一种液压试验台液压控制系统的制作方法

本发明属于液压控制技术领域，涉及一种用于检测卧式液压缸性能与外负载产生摩擦力的系统，具体是涉及一种液压试验台液压控制系统，可以广泛用于液压缸性能检测领域。

背景技术：

液压缸是液压系统的重要执行元件，其性能好坏直接影响到了整个液压系统的稳定性，在一些特殊领域，液压缸需采用卧式铰接安装，但对于采用这种安装方式，液压缸一般在出厂时不会进行性能测试，也无法判定输出的曲线力是否达到目标要求，同时无法判定摩擦力对液压缸性能的影响。

技术实现要素：

针对现有技术中对液压缸采用卧式安装时并未对负载(摩擦力）对其性能的影响进行测试，本发明公开了一种液压试验台液压控制系统，可以检测不同规格液压缸在不同铰接点位置时的行程、泄漏、负载效率等性能指标，以及在不同负载作用情况下，摩擦力对于性能指标的影响。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明公开了一种液压试验台液压控制系统，包括：被检测卧式液压缸、负载液压缸、油箱、液压泵、电机、过滤器、联轴器、上位机、液压控制系统；液压泵在电机的作用下，从油箱抽出的油液经过滤器过滤后，分别向卧式液压缸、负载液压缸，将液压控制系统监测到的信号传输至上位机，上位机的输出信号再传输至液压控制系统；

所述液压控制系统包括卧式液压缸液压控制系统和负载液压缸液压控制系统；

所述卧式液压缸液压控制系统包括：用于测量被检测卧式液压缸实际输出力的拉压力传感器、用于控制回路中油压的卧式液压缸回路比例溢流阀、控制被检测卧式液压缸运动速度与位移的卧式液压缸回路比例换向阀、以及用于分别测量被检测卧式液压缸无杆腔和有杆腔压力的卧式液压缸无杆腔压力传感器和卧式液压缸有杆腔压力传感器；

所述负载液压缸液压控制系统包括：用于控制负载液压缸的运动速度与位移的负载液压缸比例换向阀、和用于控制回路中油压压力的负载液压缸回路比例溢流阀；

所述拉压力传感器、卧式液压缸无杆腔压力传感器、卧式液压缸有杆腔压力传感器分别与上位机的信号输入端电连接，所述上位机的信号输出端分别与卧式液压缸回路比例溢流阀、卧式液压缸回路比例换向阀、负载液压缸比例换向阀、负载液压缸回路比例溢流阀电连接。

作为一种优选实施方式，所述卧式液压缸液压控制系统还包括：用于测量卧式液压缸位移量的卧式液压缸位移传感器，所述卧式液压缸位移传感器与上位机的信号输入端电连接。

本发明中的各种压力传感器、位移传感器、比例换向阀、比例溢流阀等都是常规传感器和阀件。

当然为了提高分析效率和准确度，液压试验台液压控制系统还可以包括上位机，所述上位机与上位机电连接。

作为一种优选实施方式，所述负载液压缸液压控制系统还包括：用于分别测量负载液压缸无杆腔和有杆腔压力的负载液压缸无杆腔压力传感器和负载液压缸有杆腔压力传感器，所述负载液压缸无杆腔压力传感器和负载液压缸有杆腔压力传感器分别与上位机的信号输入端电连接；较佳地，为了智能且精准读取负载液压缸的位移量，所述负载液压缸液压控制系统还包括：用于测量负载液压缸位移量的负载液压缸位移传感器，所述负载液压缸位移传感器与上位机的信号输入端电连接。

被检测卧式液压缸侧部与固定点铰接，使被检测卧式液压缸可绕固定点上下转动，被检测卧式液压缸活塞杆的顶端分别铰接有上连杆和下连杆，且上连杆的自由端与固定铰接点铰接，下连杆的自由端与负载液压缸的活塞杆铰接；上述结构的铰接可以用销轴/销孔配合等任意可以实现两部件铰接的元件或组合元件。

