微機(jī)控制電液伺服臥式拉力試驗(yàn)機(jī)

微機(jī)控制電液伺服臥式拉力試驗(yàn)機(jī) 臥式拉力試驗(yàn)機(jī)架空導(dǎo)線 電力金具檢測(cè)及安全工具試驗(yàn)設(shè)備

一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

本方案以如下標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)進(jìn)行企劃：測(cè)控系統(tǒng)具有國(guó)標(biāo)、行標(biāo)、美標(biāo)、英標(biāo)等檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

二、產(chǎn)品使用范圍

    試驗(yàn)類型：纜繩、繩索（安全繩、吊裝繩）、錨鏈（鏈條、葫蘆）、運(yùn)輸帶（安全帶、吊裝帶、起重帶）、鋼絞線、導(dǎo)線、鋼芯鋁絞線、電力金具等拉伸試驗(yàn)；應(yīng)用領(lǐng)域：船舶港口、電力、建筑行業(yè)、建材行業(yè)、冶金行業(yè)、交通運(yùn)輸行業(yè)、能源資源行業(yè)科學(xué)研究單位、大專院校、質(zhì)量檢測(cè)中心、商品檢測(cè)部門、電力等此試驗(yàn)機(jī)為以上領(lǐng)域內(nèi)的理想試驗(yàn)設(shè)備。

設(shè)備配置滿足如下試驗(yàn)要求：

1000kV以下電力金具、合成絕緣子、瓷絕緣子、電線電纜等的強(qiáng)度測(cè)試；

作業(yè)工器具：導(dǎo)線、鋼絲繩套、葫蘆、雙鉤、絕緣子等的強(qiáng)度測(cè)試；

安全工器具：安全帶、登高板、腳扣等的強(qiáng)度測(cè)試。

三、產(chǎn)品技術(shù)性能特點(diǎn)

 主機(jī)部分主要由油缸座、油缸活塞、前移動(dòng)夾頭座、后移動(dòng)夾頭座、移動(dòng)橫梁及負(fù)荷傳感器等部件組成。油缸座、鋼板焊接框架和后移動(dòng)夾頭座形成受力框架，前移動(dòng)夾頭座和后移動(dòng)夾頭座連接試樣的兩端。單出桿雙作用低摩擦活塞缸在液壓油的作用下帶動(dòng)前移動(dòng)夾頭

座運(yùn)動(dòng)，從而將試驗(yàn)力施加到試樣上。后移動(dòng)夾頭座與框架之間采用插銷連接，手動(dòng)穿銷。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通過控制伺服閥來實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)的自動(dòng)控制。

電氣系統(tǒng)：

采用一體化控制柜的電器系統(tǒng)，強(qiáng)電系統(tǒng)由低壓?jiǎn)?dòng)柜與操作控制臺(tái)兩部分組成。低壓部分配置于油源外側(cè)，用于減少系統(tǒng)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)電壓的沖擊；操作控制臺(tái)采用臺(tái)式結(jié)構(gòu)，布置于試驗(yàn)操作區(qū)，內(nèi)置遠(yuǎn)程低壓?jiǎn)?dòng)控制裝置，并專門設(shè)計(jì)的操作面板使各類試驗(yàn)操作一目

了然。此控制柜集計(jì)算機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)和強(qiáng)電控制操作系統(tǒng)與一體，簡(jiǎn)單明了、使用方便。

伺服控制系統(tǒng)

電液伺服控制技術(shù)基本原理：電液伺服控制系統(tǒng)具有出力（扭矩）大、響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)，它既具有電氣控制的靈活性、快速性和較高的控制精度，又有液壓控制的大功率操作能力，還能和計(jì)算機(jī)聯(lián)接以進(jìn)行各種復(fù)雜的控制和數(shù)據(jù)處理；它能進(jìn)行靜態(tài)的變形試驗(yàn)和常規(guī)的力

學(xué)性能試驗(yàn)。近年來，采用電液伺服控制技術(shù)的試驗(yàn)設(shè)備已成為上試驗(yàn)設(shè)備的主要代表。

采集系統(tǒng)

力值采集：高精度負(fù)荷傳感器傳感器測(cè)力；

油缸位移采集：拉線式光電編碼器自動(dòng)采集；

整機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及優(yōu)勢(shì)：

?框架采用Q235A鋼板焊接結(jié)構(gòu)，焊后時(shí)效處理，消除殘余應(yīng)力，保證材料性能的穩(wěn)定性；

? 1000kN主油缸采用單出桿雙作用形式，整體性能穩(wěn)定，密封件均采用進(jìn)口，密封可靠，摩擦力小，性能穩(wěn)定；

?兩根拉杠經(jīng)過調(diào)質(zhì)、定型等熱處理，在高精密長(zhǎng)軸機(jī)床上加工完成，確保拉杠整長(zhǎng)度上的跳動(dòng)及直線度；

