KR20000071569A - Material testing Machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 재료시험기에 있어 유압실린더를 간소하게 하고, 또한 고정밀도로 제어할 수 있는 유압회로를 구비된 재료시험기에 관한 것으로 상세하게는 시험편에 가해지는 부하에 따라 유압실린더(1)를 구동하는 유압서보밸브(5)와 유압펌프(3)사이에 유압서보밸브 전후의 유압차 △P(=P1-P2)에 따라 작동하여 이 유압서보밸브에 공급하는 유압을 조정하는 부하감응형 감압밸브(7)을 구비하여 실린더 구동회로를 구성하며, 또한 유압원에는 부하감응형의 감압밸브의 출력측의 유압(P1)에 따라 부하감응형 감압밸브의 입력측에 공급하는 유압(Po)를 조정하는 릴리프(relief) 밸브(8)가 구비된 재료시험기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a material testing machine equipped with a hydraulic circuit capable of simplifying a hydraulic cylinder in a material testing machine and controlling it with high precision. More specifically, the hydraulic cylinder driving the hydraulic cylinder 1 according to the load applied to the test piece. A load-sensitive pressure reducing valve (7) which operates in accordance with the hydraulic difference ΔP (= P1-P2) before and after the hydraulic servovalve between the servovalve (5) and the hydraulic pump (3) to adjust the hydraulic pressure supplied to the hydraulic servovalve (7) A hydraulic pressure source (relief) for adjusting the hydraulic pressure (Po) supplied to the input side of the load-sensitive pressure reducing valve according to the hydraulic pressure (P1) of the output side of the load-sensitive pressure reducing valve. ) Material testing machine equipped with a valve (8).
Description
본 발명은, 유압실린더를 개재하여 시험편에 부하를 가하여 압축, 신장, 피로등의 시험을 하는 재료시험기에 관한 것으로, 특히, 상기 유압실린더를 구동하는 유압회로의 제어성을 높임과 동시에 그 구성의 간소화를 도모한 재료시험기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a material tester for testing compression, elongation, fatigue, etc. by applying a load to a test piece via a hydraulic cylinder, and in particular, improves controllability of a hydraulic circuit for driving the hydraulic cylinder and It relates to a material tester aimed at simplifying.
유압실린더를 이용하여 시험편에 부하를 가하여, 상기 시험편에 가해지는 하중과 변위와의 관계로부터 이 시험편의 압축특성이나 신장특성 더욱이 피로파괴강도등을 시험하는 재료시험기에 있어서는, 유압실린더를 정밀하게 제어하는 것이 중요하다. 유압실린더의 구동은, 유압원에서 공급되는 압력유를 유압서보밸브를 통해 이 유압실린더에 공급하는 것에 따라 행하여 진다. 그리고 상기 유압서보밸브의 작동(밸브열림)을 제어함으로써 유압실린더에 가해지는 유압(구동압력)이 조정되어, 이것에 의해 시험편에 부가되는 부하압이 조정된다. 한편, 유압서보밸브의 제어는 피드백제어계가 마련된 서보앰플리파이어에 의해 전기적으로 행하여진다.The hydraulic cylinder is precisely controlled in a material tester which applies a load to the test piece by using a hydraulic cylinder and tests the compression characteristics, the elongation characteristics, and the fatigue failure strength of the test specimen from the relationship between the load and the displacement applied to the test specimen. It is important to do. The hydraulic cylinder is driven by supplying the pressure oil supplied from the hydraulic source to the hydraulic cylinder through the hydraulic servo valve. By controlling the operation (valve open) of the hydraulic servo valve, the hydraulic pressure (driving pressure) applied to the hydraulic cylinder is adjusted, whereby the load pressure applied to the test piece is adjusted. On the other hand, the control of the hydraulic servo valve is performed electrically by a servo amplifier provided with a feedback control system.
그런데 일본공평 7-52608호 공보에는 유압원(유압펌프)과 유압서보밸브를 연결하는 1차측 관로에 릴리프(relief)밸브을 마련하고, 이 릴리프(relief)밸브을 유압서보밸브의 전후의 유압차에 따라 구동하는 것으로 이 유압서보밸브의 전후의 유압차를 미리 설정한 값 이하로 유지하는 기술이 개시된다. 이와 같은 유압회로에 의하면 유압서보밸브의 전후(입력측과 출력측)의 유압차를 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 유압서보밸브에서의 밸브압력강하를 작게하여, 열에너지의 변환을 적게할 수 있다.However, Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-52608 provides a relief valve on the primary side pipe connecting the hydraulic source (hydraulic pump) and the hydraulic servo valve, and the relief valve is installed in accordance with the hydraulic vehicle before and after the hydraulic servo valve. By driving, the technique which keeps the hydraulic pressure before and behind this hydraulic servovalve below a preset value is disclosed. According to such a hydraulic circuit, the hydraulic pressure difference between the front and rear (input side and the output side) of the hydraulic servo valve can be kept constant, so that the valve pressure drop in the hydraulic servo valve can be reduced and the conversion of thermal energy can be reduced.
그러나 일반적으로 210kgf/cm2정도의 높은 유압을 발생하는 유압원(유압펌프)에 접속된 유압서보밸브에 있어서는, 그 1차측(입력측)의 압력이 릴리프(relief )밸브에 의해서 직접제어되기 때문에, 릴리프(relief)밸브에 있어서의 부하가 크다 . 더구나 릴리프(relief)밸브의 작동이 유압서보밸브에 영향을 미치기 쉽게 때문에, 유압서보밸브의 안정한 동작이 방해되는 문제가 있다.However, in a hydraulic servo valve connected to a hydraulic source (hydraulic pump) that generally generates a high hydraulic pressure of about 210 kgf / cm 2 , since the pressure on the primary side (input side) is directly controlled by a relief valve, The load on the relief valve is large. Moreover, since the operation of the relief valve easily affects the hydraulic servo valve, there is a problem that the stable operation of the hydraulic servo valve is disturbed.
