一种用于六油垫静压支承液压缸试验台的液压控制系统的制作方法

本发明涉及液压控制技术领域，具体领域为一种用于六油垫静压支承液压缸试验台的液压控制系统。

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，达到输出曲线力的目的，现有的用于六油垫静压支承液压缸试验台的液压控制系统，在进行抗恒负载与摩擦力的液压缸试验的过程中，在卧式液压缸在伸出和缩回阶段，无法克服变负载与导向套中产生的摩擦力的影响，导致实用性能差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于六油垫静压支承液压缸试验台的液压控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于六油垫静压支承液压缸试验台的液压控制系统，包括卧式液压缸、负载液压缸和油箱，所述油箱分别与卧式液压缸和负载液压缸相连，所述油箱上固定装配有液压泵，所述液压泵通过联轴器与电机相连接，所述油箱上安装有过滤器，所述液压泵通过过滤器与比例液压阀固定装配，所述卧式液压泵的内壁固定装配有导向套，所述导向套的内壁固定装配有A、B油垫、C、D油垫和E、F油垫，所述A、B油垫、C、D油垫和E、F油垫上均固定安装有阻尼器。

优选的，所述卧式液压缸上安装有卧式液压缸、卧式液压缸回路溢流阀、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和卧式液压缸位移传感器。

优选的，所述负载液压缸上安装有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和负载液压缸位移传感器，所述卧式液压缸回路比例换向阀和负载液压缸回路比例溢流阀均与上位机固定装配，所述上位机上固定装配有控制器。

优选的，所述控制器安装连接有A、B油腔比例减压阀、C、D油腔比例减压阀和E、F油腔比例减压阀，所述A、B油腔比例减压阀上安装有A或B油腔微米级测距传感器，所述C、D油腔比例减压阀上安装有C或D油腔微米级测距传感器，所述E、F油腔比例减压阀上安装有E或F油腔微米级测距传感器。

优选的，所述卧式液压缸的外壁前后两侧均固定装配有轨道，所述轨道的内壁插接有滑块，两个所述滑块之间固定装配有竖架，所述竖架的底端固定装配有凸台，所述凸台的顶端右侧固定装配有另一个所述竖架，所述竖架的数量为两个，两个所述竖架的前后两侧均固定装配有底座，所述卧式液压缸活塞的一端固定装配有拉压力传感器，所述拉压力传感器的顶端通过上连杆铰接有右侧所述竖架，所述拉压力传感器的底端通过下连杆与支撑液压缸相连，所述支撑液压缸与凸台固定装配，所述拉压力传感器的一侧安装有静压支承结构泵站。

优选的，所述静压支承结构泵站包括静压支承结构小型电机、静压支承结构溢流阀和静压支承结构过滤器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种用于六油垫静压支承液压缸试验台的液压控制系统，对液压缸在卧式铰接安装情况下，为实现该配套试验台的抗偏载与导向套处摩擦力的性能，设计相应的液压控制系统与方法，负载液压缸的目的是为卧式液压缸提供变化的外负载，用来实现在卧式液压缸缩回时，通过上位机对六油垫静压支承结构进行控制，达到克服变化负载的目的；卧式液压缸运动时，由于活塞杆与导向套处产生了干摩擦力，通过上位机对静压支承六油垫压力进行控制，使卧式液压缸在运动时，导向套与活塞杆实时对中，从而实现抗变化负载与导向套处摩擦力的功能，结构简单，原理简单，易加工，易安装，同时实现成本低，可以实现试验台的抗偏载与自重的能力，克服了变负载与导向套中产生的摩擦力的影响，实用性能强。

附图说明

图1为本发明的电路连接示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的六油垫静压支承结构液压控制系统原理图；

图4为本发明的A、B油垫、C、D油垫和E、F油垫；

图5为本发明的导向套剖面结构示意图。

图中：1-卧式液压缸、2-卧式液压缸回路溢流阀、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- A或B油腔微米级测距传感器、8- C或D油腔微米级测距传感器、9- E或F油腔微米级测距传感器、10- A、B油腔比例减压阀、11- C、D油腔比例减压阀、12- E、F油腔比例减压阀、13-负载液压缸、14-负载液压缸回路比例溢流阀、15-负载液压缸比例换向阀、16-负载液压缸无杆腔压力传感器、17-负载液压缸有杆腔压力传感器、18-负载液压缸位移传感器、19-油箱、20-液压泵、21-电机、22-过滤器、23-联轴器、24-上位机、25-控制器、26-拉压力传感器、27-静压支承结构泵站、271-静压支承结构小型电机、272-静压支承结构溢流阀、273-静压支承结构过滤器、28-轨道、29-滑块、30-竖架、31-比例减压阀、32-上连杆、33-支撑液压缸、34-下连杆、35-底座、36-凸台、37-导向套、38-阻尼器、39- A、B油垫、40- C、D油垫、41- E、F油垫。

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做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。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种用于六油垫静压支承液压缸试验台的液压控制系统，包括卧式液压缸1、负载液压缸13和油箱19，油箱19分别与卧式液压缸1和负载液压缸13相连，其特征在于：油箱19上固定装配有液压泵20，液压泵20通过联轴器23与电机21相连接，油箱19上安装有过滤器22，液压泵20通过过滤器22与比例液压阀31固定装配，卧式液压泵1的内壁固定装配有导向套37，导向套37的内壁固定装配有A、B油垫39、C、D油垫40和E、F油垫41，A、B油垫39、C、D油垫40和E、F油垫41上均固定安装有阻尼器38。

