[实用新型]一种变频高精度超高液压控制加载系统

说明书

本实用新型公开了一种变频高精度超高液压控制加载系统，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，检测系统包括油压压力传感器以及载荷压力传感器，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；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；控制系统获取液压系统的实时油压与荷载，利用步进溢流阀和变频机构来控制加卸载荷载和加卸载速率，实现精确控制。

技术领域

本实用新型涉及一种变频高精度超高液压控制加载系统。

背景技术

通过地质力学模型试验或室内试验研究岩土体的力学性质是岩土工程专业中非常重要的研究手段，例如研究岩土体单轴抗压强度的单轴压缩试验以及在初始地应力场中开挖地下洞室研究其稳定性的大型地质力学模型试验等。在这些试验中，对岩土体模型施加一定的荷载模拟岩土体的受力状态是非常重要的环节，这一过程通常是利用液压控制系统推动油缸活塞加载板对模型表面施加作用力来实现的。因此，液压控制系统的性能对试验的实施与结果有着决定性的影响。

在实际应用中，许多试验要求液压控制系统能够提供高压高精度的控制，针对于高压高精度的液压控制系统的开发也刻不容缓。目前国内使用的液压控制系统通常是利用比例溢流阀和减压阀来起到调压和控压的作用，但比例溢流阀和减压阀只适用于在低压情况(≤31.5MPa)下，要实现超高压加载，只能通过增压器实现，这使得液压控制系统存在三个缺点：

1、增压器放大倍数一般在5-8倍，并且同一台增压器的放大倍数并不是一个精确的确定值，它是一个模糊的增压范围，这就造成了液压系统输出的最大压力不是确定值，液压控制系统在实现高压的情况下也带有了一定的不确定性；

2、目前增压器的减压只能通过两级或三级单向阀减压实现，由于增压器的此种特点，造成了增压器增压精度差和减压时阶梯形减压，无法做到平滑减压；

3、目前市场上的增压器价格居高不下，使得采用增压器实现高压输出的液压控制系统成本较高，性价比低。另外，现有比例溢流阀和增压器对运行环境要求苛刻，对液压油的干净度和温度要求都很高，这种对环境的敏感性也限制了液压控制系统的精度、使用场所以及使用寿命，因而需要在使用过程中精心保养维护。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种变频高精度超高液压控制加载系统，本实用新型能够实现油路压力超高压加载、高精度控制。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种变频高精度超高液压控制加载系统，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，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。