一種高精度液壓千斤頂檢定裝置的研究

何金木

摘 要：該文介紹了一種高精度液壓千斤頂檢定裝置，包括反力框架、反饋單元、千斤頂、千斤項壓力表、換向閥、伺服驅動單元、數據采集和控制系統；伺服驅動單元設置有兩組，并聯連接于換向閥上，其中，第一驅動單元負責千斤頂高壓系統的標定，第二驅動單元負責千斤頂空載行程的快速上升和回縮。

關鍵詞：高精度 液壓千斤頂 檢定裝置

中圖分類號：G634 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（b）-0078-01

該文涉及一種高精度千斤頂檢定裝置，指一種檢定液壓千斤頂的計量特性；用伺服電機直接驅動油泵的檢定裝置。目前國內使用的用于液壓千斤頂計量特性檢定的裝置，普遍采用電動泵來實現。這種電動泵主要是采用普通電機帶動普通定量泵往工作缸里輸油，通過調節閥（流量閥）或溢流閥（壓力閥）來調節動力裝置的輸出壓力和動作速度。優點是結構簡單，制造成本低；缺點是油泵始終在大流量出油，導致液壓油溫升過高，而一旦溫升過高，由于液壓油的粘度發生變化，從而導致液壓波動性變大，系統壓力無法穩定，由于力值波動，檢定時無法準確讀取力值，從而導致檢定誤差很大。

1 技術方案

該方案在于提供一種高準確度、力值波動度小、工作效率高、能長時間穩定使用的液壓千斤項檢定裝置。

1.1 具體技術方案

一種高精度液壓千斤頂檢定裝置，包括反力框架、反饋單元、千斤項、千斤頂壓力表、換向閥、伺服驅動單元、數據采集和控制系統，主要技術特征在于：伺服驅動單元設置有兩組，并聯連接于換向閥上，其中，第一驅動單元負責千斤項高壓系統的標定，第二驅動單元負責千斤頂空載行程的快速上升和回縮。

反力框架的上部與反饋單元相連，反力框架的下部與千斤項相連，反饋單元與千斤頂相連，千斤項的下腔壓力油口通過第一快速接頭分別與千斤項壓力表及高壓濾油器相連，高壓濾油器與換向閥的A口相連，千斤頂的上腔壓力油口通過第二快速接頭與低壓濾油器相連，低壓濾油器與換向閥的B口相連，換向閥的P口分別與第一驅動單元和第二驅動單元相連，數據采集和控制系統分別與換向閥、第一驅動單元的卸荷溢流閥、伺服電機、第二驅動單元的大泵驅動電機、反饋單元相連。兩組伺服驅動單元中，第一驅動單元由卸荷溢流閥、第一單向閥、小流量高壓泵、伺服電機、第一低壓濾油器組成，卸荷溢流閥與第一單向閥相連，第一單向閥與小流量高壓泵相連，小流量高壓泵分別與伺服電機、第一低壓濾油器相連；第二驅動單元由第二單向閥、低壓溢流閥、大流量低壓泵、大泵驅動電機、第二低壓濾油器組成，第二單向閥分別與大流量低壓泵、低壓溢流閥相連，大流量低壓泵分別與大泵驅動電機、第二低壓濾油器相連。反饋單元由標準傳感器和標準儀表組成。第二驅動單元的大泵驅動電機為伺服電機或普通電機。

1.2 工作原理

按圖1所示安裝上所有被測物，17-數據采集和控制系統根據被測千斤頂的需要的檢測點（可以多點），設定標準力值，開始試驗后，17-數據采集和控制系統將7-換向閥切換至左使P與A相通，T與B相通，同時將9-卸荷溢流閥調整至系統額定壓力，17-數據采集和控制系統通過18-標準傳感器儀表采集2-標淮傳感器的實際信號，通過運算，向14-大4泵驅動電機15-伺服電機送控信號，當力值小于被測千斤頂啟動壓力時14-大泵驅動電機帶動12-大流量低壓泵向被測千斤項供油，至啟動壓力時停止14-大泵驅動電機。此時啟動15-伺服電機帶動13-小流量高壓泵向被測千斤頂供油，3-千斤頂通過18-標準儀表、2-標準傳感器實時向17-數據采集和控制系統發送信號，17-數據采集和控制系統實時通過運算向15-伺服電機發送速度、轉矩指令，帶動13-小流量高壓泵向3-千斤頂提供所需的壓力油，如此形成一個閉環控制；直到2-標準傳感器的力值達到設定的力值，此時讀取4-千斤頂壓力表對應的壓力值，若有多個力值點需要檢測，則繼續下一個測力點的檢測。當檢定完所有測力點時，17-數據采集和控制系統控制9-卸荷溢流閥卸荷，油壓卸荷后，將7-換向閥切換至右位使P與B相通，T與A相通，啟動14-大泵驅動電機使3-千斤頂復位。

2 具體實施

如圖1所示，一種高精度液壓千斤頂檢定裝置，1-反力框架的上部與2-標準傳感器相連，1-反力框架的下部與3-千斤頂相連，2-標準傳感器與3-千斤頂相連，3-千斤項的下腔壓力油口通過52-快速接頭分別與4-千斤頂壓力表及6-高壓濾油器相連，6-高壓濾油器與7-換向閥的A口相連，3-千斤頂的上腔壓力油口通過51-快速接頭與8-低壓濾油器相連，8-低壓濾油器相連與7-換向閥的B口相連，7-換向閥的P口分別與9-卸荷溢流閥、101-單向閥、102-單向閥相連，7-換向閥的T口與8-低壓濾油器相連，101-單向閥與13-小流量高壓泵相連，102-單向閥分別與12-大流量低壓泵、11-低壓溢流閥相連，13-小流量高壓泵分別與15-伺服電機、16-2低壓濾油器相連；9-卸荷溢流閥、101-單向閥、13-小流量高壓泵、15-伺服電機、16-2低壓濾油器組成第一驅動單元；12-大流量低壓泵分別與14-大泵驅動電機、16-1低壓濾油器相連；102-單向閥、11-低壓溢流閥、12-大流量低壓泵、14-大泵驅動電機、16-1低壓濾油器組成第二驅動單元，17-數據采集和控制系統分別與7-換向閥、9-卸荷溢流閥、15-伺服電機、14-大泵驅動電機、18-標準儀表相連，18-標準儀表與2-標準傳感器相連，2-標準傳感器、18-標準儀表組成反饋單元。

3 結語

該檢定裝置在空載上升時采用大流量低壓泵供油，實現快速上升的目的；在壓力標定時，通過動態調節伺服電機的轉速、轉矩，帶動小流量高壓泵加壓，不浪費電機功率，節能效果顯著，液壓系統不會發熱，保證系統長時間穩定運行；由于采用兩個不同的油泵來控制千斤頂，實現高速和高精度控制。該裝置構造簡單，適用范圍廣，易于實現批量化生產制造。

參考文獻

[1] 勝帆，羅志駿.液壓技術基礎[M].北京：機械工業出版社，2007.

[2] 秦大同，謝里陽.液壓傳動與控制設計[M].北京：化學工業出版社，2013.endprint