[发明专利]全液压伺服动态平衡排气头控制系统

权利要求书

1、全液压伺服动态平衡排气头控制系统，至少包括排气头位移传感器(5)、试验用水压力传感器(4)、控制机构和油缸机构，其特征是：依据排气头位移传感器(5)给出的位置信号，通过控制机构对油缸机构的控制实现排气头(8)在密封工作位置与钢管上、下料位置间的移动；通过控制机构检测试验用水压力传感器(4)信号和油缸机构的平衡油缸压力传感器(6)信号；实时动态平衡排气头(8)在试压过程所受到试压用水的作用力，并根据排气头位移传感器(5)给出的实时位置信号，对排气头(8)在试压过程中的位置变化进行控制。

2、根据权利要求1所述的全液压伺服动态平衡排气头控制系统，其特征是：所述的油缸机构包括两个活塞式空程移动油缸(10)、一个柱塞式平衡油缸(9)和油箱(1)，两个活塞式空程移动油缸(10)实现排气头(8)的空程移动，一个柱塞式平衡油缸(9)实现排气头(8)的动态平衡控制；两个活塞式空程移动油缸(10)分布在柱塞式平衡油缸(9)的左右两侧；活塞式空程移动油缸(10)和柱塞式平衡油缸(9)均布置在排气头(8)的一侧。

3、根据权利要求1所述的全液压伺服动态平衡排气头控制系统，其特征是：所述的油缸机构也可以采用一个活塞式空程移动及平衡油缸(11)和油箱(1)，在活塞式空程移动及平衡油缸(11)的活塞腔及活塞杆腔均有平衡油缸压力传感器(6)，通过排气头(8)位置传感器信号，控制系统控制排气头(8)实现空程移动，通过平衡油缸压力传感器(6)提供的信号和试验用水压力传感器(4)信号，实现其动态受力平衡及位置控制。

4、根据权利要求1所述的全液压伺服动态平衡排气头控制系统，其特征是：所述的控制机构包括高压油泵(2)、伺服阀或高频响比例阀(3)、充液阀(7)和PLC或计算机；伺服阀或高频响比例阀(3)的回油口连接油箱(1)，一个工作油口连接柱塞式平衡油缸(9)的柱塞腔；充液阀(7)的低压口连接油箱(1)、高压口连接柱塞式平衡油缸(9)的柱塞腔；高压油泵(2)吸油口连接油箱(1)、出油口与伺服阀或高频响比例阀(3)的供油口连接；PLC或计算机与高压油泵(2)、伺服阀或高频响比例阀(3)和充液阀(7)的电路控制系统连接。

5、根据权利要求1所述的全液压伺服动态平衡排气头控制系统，其特征是：所述的油缸机构包括一个活塞式空程移动及平衡油缸(11)和油箱(1)；所述的控制机构包括高压油泵(2)、伺服阀或高频响比例阀(3)以及PLC或计算机，伺服阀或高频响比例阀(3)的回油口与油箱(1)连接，两路控制油口分别连接活塞式空程移动及平衡油缸(11)的活塞腔和活塞杆腔；高压油泵(2)吸油口连接油箱(1)，高压出油口与伺服阀或高频响比例阀(3)的供油口连接；PLC或计算机与高压油泵(2)、伺服阀或高频响比例阀(3)的电路控制系统连接。

6、根据权利要求2所述的全液压伺服动态平衡排气头控制系统，其特征是：所述的活塞式空程移动油缸(10)具体参数为：活塞直径为125mm；活塞杆直径为90mm；油缸行程为1800mm。

7、根据权利要求2所述的全液压伺服动态平衡排气头控制系统，其特征是：所述的柱塞式平衡油缸(9)具体参数为：柱塞直径为400mm；油缸行程为1800mm。

8、根据权利要求1所述的全液压伺服动态平衡排气头控制系统，其特征是：所述的通过控制机构检测试验用水压力传感器(4)信号和油缸机构的平衡油缸压力传感器(6)信号实时动态平衡排气头受力进行控制是：

根据检测到的试验用水压力，电气PLC或计算机自动计算出所需的柱塞式平衡油缸(9)内的油液压力(p_所需)，并把该所需压力与平衡油缸压力传感器(6)所检测的平衡油缸实际压力值(p_实际)进行比较，假设这两个压力值的差值为Δp＝p_实际-p_所需；

当Δp＝0时，电气PLC或计算机将通过控制单元维持对伺服阀或高频响比例阀(3)的开口大小及油流方向的控制状态，保持柱塞式平衡油缸(9)实际压力值与所需压力值相等的状态；

当Δp＞0时，即柱塞式平衡油缸(9)的实际压力值大于所需的压力值，此时电气PLC或计算机将通过控制单元减小伺服阀或高频响比例阀(3)的开口大小或改变油流方向，通过伺服阀或高频响比例阀(3)减少对柱塞式平衡油缸(9)的供油，或把柱塞式平衡油缸(9)内多出的部分油液排回油箱，降低柱塞式平衡油缸(9)内的实际油液压力，使柱塞式平衡油缸(9)内的实际油液压力与所需的压力相等，即Δp＝0；

当Δp＜0时，即柱塞式平衡油缸(9)的实际压力值小于所需的压力值，此时电气PLC或计算机将通过控制单元增大伺服阀或高频响比例阀(3)的开口大小或改变油流方向，通过伺服阀或高频响比例阀(3)增加对柱塞式平衡油缸(9)的供油，提高柱塞式平衡油缸(9)内的实际油液压力，使柱塞式平衡油缸(9)内的实际油液压力与所需的压力相等，即Δp＝0。