[实用新型]一种变频高精度超高液压控制加载系统

权利要求书

1.一种变频高精度超高液压控制加载系统，其特征是：包括三路结构相同的油路，每一油路在三轴加载装置中对应控制一个加载方向，每个油路均包括控制系统、检测系统和液压加载系统，其中：

所述检测系统包括油压压力传感器以及载荷压力传感器，所述油压压力传感器检测对应油路油压和油缸内油压，载荷压力传感器设置于油缸活塞与加载垫块之间，实时检测油缸作用在试件上的荷载；

所述液压加载系统，包括通过油管连接的油池、柱塞泵、油泵以及步进溢流阀，形成闭合回路，完成油路压力超高压加载和卸载；

所述控制系统，获取液压系统的实时油压与荷载，接收输入的设定压力输将采集到的数据和输入的数据转化为输出信号分别发送到步进溢流阀和变频机构来控制加卸载荷载和加卸载速率。

2.如权利要求1所述的一种变频高精度超高液压控制加载系统，其特征是：所述液压加载系统包括步进溢流阀、变频机构、油池、过滤器、油管、三位四通电磁换向阀、电磁球阀和加载油缸，所述油池存储系统加载需要的液压油，所述过滤器设在柱塞泵与油池之间，用于柱塞泵吸油时过滤净化液压油中的杂质，所述油管连接油池、柱塞泵、油泵以及步进溢流阀，并且形成闭合回路，顺利完成油压的加载和卸载，所述三位四通电磁换向阀是液压系统控制加卸载方向的转换元件，利用两端电磁铁的吸力来实现阀芯的运动，从而改变油路的通断，进而实现执行元件的换向，电磁球阀实现油路通断的电磁换向阀，在液压系统中起到保压阀的作用，变频机构改变柱塞在缸体内做直线往复运动的频率，控制油路压力变化速率。

3.如权利要求2所述的一种变频高精度超高液压控制加载系统，其特征是：所述变频机构包括变频器、变频电机、凸轮、柱塞泵和单向阀，变频器与变频电机联合使用，变频电机的转轴穿过凸轮带动凸轮旋转，柱塞泵的柱塞与凸轮相接，柱塞泵的进油口和出油口连接有两个单向阀，两个单向阀分别通过油管连接到油池和加载系统的油缸。

4.如权利要求2所述的一种变频高精度超高液压控制加载系统，其特征是：凸轮旋转时，柱塞在凸轮和缸体内弹簧作用下会沿缸体做向上或向下的直线往复运动，当凸轮转过凸起点后，柱塞在弹簧作用下在缸体内向上运动，缸体内形成真空，此时与油池相通的单向阀打开，液压油由油池流入柱塞泵内，完成进油过程；当柱塞在缸体内向下运动时，柱塞挤压缸体内的液压油产生高压，此时与油缸相通的单向阀打开，液压油流向油缸，完成加载。

5.如权利要求1所述的一种变频高精度超高液压控制加载系统，其特征是：所述变频器和变频电机联合使用，变频器受到控制系统的控制，根据系统指令改变电机工作电源的电压和频率，起到对变频电机无极调速的功能，调节变频电机转动的速率和加速度，进而使所述柱塞泵供给液压站的流量在最小流量和最大量之间无极调节。

6.如权利要求3或4所述的一种变频高精度超高液压控制加载系统，其特征是：所述凸轮为具有曲线轮廓例的构件，与所述柱塞泵的柱塞紧密相贴；凸轮跟随变频电机的转轴旋转，此旋转为偏心旋转，当凸轮由偏心旋转的最低点向最高点转动时，会推动柱塞在柱塞泵缸体内向下运动，泵内油压升高，此时与加载系统联通的单向阀打开，与油池联通的单向阀关闭，液压油由缸体内流向加载系统，完成供油。

7.如权利要求6所述的一种变频高精度超高液压控制加载系统，其特征是：当凸轮由偏心旋转的最高点向最低点转动时，凸轮作用在柱塞上的力逐渐变小，柱塞泵缸体内的弹簧会推动柱塞在缸体内向上运动，柱塞泵内形成负压，与油池联通的单向阀打开，与加载系统联通的单向阀关闭，液压油由油池流向柱塞泵缸体内，完成吸油。

8.如权利要求1所述的一种变频高精度超高液压控制加载系统，其特征是：所述柱塞泵为往复式柱塞泵，由缸体、柱塞、柱塞杆、弹簧、吸入阀以及排出阀构成，柱塞杆一端与凸轮紧密相贴，另一端为柱塞，柱塞与缸体贴合，在缸体底部与柱塞之间设有弹簧，当柱塞在缸体内做往复运动时，完成供油和吸油过程。