一种三维地质仿真系统的伺服液压控制系统的制作方法

本实用新型涉及液压控制领域，更具体地说，特别涉及一种三维地质仿真系统的伺服液压控制系统。

背景技术：

为适应岩土力学，尤其是黄土高原岩土开挖大型工程，如隧道科学施工等方面的发展需求，需要建成“三维地质力学模型仿真系统”，成为岩土开挖、力学分析、安全评价等关键技术及其施工的研发、检测检验、安全控制的技术支撑平台和推广平台，形成较强的集成研发能力、标准制定能力、检测检验能力和推广服务能力。为交通科学行业及企业在创新施工技术、提高安全与质量检测能力、技术推广和人才培养等方面提供专业服务。

智能油源系统承担试验工作系统的载荷施加与控制，能实现自动智能加载控制，升压平稳，精度高，可实现梯形加载和逐级卸载，实现真实模拟地应力；稳压时间不小于720小时；保压偏差不超过±0.1mpa，包括7液压油缸、7只电磁截止阀、7只液压换向阀、7只伺服阀、7套伺服液压泵组、1套辅助泵组油箱等液压辅助系统组成。其中的作动器为双向、单杆、高压、耐磨、无泄漏活塞缸；液压伺服阀是系统最重要元件之一，选用进口伺服阀；液压泵是系统工作的心脏，选用高压低噪音进口内啮合齿轮泵。但是现有的液压控制系统耗能大，成本高。如何解决上述技术问题，成为亟待解决的难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种三维地质仿真系统的伺服液压控制系统及控制方法，与传统的有阀伺服系统相比，伺服执行装置可以大幅度降低系统中存在的高压溢流损失，实现大出力，同时具有对油液污染敏感性低、噪声低，无需辅助油源，可简化泵的结构和省去冷却装置等优点。对应4套模型截面加载模块的4组智能伺服泵组可以有选择的关停，最大程度的节省能源。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种三维地质仿真系统的伺服液压控制系统及控制方法，包括：伺服驱动器、伺服电机、连接座和液压泵，所述伺服电机一端与伺服驱动器连接，所述伺服电机的另一端通过连接座与液压泵连接，所述液压泵与液压源结构连接。

进一步地，所述液压源结构包括油箱和至少一个第二电机泵组，所述油箱上安装有第一电机泵组，所述第一电机泵组与主油路块连接，所述主油路块与至少一个第二电机泵组连接，所述第二电机泵组通过一个连接管与主油路块连接，所述连接管上安装有阀门。

进一步地，所述第一电机泵组与主油路块之间设有辅油路块。

进一步地，所述油箱上还安装有压力表架，所述压力表架上安装有压力表。

进一步地，所述阀门为蝶阀。

进一步地，所述阀门上安装有高压过滤器。

进一步地，所述油箱上安装有用于测量其内液面的液面计。

进一步地，所述油箱上安装有液位继电器。

进一步地，所述油箱上安装有温度继电器。

进一步地，所述油箱上安装有接线盒。

本方案还提供了一种应用于三维地质仿真系统的伺服液压控制系统和控制方法的控制方法，其特征在于，包括：s1、通过第一电机泵对油源进行加压使其通过第一管道流出；s2、将第一管道中的油分流至至少一个第二管道中；s3、通过第二电机泵将第二管道中的油进行再次加压使液压缸的动力输出端完成顶升动作。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：与其他控制方式相比，系统工作节能60％以上，大大降低使用成本。本系统用交流伺服电机控制定量泵，交流伺服电机可以直接完成变速、变向和限转矩的伺服动作。与传统的有阀伺服系统相比，伺服执行装置可以大幅度降低系统中存在的高压溢流损失，实现大出力，同时具有对油液污染敏感性低、噪声低，无需辅助油源，可简化泵的结构和省去冷却装置等优点。对应4套模型截面加载模块的4组智能伺服泵组可以有选择的关停，最大程度的节省能源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型中三维地质仿真系统的伺服液压控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型中液压源结构的结构示意图；

图3是本实用新型中的控制方法框图。

附图标记说明：1加油口、2第一电机泵组、3辅油路块、4主油路块、5压力表架、6温度继电器、7液位继电器、8接线盒、9阀门、10高压过滤器、11油面计、12第二电机泵组、13伺服驱动器、14伺服电机、15连接座、16液压泵。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2所示，本实用新型提供一种三维地质仿真系统的伺服液压控制系统，其特征在于，包括：伺服驱动器13、伺服电机14、连接座15和液压泵16，所述伺服电机14一端与伺服驱动器13连接，所述伺服电机14的另一端通过连接座15与液压泵连接16，所述液压泵16与液压源结构连接。

其中，所述的液压源结构包括油箱和至少一个第二电机泵组12，所述油箱上安装有第一电机泵组2，所述第一电机泵组2与主油路块4连接，所述主油路块4与至少一个第二电机泵组12连接，所述第二电机泵组12通过一个连接管与主油路块4连接，所述连接管上安装有阀门9。

本实施例中，所述第一电机泵组2与主油路块4之间设有辅油路块3。

本实施例中，所述油箱上还安装有压力表架5，所述压力表架5上安装有压力表。

本实施例中，所述阀门9为蝶阀。

本实施例中，所述阀门9上安装有高压过滤器10。

本实施例中，所述油箱上安装有用于测量其内液面的液面计11。

本实施例中，所述油箱上安装有液位继电器7。

本实施例中，所述油箱上安装有温度继电器6。

本实施例中，所述油箱上安装有接线盒8。

请参阅图3所示，本方案还提供了一种应用于三维地质仿真系统的伺服液压控制系统和控制方法的控制方法，其特征在于，包括：s1、通过第一电机泵对油源进行加压使其通过第一管道流出；s2、将第一管道中的油分流至至少一个第二管道中；s3、通过第二电机泵将第二管道中的油进行再次加压使液压缸的动力输出端完成顶升动作

液压系统的控制，将采用目前性能最优良的、适合于本系统的液压双伺服控制系统。具有工作效率高、噪音低、工作可靠等优点，尤其适合长期满负荷工作工况。它由伺服电机14直接驱动液压泵16工作，伺服电机14根据负载的需要提供转矩和转速，基本上无损耗。

与其他控制方式相比，系统工作节能60％以上，大大降低使用成本。本系统用交流伺服电机控制定量泵，交流伺服电机14可以直接完成变速、变向和限转矩的伺服动作。与传统的有阀伺服系统相比，伺服执行装置可以大幅度降低系统中存在的高压溢流损失，实现大出力，同时具有对油液污染敏感性低、噪声低，无需辅助油源，可简化泵的结构和省去冷却装置等优点。对应4套模型截面加载模块的4组智能伺服泵组可以有选择的关停，最大程度的节省能源。

智能伺服油源的主要特点：超省电节能：比变量泵油压系统省电40％，比传统定量泵油压系统省电60％。在设备保载阶段，油电伺服系统比传统泵站节能，亦可保证设备的加载精度控制；系统油温低：油温降低5-10度，用油可减少50％-60％，可减少50％的油箱容积，并可省去冷却器或减小冷却器的规格；重复精度高：实现液压系统更加精确的流量和压力控制；保载时间长：可实现低噪音，低功耗的长时间测试保载；频率相应佳：流量响应可达50ms。本项液压控制技术已在多种液压式试验机上成功应用，获得良好效果。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，例如对液压系统进行常规替换，只要不超过本实用新型的权利要求所描述的保护范围，都应当在本实用新型的保护范围之内。