专利名称：一种精确恒压液压系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压测量系统，特别是涉及一种用于在恒定压力下对材料的
膨胀或蠕变的精确恒压液压测量装置，属于压力测量装置技术领域。
背景技术：
材料的膨胀或蠕变测量装置主要用于对材料在一定温度条件下膨胀量的测量及 膨胀系数的计算。目前在中国应用较为广泛的是德国耐驰的高温膨胀仪，但是这类测量装 置均处于无压状态，因此无法实现对材料在有压状态下的膨胀或蠕变性能的评价。 一种专 利号为"02273342"、专利名称为"高压断路器液压机构保压恒压装置"的专利，该专利公开 的一种高压断路器液压机构保压恒压装置，所解决的技术问题是高压断路器及其液压机 构长期工作在压力高(30MPa)、保压长时间的环境中，液压机构的密封件极容易损坏，导致 氮气外泄，当外部环境温度变化较大时，这种情况尤其突出；该专利的技术方案是控制缸 中活塞的上部充氮气、下部充液压油，控制缸里的液压油通过并联的换向阀与定量泄荷阀 后与液压油源相连，连通管将蓄压筒和控制缸的氮气室相连；其优点是它可保持液压机 构的恒压，延长液压机构的密封件的使用寿命，提高高压断路器的可靠性，它适合在常充压 高压断路器中的液压机构中使用，可长时间保持液压系统压力恒定，但该装置的缺陷是对 压力波动无法控制；另一种专利号为"200520046008. 8"、名称为"控制平整机液压压下恒 压系统的装置"的专利，该专利包括伺服放大器、伺服阀、压力传感器，还包括一个过程控制 仪表；过程控制仪表通过其模拟量输出接口与伺服放大器相连，压力传感器与过程控制仪 表的模拟量反馈信号检测接口相连；其优点是通过设定和调用过程控制仪表内的功能参 数可实现原来由PLC计算来实现的过程控制，但该专利属于压力传感器、伺服阀构成的动 态控制系统，无法做到±1%的压力波动控制。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种精确恒压液压系统。 —种精确恒压液压系统，包括液压缸，所述液压缸的上腔通过液压油管与叠加式 换向阀连接，所述液压缸的下腔通过液压油管连接蓄能器，所述液压缸的下腔通过液压锁 连接叠加式换向阀，所述叠加式换向阀连接溢流阀，所述溢流阀与液压动力包连接。 所述蓄能器与连接液压缸的下腔的液压油管上设有第一压力表；所述叠加式换向 阀与溢流阀之间的液压油管上设有第二压力表。 本实用新型的原理是当液压缸活塞杆的下腔充油时，液压缸活塞杆的杆端输出 恒定的力，这个力施加在被测材料上，被测材料发生持续的微小膨胀或蠕变，液压缸活塞杆 跟随这个变化而移动，同时液压缸活塞杆输出的力保持恒定，力的波动范围保证在力值的 ± 1 % ，液压系统保证液压缸在这种持续微小的位移变化中压力的精确恒定；液压动力包提 供油源，溢流阀保证液压系统在安全压力范围工作，叠加式换向阀控制液压缸活塞杆的伸 縮，液压锁、蓄能器和液压缸三者的泄漏量以及液压缸的有效容积与液压缸的缸径之间具有严格的参数匹配，提供系统恒定压力。 本实用新型相对于现有技术所具有的有益效果 1、本实用新型的一种精确恒压液压系统是通过提供液压系统恒定压力，使液压 缸活塞杆输出一个精确恒定的力施加在被测材料上，该过程是一个缓慢持续的稳态过程， 避免了动态恒压造成的压力波动，使系统膨胀处于稳定状态，仪器测量结果的重复性和 重现性均在标准要求范围内，即重复性r = 0.2024x平均值+0.0274(X );再现性R = 0. 23994x平均值+0. 03095 (% )。 2、本实用新型的一种精确恒压液压系统结构简单同、测量精确度高、适用范围广、 成本低廉。
图1为本实用新型的一种精确恒压液压系统各组件连接示意图。
具体实施方式为了使本领域的一般技术人员能够清楚理解本实用新型的技术方案，现结合附图 及实施例对本实用新型作进一步详尽地说明 —种精确恒压液压系统，如图1所示，包括液压缸8，液压缸8的上腔11通过液压 油管与叠加式换向阀4连接，液压缸8的下腔10通过液压油管连接蓄能器7，液压缸8的下 腔10通过液压锁5连接叠加式换向阀4，叠加式换向阀4连接溢流阀2，溢流阀2与液压动 力包1连接。 蓄能器7与连接液压缸8的下腔10的液压油管上设有第一压力表6 ;叠加式换向 阀4与溢流阀2之间的液压油管上设有第二压力表3。 实施例 如图1所示，本实用新型的一种精确恒压液压系统应用于铝用炭素预焙阳极、炭 素电极等在熔盐电解质中膨胀状况的测定装置中，提供在持续微动状态下精确恒定的输出 力，保证测量的准确定。 