본 발명은 이와 같은 문제를 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 유압실린더의 작동압력(부하압)에 관계없이 이 유압실린더를 고정밀도로 제어하는 유압회로를 갖춘 재료시험기를 제공하는 것에 있다.The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a material tester having a hydraulic circuit for controlling the hydraulic cylinder with high accuracy regardless of the operating pressure (load pressure) of the hydraulic cylinder.
제1도는, 본 발명의 제1의 실시형태에 관한 재료시험기에 있어서의 유압회로의 개략적인 구성을 나타내는 도면.1 is a diagram showing a schematic configuration of a hydraulic circuit in a material testing machine according to a first embodiment of the present invention.
제2도는 본 발명의 제2의 실시형태에 관한 재료시험기에 있어서의 유압회로의 개략적인 구성을 나타내는 도면.2 is a diagram showing a schematic configuration of a hydraulic circuit in a material testing machine according to a second embodiment of the present invention.
〔도면의 주요부호에 관한 설명〕[Description of Major Symbols in Drawing]
1, 1a,1b ... 유압실린더 3 ... 유압펌프1, 1a, 1b ... hydraulic cylinder 3 ... hydraulic pump
5, 5a,5b ... 유압서보밸브 6, 6a,6b 컨트롤러5, 5a, 5b ... hydraulic servo valves 6, 6a, 6b controller
7, 7a,7b ... 부하감응형 감압밸브 8 ... 릴리프(relief)밸브7, 7a, 7b ... load-sensitive pressure reducing valve 8 ... relief valve
9, 9a,9b ... 첵크밸브 10 ... 유량조절밸브9, 9a, 9b ... check valve 10 ... flow control valve
A,B ... 실린더 구동회로 C ... 릴리프(relief)회로A, B ... cylinder drive circuit C ... relief circuit
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 관한 재료시험기는, 시험편에 가하는 부하에 따라 유압실린더를 구동하는 유압서보밸브와 그 유압원과의 사이에, 이유압서보밸브의 전후의 유압차에 따라 작동하는 이 유압서보밸브에 공급하는 유압을 조정하는 부하감응형의 감압밸브를 구비한 실린더 구동회로를 구성하고, 더욱 이 실린더 구동회로에서의 상기 부하감응형의 압력밸브의 출력측의 유압에 따라 상기 유압원에서 이 부하감응형의 감압밸브의 입력측에 공급하는 유압을 조정하는 relief 밸브을 마련한 것을 특징으로 하고 있다.The material tester according to the present invention for achieving the above object operates according to the hydraulic pressure before and after the weaning pressure servo valve between the hydraulic servo valve for driving the hydraulic cylinder according to the load applied to the test piece and the hydraulic source. And a cylinder drive circuit including a load-sensitive pressure reducing valve for adjusting the oil pressure supplied to the hydraulic servo valve, and furthermore, the hydraulic pressure in accordance with the oil pressure at the output side of the load-sensitive pressure valve in the cylinder drive circuit. A relief valve for regulating the oil pressure supplied from the source to the input side of the load-sensitive pressure reducing valve is provided.
즉, 본 발명은 유압서보밸브와 그 유압원과의 사이에 이 유압서보밸브의 전후의 유압차에 따라 작동하는 부하감응형의 감압밸브을 마련하는 것으로서 유압서보밸브과 유압원과의 간섭을 막고 있다. 더욱 이 부하감응형의 감압밸브와 유압원과의 사이에 이 부하감응형의 감압밸브의 출력측의 유압에 따라 작동하는 릴리프( relief)밸브을 마련하는 것으로서 간이하게 효과적인 유압서보밸브의 안정한 작동을 확보하도록 하는 것을 특징으로 하고 있다.That is, the present invention provides a load-sensitive pressure reducing valve that operates according to a hydraulic vehicle before and after the hydraulic servovalve between the hydraulic servovalve and the hydraulic source, thereby preventing interference between the hydraulic servovalve and the hydraulic source. Furthermore, between the load-sensitive pressure reducing valve and the hydraulic source, a relief valve acting according to the hydraulic pressure on the output side of the load-sensitive pressure reducing valve is provided so as to secure stable operation of the hydraulic servo valve which is simply effective. It is characterized by.
또한, 본 발명은 복수의 유압실린더를 각각 구동하는 복수의 실린더 구동회로에 대하여, 공통의 유압원에서 유압을 각각 공급하도록 구성함와 동시에, 복수의 실린더 구동회로에서의 각 부하감응형의 감압밸브의 출력측의 유압에 따라서, 유압원에 릴리프(relief)회로를 구동하여 각 부하감응형의 압력밸브의 입력측에 공급하는 유압을 조정하도록 구성하는 것을 특징으로 하고 있다.In addition, the present invention is configured to supply hydraulic pressure from a common hydraulic pressure source to a plurality of cylinder drive circuits respectively driving a plurality of hydraulic cylinders, and at the same time, According to the hydraulic pressure on the output side, a relief circuit is driven to the hydraulic source so as to adjust the hydraulic pressure supplied to the input side of each load-sensitive pressure valve.
바람직하게는 각 부하감응형 감압밸브의 출력측의 유압을 첵크밸브를 통해 각각 도입한 릴리프(relief)밸브을 구동하도록 구성하는 것으로서, 각 부하감응형의 감압밸브의 출력측의 가장 높은 유압에 따라 릴리프(relief)밸브을 작동시켜, 유압원에서 상기 각 부하감응형의 감압밸브의 입력측에 각각 공급하는 유압을 조정하는 것을 특징으로 하고 있다.Preferably, the hydraulic pressure on the output side of each load-sensitive pressure reducing valve is configured to drive a relief valve introduced respectively through the check valve, and the relief according to the highest hydraulic pressure on the output side of each load-sensitive pressure reducing valve. The valve is operated to adjust the hydraulic pressure supplied from the hydraulic source to the input side of each of the load-sensitive pressure reducing valves.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 따른 재료시험기의 유압회로에 관하여 설명한다.Hereinafter, a hydraulic circuit of a material tester according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
제1도는 이 실시형태에 관한 재료시험기에 있어서의 유압회로의 개략적인 구성도로서, (1)은 유압을 받아 구동되는 시험편(도시하지 않음)에 소정의 부하를 가하는 유압실린더이다. 이 유압실린더(1)의 작동에 의해서 상기 시험편에 하중 또는 변위로 이루어지는 부하가 되어, 그때의 하중치와 변위치와의 관계로부터 압축이나 인장하는 강도, 또는 굴곡 강도등의 시험이 행하여진다.FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydraulic circuit in a material testing machine according to this embodiment, in which (1) is a hydraulic cylinder that applies a predetermined load to a test piece (not shown) driven by hydraulic pressure. By the operation of the hydraulic cylinder 1, the test piece is a load or a load formed by displacement, and a test such as strength or bending strength or compression strength is performed from the relationship between the load value and the displacement value at that time.
