微機控制電液伺服臥式拉力試驗機

微機控制電液伺服臥式拉力試驗機 臥式拉力試驗機架空導線 電力金具檢測及安全工具試驗設備

一、產品簡介

本方案以如下標準為依據進行企劃：測控系統具有國標、行標、美標、英標等檢測標準。

二、產品使用范圍

    試驗類型：纜繩、繩索（安全繩、吊裝繩）、錨鏈（鏈條、葫蘆）、運輸帶（安全帶、吊裝帶、起重帶）、鋼絞線、導線、鋼芯鋁絞線、電力金具等拉伸試驗；應用領域：船舶港口、電力、建筑行業、建材行業、冶金行業、交通運輸行業、能源資源行業科學研究單位、大專院校、質量檢測中心、商品檢測部門、電力等此試驗機為以上領域內的理想試驗設備。

設備配置滿足如下試驗要求：

1000kV以下電力金具、合成絕緣子、瓷絕緣子、電線電纜等的強度測試；

作業工器具：導線、鋼絲繩套、葫蘆、雙鉤、絕緣子等的強度測試；

安全工器具：安全帶、登高板、腳扣等的強度測試。

三、產品技術性能特點

 主機部分主要由油缸座、油缸活塞、前移動夾頭座、后移動夾頭座、移動橫梁及負荷傳感器等部件組成。油缸座、鋼板焊接框架和后移動夾頭座形成受力框架，前移動夾頭座和后移動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前移動夾頭

座運動，從而將試驗力施加到試樣上。后移動夾頭座與框架之間采用插銷連接，手動穿銷。

計算機控制系統通過控制伺服閥來實現試驗的自動控制。

電氣系統：

采用一體化控制柜的電器系統，強電系統由低壓啟動柜與操作控制臺兩部分組成。低壓部分配置于油源外側，用于減少系統啟動對電網電壓的沖擊；操作控制臺采用臺式結構，布置于試驗操作區，內置遠程低壓啟動控制裝置，并專門設計的操作面板使各類試驗操作一目

了然。此控制柜集計算機、顯示器、鍵盤、鼠標、打印機和強電控制操作系統與一體，簡單明了、使用方便。

伺服控制系統

電液伺服控制技術基本原理：電液伺服控制系統具有出力（扭矩）大、響應快的優點，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，還能和計算機聯接以進行各種復雜的控制和數據處理；它能進行靜態的變形試驗和常規的力

學性能試驗。近年來，采用電液伺服控制技術的試驗設備已成為上試驗設備的主要代表。

采集系統

力值采集：高精度負荷傳感器傳感器測力；

油缸位移采集：拉線式光電編碼器自動采集；

整機關鍵技術及優勢：

?框架采用Q235A鋼板焊接結構，焊后時效處理，消除殘余應力，保證材料性能的穩定性；

? 1000kN主油缸采用單出桿雙作用形式，整體性能穩定，密封件均采用進口，密封可靠，摩擦力小，性能穩定；

?兩根拉杠經過調質、定型等熱處理，在高精密長軸機床上加工完成，確保拉杠整長度上的跳動及直線度；

導軌選用扁鋼材料，并且與車輪的接觸面經機床加工，確保導軌面的平整性；

液壓系統選用負載適應型壓力跟隨系統，降低了功率浪費及發熱量；

液壓系統采用差動機構，可以有效的提高活塞調整時的伸出速度，提高工作效率；

油泵選用日本NACHI不二越低噪音內嚙合齒輪泵，脈動小，性能穩定；

伺服閥選用進口品牌，頻響高，其性能和價格遠遠高于國內產品；

冷卻方式采用風冷水冷相結合模式，冷卻效果較好；

?控制系統采用揚州蘇電（MTS）專有的技術，性能穩定，采用頻率高，能達到1000Hz；

?軟件成套性、實用性高，經過多年的不斷優化改進，界面友好，操作簡單，極易上手。

該試驗機采用框架結構，單出桿雙作用活塞缸施加試驗力，計算機控制系統控制整個試驗過程，試驗數據由負荷傳感器精確測量，并傳輸至計算機，軟件系統實時顯示試驗力和活塞位移，并能夠自動分析、處理及存儲試驗結果，打印機可直接打印所需的試驗報告。

機架剛度強度高，變形小，試驗空間可調，方便不同長度試樣的試驗需求。采用試驗機專有閉環加載電液伺服控制系統，微機控制協調多級液壓加載、連續加荷平穩、多級試驗力保持、自動保載、自動采集并儲存數據、繪制曲線，自動打印試驗報告，計算機適時控制試

