專利名稱：一種精確恒壓液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液壓測(cè)量系統(tǒng)，特別是涉及一種用于在恒定壓力下對(duì)材料的
膨脹或蠕變的精確恒壓液壓測(cè)量裝置，屬于壓力測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
材料的膨脹或蠕變測(cè)量裝置主要用于對(duì)材料在一定溫度條件下膨脹量的測(cè)量及 膨脹系數(shù)的計(jì)算。目前在中國(guó)應(yīng)用較為廣泛的是德國(guó)耐馳的高溫膨脹儀，但是這類測(cè)量裝 置均處于無壓狀態(tài)，因此無法實(shí)現(xiàn)對(duì)材料在有壓狀態(tài)下的膨脹或蠕變性能的評(píng)價(jià)。 一種專 利號(hào)為"02273342"、專利名稱為"高壓斷路器液壓機(jī)構(gòu)保壓恒壓裝置"的專利，該專利公開 的一種高壓斷路器液壓機(jī)構(gòu)保壓恒壓裝置，所解決的技術(shù)問題是高壓斷路器及其液壓機(jī) 構(gòu)長(zhǎng)期工作在壓力高(30MPa)、保壓長(zhǎng)時(shí)間的環(huán)境中，液壓機(jī)構(gòu)的密封件極容易損壞，導(dǎo)致 氮?dú)馔庑梗?dāng)外部環(huán)境溫度變化較大時(shí)，這種情況尤其突出；該專利的技術(shù)方案是控制缸 中活塞的上部充氮?dú)?、下部充液壓油，控制缸里的液壓油通過并聯(lián)的換向閥與定量泄荷閥 后與液壓油源相連，連通管將蓄壓筒和控制缸的氮?dú)馐蚁噙B；其優(yōu)點(diǎn)是它可保持液壓機(jī) 構(gòu)的恒壓，延長(zhǎng)液壓機(jī)構(gòu)的密封件的使用壽命，提高高壓斷路器的可靠性，它適合在常充壓 高壓斷路器中的液壓機(jī)構(gòu)中使用，可長(zhǎng)時(shí)間保持液壓系統(tǒng)壓力恒定，但該裝置的缺陷是對(duì) 壓力波動(dòng)無法控制；另一種專利號(hào)為"200520046008. 8"、名稱為"控制平整機(jī)液壓壓下恒 壓系統(tǒng)的裝置"的專利，該專利包括伺服放大器、伺服閥、壓力傳感器，還包括一個(gè)過程控制 儀表；過程控制儀表通過其模擬量輸出接口與伺服放大器相連，壓力傳感器與過程控制儀 表的模擬量反饋信號(hào)檢測(cè)接口相連；其優(yōu)點(diǎn)是通過設(shè)定和調(diào)用過程控制儀表內(nèi)的功能參 數(shù)可實(shí)現(xiàn)原來由PLC計(jì)算來實(shí)現(xiàn)的過程控制，但該專利屬于壓力傳感器、伺服閥構(gòu)成的動(dòng) 態(tài)控制系統(tǒng)，無法做到±1%的壓力波動(dòng)控制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種精確恒壓液壓系統(tǒng)。 —種精確恒壓液壓系統(tǒng)，包括液壓缸，所述液壓缸的上腔通過液壓油管與疊加式 換向閥連接，所述液壓缸的下腔通過液壓油管連接蓄能器，所述液壓缸的下腔通過液壓鎖 連接疊加式換向閥，所述疊加式換向閥連接溢流閥，所述溢流閥與液壓動(dòng)力包連接。 所述蓄能器與連接液壓缸的下腔的液壓油管上設(shè)有第一壓力表；所述疊加式換向 閥與溢流閥之間的液壓油管上設(shè)有第二壓力表。 本實(shí)用新型的原理是當(dāng)液壓缸活塞桿的下腔充油時(shí)，液壓缸活塞桿的桿端輸出 恒定的力，這個(gè)力施加在被測(cè)材料上，被測(cè)材料發(fā)生持續(xù)的微小膨脹或蠕變，液壓缸活塞桿 跟隨這個(gè)變化而移動(dòng)，同時(shí)液壓缸活塞桿輸出的力保持恒定，力的波動(dòng)范圍保證在力值的 ± 1 % ，液壓系統(tǒng)保證液壓缸在這種持續(xù)微小的位移變化中壓力的精確恒定；液壓動(dòng)力包提 供油源，溢流閥保證液壓系統(tǒng)在安全壓力范圍工作，疊加式換向閥控制液壓缸活塞桿的伸 縮，液壓鎖、蓄能器和液壓缸三者的泄漏量以及液壓缸的有效容積與液壓缸的缸徑之間具有嚴(yán)格的參數(shù)匹配，提供系統(tǒng)恒定壓力。 