그런데 상기 유압실린더(1)의 구동은, 기본적으로는 오일탱크(2)로부터 유압펌프(3), 필터(4)를 통해 공급되는 소정압력의 압력유(유압원으로부터의 압력유)를 유압서보밸브(5)을 통해 유량조정하여 상기 유압실린더(1)에 공급함으로써 행하여진다. 특히 유압서보밸브(5)의 밸브 열림도의 제어에 의한 압력유의 유량조정(압력제어)는, 컨트롤러(6)의 제어하에서 전기적으로 실행된다. 한편, 컨트롤러(6)는, 예컨대, 제어목표치와 상기 유압실린더(1)에 조립된 압력센서(도시하지 않음)에 의해서 구해진 부하(작동압력)와의 오차에 의하여, 그 오차를 영(0)으로 하도록 유압서보밸브(5)의 작동을 피드백 제어한다.By the way, the hydraulic cylinder (1) is basically a hydraulic servo for the pressure oil (pressure oil from the hydraulic source) of a predetermined pressure supplied from the oil tank (2) through the hydraulic pump (3), the filter (4). The flow rate is adjusted through the valve 5 and supplied to the hydraulic cylinder 1. In particular, the flow rate adjustment (pressure control) of the pressure oil by the control of the valve opening degree of the hydraulic servo valve 5 is performed electrically under the control of the controller 6. On the other hand, the controller 6 sets the error to zero by, for example, an error between a control target value and a load (operating pressure) determined by a pressure sensor (not shown) assembled in the hydraulic cylinder 1. Feedback control of the operation of the hydraulic servo valve (5).
그런데 이 유압회로가 특징으로 되는 것은, 유압서보밸브(5)의 1차측(입력측)과 그 유압원인 유압펌프(3)와의 사이에 부하감응형의 감압밸브(7)을 갖추고 있는 점에 있다. 이 부하감응형의 감압밸브(7)는 유압펌프(3)로부터 공급된다. 예컨대, 210kgf/cm2정도의 압력유를 감압하여 유압서보밸브(5)의 1차측에 공급하는 역할을 담당한다. 특히 이 부하감응형의 감압밸브(7)는, 상기 유압실린더(1)의 부하압인 유압서보밸브(5)의 2차측 압력(P2)에 따라서, 이 유압서보밸브(5)의 1차측 압력(P1)을, 상기 2차측 압력(P2)보다도 항상 일정압력만큼 높은 압력으로 설정하는 역할을 한다. 그리고 이 부하감응형의 감압밸브(7)는, 유압서보밸브(5)와 같이 유압실린더(1)를 고정밀도로, 안정하게 구동하기 위한 실린더 구동회로를 구성한다.However, this hydraulic circuit is characterized in that a load-sensitive pressure reducing valve 7 is provided between the primary side (input side) of the hydraulic servo valve 5 and the hydraulic pump 3 serving as the hydraulic source. The load-sensitive pressure reducing valve 7 is supplied from the hydraulic pump 3. For example, a pressure of about 210 kgf / cm 2 is reduced to supply pressure to the primary side of the hydraulic servo valve 5. In particular, the load-sensitive pressure reducing valve 7 has a primary pressure (P2) of the hydraulic servovalve 5 in accordance with the secondary pressure P2 of the hydraulic servovalve 5 which is the load pressure of the hydraulic cylinder 1. It plays a role of setting P1) to a pressure that is always higher than the secondary side pressure P2 by a constant pressure. This pressure-sensitive pressure reducing valve 7 constitutes a cylinder drive circuit for driving the hydraulic cylinder 1 with high accuracy and stability like the hydraulic servo valve 5.
즉, 부하감응형의 감압밸브(7)는, 유압실린더(1)의 부하압(P2)에 구애되지 않고, 또 유압펌프(3)에서 공급되는 압력유의 압력에 구애되지 않고, 유압서보밸브(5)의 1차측과 2차측과의 압력차 △P(=P1-P2)를, 예컨대, 5∼10kgf/cm2정도로 항상 일정하게 유지하도록 기능한다. 구체적으로는 부하감응형의 감압밸브(7)는, 유압서보밸브(5)의 1차측 압력(P1)에 따라 열림도가 조정되고, 그 출력측의 압력인 유압서보밸브(5)의 2차측 압력(P2)이 상기 1차측 압력(P1)에 대하여 소정의 압력차 △P가된 시점에서 평형하게 되는 압력조정밸브을 구비하여 구성된다.That is, the load-sensitive pressure reducing valve 7 is not limited to the load pressure P2 of the hydraulic cylinder 1, and is not limited to the pressure of the pressure oil supplied from the hydraulic pump 3, and the hydraulic servo valve ( The pressure difference ΔP (= P1-P2) between the primary side and the secondary side of 5) is always kept constant, for example, about 5 to 10 kgf / cm 2 . Specifically, the opening degree of the pressure-sensitive pressure reducing valve 7 is adjusted in accordance with the primary pressure P1 of the hydraulic servo valve 5, and the secondary pressure of the hydraulic servo valve 5 which is the pressure on the output side thereof. It is comprised by the pressure regulating valve which equilibrates when P2 becomes the predetermined pressure difference (DELTA) P with respect to the said primary side pressure P1.