具体而言，卧式液压缸1上安装有卧式液压缸1、卧式液压缸回路溢流阀2、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和卧式液压缸位移传感器6。

具体而言，负载液压缸13上安装有负载液压缸回路比例溢流阀14、负载液压缸比例换向阀15、负载液压缸无杆腔压力传感器16、负载液压缸有杆腔压力传感器17和负载液压缸位移传感器18，卧式液压缸回路比例换向阀3和负载液压缸回路比例溢流阀14均与上位机24固定装配，上位机上固定装配有控制器25。

具体而言，控制器25安装连接有A、B油腔比例减压阀10、C、D油腔比例减压阀11和E、F油腔比例减压阀12，A、B油腔比例减压阀10上安装有A或B油腔微米级测距传感器7，C、D油腔比例减压阀11上安装有C或D油腔微米级测距传感器8，E、F油腔比例减压阀12上安装有E或F油腔微米级测距传感器9。

具体而言，卧式液压缸1的外壁前后两侧均固定装配有轨道28，轨道28的内壁插接有滑块29，两个滑块29之间固定装配有竖架30，竖架30的底端固定装配有凸台36，凸台36的顶端右侧固定装配有另一个竖架30，竖架30的数量为两个，两个竖架30的前后两侧均固定装配有底座35，卧式液压缸1活塞的一端固定装配有拉压力传感器26，拉压力传感器26的顶端通过上连杆32铰接有右侧竖架30，拉压力传感器26的底端通过下连杆34与支撑液压缸33相连，支撑液压缸33与凸台36固定装配，拉压力传感器26的一侧安装有静压支承结构泵站27。

具体而言，静压支承结构泵站27包括静压支承结构小型电机271、静压支承结构溢流阀272和静压支承结构过滤器273。

液压泵通过联轴器与电机相连接，当电机转动时，带动液压泵，将油箱中的油液通过过滤器进入液压缸液压系统。六油垫静压支承结构的卧式液压缸的进油压力由卧式液压缸回路溢流阀、进行调控，通过卧式液压缸回路比例换向阀来控制六油垫静压支承结构的卧式液压缸的活塞杆的伸出缩回。拉压力传感器安装在卧式液压缸活塞杆中，用于测量活塞杆的输出拉压力。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安装在卧式液压缸有杆腔和无杆腔的进油管路上，分别监测卧式液压缸有杆腔与无杆腔的压力。卧式液压缸位移传感器安装在卧式液压缸内部，进行位移测量。A或B油腔微米级测距传感器、C或D油腔微米级测距传感器、E或F油腔微米级测距传感器都分别安装在卧式液压缸导向套处静压支承结构上，分别测量六个油垫的油膜厚度。A、B油腔比例减压阀、C、D油腔比例减压阀、E、F油腔比例减压阀分别控制六个油垫油腔压力。

负载液压缸的进油压力通过负载液压缸回路比例溢流阀进行调节，通过负载液压缸比例换向阀控制负载缸活塞杆的伸出缩回，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安装于负载缸有杆腔和无杆腔进油管路上，进行压力监测和控制。负载液压缸位移传感器采用外置位移传感器，安装在负载缸活塞杆处，进行位移监测和控制。所有的控制阀和传感器都与控制器进行连接，通过上位机进行控制。静压支承结构泵站包括为静压支承结构小型电机，静压支承结构溢流阀、静压支承结构过滤器。

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、拉压力传感器的数据，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），近似计算出卧式液压缸在运动过程中，摩擦力的大小。将摩擦力进行反馈，根据卧式液压缸的不同的运动状态，控制静压支承结构的比例减压阀。

工作原理：在卧式六油垫静压液压缸活塞杆运动时，由于负载缸恒负载的作用，在活塞杆运动过程中会受到偏载力，所以通过对卧式六油垫静压支承结构液压缸的六油垫静压支承结构进行控制，实现抗偏载的目的，静压结构控制系统包括：六油垫静压支承卧式液压缸，其中包括活塞杆、缸体、缸盖、密封圈、导向套、阻尼器，在导向套中设置非对称静压支承六油垫油腔，液压缸活塞杆置于导向套中，在活塞杆的轴线下方为并列的宽窄不同的两组油垫，两组油垫前宽后窄，其中两个宽油垫按前后顺序分别为A油垫、B油垫。在活塞杆的轴线上方是一组窄油垫与活塞杆下方的窄油垫相对称，其中轴线上方的两个油垫为E油垫、F油垫，轴线下方的两个油垫为C油垫、D油垫，卧式液压缸回路溢流阀、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，A或B油腔微米级测距传感器、C或D油腔微米级测距传感器、E或F油腔微米级测距传感器、A、B油腔比例减压阀、C、D油腔比例减压阀、E、F油腔比例减压阀、静压支承结构泵站、静压支承结构泵站包括为静压支承结构小型电机，静压支承结构溢流阀、静压支承结构油路块,、静压支承结构过滤器，静压支承结构采用独立供油的方式，由静压结构泵站单独供油，A或B油腔微米级测距传感器、C或D油腔微米级测距传感器、E或F油腔微米级测距传感器分别对相应油腔测距孔至卧式液压缸活塞杆的距离进行反馈，运用负反馈的控制原理，由上位机通过控制器实现对A、B油腔比例减压阀、C、D油腔比例减压阀、E、F油腔比例减压阀、进行控制，从而实现抗变负载的目的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。