当液压缸活塞杆9的下腔10充油时，液压缸活塞杆9的杆端输出恒定的力，这个 力施加在被测材料上，被测材料发生持续的微小膨胀或蠕变，液压缸活塞杆9跟随这个变 化而移动，同时液压缸活塞杆9输出的力保持恒定，力的波动范围保证在力值的±1%，液 压系统保证液压缸8在这种持续微小的位移变化中压力的精确恒定；液压动力包1提供油 源，溢流阀2保证液压系统在安全压力范围工作，叠加式换向阀4控制液压缸活塞杆9的伸 縮，液压锁8、蓄能器7和液压缸8三者的泄漏量以及液压缸8的有效容积与液压缸8的缸 径之间具有严格的参数匹配，提供系统恒定压力；连接液压缸8下腔10与蓄能器7的液压 油管上设第一压力表6，第一压力表6用于检测液压缸8下腔10的油压；连接溢流阀2与 叠加式换向阀4的液压油管上设置了第二压力表3，第二压力表3用于检测液压动力包1的 压力。 当液压动力包l输出的油源压力达到要求时(10MPa以下)，液压动力包l停止 运行，系统压力由液压锁5和蓄能器7保持，但由于液压锁5的泄漏是客观存在的，无法消 除，因此液压系统在保压状态压力也会缓慢降低，在本装置的应用中，当材料膨胀造成液压缸活塞杆9发生持续微小位移时，要求液压系统有均匀、微小的泄漏(约0. 02 0. 05ml/ min)，当该泄漏量与液压锁5的泄漏量相等时，系统压力保持恒定；当该泄漏量大于或小于 液压锁5的泄漏量时，由蓄能器7进行调节；整个恒压过程(约6 8小时)恒压精度决定 于系统压力和蓄能器有效容积，在3 10MPa压力范围内，恒压精度为± 1 %时，蓄能器的有 效容积在O. 5 3升。 本实用新型的一种精确恒压液压系统是通过提供液压系统恒定压力，使液压缸 活塞杆9输出一个精确恒定的力施加在被测材料上，该过程是一个缓慢持续的稳态过程， 避免了动态恒压造成的压力波动，使系统膨胀处于稳定状态，仪器测量结果的重复性和 重现性均在标准要求范围内，即重复性r = 0. 2024x平均值+0. 0274(% );再现性R = 0. 23994x平均值+0.03095 (% )。本实用新型的液压缸8直径为C 50x125 (mm)，液压动力 包1提供的油源压力为15MPa，系统压力经溢流阀2调定，可在15MPa以下任意设定；液压锁 5最大流量不大于501/min、最小开启压力0. 5MPa，开启比为1 : 4 ;蓄能器7有效容积0. 5 升 3升，在测量过程中材料膨胀造成活塞杆下移为10rnrn/(6 8)小时，压力稳定精度为 3MPa士0. 03MPa。
权利要求一种精确恒压液压系统，包括液压缸(8)，其特征在于，所述液压缸(8)的上腔(11)通过液压油管与叠加式换向阀(4)连接，所述液压缸(8)的下腔(10)通过液压油管连接蓄能器(7)，所述液压缸(8)的下腔(10)通过液压锁(5)连接叠加式换向阀(4)，所述叠加式换向阀(4)连接溢流阀(2)，所述溢流阀(2)与液压动力包(1)连接。
2. 根据权利要求1所述的一种精确恒压液压系统，其特征在于，当液压动力包提供一 定的系统压力后，即可关闭液压动力包电源，活塞杆在保持恒定输出力状态缓慢持续向下 移动造成的系统压力变化，由液压缸、蓄能器、液压锁三者匹配消除。所述蓄能器(7)与连 接液压缸(8)的下腔(10)的液压油管上设有第一压力表(6);所述叠加式换向阀(4)与溢 流阀(2)之间的液压油管上设有第二压力表(3)。
专利摘要一种精确恒压液压系统，包括液压缸，液压缸的上腔通过液压油管与叠加式换向阀连接，液压缸的下腔通过液压油管连接蓄能器-液压锁-换向阀-溢流阀-液压动力包；蓄能器与连接液压缸的下腔的液压油管上设有第一压力表；叠加式换向阀与溢流阀之间的液压油管上设有第二压力表。当本实用新型的液压缸活塞杆的下腔充油时，其杆端输出恒定的力并施加在被测材料上，被测材料发生持续的微小膨胀或蠕变，液压缸活塞杆跟随这个变化而移动，同时液压缸活塞杆输出的力保持恒定，液压系统保证液压缸在这种持续微小的位移变化中压力的精确恒定。本实用新型结构简单、测量精确度高、适用范围广、成本低廉。
文档编号F15B11/028GK201488920SQ20092022275
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月22日 优先权日2009年9月22日
发明者冯绍杰, 李红梅, 王铁松 申请人:北京英斯派克科技有限公司