驗進程、顯示試驗力及試驗曲線、操作簡單可靠，便于操作。

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

桿相連，試驗開始后，傳感器將實時測得的力值信號傳給計算機。單出桿雙作用低摩擦活塞缸推動傳感器座移動，通過拉桿帶動移動橫梁移動，從而將試驗力施加到試樣上。

四、主要技術特點：

1.SDLYC-1000S主機采用臥式框架結構，油缸行程1000mm，拉伸輔具間zui大距離大于6m，試驗空間寬度大于 500mm。兩個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，框架結構整體設計承載力 1500kN，保證了試驗機的精密性穩定性與可靠性。出力活塞經過反向器、推力梁與近端橫梁連接，使試驗機的拉伸、壓縮和標定都比較容易實現。

1.2拉伸試驗空間的調整是通油缸行程實現，非常方便。

1.3主機中采用的高精度負荷傳感器，綜合精度高,靈敏度高,重復性好,通過隨機標定后試驗中不受外力影響，可保證試驗過程和參數的準確性。標定、校準簡單、方便。

1.4機器設計在美觀、便捷、安全方面有充分考慮。例如：試驗空間調整方便，快捷；夾具夾持可靠；試驗機各處經過嚴格的防銹處理，拉桿表面鍍硬鉻拋光、防銹，保證設備的質量和美觀均讓客戶滿意。試驗機的外觀油漆可由客戶，客戶如有其它要求可與我

們協商當試驗機出現設備過負載、無法聯機、異常高、低溫、異常壓力、加熱器斷電、漏電等故障時控制器會報警。

2油源系統

2.1整體式油源柜，由液壓泵站、油源控制、主機控制、電腦主機等組成一體，在操作、維修、防護、搬運都很方便。一體化測控柜可放置計算機、顯示屏、打印機，布局整潔，節省空間。油源系統zui大工作壓力可達25Mpa，zui大壓力30Mpa。

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

活塞等均采用高強度耐磨材料，長期工作不會出現變形、磨損、泄漏現象。管路采用 H高壓軟管，選用美國 EATON公司卡套式接頭、從而確保油缸的精密準確動作和無任何泄露現象發生。

2.3動力源采用內嚙合齒輪泵（進口日本不二越），確保長時間使用時系統壓力平穩、油缸運行平穩。系統設計充分考慮了節能、可靠、安全和環保，油源系統均采用符合環保要求的元件，運轉時噪聲聲級低于60dB（國標：低于75dB）。

2.4針對頻繁試驗帶來的油溫升高問題，設計了自動降溫裝置，并配有輔助冷卻油泵，當系統升高到限定溫度即會發出信號啟動風冷器運轉，控制溫度在一定值。確保系統在40℃以下工作，對保證元件、密封件壽命，減少機器故障有很大保障作用。

2.5整個系統采用伺服閉環控制，進口高響應性的德國力士樂原裝伺服閥、電機（ABB）扭矩及轉速穩定性高，換向閥，壓差閥，單向閥，差動閥，等均采用德國（力士樂）進口元件,閥芯反應快、靈敏度高，從而具備良好的跟蹤性、隨動性、可調性等功能特點，在高性能的測控系統控制下實現精確的閉環控制，保證試驗速率。是目前國內試驗機中技術、質量zui為上等、配置zui為高檔的液壓伺服控制系統。

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

2.7液壓系統系統壓力自我保護功能，確保了意外情況發生所帶來的潛在危險，人機安全可靠性高；

3.測控系統

3.1該產品測力元件為高精度負荷傳感器，位移測量元件采用高精度拉線式位移傳感器，位移測量分辨力：0.001mm。試驗控制器專為陶瓷絕緣圈的老化試驗機設計的SMART全數字閉環控制系統。負荷傳感器、位移傳感器、全數字閉環控制系統與計算機再加上伺服液壓系統共同組成一個閉環的測量控制操作系統，因此，可以設置和選擇各種試驗規程，可以自動精確地控制試驗過程，并自動測量各階段試驗參數，保證了試驗的高精度。

3.2安裝使用的試驗軟件是在windows平臺下開發的，保證試驗操作簡便和通用性，試驗數據的處理、保存、傳輸容易和便捷，試驗過程曲線在顯示器上實時顯示。

3.3可實現長時間連續快速加荷、保載和卸載，等速率加荷、長時間保載、等速率卸載、等速率位移等閉環控制。可實現陶瓷絕緣圈產品的老化性能驗證試驗。

3.4可在一次試驗中實現力、位移等分段循環控制，各控制之間可平滑切換。試驗參數通過計算機采集和軟件處理能自動控制試驗過程和自動求出試驗結果。由微機屏幕實時顯示試驗曲線和試驗結果，由打印機打印試驗報告和試驗曲線。

