[发明专利]变转速泵控液压伺服加载系统的万能材料试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种变转速泵控液压伺服加载系统的万能材料试验机，属于材料力学性能测试设备领域。 

背景技术

材料试验机，是一种适用于金属、非金属材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切、疲劳等力学性能测试和分析的设备。已有主流的液压万能材料试验机整体构架如图4所示，其液压回路如图3所示，这种液压万能材料试验机采用独立泵站作为液压油源，通常独立泵站的容积为1m³以上，这使系统的体积增大，并且系统的复杂程度提高、成本加大，同时为了维持系统工作时所需的压力，泵站需不停的运转，会造成较大的能量浪费；这种液压万能材料试验机采用电液比例阀作为控制机构，来控制进入液压油缸的油液的流量和流向，由于电液比例阀对油液的污染特别敏感，油液污染颗粒度的增加容易造成电液比例阀的卡滞现象，造成万能材料试验机的故障率高，并且电液比例阀仅能提供油源压力三分之二的最大负载压力，造成严重的能量浪费。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的液压万能材料试验机采用电液比例阀作为控制机构，由于电液比例阀对油液的污染敏感而产生的整机故障率高的问题，提供了一种变转速泵控液压伺服加载系统的万能材料试验机。 

本发明包括上横梁、下横梁、两根立柱、工作台、夹紧机构和引伸计，两根立柱与上横梁和下横梁形成一个框架，它还包括两个液压油缸、闭式油罐、驱动器、电机、双向定量泵、补油阀、双向锁阀、两个溢流阀、编码器、位移传感器、压力传感器和控制计算机， 

电机的动力输出轴与双向定量泵的动力输入轴连接，双向定量泵与两个液压油缸之间通过两条油路形成闭式回路，一条油路的一端同时连接两个液压油 缸的上腔，另一条油路的一端同时连接两个液压油缸的下腔，所述两条油路上设置双向锁阀，该双向锁阀由分别设置在两条油路上的两个液控单向阀组成，补油阀通过其两个出油口分别连接双向锁阀与双向定量泵之间的两条油路，补油阀的进油口连通闭式油罐的进出油口；每个溢流阀分别通过其进油口和出油口连通双向锁阀与两个液压油缸之间的两条油路，两个溢流阀的溢流方向相反； 

每个液压油缸的活塞杆的一端穿过下横梁上的一个通孔连接工作台，夹紧机构位于所述框架内与上横梁固定连接，夹紧机构上设置压力传感器，压力传感器的压力信号输出端连接控制计算机的压力信号输入端；一个液压油缸的活塞杆的另一端与位移传感器的位移信号输入端相连接，位移传感器的位移信号输出端连接控制计算机的位移信号输入端，编码器的输入转轴与电机的动力输出轴相连，编码器的检测信号输出端连接驱动器的反馈信号输入端；驱动器的控制信号输入端连接控制计算机的控制信号输出端，驱动器的控制信号输出端连接电机的控制信号输入端，引伸计的形变信号输出端连接控制计算机的形变信号输入端。 

本发明的优点是： 

本发明采用变转速泵控液压伺服加载系统作为控制机构，通过驱动器来控制电机的转向和转速从而使双向定量泵顺时针或者逆时针变转速旋转，驱动液压油缸进行工作，去除了对油液污染极其敏感的电液比例阀和容易发生故障的电磁换向阀，简化了液压回路，减少了发生故障的几率，维护也极为方便；由于变转速泵控液压伺服加载系统集成化程度高，系统所需油液与传统电液伺服材料试验机相比大大减少，省去了大容量的油箱，减小了整个试验机的占地面积，并且降低了整个试验机系统的复杂程度，降低了成本，极具环保价值；变转速泵控液压伺服加载系统效率高，能量的利用率高，因此其运行成本较低，节能效果极佳；本发明的控制系统由于既有内环电机速度控制、又有外环压力、位移、形变反馈控制，整机系统的加载精度达到了很高的水平。双向锁阀的作用是使液压油缸停止工作时保持已有位置不变，两个溢流阀用于对整机系统的 保护，它能防止试件被拉断或者压折等情况发生时系统出现意外。 

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，图2是变转速泵控液压伺服加载系统的液压回路原理图，图3是已有的液压万能材料试验机的液压回路原理图，图4是已有的液压万能材料试验机的总体结构框图。 

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括上横梁1、下横梁2、两根立柱3、工作台4、夹紧机构5和引伸计18，两根立柱3与上横梁1和下横梁2形成一个框架，框架由整机的机座及支架进行支撑，它还包括两个液压油缸6、闭式油罐7、驱动器8、电机9、双向定量泵10、补油阀11、双向锁阀12、两个溢流阀13、编码器14、位移传感器15、压力传感器16和控制计算机17，