进一步地，所述上连杆、下连杆与卧式液压缸的活塞杆构成“y”字型。

本发明中的上连杆和下连杆的转动与被检测卧式液压缸的转动、负载液压缸的升降之间产生联动，在被检测卧式液压缸转动及移动的过程中，通过拉压力传感器检测被检测卧式液压缸的输出力，同时根据卧式液压缸无杆和有杆腔压力传感器测量两个工作腔的压力，运用公式（其中f表示摩擦力大小，p1表示液压缸无杆腔压力，a1表示液压缸无杆腔面积，p2表示液压缸有杆腔压力，a2表示液压缸有杆腔面积，f表示拉压力传感器的数值大小，即为液压缸实际输出力大小），近似计算出被检测卧式液压缸在运动过程中，摩擦力的大小；负载液压缸为被检测卧式液压缸提供外负载力。

本发明液压控制系统的包括：卧式液压缸回路比例换向阀、卧式液压缸无杆腔压力传感器、卧式液压缸有杆腔压力传感器、卧式液压缸位移传感器、负载液压缸回路比例溢流阀、负载液压缸比例换向阀、负载液压缸无杆腔压力传感器、负载液压缸有杆腔压力传感器、负载液压缸位移传感器、上位机。其工作过程为：整个液压控制系统的压力传感器、位移传感器以及拉压力传感器的数据都是由上位机来获取，同时上位机对卧式液压缸回路比例换向阀和负载液压缸比例换向阀进行控制，从而实现卧式液压缸、负载液压缸的运动与换向，负载液压缸回路比例溢流阀进行控制，从而控制负载液压缸输出的外负载力，验证卧式铰接液压缸在负载力作用下，性能的好坏。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1）本发明针对被检测卧式液压缸在卧式铰接安装情况下，为实现该配套试验台的不同负载对卧式液压缸性能的研究，根据试验台的机械结构原理，设计相应的液压控制系统，负载液压缸的目的是为卧式液压缸提供外负载，同时为两个液压缸分别安装有压力传感器与位移传感器，为卧式液压缸安装了拉压力传感器，利用该试验台检测被检测卧式液压缸在负载作用下，摩擦力对卧式液压缸性能的影响，还可以连接现有用于检测卧式液压缸的行程、泄漏、负载效率等性能指标的设备，更精确地检测卧式液压缸性能好坏；

2）本发明所述试验台液压控制系统，结构简单，易加工，易安装，同时具有检测成本低，可以作为检测负载大小与卧式液压缸性能好坏的一种全新手段，可以广泛应用在采用卧式安装的液压缸性能检测领域，具有广阔的市场推广使用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中试验台液压系统原理示意图。

图2为本发明实施例1中卧式液压缸液压系统控制原理示意图。

图3为本发明实施例1中负载液压缸液压系统控制原理示意图。

图中：1、卧式液压缸；2、卧式液压缸回路比例溢流阀；3、卧式液压缸回路比例换向阀；4、卧式液压缸无杆腔压力传感器；5、卧式液压缸有杆腔压力传感器；6、卧式液压缸位移传感器；7、负载液压缸；8、负载液压缸回路比例溢流阀；9、负载液压缸比例换向阀；10、负载液压缸无杆腔压力传感器；11、负载液压缸有杆腔压力传感器；12、负载液压缸位移传感器；13、油箱；14、液压泵；15、电机；16、过滤器；17、联轴器；18、上位机；19、拉压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-3所示的液压试验台液压控制系统，包括：被检测卧式液压缸1、负载液压缸7、油箱13、液压泵14、电机15、过滤器16、联轴器17、上位机18、液压控制系统；液压泵14在电机15的作用下，从油箱13抽出的油液经过滤器16过滤后，分别向卧式液压缸1、负载液压缸7供油，将液压控制系统监测到的信号传输至上位机18，上位机18的输出信号再传输至液压控制系统；

