一种举升式数控模拟试验台液压系统的设计

　　引言

　　举升液压系统广泛应用于工业生产以及国防事业中。在自卸车和导弹发射车等设备上更是核心部件，尤其在导弹发射车上的液压系统显得更为重要，一旦发生故障后果不堪设想。举升系统一般由控制机构和液压传动机构组成，又由于自卸车、矿山机械和导弹车等举升液压机械大都在较恶劣的环境下工作，加之操作保养不当等可使各类故障经常发生，并且液压系统是在绝对封闭状况下运行，损坏与失效经常发生在内部，故障点隐蔽、原因复杂、部位不易确定，这就造成故障的分析及诊断难度较大[1]。所以在这样一个背景下，设计一个举升式液压数控系统来模拟这些设备举升动作，通过对各部分液压油路实时进行压力、流量等参数的监测，根据监测到的数据对一些部件进行必要的改进可以有效地降低故障的发生率。所以设计开发针对举升液压模拟试验台的液压系统进行故障诊断和故障预测是非常必要的。

　　1 试验台总体结构和工作原理

　　该试验台应用于模拟某型导弹车上的举升装置。试验台主要由两个对顶的液压缸、控制柜、模拟缸液压回路传感器布置桌、加载缸液压系统、控制电脑等组成。其中加载缸模拟自卸车上货物的质量，通过控制电脑输出的电压信号的高低来控制比例溢流阀的溢流流量，从而达到调节载荷的目的。模拟缸用来模拟自卸车上实现举升动作的液压缸，通过在模拟缸液压回路上加装传感器来监测压力和流量的变化，然后将数据送到装有数据采集卡的电脑上，通过数据采集卡的分析、处理等在电脑上进行显示。从而来分析液压系统中已经产生或者将要产生的故障，达到故障诊断和故障预测的目的。总体结构框图如图1 所示。

　　2 液压系统工作原理

　　根据试验台的工作原理，其液压系统由两部分组成，升降液压缸液压系统和加载液压缸液压系统。其中升降液压系统要求能在一定的时间内实现液压缸的伸出和缩回。加载液压系统要求能自由调节载荷的大小。其液压系统原理图如图2 所示。

　　升降液压回路: 经过调研，升降液压系统中压力为14 MPa，所以通过调节电机的转速和进口截流来使系统中压力达到14 MPa。当电磁铁1DT 通电，升降液压系统中的三位四通换向阀处于左侧位置时，升降液压缸进油，液压缸伸出，实现举升的动作。当电磁铁 2DT通电，三位四通换向阀处于右侧位置，升降液压缸回油，液压缸在规定的时间缩回，来模拟下降的动作。通过变频器来调节电机的转速，用来实现各种举升时间不同的要求。同时各个传感器实时把各个部分的压力流量等信息传送到电脑上方便监控。