本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的有益效果 1、本實(shí)用新型的一種精確恒壓液壓系統(tǒng)是通過提供液壓系統(tǒng)恒定壓力，使液壓 缸活塞桿輸出一個(gè)精確恒定的力施加在被測(cè)材料上，該過程是一個(gè)緩慢持續(xù)的穩(wěn)態(tài)過程， 避免了動(dòng)態(tài)恒壓造成的壓力波動(dòng)，使系統(tǒng)膨脹處于穩(wěn)定狀態(tài)，儀器測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性和 重現(xiàn)性均在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，即重復(fù)性r = 0.2024x平均值+0.0274(X );再現(xiàn)性R = 0. 23994x平均值+0. 03095 (% )。 2、本實(shí)用新型的一種精確恒壓液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單同、測(cè)量精確度高、適用范圍廣、 成本低廉。

圖1為本實(shí)用新型的一種精確恒壓液壓系統(tǒng)各組件連接示意圖。
具體實(shí)施方式為了使本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員能夠清楚理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，現(xiàn)結(jié)合附圖 及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳盡地說明 —種精確恒壓液壓系統(tǒng)，如圖1所示，包括液壓缸8，液壓缸8的上腔11通過液壓 油管與疊加式換向閥4連接，液壓缸8的下腔10通過液壓油管連接蓄能器7，液壓缸8的下 腔10通過液壓鎖5連接疊加式換向閥4，疊加式換向閥4連接溢流閥2，溢流閥2與液壓動(dòng) 力包1連接。 蓄能器7與連接液壓缸8的下腔10的液壓油管上設(shè)有第一壓力表6 ;疊加式換向 閥4與溢流閥2之間的液壓油管上設(shè)有第二壓力表3。 實(shí)施例 如圖1所示，本實(shí)用新型的一種精確恒壓液壓系統(tǒng)應(yīng)用于鋁用炭素預(yù)焙陽極、炭 素電極等在熔鹽電解質(zhì)中膨脹狀況的測(cè)定裝置中，提供在持續(xù)微動(dòng)狀態(tài)下精確恒定的輸出 力，保證測(cè)量的準(zhǔn)確定。 當(dāng)液壓缸活塞桿9的下腔10充油時(shí)，液壓缸活塞桿9的桿端輸出恒定的力，這個(gè) 力施加在被測(cè)材料上，被測(cè)材料發(fā)生持續(xù)的微小膨脹或蠕變，液壓缸活塞桿9跟隨這個(gè)變 化而移動(dòng)，同時(shí)液壓缸活塞桿9輸出的力保持恒定，力的波動(dòng)范圍保證在力值的±1%，液 壓系統(tǒng)保證液壓缸8在這種持續(xù)微小的位移變化中壓力的精確恒定；液壓動(dòng)力包1提供油 源，溢流閥2保證液壓系統(tǒng)在安全壓力范圍工作，疊加式換向閥4控制液壓缸活塞桿9的伸 縮，液壓鎖8、蓄能器7和液壓缸8三者的泄漏量以及液壓缸8的有效容積與液壓缸8的缸 徑之間具有嚴(yán)格的參數(shù)匹配，提供系統(tǒng)恒定壓力；連接液壓缸8下腔10與蓄能器7的液壓 油管上設(shè)第一壓力表6，第一壓力表6用于檢測(cè)液壓缸8下腔10的油壓；連接溢流閥2與 疊加式換向閥4的液壓油管上設(shè)置了第二壓力表3，第二壓力表3用于檢測(cè)液壓動(dòng)力包1的 壓力。 當(dāng)液壓動(dòng)力包l輸出的油源壓力達(dá)到要求時(shí)(10MPa以下)，液壓動(dòng)力包l停止 運(yùn)行，系統(tǒng)壓力由液壓鎖5和蓄能器7保持，但由于液壓鎖5的泄漏是客觀存在的，無法消 除，因此液壓系統(tǒng)在保壓狀態(tài)壓力也會(huì)緩慢降低，在本裝置的應(yīng)用中，當(dāng)材料膨脹造成液壓缸活塞桿9發(fā)生持續(xù)微小位移時(shí)，要求液壓系統(tǒng)有均勻、微小的泄漏(約0. 02 0. 