導(dǎo)軌選用扁鋼材料，并且與車輪的接觸面經(jīng)機(jī)床加工，確保導(dǎo)軌面的平整性；

液壓系統(tǒng)選用負(fù)載適應(yīng)型壓力跟隨系統(tǒng)，降低了功率浪費(fèi)及發(fā)熱量；

液壓系統(tǒng)采用差動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以有效的提高活塞調(diào)整時(shí)的伸出速度，提高工作效率；

油泵選用日本NACHI不二越低噪音內(nèi)嚙合齒輪泵，脈動(dòng)小，性能穩(wěn)定；

伺服閥選用進(jìn)口品牌，頻響高，其性能和價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品；

冷卻方式采用風(fēng)冷水冷相結(jié)合模式，冷卻效果較好；

?控制系統(tǒng)采用揚(yáng)州蘇電（MTS）專有的技術(shù)，性能穩(wěn)定，采用頻率高，能達(dá)到1000Hz；

?軟件成套性、實(shí)用性高，經(jīng)過多年的不斷優(yōu)化改進(jìn)，界面友好，操作簡(jiǎn)單，極易上手。

該試驗(yàn)機(jī)采用框架結(jié)構(gòu)，單出桿雙作用活塞缸施加試驗(yàn)力，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制整個(gè)試驗(yàn)過程，試驗(yàn)數(shù)據(jù)由負(fù)荷傳感器精確測(cè)量，并傳輸至計(jì)算機(jī)，軟件系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)力和活塞位移，并能夠自動(dòng)分析、處理及存儲(chǔ)試驗(yàn)結(jié)果，打印機(jī)可直接打印所需的試驗(yàn)報(bào)告。

機(jī)架剛度強(qiáng)度高，變形小，試驗(yàn)空間可調(diào)，方便不同長(zhǎng)度試樣的試驗(yàn)需求。采用試驗(yàn)機(jī)專有閉環(huán)加載電液伺服控制系統(tǒng)，微機(jī)控制協(xié)調(diào)多級(jí)液壓加載、連續(xù)加荷平穩(wěn)、多級(jí)試驗(yàn)力保持、自動(dòng)保載、自動(dòng)采集并儲(chǔ)存數(shù)據(jù)、繪制曲線，自動(dòng)打印試驗(yàn)報(bào)告，計(jì)算機(jī)適時(shí)控制試

驗(yàn)進(jìn)程、顯示試驗(yàn)力及試驗(yàn)曲線、操作簡(jiǎn)單可靠，便于操作。

主機(jī)框架采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，框架前端裝有油缸座和油缸，后端裝有尾座加載頭。油缸座、主機(jī)框架和尾座加載頭形成受力框架，傳感器座、拉杠和移動(dòng)橫梁形成施力框架，移動(dòng)橫梁上裝有插銷附具用來連接試樣。負(fù)荷傳感器安裝在傳感器座上，并通過球鉸機(jī)構(gòu)與活塞

桿相連，試驗(yàn)開始后，傳感器將實(shí)時(shí)測(cè)得的力值信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)。單出桿雙作用低摩擦活塞缸推動(dòng)傳感器座移動(dòng)，通過拉桿帶動(dòng)移動(dòng)橫梁移動(dòng)，從而將試驗(yàn)力施加到試樣上。

四、主要技術(shù)特點(diǎn)：

1.SDLYC-1000S主機(jī)采用臥式框架結(jié)構(gòu)，油缸行程1000mm，拉伸輔具間zui大距離大于6m，試驗(yàn)空間寬度大于 500mm。兩個(gè)帶拉伸工裝的橫梁及固定橫梁、推力橫梁均采用鑄鋼件密加工，桁架采用＞20mm和＞30mm厚鋼板焊接后配對(duì)在臥式加工中心上加工完成，全部均

采用 42Crmo精加工熱處理，框架結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)承載力 1500kN，保證了試驗(yàn)機(jī)的精密性穩(wěn)定性與可靠性。出力活塞經(jīng)過反向器、推力梁與近端橫梁連接，使試驗(yàn)機(jī)的拉伸、壓縮和標(biāo)定都比較容易實(shí)現(xiàn)。