한편, 부하감응형 감압밸브(7)와, 그 유압원인 유압펌프(3)를 연결하는 관로에는 릴리프(relief) 밸브(8)가 마련되어 있다. 이 릴리프(relief) 밸브(8)는 기본적으로는 부하감응형 감압밸브(7)의 전후의 유압차에 따라서 작동하며, 특히 부하감응형 감압밸브(7)의 출력측에서의 유압, 요컨대 유압서보밸브에 공급되는 1차측 압력(P1)에 따라 작동하여 유압펌프(3)가 토출하는 압력유를 릴리프(relief)하고, 유압펌프(3)에서 부하감응형 감압밸브(7)에 공급되는 유압(Po)를 조정한다.구체적으로는 상기 유압(Po)이 부하감응형 감압밸브(7)의 작동에 필요한 소정의 압력차 △Q(=Po-P1)를 가지며, 부하감응형 감압밸브(7)에 의해서 불필요한(과잉된) 유압이 걸리는 것을 제어한다.On the other hand, a relief valve 8 is provided in the pipeline connecting the load-sensitive pressure reducing valve 7 and the hydraulic pump 3 serving as the hydraulic source. The relief valve 8 basically operates in accordance with the hydraulic pressure before and after the load-sensitive pressure reducing valve 7, in particular, the hydraulic pressure at the output side of the load-sensitive pressure reducing valve 7, that is, the hydraulic servo valve. It operates in accordance with the primary pressure P1 supplied to the pump to relieve pressure oil discharged from the hydraulic pump 3, and to supply the hydraulic pressure Po supplied from the hydraulic pump 3 to the load-sensitive pressure reducing valve 7. Specifically, the hydraulic pressure Po has a predetermined pressure difference ΔQ (= Po-P1) required for the operation of the load-sensitive pressure reducing valve 7 and is connected to the load-sensitive pressure reducing valve 7. By controlling unnecessary (excess) hydraulic pressure.
더욱, 릴리프(relief) 밸브(8)는, 유압펌프(3)로부터 토출되는 압력유의 압력(1차압력)을, 예컨대, 210kgf/cm2정도에 제한하는 것으로서 그 최대부하압을 유지하여, 유압회로전체의 안전밸브로서도 기능한다. 더욱 릴리프(relief) 밸브(8)는, 릴리프(relief)에 의해 저하하는 유압을 5∼17kgf/cm2정도로 제한하는 것으로, 유압실린더(1)가 무부하상태의 경우라도 부하감응형의 감압밸브(7)의 작동에 필요한 최소한의 1차측 압력을 확보하는 역할도 한다.Furthermore, the relief valve 8 limits the pressure (primary pressure) of the pressure oil discharged from the hydraulic pump 3 to, for example, about 210 kgf / cm 2 , and maintains the maximum load pressure, It also functions as a safety valve for the entire circuit. Further, the relief valve 8 limits the oil pressure lowered by the relief to about 5 to 17 kgf / cm 2 , and the load-sensitive pressure reducing valve even when the hydraulic cylinder 1 is unloaded ( It also serves to ensure the minimum primary pressure necessary for the operation of 7).
이리하여 이와 같은 부하감응형의 감압밸브(7)를 유압서보밸브(5)의 1차측에 갖춰 실린더 구동회로를 구성하며, 더욱 상기 실린더 구동회로(부하감응형 감압밸브7)의 전단에 릴리프(relief) 밸브(8)를 갖춘 유압회로에 의하면, 유압펌프(3)로부터 공급되는 압력유의 압력이, 유압실린더(1)에 가해지는 압력에 비교하여 대단히 큰 경우이더라도, 부하감응형 감압밸브(7)에 의해 그 압력이 감압된 이상 유압서보밸브(5)의 1차측에 주어진다. 따라서 유압서보밸브(5)의 전후에 있어서의 밸브압력강하, 즉 그 1차측 압력(P1)과 2차측 압력(P2)과의 압력차(△P)가 과대화할 수 없다.Thus, such a load-sensitive pressure reducing valve 7 is provided on the primary side of the hydraulic servo valve 5 to form a cylinder driving circuit, and further, a relief () is placed at the front end of the cylinder driving circuit (load-sensitive pressure reducing valve 7). According to the hydraulic circuit provided with the valve 8, even if the pressure of the pressure oil supplied from the hydraulic pump 3 is very large compared to the pressure applied to the hydraulic cylinder 1, the load-sensitive pressure reducing valve 7 The pressure is given to the primary side of the hydraulic servo valve 5 as long as the pressure is reduced. Therefore, the valve pressure drop before and after the hydraulic servo valve 5, ie, the pressure difference (DELTA) P between the primary side pressure P1 and the secondary side pressure P2, cannot be overestimated.
더구나 부하감응형의 감압밸브(7)에 의해서, 상기 1차측 압력(P1)이 유압실린더(1)의 부하압(유압서보밸브(5)의 2차측 압력) P2에 대하여 항상 일정한 압력차(△P)를 갖도록 제어된다. 따라서 컨트롤(6)의 제어하에서 유압서보밸브(5)의 열림을 조정하는 경우라도, 전술한 서보밸브 전후의 압력차(△P)가 항상 일정하게 유지된다. 이 결과, 유압서보밸브(5)를 통하는 압력유의 유량을, 그 열림도에 따라서 고정밀도로 제어하는 것이 가능해져, 고정밀도의 유압서보제어가 가능해진다.Furthermore, by the load-sensitive pressure reducing valve 7, the pressure difference (Δ) is always constant with respect to the load pressure (secondary pressure of the hydraulic servo valve 5) P2 of the hydraulic cylinder 1. Controlled to have P). Therefore, even when adjusting the opening of the hydraulic servo valve 5 under the control of the control 6, the pressure difference DELTA P before and after the servo valve is always kept constant. As a result, the flow rate of the pressure oil passing through the hydraulic servo valve 5 can be controlled with high accuracy according to the opening degree, and high-precision hydraulic servo control becomes possible.