05ml/ min)，當(dāng)該泄漏量與液壓鎖5的泄漏量相等時(shí)，系統(tǒng)壓力保持恒定；當(dāng)該泄漏量大于或小于 液壓鎖5的泄漏量時(shí)，由蓄能器7進(jìn)行調(diào)節(jié)；整個(gè)恒壓過程(約6 8小時(shí))恒壓精度決定 于系統(tǒng)壓力和蓄能器有效容積，在3 10MPa壓力范圍內(nèi)，恒壓精度為± 1 %時(shí)，蓄能器的有 效容積在O. 5 3升。 本實(shí)用新型的一種精確恒壓液壓系統(tǒng)是通過提供液壓系統(tǒng)恒定壓力，使液壓缸 活塞桿9輸出一個(gè)精確恒定的力施加在被測(cè)材料上，該過程是一個(gè)緩慢持續(xù)的穩(wěn)態(tài)過程， 避免了動(dòng)態(tài)恒壓造成的壓力波動(dòng)，使系統(tǒng)膨脹處于穩(wěn)定狀態(tài)，儀器測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性和 重現(xiàn)性均在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，即重復(fù)性r = 0. 2024x平均值+0. 0274(% );再現(xiàn)性R = 0. 23994x平均值+0.03095 (% )。本實(shí)用新型的液壓缸8直徑為C 50x125 (mm)，液壓動(dòng)力 包1提供的油源壓力為15MPa，系統(tǒng)壓力經(jīng)溢流閥2調(diào)定，可在15MPa以下任意設(shè)定；液壓鎖 5最大流量不大于501/min、最小開啟壓力0. 5MPa，開啟比為1 : 4 ;蓄能器7有效容積0. 5 升 3升，在測(cè)量過程中材料膨脹造成活塞桿下移為10rnrn/(6 8)小時(shí)，壓力穩(wěn)定精度為 3MPa士0. 03MPa。
權(quán)利要求一種精確恒壓液壓系統(tǒng)，包括液壓缸(8)，其特征在于，所述液壓缸(8)的上腔(11)通過液壓油管與疊加式換向閥(4)連接，所述液壓缸(8)的下腔(10)通過液壓油管連接蓄能器(7)，所述液壓缸(8)的下腔(10)通過液壓鎖(5)連接疊加式換向閥(4)，所述疊加式換向閥(4)連接溢流閥(2)，所述溢流閥(2)與液壓動(dòng)力包(1)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精確恒壓液壓系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)液壓動(dòng)力包提供一 定的系統(tǒng)壓力后，即可關(guān)閉液壓動(dòng)力包電源，活塞桿在保持恒定輸出力狀態(tài)緩慢持續(xù)向下 移動(dòng)造成的系統(tǒng)壓力變化，由液壓缸、蓄能器、液壓鎖三者匹配消除。所述蓄能器(7)與連 接液壓缸(8)的下腔(10)的液壓油管上設(shè)有第一壓力表(6);所述疊加式換向閥(4)與溢 流閥(2)之間的液壓油管上設(shè)有第二壓力表(3)。
專利摘要一種精確恒壓液壓系統(tǒng)，包括液壓缸，液壓缸的上腔通過液壓油管與疊加式換向閥連接，液壓缸的下腔通過液壓油管連接蓄能器-液壓鎖-換向閥-溢流閥-液壓動(dòng)力包；蓄能器與連接液壓缸的下腔的液壓油管上設(shè)有第一壓力表；疊加式換向閥與溢流閥之間的液壓油管上設(shè)有第二壓力表。當(dāng)本實(shí)用新型的液壓缸活塞桿的下腔充油時(shí)，其桿端輸出恒定的力并施加在被測(cè)材料上，被測(cè)材料發(fā)生持續(xù)的微小膨脹或蠕變，液壓缸活塞桿跟隨這個(gè)變化而移動(dòng)，同時(shí)液壓缸活塞桿輸出的力保持恒定，液壓系統(tǒng)保證液壓缸在這種持續(xù)微小的位移變化中壓力的精確恒定。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量精確度高、適用范圍廣、成本低廉。
文檔編號(hào)F15B11/028GK201488920SQ20092022275
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者馮紹杰, 李紅梅, 王鐵松 申請(qǐng)人:北京英斯派克科技有限公司