1.2拉伸試驗(yàn)空間的調(diào)整是通油缸行程實(shí)現(xiàn)，非常方便。

1.3主機(jī)中采用的高精度負(fù)荷傳感器，綜合精度高,靈敏度高,重復(fù)性好,通過隨機(jī)標(biāo)定后試驗(yàn)中不受外力影響，可保證試驗(yàn)過程和參數(shù)的準(zhǔn)確性。標(biāo)定、校準(zhǔn)簡(jiǎn)單、方便。

1.4機(jī)器設(shè)計(jì)在美觀、便捷、安全方面有充分考慮。例如：試驗(yàn)空間調(diào)整方便，快捷；夾具夾持可靠；試驗(yàn)機(jī)各處經(jīng)過嚴(yán)格的防銹處理，拉桿表面鍍硬鉻拋光、防銹，保證設(shè)備的質(zhì)量和美觀均讓客戶滿意。試驗(yàn)機(jī)的外觀油漆可由客戶，客戶如有其它要求可與我

們協(xié)商當(dāng)試驗(yàn)機(jī)出現(xiàn)設(shè)備過負(fù)載、無法聯(lián)機(jī)、異常高、低溫、異常壓力、加熱器斷電、漏電等故障時(shí)控制器會(huì)報(bào)警。

2油源系統(tǒng)

2.1整體式油源柜，由液壓泵站、油源控制、主機(jī)控制、電腦主機(jī)等組成一體，在操作、維修、防護(hù)、搬運(yùn)都很方便。一體化測(cè)控柜可放置計(jì)算機(jī)、顯示屏、打印機(jī)，布局整潔，節(jié)省空間。油源系統(tǒng)zui大工作壓力可達(dá)25Mpa，zui大壓力30Mpa。

2.2油缸密封采用美國(guó)  PARK進(jìn)口密封件,多道密封的雙向控制油缸，油缸主動(dòng)力為頂出力，采用差動(dòng)原理設(shè)計(jì)zui大推進(jìn)速度為 200mm/min，雖然有桿腔給油可使夾具體返回速更大一些，但為保證試驗(yàn)中需要等速率卸載時(shí)的控制精度，推薦回程速度 200mm/min。缸筒、

活塞等均采用高強(qiáng)度耐磨材料，長(zhǎng)期工作不會(huì)出現(xiàn)變形、磨損、泄漏現(xiàn)象。管路采用 H高壓軟管，選用美國(guó) EATON公司卡套式接頭、從而確保油缸的精密準(zhǔn)確動(dòng)作和無任何泄露現(xiàn)象發(fā)生。

2.3動(dòng)力源采用內(nèi)嚙合齒輪泵（進(jìn)口日本不二越），確保長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)系統(tǒng)壓力平穩(wěn)、油缸運(yùn)行平穩(wěn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮了節(jié)能、可靠、安全和環(huán)保，油源系統(tǒng)均采用符合環(huán)保要求的元件，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪聲聲級(jí)低于60dB（國(guó)標(biāo)：低于75dB）。

2.4針對(duì)頻繁試驗(yàn)帶來的油溫升高問題，設(shè)計(jì)了自動(dòng)降溫裝置，并配有輔助冷卻油泵，當(dāng)系統(tǒng)升高到限定溫度即會(huì)發(fā)出信號(hào)啟動(dòng)風(fēng)冷器運(yùn)轉(zhuǎn)，控制溫度在一定值。確保系統(tǒng)在40℃以下工作，對(duì)保證元件、密封件壽命，減少機(jī)器故障有很大保障作用。

2.5整個(gè)系統(tǒng)采用伺服閉環(huán)控制，進(jìn)口高響應(yīng)性的德國(guó)力士樂原裝伺服閥、電機(jī)（ABB）扭矩及轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性高，換向閥，壓差閥，單向閥，差動(dòng)閥，等均采用德國(guó)（力士樂）進(jìn)口元件,閥芯反應(yīng)快、靈敏度高，從而具備良好的跟蹤性、隨動(dòng)性、可調(diào)性等功能特點(diǎn)，在高性能的測(cè)控系統(tǒng)控制下實(shí)現(xiàn)精確的閉環(huán)控制，保證試驗(yàn)速率。是目前國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)中技術(shù)、質(zhì)量zui為上等、配置zui為高檔的液壓伺服控制系統(tǒng)。

2.6該系統(tǒng)配備高密度液壓油兩路過濾系統(tǒng)，保證了任何條件下介質(zhì)油的清潔度，更好的保證了各個(gè)液壓閥，伺服閥的*功能狀態(tài)；

2.7液壓系統(tǒng)系統(tǒng)壓力自我保護(hù)功能，確保了意外情況發(fā)生所帶來的潛在危險(xiǎn)，人機(jī)安全可靠性高；

3.測(cè)控系統(tǒng)

