[发明专利]一种用于防止伺服作动筒正反向加载过载装置及方法

权利要求书

1.一种防止伺服作动筒正反向加载过载装置，其特征在于，包括力传感器(1)、作动筒缸体(2)、传感器反馈线路(3)、指令控制器(4)、伺服阀(5)、有杆腔溢流阀(6)、有杆腔单向阀(7)、无杆腔溢流阀(8)和无杆腔单向阀(9)，其中，所述力传感器设置在作动筒缸体(3)一侧，与作动筒输出端连接，所述作动筒缸体(3)的进油管路和回油管路与伺服阀连接，且进油管路和回油管路之间并联有杆腔溢流阀(6)和无杆腔溢流阀(9)，所述有杆腔溢流阀(6)串联有杆腔单向阀(7)，有杆腔溢流阀(6)的P口与有杆腔连接，T口和无杆腔连接，所述无杆腔溢流阀(9)串联有无杆腔单向阀(8)，无杆腔溢流阀(9)的P口和无杆腔连接，T口和有杆腔连接，另外，力传感器(1)经传感器反馈线路(3)分别连接指令控制器(4)和伺服阀(5)。

2.一种防止伺服作动筒正反向加载过载的方法，其特征在于，当试验中需要施加压载时，指令控制器发出相应载荷的命令，伺服阀阀芯动作，使伺服阀右工位进入工作状态，高压油进入液压缸无杆腔推动活塞实现压载；当试验中需要施加拉载时，同样由指令控制器发出相应载荷命令，使伺服阀左工位进入工作状态，油液进入有杆腔实现拉载。

3.根据权利要求2所述的防止伺服作动筒正反向加载过载的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：根据伺服作动筒的吨位和所需加载的载荷值和确定所需要的溢流阀的压力流量值，进而确定溢流阀和单向阀的型号；

步骤二：安装并调试防止飞机地面试验伺服作动筒正反向加载过载装置，把有杆腔溢流阀(6)、有杆腔单向阀(7)、无杆腔溢流阀(8)和无杆腔单向阀(9)安装在作动筒缸体(3)的进油管路和回油管路之间，其中，杆腔溢流阀(6)与有杆腔单向阀(7)串联，有杆腔溢流阀(6)的P口与有杆腔连接，T口和无杆腔连接，所述无杆腔溢流阀(9)与有无杆腔单向阀(8)串联，无杆腔溢流阀(9)的P口和无杆腔连接，T口和有杆腔连接；

步骤三：设置溢流阀的溢流压力

当出现某些异常或故障时，在试验前根据需要加载的载荷值来分别确定有杆腔溢流阀(6)和无杆腔溢流阀(9)的溢流压力；

步骤四：设置溢流阀的溢流压力参数来防止伺服作动筒在飞机地面试验时过载

当出现某种故障而导致无杆腔的压力持续增加超过无杆腔溢流阀(9)的设置压力时，无杆腔溢流阀打开使无杆腔泄压，油液则经无杆腔溢流阀(9)和无杆腔单向阀(8)与有杆腔连通，当压力降到所设置压力时无杆腔溢流阀关闭，从而实现防止在试验中伺服作动筒压载过载的目的；

当出现某种故障而导致有杆腔的压力持续增加超过有杆腔溢流阀(6)的设置压力时，有杆腔溢流阀打开使有杆腔泄压，油液则从有杆腔溢流阀(6)和有杆腔单向阀(7)与无杆腔连通，当压力降到所设置压力时有杆腔溢流阀关闭，从而实现防止在试验中伺服作动筒拉载过载的目的。

4.根据权利要求3所述的防止伺服作动筒正反向加载过载的方法，其特征在于，步骤三设置溢流阀的溢流压力的具体过程如下：

步骤1：根据试验工况，确定在加载周期内的最大压载F1和最大拉载F2；

步骤2：试验加载点所用的伺服作动筒是已知的，从而知道该点作动筒筒体的内径、活塞及活塞杆直径,进而知道筒体的活塞面积S1，活塞杆横截面积S2；

步骤3：防止压载过载的溢流阀7的溢流压力设置由公式

F₁＝P₁*S₁-P₂*(S₁-S₂)    (1)

其中

F1为试验加载的最大压载载荷值，S1为活塞横截面积，S2为活塞杆横截面积，P2为施加压载时有杆腔的回油被压，为2-3MPa，

则当施加的压载达到最大值F1时，无杆腔的压力为：

P1=F1-P2(S1-S2)S1---(2)]]>

则防止压载过载的无杆腔溢流阀(9)的溢流压力设为P7＝a*P1

其中，a为设置安全系数，为1.2-1.5；

步骤4：防止拉载过载的有杆腔溢流阀6的溢流压力由公式

F₂＝P₂*(S₁-S₂)-P₁*S₁    (1)

其中

F2为试验加载的最大拉载载荷值，S1为活塞横截面积，S2为活塞杆横截面积，P1为施加压载时有杆腔的回油被压,通常为2-3MPa，可通过试验测得；

则当施加的压载达到最大值F1时，无杆腔的压力为：

P2=F2+P1*S1S1-S2---(2)]]>

则防止拉载过载的有杆腔溢流阀(6)的溢流压力设为P6＝a*P2，其中，a为设置安全系数，为1.2-1.5。