专利名称：具有智能考核功能的液压系统综合实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有智能考核功能的液压系统综合实验装置。
技术背景液压系统具有功率大、工作平稳且可实现大范围内的无级调速等独特优 点，它作为机械设备过程控制系统和自动化系统的执行机构以及各种动力传输 工具的传动装置，应用日趋广泛。各中专、大专、高职、本科、研究生等院校 相应的开设了《液压传动》、《液压传动与控制》、《液压系统故障诊断及维 修》等课程来培养相关的技术人才，而实验是此类课程十分重要的教学环节， 它不仅能巩固、拓宽学生所学的理论知识，而且能够培养学生分析和解决实际 问题的能力。具有智能考核功能的液压系统综合实验装置在上述背景下应运而 生。目前国内各科教公司研制的液压系统综合实验台，主要可以分成两大类 一类是普通型液压系统综合实验台。此类实验台是根据教学特点和液压传动课 程教学大纲要求而设计的，采用标准的液压元件和模块化设计，构成接插方便 的系统组合。在此类实验台上能够进行液压传动基本回路实验，如简单的压力 调定回路、采用顺序阀的顺序动作回路、采用先导式溢流阀的卸荷回路等，通 过此类实验台可以培养和提高学生的设计能力、动手能力和综合运用能力。除 此之外，学生在此实验台上也可自行设计、组装扩展液压回路实验。另一类是 具有在线检测功能的液压系统综合实验台。由于普通液压系统综合实验台存在 实验误差大、效率低等缺点，因此，国内各科教设备公司在普通实验台的基础 上研制出具有在线检测功能的液压系统综合实验台。此类实验台采用自动检 测、数字显示、计算机辅助测试系统，从而提高了测量精度及实验效率。 发明内容本实用新型的目的是提供一种具有智能考核功能的液压系统综合实验装置。具有智能考核功能的液压系统综合实验装置中的计算机与数据采集及控制 单元、用于故障设置与故障排除的开关单元、液压系统综合实验台、信号调理 单元、数据采集及控制单元相连接。所述的数据采集及控制单元的内部模块连接关系为接口芯片分别与驱动 器、信号调理摸块相连接，接口芯片、模数转换器分别接入总线。用于故障设置与故障排除的开关单元为第一控制器与第一开关器件串联，与第二开关器 件并联后与第一执行器相连接。用于故障设置与故障排除的开关单元为第二 控制器与第四开关器件并联后，与第三开关器件、第二执行器相连接。 本实用新型具有的有益效果1) 采用软硬件结合实现液压系统故障的设置及排除，并且带有智能考核 软件；2) 设置故障较为方便。可由计算机完成对某一路故障的设置，故障分为 断开、短接、工作不稳三类；3) 既能脱离计算机实现液压传动基本回路的实验，又能借助计算机完成 实时检测、分析、设置故障及排除故障功能。
图1是具有智能考核功能的液压系统综合实验装置的结构示意图； 图2是本实用新型数据采集及控制单元的电路框图； 图3是本实用新型用于故障设置与故障排除开关单元I的电路框图； 图4是本实用新型用于故障设置与故障排除开关单元II的电路框图； 图5是本实用新型液压系统综合实验台结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，具有智能考核功能的液压系统综合实验装置中的计算机与数 据采集及控制单元、用于故障设置与故障排除的开关单元、液压系统综合实验 台、信号调理单元、数据采集及控制单元相连接。具有智能考核功能的液压系统综合实验装置，是在普通型液压系统综合实 验台的基础上，增加了温度传感器、流量传感器、压力传感器、以单片机为核 心的控制器(或通用A/D、 D/A板)、计算机等， 一方面大大拓展了本系统的 功能，不仅可以做基本的液压综合试验，如差动回路试验、多级调压回路试 验、多缸顺序控制回路试验、节流阀进油节流调速回路试验、调速阀回油节流 调速回路试验、二级调压回路试验、减压回路试验、调速阀串联的速度换接回 路试验、调速阀并联的速度换接回路试验、三位四通电磁阀(M型)的卸荷回 路试验、先导溢流阀的卸荷回路试验、顺序阀的顺序动作回路试验、接近开关 的顺序动作回路试验、压力继电器的顺序动作回路试验、液控单向阀的双闭路 回路试验、顺序阀的平衡回路试验、两级调速回路试验等，而且可以做液压元 件的特性分析实验，如叶片泵静动态特性实验、溢流阀静动态特性实验、液压 系统压力形成及特性分析实验、调速阀和节流阀负载特性比较及分析等；另一方面，可以通过计算机设置故障，也可通过计算机排除故障，并且软件上开发 了智能考核功能，通过对学生排障时间，及排障过程的综合分析，得出学生的分数。