[发明专利]一种无泵型液压加载及定位装置

说明书

本发明公开了一种无泵型液压加载及定位装置，属于液压加载设备领域。该装置包括：线性驱动器、加载液压缸、承压筒、回退机构和处理器；线性驱动器的输出端具有活塞推杆；加载液压缸包括缸体、活塞杆和位移传感器；承压筒具有储油室，储油室一端开有供线性驱动器的活塞推杆进入的活塞孔，另一端通过第一液压管路与加载液压缸的高压腔连通；回退机构包括气液压力转换缸和气压源，气液压力转换缸的液压腔通过第二液压管路连接加载液压缸的低压腔；气液压力转换缸的气压腔连接气压源；处理器连接位移传感器和线性驱动器，对活塞杆的位移进行闭环控制。本发明无需液压泵站，降低加载系统的能量损失并避免液压泵站噪声，且能够对活塞杆进行精确定位。

技术领域

本发明属于液压加载设备领域，更具体地，涉及一种无泵型液压加载及定位装置，尤其适用于对加载液压缸活塞位移有高精度要求的情况，既能工作在加载模式，也能工作在定位模式。

背景技术

液压加载装置可在实验条件下完成对大型设备关键承载部件(如船舶主推进轴系和舵机等)的负载模拟和性能评测。其对于优化结构设计、节约研发时间、降低实验成本和提高设备可靠性具有重要意义。

传统的液压加载装置主要采用阀控液压缸作为执行元件，通过调节伺服阀的开度来改变加载液压油缸内部的油液压力，从而获得系统所期望的加载力。由于液压阀件自身节流损失的影响，加载装置能量利用率很低，易发生液压油过热现象，降低了系统的稳定性和控制精度。而且，其大多以液压泵站作为动力源，通过控制大量电液伺服阀的开闭来实现加载液压缸活塞的回退。该方法使用的液压泵站所产生的噪声会妨碍现场操作人员工作，同时液压泵站占用空间较大，影响了设备的利用效率。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种无泵型液压加载及定位装置，其目的在于，利用线性驱动器作为施压源驱动加载缸加载，而利用气压源作为施压源驱动加载缸回退，从而在不使用液压泵站的条件下实现加载缸活塞的驱动及回退，有效降低加载系统的能量损失，并避免液压泵站运行产生的噪声；同时，通过位移传感器、处理器、线性驱动器进行位移闭环控制，实现加载缸活塞的精确定位，提升控制精度。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种无泵型液压加载及定位装置，包括：线性驱动器、加载液压缸、承压筒、第一液压管路、第二液压管路、回退机构和处理器；

线性驱动器的输出端具有活塞推杆；

加载液压缸包括缸体、活塞杆和位移传感器，活塞杆将缸体分隔为高压腔和低压腔；位移传感器用于测量活塞杆的位置。

承压筒具有储油室，储油室一端开有活塞孔，以供线性驱动器的活塞推杆进入，另一端通过第一液压管路与加载液压缸的高压腔相连通；

回退机构包括气液压力转换缸和气压源；气液压力转换缸内部设有气液压力转换活塞，气液压力转换活塞将气液压力转换缸分隔为液压腔和气压腔；气液压力转换缸的液压腔通过第二液压管路连接加载液压缸的低压腔；气液压力转换缸的气压腔连接气压源；

处理器连接位移传感器和线性驱动器，以根据位移传感器反馈的位移信号对活塞杆的位移进行闭环控制。

进一步地，气液压力转换缸的液压腔的截面积不大于气压腔的截面积。

进一步地，液压腔的截面积小于气压腔的截面积；气液压力转换活塞包括相互固连的液压腔塞体和气压腔塞体，液压腔塞体位于液压腔内，气压腔塞体位于气压腔内；液压腔塞体的截面形状尺寸与液压腔的截面相同，气压腔塞体的截面形状尺寸与气压腔的截面相同。

进一步地，包括数量相等且一一对应的多个加载液压缸、第一液压管路和第二液压管路；各加载液压缸通过各自对应的第一液压管路和第二液压管路并联接入承压筒与气液压力转换缸之间。