專(zhuān)利名稱(chēng)：具有智能考核功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有智能考核功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置。
技術(shù)背景液壓系統(tǒng)具有功率大、工作平穩(wěn)且可實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的無(wú)級(jí)調(diào)速等獨(dú)特優(yōu) 點(diǎn)，它作為機(jī)械設(shè)備過(guò)程控制系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及各種動(dòng)力傳輸 工具的傳動(dòng)裝置，應(yīng)用日趨廣泛。各中專(zhuān)、大專(zhuān)、高職、本科、研究生等院校 相應(yīng)的開(kāi)設(shè)了《液壓傳動(dòng)》、《液壓傳動(dòng)與控制》、《液壓系統(tǒng)故障診斷及維 修》等課程來(lái)培養(yǎng)相關(guān)的技術(shù)人才，而實(shí)驗(yàn)是此類(lèi)課程十分重要的教學(xué)環(huán)節(jié)， 它不僅能鞏固、拓寬學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際 問(wèn)題的能力。具有智能考核功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置在上述背景下應(yīng)運(yùn)而 生。目前國(guó)內(nèi)各科教公司研制的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，主要可以分成兩大類(lèi) 一類(lèi)是普通型液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)。此類(lèi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)是根據(jù)教學(xué)特點(diǎn)和液壓傳動(dòng)課 程教學(xué)大綱要求而設(shè)計(jì)的，采用標(biāo)準(zhǔn)的液壓元件和模塊化設(shè)計(jì)，構(gòu)成接插方便 的系統(tǒng)組合。在此類(lèi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上能夠進(jìn)行液壓傳動(dòng)基本回路實(shí)驗(yàn)，如簡(jiǎn)單的壓力 調(diào)定回路、采用順序閥的順序動(dòng)作回路、采用先導(dǎo)式溢流閥的卸荷回路等，通 過(guò)此類(lèi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以培養(yǎng)和提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力和綜合運(yùn)用能力。除 此之外，學(xué)生在此實(shí)驗(yàn)臺(tái)上也可自行設(shè)計(jì)、組裝擴(kuò)展液壓回路實(shí)驗(yàn)。另一類(lèi)是 具有在線(xiàn)檢測(cè)功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)。由于普通液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)存在 實(shí)驗(yàn)誤差大、效率低等缺點(diǎn)，因此，國(guó)內(nèi)各科教設(shè)備公司在普通實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ) 上研制出具有在線(xiàn)檢測(cè)功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)。此類(lèi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用自動(dòng)檢 測(cè)、數(shù)字顯示、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)，從而提高了測(cè)量精度及實(shí)驗(yàn)效率。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種具有智能考核功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置。具有智能考核功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置中的計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)采集及控制 單元、用于故障設(shè)置與故障排除的開(kāi)關(guān)單元、液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)、信號(hào)調(diào)理 單元、數(shù)據(jù)采集及控制單元相連接。所述的數(shù)據(jù)采集及控制單元的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為接口芯片分別與驅(qū)動(dòng) 器、信號(hào)調(diào)理摸塊相連接，接口芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別接入總線(xiàn)。用于故障設(shè)置與故障排除的開(kāi)關(guān)單元為第一控制器與第一開(kāi)關(guān)器件串聯(lián)，與第二開(kāi)關(guān)器 件并聯(lián)后與第一執(zhí)行器相連接。用于故障設(shè)置與故障排除的開(kāi)關(guān)單元為第二 控制器與第四開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)后，與第三開(kāi)關(guān)器件、第二執(zhí)行器相連接。 本實(shí)用新型具有的有益效果1) 采用軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)故障的設(shè)置及排除，并且?guī)в兄悄芸己?軟件；2) 設(shè)置故障較為方便。可由計(jì)算機(jī)完成對(duì)某一路故障的設(shè)置，故障分為 斷開(kāi)、短接、工作不穩(wěn)三類(lèi)；3) 既能脫離計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)基本回路的實(shí)驗(yàn)，又能借助計(jì)算機(jī)完成 實(shí)時(shí)檢測(cè)、分析、設(shè)置故障及排除故障功能。