3.1該產(chǎn)品測(cè)力元件為高精度負(fù)荷傳感器，位移測(cè)量元件采用高精度拉線式位移傳感器，位移測(cè)量分辨力：0.001mm。試驗(yàn)控制器專為陶瓷絕緣圈的老化試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)的SMART全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)。負(fù)荷傳感器、位移傳感器、全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)再加上伺服液壓系統(tǒng)共同組成一個(gè)閉環(huán)的測(cè)量控制操作系統(tǒng)，因此，可以設(shè)置和選擇各種試驗(yàn)規(guī)程，可以自動(dòng)精確地控制試驗(yàn)過程，并自動(dòng)測(cè)量各階段試驗(yàn)參數(shù)，保證了試驗(yàn)的高精度。

3.2安裝使用的試驗(yàn)軟件是在windows平臺(tái)下開發(fā)的，保證試驗(yàn)操作簡(jiǎn)便和通用性，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、保存、傳輸容易和便捷，試驗(yàn)過程曲線在顯示器上實(shí)時(shí)顯示。

3.3可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)快速加荷、保載和卸載，等速率加荷、長(zhǎng)時(shí)間保載、等速率卸載、等速率位移等閉環(huán)控制。可實(shí)現(xiàn)陶瓷絕緣圈產(chǎn)品的老化性能驗(yàn)證試驗(yàn)。

3.4可在一次試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)力、位移等分段循環(huán)控制，各控制之間可平滑切換。試驗(yàn)參數(shù)通過計(jì)算機(jī)采集和軟件處理能自動(dòng)控制試驗(yàn)過程和自動(dòng)求出試驗(yàn)結(jié)果。由微機(jī)屏幕實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)曲線和試驗(yàn)結(jié)果，由打印機(jī)打印試驗(yàn)報(bào)告和試驗(yàn)曲線。

3.5軟件可以按照ISO、ASTM、澳標(biāo)、意標(biāo)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定完成試驗(yàn)，也可以預(yù)先根據(jù)客戶要求按客戶提供的試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定和完成試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)接口與網(wǎng)絡(luò)對(duì)接，軟件中可根據(jù)用戶要求預(yù)先設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接口，并協(xié)助用戶進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)工作。

3.6控制器上的手、自動(dòng)開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制。同時(shí)還要設(shè)定負(fù)荷超載保護(hù)以及高低溫箱的高低溫保護(hù)；還有限位保護(hù)、試樣拉斷油缸自動(dòng)定位，安裝漏電、切斷時(shí)的保護(hù)裝置、空壓機(jī)保護(hù)、風(fēng)機(jī)加熱保護(hù)、限位開關(guān)、急停按鈕等保護(hù)裝置。

4電氣系統(tǒng)

配電箱到各個(gè)機(jī)器的電源要沿墻壁固定鋪設(shè)走線管。

配置控制箱的溫度調(diào)節(jié)表以及表示燈等各種異常表示裝置。

可以手動(dòng)、自動(dòng)切換溫度控制、時(shí)間控制。

?電控部分設(shè)置手動(dòng)開關(guān)。整套電路直流24V控制（安全性更可靠）

五、主要功能：

拉伸空間：由移動(dòng)小車可調(diào)，小車行走范圍包含整個(gè)測(cè)試長(zhǎng)度。

計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)定力值、保壓時(shí)間自動(dòng)啟動(dòng)泵站、加載、保壓、卸載。

自動(dòng)判斷拉斷，記錄破斷力。

屏幕顯示應(yīng)力-應(yīng)變、應(yīng)力-時(shí)間曲線圖。

圖形有2、4、6、8倍放大功能。

試驗(yàn)時(shí)具有過載保護(hù)功能。

軟件能夠根據(jù)不同傳感器自動(dòng)切換坐標(biāo)。

試驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)存盤、打印，具有報(bào)表打印存儲(chǔ)功能。

采用伺服控制實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)加力，避免過沖。

在保壓段當(dāng)工件受力下降后有自動(dòng)補(bǔ)償力值到設(shè)定值的功能。

具有方便標(biāo)定計(jì)量的功能，具有自動(dòng)調(diào)零功能，避免手動(dòng)。

整體結(jié)構(gòu)采用變距連接結(jié)構(gòu)。

六．產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)