所述液压控制系统包括卧式液压缸液压控制系统和负载液压缸液压控制系统；

所述卧式液压缸液压控制系统包括：用于测量被检测卧式液压缸实际输出力的拉压力传感器19、用于控制回路中油压的卧式液压缸回路比例溢流阀2、控制被检测卧式液压缸1运动速度与位移的卧式液压缸回路比例换向阀3、以及用于分别测量被检测卧式液压缸无杆腔和有杆腔压力的卧式液压缸无杆腔压力传感器4和卧式液压缸有杆腔压力传感器5、用于测量卧式液压缸1位移量的卧式液压缸位移传感器6；

所述负载液压缸液压控制系统包括：用于控制负载液压缸7的运动速度与位移的负载液压缸比例换向阀9、用于控制回路中油压压力的负载液压缸回路比例溢流阀8、用于分别测量负载液压缸无杆腔和有杆腔压力的负载液压缸无杆腔压力传感器10、负载液压缸有杆腔压力传感器11及用于测量负载液压缸7位移量的负载液压缸位移传感器12；

所述拉压力传感器19、卧式液压缸无杆腔压力传感器4、卧式液压缸有杆腔压力传感器5、卧式液压缸位移传感器6、负载液压缸无杆腔压力传感器10、负载液压缸有杆腔压力传感器11、负载液压缸位移传感器12分别与控制器25的信号输入端电连接，所述上位机18的信号输出端分别与卧式液压缸回路比例溢流阀2、卧式液压缸回路比例换向阀3、伺服阀15、负载液压缸比例换向阀9、负载液压缸回路比例溢流阀8电连接。

被检测卧式液压缸1侧部与固定点铰接，使被检测卧式液压缸1可绕固定点上下转动，被检测卧式液压缸1活塞杆的顶端分别铰接有上连杆和下连杆，且上连杆的自由端与固定铰接点铰接，下连杆的自由端与负载液压缸7的活塞杆铰接，所述上连杆、下连杆与卧式液压缸1的活塞杆构成“y”字型；上述结构的铰接用的销轴/销孔。

本发明中的上连杆和下连杆的转动与被检测卧式液压缸1的转动、负载液压缸7活塞杆的升降之间产生联动，在被检测卧式液压缸转动及移动的过程中，通过拉压力传感器检测被检测卧式液压缸的输出力，同时根据卧式液压缸无杆和有杆腔压力传感器4和5测量两个工作腔的压力，运用公式（其中f表示摩擦力大小，p1表示液压缸无杆腔压力，a1表示液压缸无杆腔面积，p2表示液压缸有杆腔压力，a2表示液压缸有杆腔面积，f表示拉压力传感器的数值大小，即为液压缸实际输出力大小），近似计算出被检测卧式液压缸在运动过程中，摩擦力的大小；负载液压缸为被检测卧式液压缸提供外负载力。

本发明液压控制系统的包括：卧式液压缸回路比例换向阀3、卧式液压缸无杆腔压力传感器4、卧式液压缸有杆腔压力传感器5、卧式液压缸位移传感器6、负载液压缸回路比例溢流阀8、负载液压缸比例换向阀9、负载液压缸无杆腔压力传感器10、负载液压缸有杆腔压力传感器11、负载液压缸位移传感器12、上位机18。其工作过程为：整个液压控制系统的压力传感器、位移传感器以及拉压力传感器的数据都是由控制器25来获取，同时控制器25对卧式液压缸回路比例换向阀3和负载液压缸比例换向阀9进行控制，从而实现卧式液压缸1、负载液压缸7运动进行控制，稳定变化的变负载由控制器25控制比例溢流阀12来实现。

本实施例中的各种压力传感器、位移传感器、比例换向阀、比例溢流阀等都是常规传感器和阀件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。