如图2所示，数据采集及控制单元的内部模块连接关系为接口芯片分别 与驱动器、信号调理模块相连接，接口芯片、模数转换器分别接入总线。如图3所示，用于故障设置与故障排除的开关单元I为第一控制器与第 一开关器件串联，与第二开关器件并联后与第一执行器相连接。其中一种方案 是开关器件与控制器先串联，然后再并联。在无故障情况下，第一开关器件闭 合，第二开关器件打开。如果希望设置断路故障，要求第一开关器件和开关器 件2都打开。如果希望设置短接故障，只需第二开关器件闭合。如果希望设置 工作不稳故障，可使第一开关器件和第二开关器件随意切换；如图4所示，用于故障设置与故障排除的开关单元II为第二控制器与第 四开关器件并联后，与第三开关器件、第二执行器相连接。另一种方案是开关 器件与控制器先并联，然后再串联。在无故障情况下，第三开关器件闭合，第 四开关器件打开。如果希望设置断路故障，只需第三开关器件打开。如果希望 设置短接故障，要求第三开关器件和第四开关器件都闭合。如果希望设置工作 不稳故障，可使第三开关器件和第四开关器件随意切换。如图5所示，液压系统综合实验台由压力成形模块、液压元件检测模块、 流量速度温度等参数检测模块及双作用油缸速度控制模块所组成。压力成形模 块的作用是形成压力，主要由油箱、变量泵、安全阀、系统压力调节溢流阀、 系统压力加载卸载方向阀等液压元件组成。液压元件检测模块，由先导式溢流 阀和方向阀等液压元件组成，可对先导式溢流阀和方向阀进行检测、故障分析 及其排除。流量、速度、温度等参数检测模块，由椭圆齿轮流量计、量杯、方 向阀等组成，主要功能是对流量、速度、温度等参数的检测，如1)小型液 压叉车前倾、后倾速度的检测；2)小型塑料注射成形机开模、合模速度的检 测；3)小型液压机械手上下运动和前后运动速度的检测等。双作用油缸速度 控制模块由双作用油缸、加载缸、加载阀、方向阀、节流阀、传感器等组成。 可模拟小型液压叉前倾、后倾速度的控制，小型塑料注射成形机开模、合模 速度的控制，小型液压机械手上下运动和前后运动的速度控制等。
权利要求1.一种具有智能考核功能的液压系统综合实验装置，其特征在于计算机与数据采集及控制单元、用于故障设置与故障排除的开关单元、液压系统综合实验台、信号调理单元、数据采集及控制单元相连接。
2. 根据权利要求1所述的一种具有智能考核功能的液压系统综合实验装 置，其特征在于所述的数据采集及控制单元的内部模块连接关系为接口芯片 分别与驱动器、信号调理模块相连接，接口芯片、模数转换器分别接入总线。
3. 根据权利要求1所述的一种具有智能考核功能的液压系统综合实验装 置，其特征在于所述的用于故障设置与故障排除的开关单元为第一控制器与 第一开关器件串联，与第二开关器件并联后与第一执行器相连接。
4. 根据权利要求1所述的一种具有智能考核功能的液压系统综合实验装 置，其特征在于所述的用于故障设置与故障排除的开关单元为第二控制器与 第四开关器件并联后，与第三开关器件、第二执行器相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种具有智能考核功能的液压系统综合实验装置。计算机与数据采集及控制单元、用于故障设置与故障排除的开关单元、液压系统综合实验台、信号调理单元、数据采集及控制单元相连接。所述的数据采集及控制单元的内部模块连接关系为接口芯片分别与驱动器、信号调理摸块相连接，接口芯片、模数转换器分别接入总线。本实用新型具有的有益效果1)采用软硬件结合实现液压系统故障的设置及排除，并且带有智能考核软件；2)设置故障较为方便。可由计算机完成对某一路故障的设置，故障分为断开、短接、工作不稳三类；3)既能脱离计算机实现液压传动基本回路的实验，又能借助计算机完成实时检测、分析、设置故障及排除故障功能。
文档编号G09B25/00GK201122376SQ20072011318
公开日2008年9月24日 申请日期2007年8月16日 优先权日2007年8月16日
发明者石海钢, 胡旭晓, 春 陈 申请人:杭州浙攸科教仪器有限公司