zui大試驗(yàn)力：1000KN；

試驗(yàn)機(jī)級(jí)別：0.5級(jí)；

試驗(yàn)力測(cè)量范圍：0.4%-100%FS 

試驗(yàn)力分辨力：滿量程的1/500000；

試驗(yàn)力示值相對(duì)誤差：拉伸±0.5%，；

加荷速率范圍：0.5KN/s～50kN/s；

活塞空載zui大速度：200mm/min 

活塞試驗(yàn)zui大速度：100mm/min 

桁架間有效拉伸距離：6m；（前后拉頭間zui大距離）

桁架間有效寬度：大于500mm；

活塞zui大行程：1000mm；

試驗(yàn)機(jī)中心軸高度：（框架底部距離地面不小于  300m）

主機(jī)外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：高見zui終確認(rèn)圖紙

七、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)配置

1. 標(biāo)準(zhǔn)主機(jī)1000kN高剛性臥式拉力試驗(yàn)機(jī)主機(jī)框架；安全系數(shù)2倍；

1、   Q345B板材焊接加載梁，時(shí)效，精加工，

2、   Q345B板材焊接拉頭座，時(shí)效，精加工，

3、 精加工伺服油缸，1條

4、   45號(hào)精鋼鑄造油缸座，時(shí)效，精加工   1件

5、液壓自動(dòng)全封閉安全上蓋（防護(hù)罩）；

6、  寧波鎮(zhèn)海高精度負(fù)荷傳感器；                 

7、  高精度位移傳感器                   

2. 一體化伺服液壓站隨動(dòng)節(jié)能伺服液壓站

1、 油泵電機(jī)，                  1臺(tái)；

2、 日本不二越高壓齒輪泵       1臺(tái)

3、 節(jié)能隨動(dòng)液壓閥組（德國(guó)力士樂液壓組件）   1套

4、 冷卻器 1套

5、 進(jìn)口高精密伺服閥及相關(guān)組件  1套

6、 液壓?jiǎn)蜗虮Ｗo(hù)及過載保護(hù)系統(tǒng)   1套

3. 計(jì)算機(jī)控制和采集系統(tǒng)

1、 聯(lián)想計(jì)算機(jī)和自制STC8800伺服控制器

2、   MTStest.wort8.0臥式結(jié)構(gòu)測(cè)控軟件

3、 數(shù)據(jù)采集處理PCIE  

4. 保護(hù)裝置

1、   當(dāng)試驗(yàn)力超過zui大試驗(yàn)力的2％～5％或設(shè)定值時(shí)，過載保護(hù)；

2、   當(dāng)試樣破斷后，自動(dòng)停止試驗(yàn)；

3、   當(dāng)活塞移動(dòng)到極限位置時(shí)，行程保護(hù)；

4、   當(dāng)后移動(dòng)夾頭座移動(dòng)到極限位置時(shí)，行程保護(hù)；

九、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)配置

1. 標(biāo)準(zhǔn)主機(jī)1000kN高剛性臥式拉力試驗(yàn)機(jī)主機(jī)框架；安全系數(shù)2倍；

1、   Q345B板材焊接加載梁，時(shí)效，精加工，

2、   Q345B板材焊接拉頭座，時(shí)效，精加工，

3、 精加工伺服油缸，1條

4、   45號(hào)精鋼鑄造油缸座，時(shí)效，精加工   1件

5、液壓自動(dòng)全封閉安全上蓋（防護(hù)罩）；

6、  寧波鎮(zhèn)海高精度負(fù)荷傳感器；                 

7、  高精度位移傳感器                   

2. 一體化伺服液壓站

隨動(dòng)節(jié)能伺服液壓站

1、 油泵電機(jī)，                  1臺(tái)；

2、 日本不二越高壓齒輪泵       1臺(tái)

3、 節(jié)能隨動(dòng)液壓閥組（德國(guó)力士樂液壓組件）   1套

4、 冷卻器 1套

5、 進(jìn)口高精密伺服閥及相關(guān)組件  1套

6、 液壓?jiǎn)蜗虮Ｗo(hù)及過載保護(hù)系統(tǒng)   1套

3. 計(jì)算機(jī)控制和采集系統(tǒng)

1、 聯(lián)想計(jì)算機(jī)和自制STC8800伺服控制器

2、   MTStest.wort8.0臥式結(jié)構(gòu)測(cè)控軟件

3、 數(shù)據(jù)采集處理PCIE  

 4. 保護(hù)裝置

1、   當(dāng)試驗(yàn)力超過zui大試驗(yàn)力的2％～5％或設(shè)定值時(shí)，過載保護(hù)；

2、   當(dāng)試樣破斷后，自動(dòng)停止試驗(yàn)；

3、   當(dāng)活塞移動(dòng)到極限位置時(shí)，行程保護(hù)；

4、   當(dāng)后移動(dòng)夾頭座移動(dòng)到極限位置時(shí)，行程保護(hù)；

微機(jī)控制電液伺服臥式拉力試驗(yàn)機(jī)