，传动轴端部设计有螺纹其与齿轮进行啮合传动，所述的步进电机通过数字信号进行调节并带动所述阀芯调节到需要的阀口开度。
进一步地，所述抗折电子缸组件中的步进电机通过数字信号调节带动内部齿轮使电动丝杆伸出与退回。
进一步地，所述抗折电子缸组件中的灰斗起保护作用，用于防止试验过程中的水泥试块碎渣掉落到所述抗折电子缸组件内部。
与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果。
通过设计伺服抗压阀板，安装连接数字节流阀、油压传感器、压力显示表，整体系统简单紧凑；通过设计引入抗折电子缸组件实现了抗压抗折通道分别同步控制，使得试验员可在同一台机器上同时进行水泥抗压试验和抗折试验，试验效率翻倍提升；另一方面，引入的抗折电子缸组件专门开发设计，产品集成度高、结构紧凑、加工容易，尤其是对于小力值的加载和持荷控制较于原设备技术方案有了本质的提升，同时通过设计先进高效的频率发生算法实现了电子缸开环移动速度的极大提升，进一步提高了抗折通道的试验效率。相较于设备的功能和效率的提升，批量化的产品应用使得成本的增加可有效覆盖，易于产品的市场化推广应用。通过大批量应用到抗压抗折试验设备上，充分验证了本产品具备试验效率高、结构紧凑、性能可靠的特点，具有很高的使用价值和应用前景。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本实用新型一种用于压折同步试验机的伺服装置抗压阀组组件结构图。
图2是本实用新型一种用于压折同步试验机的伺服装置抗折电子缸组件结构图。
图3是本实用新型一种用于压折同步试验机的伺服装置抗压阀组组件数字节流阀结构图。
图4是本实用新型一种用于压折同步试验机的伺服装置抗压阀组组件伺服抗压阀板内部管路图。
其中：1、出油口；2、数字节流阀；3、压力显示表；4、进油口；5、回油口；6、固定螺丝；7、伺服抗压阀板；8、油压传感器；11、步进电机；12、减速机；13、丝杆；14、法兰盘；15、抗折夹具固定位；16、灰斗；21、步进电机；22、齿轮箱；23、阀套；24、阀芯。
实施方式
为更进一步阐述本实用新型为实现预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
请参阅图1-2所示，一种用于压折同步试验机的伺服装置，包括：抗压阀组组件、抗折电子缸组件、电控组件；所述抗压阀组组件由伺服抗压阀板7、数字节流阀2、油压传感器8、压力显示表3组成；所述伺服抗压阀板7内设计有液压管路，连接进油口4、出油口1、回油口5，并安装固定所述的数字节流阀2、油压传感器8、压力显示表3；所述抗折电子缸组件由步进电机11、减速机12、丝杆13、法兰盘14、抗折夹具固定位15、灰斗16组成；所述减速机12连接于步进电机11与丝杆13之间，用于减速增扭；所述法兰盘14连接于丝杆13与抗折夹具固定位15之间，用于将所述抗折电子缸组件固定于设备上；所述电控组件包括控制箱、强电板、手操器；所述的控制箱与所述抗压阀组组件中的数字节流阀2、所述抗折电子缸组件中的步进电机11分别电连接。
进一步地，所述伺服抗压阀板7用螺丝6固定于油箱板（未图示）之上；所述出油口5连接到抗压油缸进油口（未图示），所述进油口4连接到油泵（未图示），所述回油口5用于回油和溢油的排出；所述压力显示表3用于在系统工作时实时显示当前抗压通道压力值；所述油压传感器8与控制箱电连接，采集油压信号并加以反馈。
进一步地，所述抗折电子缸组件中的步进电机11，通过数字信号调节，从而带动其内部齿轮使与之连接的丝杆13伸出或退回作动；所述减速机12通过使用不同的齿轮尺寸和电子速度转换器，从而将步进电机11的转速降低到所需的数值同时获得更大的扭矩；所述的丝杆13带动一对丝杆螺母，实现将步进电机11的旋转运动转成直线运动；所述的法兰盘14用于将所述抗折电子缸组件固定于设备上；所述的抗折夹具固定位15用于装配抗折夹具；所述的灰斗16用于防止试验中水泥试块碎渣掉落于电子缸内部。
如图3，数字节流阀2采用单向的，其由步进电机21、齿轮箱22、阀套23、阀芯24组成，阀芯24端部设计有螺纹其与齿轮箱22进行啮合传动，步进电机21与所述电控箱电连接并由其调节阀口开度。
本实施例中，数字节流阀2中的步进电机21以及所述抗折电子缸组件中的步进电机11采用电压等级为24V的电机。
本实施例中，伺服抗压阀板7根据公开的阀板管路结构可加工制造，见图4。
至此，实现了压折同步试验机伺服装置的液压及机械结构部分。
进一步地，电控箱内置有控制主板、步进电机驱动器、变压器，控制主板包括主芯片基本电路、电源处理电路、输入输出电路、以太通信电路、双路电机驱动电路，电控箱分别通过两路电机驱动电路控制数字节流阀2中的步进电机21的驱动器和抗折电子缸组件中的步进电机11的驱动器进行工作，从而实现了对抗压通道和抗折通道的闭环控制。电控箱通过以太通信电路与计算机上位机软件连通并进行数据及指令交互。至此，实现了压折同步试验机伺服装置的电控硬件部分。
综上所述，本实施例提供了一种用于压折同步试验机的伺服装置，实现了抗压通道和抗折通道同步加载持荷功能，整个结构紧凑、性能可靠、系统集成度高、易于产业化应用。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种用于压折同步试验机的伺服装置，其特征在于，包括：抗压阀组组件、抗折电子缸组件、电控组件；所述抗压阀组组件由伺服抗压阀板、数字节流阀、油压传感器、压力显示表组成；所述伺服抗压阀板内设计有液压管路，连接进油口、出油口、回油口，并安装固定所述的数字节流阀、油压传感器、压力显示表；所述抗折电子缸组件由步进电机、减速机、丝杆、法兰盘、抗折夹具固定位、灰斗组成；所述减速机连接于步进电机与丝杆之间，用于减速增扭；所述法兰盘连接于丝杆与抗折夹具固定位之间，用于将所述抗折电子缸组件固定于设备上；所述电控组件包括控制箱、强电板、手操器；所述的控制箱与所述抗压阀组组件中的数字节流阀、所述抗折电子缸组件中的步进电机分别电连接。
2.如权利要求1所述的一种用于压折同步试验机的伺服装置，其特征在于，所述的抗压阀组组件与所述的抗折电子缸组件独立工作，分别采用液压和电子的方式实现了力闭环控制、位移闭环控制功能。
3.如权利要求1所述的一种用于压折同步试验机的伺服装置，其特征在于，所述的数字节流阀由阀芯、阀套、步进电机、传动轴、齿轮箱组成，传动轴端部设计有螺纹其与齿轮进行啮合传动，所述的步进电机通过数字信号进行调节并带动所述阀芯调节到需要的阀口开度。
4.如权利要求1所述的一种用于压折同步试验机的伺服装置，其特征在于，所述抗折电子缸组件中的步进电机通过数字信号调节带动内部齿轮使丝杆伸出与退回作动。
5.如权利要求1所述的一种用于压折同步试验机的伺服装置，其特征在于，所述抗折电子缸组件中的灰斗起保护作用，用于防止试验过程中的水泥试块碎渣掉落到所述抗折电子缸组件内部。
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