圖1是具有智能考核功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集及控制單元的電路框圖； 圖3是本實(shí)用新型用于故障設(shè)置與故障排除開(kāi)關(guān)單元I的電路框圖； 圖4是本實(shí)用新型用于故障設(shè)置與故障排除開(kāi)關(guān)單元II的電路框圖； 圖5是本實(shí)用新型液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，具有智能考核功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置中的計(jì)算機(jī)與數(shù) 據(jù)采集及控制單元、用于故障設(shè)置與故障排除的開(kāi)關(guān)單元、液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn) 臺(tái)、信號(hào)調(diào)理單元、數(shù)據(jù)采集及控制單元相連接。具有智能考核功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，是在普通型液壓系統(tǒng)綜合實(shí) 驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上，增加了溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、以單片機(jī)為核 心的控制器(或通用A/D、 D/A板)、計(jì)算機(jī)等， 一方面大大拓展了本系統(tǒng)的 功能，不僅可以做基本的液壓綜合試驗(yàn)，如差動(dòng)回路試驗(yàn)、多級(jí)調(diào)壓回路試 驗(yàn)、多缸順序控制回路試驗(yàn)、節(jié)流閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路試驗(yàn)、調(diào)速閥回油節(jié)流 調(diào)速回路試驗(yàn)、二級(jí)調(diào)壓回路試驗(yàn)、減壓回路試驗(yàn)、調(diào)速閥串聯(lián)的速度換接回 路試驗(yàn)、調(diào)速閥并聯(lián)的速度換接回路試驗(yàn)、三位四通電磁閥(M型)的卸荷回 路試驗(yàn)、先導(dǎo)溢流閥的卸荷回路試驗(yàn)、順序閥的順序動(dòng)作回路試驗(yàn)、接近開(kāi)關(guān) 的順序動(dòng)作回路試驗(yàn)、壓力繼電器的順序動(dòng)作回路試驗(yàn)、液控單向閥的雙閉路 回路試驗(yàn)、順序閥的平衡回路試驗(yàn)、兩級(jí)調(diào)速回路試驗(yàn)等，而且可以做液壓元 件的特性分析實(shí)驗(yàn)，如葉片泵靜動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)、溢流閥靜動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)、液壓 系統(tǒng)壓力形成及特性分析實(shí)驗(yàn)、調(diào)速閥和節(jié)流閥負(fù)載特性比較及分析等；另一方面，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)置故障，也可通過(guò)計(jì)算機(jī)排除故障，并且軟件上開(kāi)發(fā) 了智能考核功能，通過(guò)對(duì)學(xué)生排障時(shí)間，及排障過(guò)程的綜合分析，得出學(xué)生的分?jǐn)?shù)。如圖2所示，數(shù)據(jù)采集及控制單元的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為接口芯片分別 與驅(qū)動(dòng)器、信號(hào)調(diào)理模塊相連接，接口芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別接入總線(xiàn)。如圖3所示，用于故障設(shè)置與故障排除的開(kāi)關(guān)單元I為第一控制器與第 一開(kāi)關(guān)器件串聯(lián)，與第二開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)后與第一執(zhí)行器相連接。其中一種方案 是開(kāi)關(guān)器件與控制器先串聯(lián)，然后再并聯(lián)。在無(wú)故障情況下，第一開(kāi)關(guān)器件閉 合，第二開(kāi)關(guān)器件打開(kāi)。如果希望設(shè)置斷路故障，要求第一開(kāi)關(guān)器件和開(kāi)關(guān)器 件2都打開(kāi)。如果希望設(shè)置短接故障，只需第二開(kāi)關(guān)器件閉合。如果希望設(shè)置 工作不穩(wěn)故障，可使第一開(kāi)關(guān)器件和第二開(kāi)關(guān)器件隨意切換；如圖4所示，用于故障設(shè)置與故障排除的開(kāi)關(guān)單元II為第二控制器與第 四開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)后，與第三開(kāi)關(guān)器件、第二執(zhí)行器相連接。另一種方案是開(kāi)關(guān) 器件與控制器先并聯(lián)，然后再串聯(lián)。在無(wú)故障情況下，第三開(kāi)關(guān)器件閉合，第 四開(kāi)關(guān)器件打開(kāi)。如果希望設(shè)置斷路故障，只需第三開(kāi)關(guān)器件打開(kāi)。