一种位移随动保载试验系统

申请号 CN201610223898.8 申请日 2016-04-12 公开(公告)号 CN107288940A 公开(公告)日 2017-10-24
申请人 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司; 发明人 郑牧; 薛伟松;
摘要 本 发明 提出一种改进的位移随动保载试验系统,通过在电液伺服 阀 与液压伺服作动器之间的管路上并联 蓄能器 的方式实现减小该系统 载荷 的 波动 幅度,使其保载 精度 大幅度提升的效果。
权利要求

1.一种位移随动保载试验系统,包括液压源(1)、电液伺服(2)、液压伺服作动器(3)、底座(4)、传感器(5);液压源(1)的供油口(1p)通过液压管路与电液伺服阀(2)的供油口(2p)连通,液压源(1)的回油口(1r)通过液压管路与电液伺服阀(2)的回油口(2r)连通,电液伺服阀的油口(2a)通过液压管路与液压伺服作动器(3)的(3a)腔连通,电液伺服阀(2)的油口(2b)通过液压管路与液压伺服作动器(3)的(3b)腔连通,液压伺服作动器(3)的缸筒后端通过螺栓与底座(4)相连,并可以该螺栓为轴自由转动,液压伺服作动器(3)的作动器杆通过转接头与力传感器(5)的(5a)端相连,力传感器(5)的(5b)端与位移输入点相连;其特征在于:在电液伺服阀(2)的(2a)口与液压伺服作动器(3)的(3a)腔之间的管路上并联一个蓄能器(6),在电液伺服阀(2)的(2b)口与液压伺服作动器(3)的(3b)腔之间的管路上并联一个蓄能器(7),所述蓄能器(6)和蓄能器(7),包含气腔和液腔,所述气腔预充一定的压力气体,气腔的压力值随液腔压力的变化而变化。

说明书全文

一种位移随动保载试验系统

技术领域

[0001] 本发明属于航空试验技术,涉及一种位移随动保载试验系统。

背景技术

[0002] 目前的一种位移随动保载试验系统参见图1,它由液压源1、电液伺服2、液压伺服作动器3、底座4、传感器5组成。液压源1的供油口1p通过液压管路与电液伺服阀2的供油口2p连通,液压源1的回油口1r通过液压管路与电液伺服阀2的回油口2r连通,电液伺服阀的油口2a通过液压管路与液压伺服作动器3的3a腔连通,电液伺服阀2的油口2b通过液压管路与液压伺服作动器3的3b腔连通,液压伺服作动器3的缸筒后端通过螺栓与底座4相连,并可以该螺栓为轴自由转动,底座4固支,液压伺服作动器3的作动器杆通过转接头与力传感器5的5a端相连,力传感器5的5b端与位移输入点相连。其工作原理是:该系统是一个典型的电液伺服力控系统,由液压源1提供动力、电液伺服阀2作为控制元件、液压作动器3作为执行元件、力传感器5作为测量元件,它们与安装于工控机上的控制机构共同构成一个控制闭环,用于在试验中将该点载荷保持在一个恒定值;该位移随动保载系统要求在液压作动器3的杆端有一定频率的按正弦波变化的位移S输入时,该加载点的保载力值F的控制精度控制在±20%F范围内。其缺点是:当液压作动器3的杆端的位移输入S的幅值为±45mm、频率为1.4Hz,保载值F为900kg时,该系统载荷波动幅度达到了±53.2%F,保载精度远远超出了试验规定的不大于±20%F的要求。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题:
[0004] 提出一种改进的位移随动保载试验系统,以便减小该系统载荷的波动幅度,使其保载精度大幅度提升。
[0005] 本发明的技术方案:
[0006] 一种位移随动保载试验系统,包括液压源1、电液伺服阀2、液压伺服作动器3、底座4、力传感器5;液压源1的供油口1p通过液压管路与电液伺服阀2的供油口2p连通,液压源1的回油口1r通过液压管路与电液伺服阀2的回油口2r连通,电液伺服阀的油口2a通过液压管路与液压伺服作动器3的3a腔连通,电液伺服阀2的油口2b通过液压管路与液压伺服作动器3的3b腔连通,液压伺服作动器3的缸筒后端通过螺栓与底座4相连,并可以该螺栓为轴自由转动,底座4固支,液压伺服作动器3的作动器杆通过转接头与力传感器5的5a端相连,力传感器5的5b端与位移输入点相连;在电液伺服阀2的2a口与液压伺服作动器3的3a腔之间的管路上并联一个蓄能器6,在电液伺服阀2的2b口与液压伺服作动器3的3b腔之间的管路上并联一个蓄能器7,所述蓄能器6和蓄能器7,包含气腔和液腔,所述气腔预充一定的压力气体,气腔的压力值随液腔压力的变化而变化。
[0007] 本发明的有益效果:
[0008] 提出了一种改进的位移随动保载试验系统,大大减小了该系统载荷的波动幅度,使其保载精度大幅度提升。本发明的一个实施例,经试验证明,该系统载荷的波动大幅度减小,其波动由保载力值F的±53.2%减小为±13.4%,保载精度提升了约3倍,满足了保载精度不超过保载力值F的±20%的要求。附图说明
[0009] 图1是目前现有技术的结构原理框图
[0010] 图2是本发明的结构原理框图。

具体实施方式

[0011] 下面对本发明做进一步详细说明。参见图2,一种位移随动保载试验系统,包括包括液压源1、电液伺服阀2、液压伺服作动器3、底座4、力传感器5;液压源1的供油口1p通过液压管路与电液伺服阀2的供油口2p连通,液压源1的回油口1r通过液压管路与电液伺服阀2的回油口2r连通,电液伺服阀的油口2a通过液压管路与液压伺服作动器3的3a腔连通,电液伺服阀2的油口2b通过液压管路与液压伺服作动器3的3b腔连通,液压伺服作动器3的缸筒后端通过螺栓与底座4相连,并可以该螺栓为轴自由转动,底座4固支,液压伺服作动器3的作动器杆通过转接头与力传感器5的5a端相连,力传感器5的5b端与位移输入点相连;其特征在于:在电液伺服阀2的2a口与液压伺服作动器3的3a腔之间的管路上并联一个蓄能器6,在电液伺服阀2的2b口与液压伺服作动器3的3b腔之间的管路上并联一个蓄能器7,蓄能器6通过液压管路或是接头与液压作动器3的3a腔并联于电液伺服阀2的端口2a,蓄能器7通过液压管路或是接头与液压作动器3的3b腔并联于电液伺服阀2的端口2b。
[0012] 本发明的工作原理是:由于该系统是被动跟随系统,杆端位移输入又大,使电液伺服控制系统的跟踪速度无法满足控制要求,因而在液压作动器3的两腔分别并联一个蓄能器6与蓄能器7,用于弥补电液伺服阀瞬间反应速度的不足;当位移S按正弦变化时,若蓄能器6吸收压力冲击,蓄能器7则补充瞬时流量的不足,当位移换向后,两个蓄器的功能对调,从而有效地弥补了电液伺服控制跟随性的不足的缺点。
[0013] 本发明的实施例:
[0014] 1.液压作动器3的杆端的位移输入S的幅值为±45mm、频率为1.4Hz,保载力值F为900kg时,蓄能器6容积为2.5L,充气压力1.8MPa,蓄能器7容积为2.5L,充气压力5.8MPa。
[0015] 2.液压作动器3的杆端的位移输入S的幅值为±50mm、频率为1.4Hz,保载力值F为900kg时,蓄能器6容积为2.5L,充气压力1.1MPa,蓄能器7容积为2.5L,充气压力4.8MPa。
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