[发明专利]一种采用液压动力源的叠加式力标准机

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用液压动力源的叠加式力标准机。

背景技术

叠加式力标准机是一种比对式力标准机，采用一个比被校准/检定的力传感器、标准测力仪等被检计量器具准确度高的标准力传感器作为标准，与被校准/检定的计量器具串联，通过液压方式加载后，将标准力传感器的输出值与被检计量器具的测量值对比，来评价被检计量器具测量误差的力标准机。目前液压动力源主要是采用普通电机带动普通定量泵往工作油缸里输油，通过调节阀(流量阀)或溢流阀(压力阀)来调节液压动力装置的输出压力和动作速度，这种方法缺点是油泵始终在大流量出油，导致工作液压油温升过高，从而导致液压系统必须采用额外的冷却设备才能连续运行。采用变量油泵如内啮合齿轮泵往油缸里输油，通过调节变量油泵的流量达到调整油缸的输出压力和动作速度，虽然可以解决液压油温升问题，但是受油泵理论最小出油分度值的限制，流量调节准确度不高，例如提供500kN的液压动力源，油泵采用内啮合齿轮泵，排量为0.3ml/r，100齿，这样在理想状态下，一个齿轮泵的最小出油分度值为0.3ml/100=0.003ml。在20kN测力点，平均转速大概为10r/min，也就是油缸对油泵的供油要求为：0.3ml/r *10r/min =3.0ml /min，采用的控制速度为100Hz（每秒钟调整100次），即60*100=6000次/min，这就要求流量的最小分度为：3.0/6000=0.0005 ml，显然，油泵很难满足流量调节准确度，而且油泵要达到理论最小出油分度值往往工作在低速、小流量区域，此时油泵输出量非线性加大，油泵的脉动很大，油泵处于稳定工作区外，造成被检计量器具测量误差的评价不准确，叠加式力标准机适用精度范围受限。

发明内容

为解决现有技术的油泵的受理论最小出油分度值的限制，流量调节准确度不高，造成被检计量器具测量误差的评价不准确、叠加式力标准机适用精度范围受限的问题。本发明提供了一种采用液压动力源的叠加式力标准机。本发明的一种采用液压动力源的叠加式力标准机，其特征在于：所述的液压动力源包括两个伺服电机，所述的两个伺服电机分别驱动一个伺服油泵，两个伺服油泵分别控制油缸的进油回油，两个伺服油泵的转速不同，调节两个伺服油泵的转速差来决定油缸压力的增减。

所述的两个伺服电机运行速度和两个伺服油泵的转速设定在平稳工作区域。

本发明具有如下有益效果，本发明的一种采用液压动力源的叠加式力标准机，由于采用两个伺服电机分别控制两个油泵、两个伺服油泵分别控制油缸的进油回油，两个伺服油泵的转速差乘以伺服油泵的排量等于伺服油泵对油缸的供油量，因此，调节两个伺服油泵的转速差就可以决定油缸压力的增减，如在20kN测力点控制上将回油的伺服油泵转速定为300 r/min，进油油泵的转速定为310 r/min，这时虽然两个伺服油泵对油缸的供油量还是3.0ml /min，但在这种状态下伺服油泵的转速为300 r/min，两个伺服油泵流量迭加后的最小分度为：3.0/100/300=0.00001 ml，这样就完全能满足流量的最小分度0.0005 ml的要求，因此本发明的一种采用液压动力源的叠加式力标准机评价被检计量器具的测量准确，力值误差达到±0.03%，因此适用精度范围扩大；同时伺服电机、伺服油泵可以都设定在理想的工作区域内运行，避免了单油泵低速运行出现脉动现象。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细的说明。

图1是本发明的一种采用液压动力源的叠加式力标准机示意图。

图中：1.主机框架，2.反力框架，3.移动横梁，4.油缸，5.换向阀，6.溢流阀，71.伺服电机一，81.伺服油泵一，72.伺服电机二，82.伺服油泵二，9.控制计算机，10.被检计量器具采集单元，11.标准传感器采集单元，12.被检计量器具，13.标准传感器。

具体实施方式

图1示出了本发明的一种采用液压动力源的叠加式力标准机，包括液压动力源、机架、数据采集单元和数据处理单元，所述的液压动力源包括伺服电机一71和伺服电机二72，所述的伺服电机一71驱动伺服油泵一81，所述的伺服电机二72驱动伺服油泵二82，两个伺服油泵分别控制油缸4的进油回油，伺服油泵一81和伺服油泵二82的转速不同，调节伺服油泵一81和伺服油泵二82的转速差来决定油缸压力的增减。

所述的伺服电机一71、伺服电机二72运行速度和伺服油泵一81、伺服油泵二82的转速设定在平稳工作区域。