특히 유압실린더(1)의 부하압, 즉, 유압서보밸브(5)의 2차측 압력(P2)에 따라 부하감응형 감압밸브(7)의 밸브열림도를 조정하는 것만으로 가능하기 때문에, 그 제어계가 단순하고 간편하게 효과적으로 유압서보밸브(5)의 전후압(압력차 △P)를 일정하게 유지할 수 있다. 바꾸어 말하면, 유압서보밸브(5)의 전후압(압력차 △P)를 감시할 필요없고, 간단히 상기 유압서보밸브(5)의 전후압(압력차 △P)를 일정하게 유지할 수 있다.In particular, since the valve opening degree of the load-sensitive pressure reducing valve 7 can be adjusted in accordance with the load pressure of the hydraulic cylinder 1, that is, the secondary pressure P2 of the hydraulic servovalve 5, the control system The front and rear pressure (pressure difference? P) of the hydraulic servo valve 5 can be kept constant simply and simply. In other words, it is not necessary to monitor the back and forth pressure (pressure difference? P) of the hydraulic servovalve 5, and the back and forth pressure (pressure difference? P) of the hydraulic servovalve 5 can be kept constant.
또한, 유압서보밸브(5)의 전후의 압력차 △P를 일정하게 유지한 조건하에서 이 유압서보밸브(5)의 작동을 제어할때 가령, 유압펌프(3)측의 작동상태가 어떠한 요인에 의해 변화하여, 이것에 의해서 유압펌프(3)로부터 공급되는 압력유의 압력이 변동되더라도, 그 압력변동이 부하감응형의 감압밸브(7)에 의해서 차단되므로(컷트되어지므로) 유압서보밸브(5)에 악영향이 미치지 않는다. 따라서 유압서보밸브(5)를 유압원에서 고립하여 이 유압서보밸브(5)을 독립시키어 고정밀도로 제어하는 것이 가능해진다.In addition, when controlling the operation of the hydraulic servo valve 5 under the condition that the pressure difference ΔP before and after the hydraulic servo valve 5 is kept constant, for example, the operation state of the hydraulic pump 3 side may be affected by any factor. And the pressure fluctuation of the pressure oil supplied from the hydraulic pump 3 is changed by this, the pressure fluctuation is interrupted by the load-sensitive pressure reducing valve 7 (because it is cut), so that the hydraulic servo valve 5 Does not adversely affect Therefore, the hydraulic servo valve 5 can be isolated from the hydraulic source, and the hydraulic servovalve 5 can be controlled independently with high precision.
또한, 실린더 구동회로의 전단에 마련된 릴리프(relief) 밸브(8)가, 부하감응형의 감압밸브(7)의 동작상태에 따라 작동하여 유압펌프(3)로부터 부하감응형의 감압밸브(7)에 가압되는 압력유의 압력(Po)를 제어하기 때문에, 부하감응형의 감압밸브(7)에 가해지는 압력이 과대하게 되어, 부하감응형 감압밸브(7)에서의 부하가 증대하지 않는다. 더구나, 유압실린더(1)가 무부하때이거나 유압서보밸브(5)가 비작동때, 혹은 부하감응형의 감압밸브(7)의 2차측유압(유압서보밸브(5)의 1차측유압)이 낮을 때에는, 이것에 따라 릴리프(relief) 밸브(8)가 작동하여 부하감응형의 감압밸브(7)에 가하는 압력이 낮게 억제된다. 따라서 유압실린더(1)가 무부하상태인 경우, 부하감응형의 감압밸브(7)의 1차측에 공급되는 압력유의 압력이 상기 릴리프(relief) 밸브(13)에 의해 규정된 저압으로 유지되기 때문에, 부하감응형의 감압밸브(7)의 안정한 작동이 가능해진다.In addition, a relief valve 8 provided at the front end of the cylinder drive circuit operates in accordance with the operating state of the load-sensitive pressure reducing valve 7 to provide a load-sensitive pressure-reducing valve 7 from the hydraulic pump 3. Since the pressure Po of the pressure oil pressurized to the air is controlled, the pressure applied to the load-sensitive pressure reducing valve 7 becomes excessive, and the load on the load-sensitive pressure reducing valve 7 does not increase. Furthermore, when the hydraulic cylinder 1 is unloaded, the hydraulic servovalve 5 is inactive, or the secondary side hydraulic pressure (primary side hydraulic pressure of the hydraulic servovalve 5) of the load-sensitive pressure reducing valve 7 is low. At this time, the relief valve 8 operates accordingly, and the pressure applied to the pressure-sensitive valve 7 of the load-sensitive type is suppressed low. Therefore, when the hydraulic cylinder 1 is unloaded, since the pressure of the pressure oil supplied to the primary side of the load-sensitive pressure reducing valve 7 is maintained at the low pressure defined by the relief valve 13, The stable operation of the load-sensitive pressure reducing valve 7 becomes possible.