如果希望 設(shè)置短接故障，要求第三開(kāi)關(guān)器件和第四開(kāi)關(guān)器件都閉合。如果希望設(shè)置工作 不穩(wěn)故障，可使第三開(kāi)關(guān)器件和第四開(kāi)關(guān)器件隨意切換。如圖5所示，液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)由壓力成形模塊、液壓元件檢測(cè)模塊、 流量速度溫度等參數(shù)檢測(cè)模塊及雙作用油缸速度控制模塊所組成。壓力成形模 塊的作用是形成壓力，主要由油箱、變量泵、安全閥、系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)溢流閥、 系統(tǒng)壓力加載卸載方向閥等液壓元件組成。液壓元件檢測(cè)模塊，由先導(dǎo)式溢流 閥和方向閥等液壓元件組成，可對(duì)先導(dǎo)式溢流閥和方向閥進(jìn)行檢測(cè)、故障分析 及其排除。流量、速度、溫度等參數(shù)檢測(cè)模塊，由橢圓齒輪流量計(jì)、量杯、方 向閥等組成，主要功能是對(duì)流量、速度、溫度等參數(shù)的檢測(cè)，如1)小型液 壓叉車(chē)前傾、后傾速度的檢測(cè)；2)小型塑料注射成形機(jī)開(kāi)模、合模速度的檢 測(cè)；3)小型液壓機(jī)械手上下運(yùn)動(dòng)和前后運(yùn)動(dòng)速度的檢測(cè)等。雙作用油缸速度 控制模塊由雙作用油缸、加載缸、加載閥、方向閥、節(jié)流閥、傳感器等組成。 可模擬小型液壓叉前傾、后傾速度的控制，小型塑料注射成形機(jī)開(kāi)模、合模 速度的控制，小型液壓機(jī)械手上下運(yùn)動(dòng)和前后運(yùn)動(dòng)的速度控制等。
權(quán)利要求1.一種具有智能考核功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)采集及控制單元、用于故障設(shè)置與故障排除的開(kāi)關(guān)單元、液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)、信號(hào)調(diào)理單元、數(shù)據(jù)采集及控制單元相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有智能考核功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝 置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集及控制單元的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為接口芯片 分別與驅(qū)動(dòng)器、信號(hào)調(diào)理模塊相連接，接口芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別接入總線(xiàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有智能考核功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝 置，其特征在于所述的用于故障設(shè)置與故障排除的開(kāi)關(guān)單元為第一控制器與 第一開(kāi)關(guān)器件串聯(lián)，與第二開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)后與第一執(zhí)行器相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有智能考核功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝 置，其特征在于所述的用于故障設(shè)置與故障排除的開(kāi)關(guān)單元為第二控制器與 第四開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)后，與第三開(kāi)關(guān)器件、第二執(zhí)行器相連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有智能考核功能的液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置。計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)采集及控制單元、用于故障設(shè)置與故障排除的開(kāi)關(guān)單元、液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)、信號(hào)調(diào)理單元、數(shù)據(jù)采集及控制單元相連接。所述的數(shù)據(jù)采集及控制單元的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為接口芯片分別與驅(qū)動(dòng)器、信號(hào)調(diào)理摸塊相連接，接口芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別接入總線(xiàn)。本實(shí)用新型具有的有益效果1)采用軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)故障的設(shè)置及排除，并且?guī)в兄悄芸己塑浖?)設(shè)置故障較為方便?？捎捎?jì)算機(jī)完成對(duì)某一路故障的設(shè)置，故障分為斷開(kāi)、短接、工作不穩(wěn)三類(lèi)；3)既能脫離計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)基本回路的實(shí)驗(yàn)，又能借助計(jì)算機(jī)完成實(shí)時(shí)檢測(cè)、分析、設(shè)置故障及排除故障功能。
文檔編號(hào)G09B25/00GK201122376SQ20072011318
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者石海鋼, 胡旭曉, 春 陳 申請(qǐng)人:杭州浙攸科教儀器有限公司