3.5軟件可以按照ISO、ASTM、澳標、意標等標準規定的試驗方法和標準進行設定完成試驗，也可以預先根據客戶要求按客戶提供的試驗方法和標準進行設定和完成試驗。試驗數據可通過數據接口與網絡對接，軟件中可根據用戶要求預先設置網絡接口，并協助用戶進行聯網工作。

3.6控制器上的手、自動開關，可實現手動和自動兩種控制。同時還要設定負荷超載保護以及高低溫箱的高低溫保護；還有限位保護、試樣拉斷油缸自動定位，安裝漏電、切斷時的保護裝置、空壓機保護、風機加熱保護、限位開關、急停按鈕等保護裝置。

4電氣系統

配電箱到各個機器的電源要沿墻壁固定鋪設走線管。

配置控制箱的溫度調節表以及表示燈等各種異常表示裝置。

可以手動、自動切換溫度控制、時間控制。

?電控部分設置手動開關。整套電路直流24V控制（安全性更可靠）

五、主要功能：

拉伸空間：由移動小車可調，小車行走范圍包含整個測試長度。

計算機根據設定力值、保壓時間自動啟動泵站、加載、保壓、卸載。

自動判斷拉斷，記錄破斷力。

屏幕顯示應力-應變、應力-時間曲線圖。

圖形有2、4、6、8倍放大功能。

試驗時具有過載保護功能。

軟件能夠根據不同傳感器自動切換坐標。

試驗結果自動存盤、打印，具有報表打印存儲功能。

采用伺服控制實現平穩加力，避免過沖。

在保壓段當工件受力下降后有自動補償力值到設定值的功能。

具有方便標定計量的功能，具有自動調零功能，避免手動。

整體結構采用變距連接結構。

六．產品技術參數

zui大試驗力：1000KN；

試驗機級別：0.5級；

試驗力測量范圍：0.4%-100%FS 

試驗力分辨力：滿量程的1/500000；

試驗力示值相對誤差：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；

試驗機中心軸高度：（框架底部距離地面不小于  300m）

主機外形尺寸（長×寬×高）：高見zui終確認圖紙

七、產品標準配置

1. 標準主機1000kN高剛性臥式拉力試驗機主機框架；安全系數2倍；

1、   Q345B板材焊接加載梁，時效，精加工，

2、   Q345B板材焊接拉頭座，時效，精加工，

3、 精加工伺服油缸，1條

4、   45號精鋼鑄造油缸座，時效，精加工   1件

5、液壓自動全封閉安全上蓋（防護罩）；

6、  寧波鎮海高精度負荷傳感器；                 

7、  高精度位移傳感器                   

2. 一體化伺服液壓站隨動節能伺服液壓站

1、 油泵電機，                  1臺；

2、 日本不二越高壓齒輪泵       1臺

3、 節能隨動液壓閥組（德國力士樂液壓組件）   1套

4、 冷卻器 1套

5、 進口高精密伺服閥及相關組件  1套

6、 液壓單向保護及過載保護系統   1套

3. 計算機控制和采集系統

1、 聯想計算機和自制STC8800伺服控制器

2、   MTStest.wort8.0臥式結構測控軟件

3、 數據采集處理PCIE  

4. 保護裝置

1、   當試驗力超過zui大試驗力的2％～5％或設定值時，過載保護；

2、   當試樣破斷后，自動停止試驗；

3、   當活塞移動到極限位置時，行程保護；

4、   當后移動夾頭座移動到極限位置時，行程保護；

九、產品標準配置

1. 標準主機1000kN高剛性臥式拉力試驗機主機框架；安全系數2倍；

1、   Q345B板材焊接加載梁，時效，精加工，

2、   Q345B板材焊接拉頭座，時效，精加工，

3、 精加工伺服油缸，1條

4、   45號精鋼鑄造油缸座，時效，精加工   1件

5、液壓自動全封閉安全上蓋（防護罩）；

6、  寧波鎮海高精度負荷傳感器；                 

7、  高精度位移傳感器                   

2. 一體化伺服液壓站

隨動節能伺服液壓站

1、 油泵電機，                  1臺；

2、 日本不二越高壓齒輪泵       1臺

3、 節能隨動液壓閥組（德國力士樂液壓組件）   1套

4、 冷卻器 1套

5、 進口高精密伺服閥及相關組件  1套

6、 液壓單向保護及過載保護系統   1套

3. 計算機控制和采集系統

1、 聯想計算機和自制STC8800伺服控制器

2、   MTStest.wort8.0臥式結構測控軟件

3、 數據采集處理PCIE  

 4. 保護裝置

1、   當試驗力超過zui大試驗力的2％～5％或設定值時，過載保護；

2、   當試樣破斷后，自動停止試驗；

3、   當活塞移動到極限位置時，行程保護；

4、   當后移動夾頭座移動到極限位置時，行程保護；

微機控制電液伺服臥式拉力試驗機