즉, 부하감응형의 감압밸브(7)의 동작상태(출력측의 유압(P1))에 따라 릴리프(relief) 밸브(8)가 작동하여 그 1차측에 공급되는 유압펌프(3)에서 압력유의 압력이 조정되기 때문에, 부하감응형의 감압밸브(7)를 안정하게 작동시킬 수 있다. 이 결과, 부하감응형의 감압밸브(7)에 의한 유압서보밸브(5)의 안정한 작동과, 그고정밀도인 서보제어를 확보하면서, 릴리프(relief) 밸브(8)에 의한 상기 부하감응형의 감압밸브(7)의 안정한 동작을 확보할 수가 있다. 그리고 유압서보밸브(5)의 전후의 유압차, 및 부하감응형의 감압밸브(7)의 전후압(압력차)를 각각 작게 줄일 수 있어, 그 밸브압력강하에 기인하는 열에너지 변화에 의한 압력유의 발열을 효과적으로 방지할 수 가 있다. 이 결과, 유압회로의 전체적인 발열을 줄여 오일쿨러 (cooler)를 조립하는 등의 번거로움을 회피하는 것이 가능해진다.That is, the relief valve 8 operates according to the operating state of the load-sensitive pressure reducing valve 7 (the oil pressure P1 on the output side), and the pressure of the pressure oil in the hydraulic pump 3 supplied to the primary side. Because of this adjustment, the load-sensitive pressure reducing valve 7 can be stably operated. As a result, the stable operation of the hydraulic servo valve 5 by the load-sensitive pressure reducing valve 7 and the high-precision servo control are ensured, while the load-sensitive type of the load-sensing valve 8 is provided. Stable operation of the pressure reducing valve 7 can be ensured. In addition, the hydraulic pressure before and after the hydraulic servo valve 5 and the front and rear pressure (pressure difference) of the load-sensitive pressure reducing valve 7 can be reduced, respectively, and the pressure oil caused by the change of thermal energy due to the valve pressure drop can be reduced. It can effectively prevent overheating. As a result, it becomes possible to avoid the trouble of assembling an oil cooler by reducing the overall heat generation of the hydraulic circuit.
특히 유압실린더(1)가 무부하상태라도 릴리프(relief) 밸브(8)의 작동에 의해 유압회로 전체의 유압을 낮게 할 수 있어, 그 대기시에 있어서의 1차측압력을 낮게 줄여 유압펌프(3)의 부하를 대폭 경감할 수가 있기 때문에, 에너지절약 모드를 효과적으로 설정할 수가 있는 등의 효과가 있다.In particular, even when the hydraulic cylinder 1 is unloaded, the hydraulic pressure of the entire hydraulic circuit can be lowered by the operation of the relief valve 8, so that the primary pressure in the standby state is reduced to lower the hydraulic pump 3 Since the load can be significantly reduced, the energy saving mode can be effectively set.
그런데 전술한 바와 같이 구성된 실린더 구동회로를 사용하는 것으로서, 1개의 유압원을 공유하여 복수의 유압실린더를 병렬구동할 수도 있다.However, by using the cylinder drive circuit configured as described above, it is also possible to drive a plurality of hydraulic cylinders in parallel by sharing one hydraulic source.
제2도에 나타내는 제2의 실시형태는 2개의 유압실린더(1a,1b)를 갖춘 2축형 재료시험기, 혹은 2대의 재료시험기로 이루어져, 각 유압실린더(1a,1b)마다 유압서보밸브(5a,5b)와 그 컨틀롤러(6a,6b) 및 부하감응형의 감압밸브(7a,7b)로 이루어지는 실린더 구동회로(A,B)가 마련된다. 그리고 각 실린더 구동회로(A,B)에서의 부하감응형의 감압밸브(7a,7b)는, 상술한 실시형태와 같이 유압서보밸브(5a,5b)에서의 1차측유압(Pa1,Pb1)과 2차측유압(Pa2,Pb2)과의 압력차 △Pa(=Pa2-Pa1), △Pb(=Pb2-Pb1)가 각각 일정하게 되도록 작동한다.The second embodiment shown in FIG. 2 consists of a biaxial material tester equipped with two hydraulic cylinders 1a and 1b or two material testers, and the hydraulic servo valves 5a and 1b for each hydraulic cylinder 1a and 1b. Cylinder drive circuits (A, B) consisting of 5b), its controllers (6a, 6b) and load-sensitive pressure reducing valves (7a, 7b) are provided. The pressure-sensitive pressure reducing valves 7a and 7b of the cylinder driving circuits A and B are the same as the primary side hydraulic pressure Pa1 and Pb1 of the hydraulic servo valves 5a and 5b as in the above-described embodiment. The pressure difference ΔPa (= Pa2-Pa1) and ΔPb (= Pb2-Pb1) with the secondary side hydraulic pressure Pa2 and Pb2 are operated to be constant, respectively.
한편, 상기 2개의 실린더 구동회로(A,B)에서의 각 부하감응형의 감압밸브 (7a,7b)의 입력측과, 이것들의 실린더 구동회로(A,B)에 대하여 공통인 유압원인 유압펌프(3)를 연결하는 관로에는 릴리프(relief) 밸브(8)을 주체로 하는 릴리프( relief) 회로(C)가 마련되어 있다. 이 릴리프(relief) 회로(C)는, 상기 실린더 구동회로(A,B)에서의 부하감응형의 감압밸브(7a,7b)의 출력측의 유압(유압서보밸브 (5a,5b)에서의 1차측유압(Pa1,Pb1)를 첵크밸브(9a,9b)를 통해 각각 도입하고, 그유압을 통합하여 릴리프(relief) 밸브(8)을 구동하도록 구성한다. 따라서 릴리프(relief) 밸브(8)는 첵크밸브(9a,9b)의 작용에 의해, 각 부하감응형의 감압밸브(7a,7b)의 출력측에서 도입된 유압(Pa1, Pb1)의 높은쪽 유압을 받아 구동되는 것이다. 또한, 릴리프(relief) 밸브(8)의 구동부에는 유량조정밸브(드레인밸브)On the other hand, the hydraulic pump which is a hydraulic pressure source common to the input side of each load-sensitive pressure reducing valve 7a, 7b in these two cylinder drive circuits A and B, and these cylinder drive circuits A and B, A relief circuit C mainly composed of a relief valve 8 is provided in the conduit connecting 3). The relief circuit C is provided with the hydraulic pressure (primary side in the hydraulic servo valves 5a and 5b) on the output side of the load-sensitive pressure reducing valves 7a and 7b in the cylinder drive circuits A and B. Hydraulic pressures Pa1 and Pb1 are introduced through the check valves 9a and 9b, respectively, and are configured to integrate the hydraulic pressure to drive the relief valve 8. Thus, the relief valve 8 is configured to check the shank. By the action of the valves 9a and 9b, the valves are driven by the high oil pressure of the oil pressure Pa1 and Pb1 introduced from the output side of the load-sensitive pressure reducing valves 7a and 7b. The driving part of the valve 8 has a flow regulating valve (drain valve).
(10)가 접속되어 있고, 릴리프(relief) 밸브(8)에 가압되는 유압이, 상기 각 첵크밸브(9a,9b)를 통해 도입된 유압(Pa1,Pb1)의 높은 쪽의 유압에 유지되게 되어 있다.The hydraulic pressure pressurized by the relief valve 8 is connected to the hydraulic pressure Pa1 and Pb1 introduced through the check valves 9a and 9b so that the hydraulic pressure 10 is connected. have.
더욱, 첵크밸브(9a,9b)를 통해 도입된 유압(Pa1,Pb1)이 높은 쪽을 릴리프( relief) 밸브(8) 자체에서 누설을 이용하여 유지하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 유량조정 밸브(10)가 불필요 하기 때문에, 그 구성의 간소화와 코스트의 저감을 도모하는 것이 가능해진다.Moreover, it is also possible to comprise so that the hydraulic oil pressure Pa1, Pb1 introduced through the check valves 9a, 9b may be retained by the leak in the relief valve 8 itself. In this case, since the flow regulating valve 10 is unnecessary, the configuration can be simplified and the cost can be reduced.
이리 하여 이와 같이 구성된 유압회로에 의하면, 가령 실린더 구동회로(A)에서의 부하감응형의 감압밸브(7a)의 출력측의 유압(Pa1)이, 실린더 구동회로(B)에서의 부하감응형의 감압밸브(7b)의 출력측의 유압(Pb1) 보다도 높은 경우, 실린더 구동회로(A)에서 첵크밸브(9a)를 통하는 유압(Pa1)의 도입에 의해 첵크밸브(9b)가 닫혀진다. 그리고 상기 유압(Pa1)이 릴리프(relief) 밸브(8)에 가압되고 실린더 구동회로(A,B)의 각 부하감응형 감압밸브(7a,7b)에 각각 공급되는 유압이 Pao(=Pa1+△Q)으로 설정된다.Thus, according to the hydraulic circuit comprised in this way, for example, the oil pressure Pa1 of the output side of the pressure sensitive valve 7a of the load sensitive type in the cylinder drive circuit A is a pressure sensitive type of pressure sensitive type in the cylinder drive circuit B. When it is higher than the oil pressure Pb1 of the output side of the valve 7b, the shank valve 9b is closed by the introduction of the oil pressure Pa1 through the shank valve 9a in the cylinder drive circuit A. As shown in FIG. The hydraulic pressure Pa1 is pressurized to the relief valve 8 and the hydraulic pressure supplied to each of the load-sensitive pressure reducing valves 7a and 7b of the cylinder drive circuits A and B is Pao (= Pa1 +? Q). Is set to).
이때, 실린더 구동회로(B)에서의 부하감응형의 감압밸브(7b)에는, 그 출력측의 유압(Pb1)을 기준으로 하는 유압Pbo(=Pb1+△Q)보다도 높은 유압Pao(=Pa1+△Q)이 공급되는 것이 되지만, 이 부하감응형 감압밸브(7b)에서의 밸브압력강하가 증대할 뿐이고, 그 유압서보밸브(5b)의 작동에 영향이 미치는 것은 없다.At this time, the pressure-sensitive pressure reducing valve 7b of the cylinder drive circuit B has a hydraulic pressure Pao (= Pa1 + ΔQ) higher than the hydraulic pressure Pbo (= Pb1 + ΔQ) based on the hydraulic pressure Pb1 on the output side. Although this is supplied, the valve pressure drop in the load-sensitive pressure reducing valve 7b only increases, and there is no influence on the operation of the hydraulic servo valve 5b.
또한 반대로 실린더 구동회로(B)에서의 부하감응형의 감압밸브(7b)의 출력측의 유압(Pa1)이 높은 경우에는, 실린더 구동회로(B)에서 첵크밸브(9b)를 통하는 유압(Pb1)의 도입에 첵크밸브(9a)가 닫혀진다. 그리고 상기 유압(Pb1)이 릴리프(relief) 밸브(8)에 가압되어 실린더 구동회로(A,B)의 각 부하감응형의 감압밸브(7a,7b)에 각각 공급되는 유압이 Pbo(=Pa1+△Q)로 설정된다. 요컨대 첵크밸브(9a,9b)를 통해 도입되는 유압(Pa1,Pb1)내의 높은 쪽의 유압에 의해 릴리프(relief) 밸브(8)의 작동이 제어되어, 부하감응형의 감압밸브(7a,7b)에 각각 공급되는 유압이 설정된다. 따라서 실린더 구동회로(A,B)에서의 각 부하감응형의 감압밸브(7a,7b)에는 유압서보밸브(5a,5b)의 전후압(유압차 △P)를 일정하게 확보하면서, 유압실린더(1a,1b)의 부하상태에 따라 정해지는 필요한 최소한의 유압이 공급되는 것이 되어, 각 부하감응형의 감압밸브(7a,7b)를 각각 안정하게 동작시키는 것이 가능해진다.On the contrary, when the oil pressure Pa1 on the output side of the load-sensitive pressure reducing valve 7b in the cylinder drive circuit B is high, the oil pressure Pb1 of the cylinder drive circuit B passes through the check valve 9b. The check valve 9a is closed upon introduction. The hydraulic pressure Pb1 is pressurized by the relief valve 8 so that the hydraulic pressure supplied to each of the load-sensitive pressure reducing valves 7a and 7b of the cylinder drive circuits A and B is Pbo (= Pa1 + Δ). Q) is set. In other words, the operation of the relief valve 8 is controlled by the higher oil pressure in the oil pressures Pa1 and Pb1 introduced through the check valves 9a and 9b, so that the load-sensitive pressure reducing valves 7a and 7b are controlled. The hydraulic pressure supplied to each is set. Therefore, the hydraulic pressure reducing valves (7a, 7b) of the load-sensitive pressure reducing valves (7a, 7b) in the cylinder drive circuits (A, B) are secured while maintaining a constant back and forth pressure (hydraulic pressure difference? P) of the hydraulic servo valves 5a, 5b. The required minimum hydraulic pressure determined according to the load condition of 1a, 1b is supplied, and it becomes possible to operate each load-sensitive pressure reducing valve 7a, 7b stably.
더욱이 전술한 바와 같은 구성의 유압회로를 채용할 경우, 유압원(유압펌프Furthermore, when employing the hydraulic circuit of the above-described configuration, the hydraulic source (hydraulic pump
(3))의 필요용량(토출능력)을 낮게 억제할 수가 있다. 즉, 2축형의 재료시험기에 있어서는 2개의 유압실린더(1a,1b)를 동시에 작동시키는 것은 물론이고, 예컨대 전단시험을 실행하는 경우에는, 한쪽의 유압실린더(1a)를 작동시켜 시험편을 유지한뒤, 그 상태를 유지하면서 다른쪽의 유압실린더(1b)를 작동시키어 전단응력을 가하는 것이 된다. 이와 같은 경우에는 한쪽의 유압실린더(1a)를 구동한 실린더 구동회로의 상태를 유지한채로, 다른쪽의 유압실린더(1b)에서의 실린더 구동회로를 구동하면 된다. 또한, 그 동작도 정적이기 때문에, 예컨대 각 유압실린더(1a,1b)를 개개로 구동할 필요에 의해 펌프능력을 약간 상회하는 정도의 펌프능력으로 유압펌프(3)를 사용하는 것으로 충분하다. 따라서 유압원의 저코스트화와 그 컴팩트화를 꾀할 수 있는 등의 이차적인 효과가 있다. 또한 릴리프(relief)회로(C)를 포함하는 유압원을 실린더 구동회로(A,B)에서 독립시켜 1개로 할 수가 있기 때문에, 그 수리의 간이화를 도모하여 얻는 효과도 있다.The required dose (discharge capacity) of (3) can be kept low. That is, in the two-axis material tester, not only the two hydraulic cylinders 1a and 1b are operated at the same time, but, for example, when the shear test is performed, one hydraulic cylinder 1a is operated to hold the test piece, While maintaining the state, the other hydraulic cylinder 1b is operated to apply shear stress. In such a case, the cylinder drive circuit in the other hydraulic cylinder 1b may be driven while maintaining the state of the cylinder drive circuit which driven the one hydraulic cylinder 1a. In addition, since the operation is also static, it is sufficient to use the hydraulic pump 3 with a pumping capacity that slightly exceeds the pumping capacity, for example, by requiring each of the hydraulic cylinders 1a and 1b to be individually driven. Therefore, there is a secondary effect, such as lower cost of the hydraulic source and compactness thereof. In addition, since the hydraulic source including the relief circuit C can be made independent from the cylinder drive circuits A and B, there is also an effect obtained by simplifying the repair.
한편, 본 발명은 전술한 각 실시형태에 한정되는 것이 아니다.In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above.
예컨대, 유압서보밸브(5)의 전후압(압력차 △P)에 대하여는 유압회로의 사양에 따라 정해지면 좋고, 또한, 그 사양에 따라 부하감응형의 감압밸브(7)의 작동압(감압도)등을 설정하도록 하면 좋다. 또한 릴리프(relief) 밸브(8)에 의한 릴리프(relief)압력에 대해서도, 부하감응형의 감압밸브(7)나 유압펌프(3)의 사양등에 따라 정하면 좋다. 더욱이 3개이상의 실린더 구동회로를 병렬구동하는 것도 가능하다. 기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않은 범위에서 여러가지 변형하여 실시할 수가 있다.For example, the front-rear pressure (pressure difference ΔP) of the hydraulic servo valve 5 may be determined in accordance with the specifications of the hydraulic circuit, and the operating pressure (decompression diagram) of the pressure-sensitive pressure reducing valve 7 according to the specifications. Etc.). The relief pressure by the relief valve 8 may also be determined in accordance with the specifications of the load-sensitive pressure reducing valve 7 and the hydraulic pump 3. Furthermore, it is also possible to drive three or more cylinder drive circuits in parallel. In addition, this invention can be implemented in various deformation | transformation in the range which does not deviate from the summary.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 유압서보밸브의 1차측에 부하감응형의 감압밸브을 마련하여 이 유압서보밸브의 전후압을 항상 일정하게 유지하면서, 릴리프(relief)밸브에 의해 유압원에서 상기 부하감응형의 감압밸브에 공급하는 유압을 제어하기 때문에, 유압실린더의 고정밀도 제어가 가능해진다. 따라서 유압서보밸브에 있어서의 밸브압력 효과에 따르는 열에너지의 발생을 억제하게 되며, 또한 부하감응형의 감압밸브에 여분의 부담을 주지 않게 되어, 효율적인 유압제어가 가능해지는 등의 실용상의 많은 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a load-sensitive pressure reducing valve is provided on the primary side of the hydraulic servovalve, and the front and rear pressures of the hydraulic servovalve are constantly maintained, and the load is supplied from the hydraulic source by a relief valve. Since the hydraulic pressure supplied to the sensitive pressure reducing valve is controlled, high precision control of the hydraulic cylinder is possible. Therefore, it is possible to suppress the generation of thermal energy due to the valve pressure effect in the hydraulic servo valve, and not to put an extra burden on the load-sensitive pressure reducing valve, thereby providing a lot of practical effects such as efficient hydraulic control. .
또한, 유압실린더가 무부하상태에 있을 때라도, 유압서보밸브의 1차측 유압이 낮을 때에나 유압원에서 공급되는 압력유를 저압으로 유지하기 때에는, 유압원의 부하를 대폭 경감하여 에너지 절약화를 도모할 수 있는 등의 효과가 있다.Even when the hydraulic cylinder is in a no-load state, when the primary hydraulic pressure of the hydraulic servo valve is low or when the pressure oil supplied from the hydraulic source is kept at a low pressure, the load of the hydraulic source can be greatly reduced to save energy. It can be effective.
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