多通道结构试验台电液伺服系统的分析

　　近年来,随着我国的汽车制造业的蓬勃发展和日益激烈的市场竞争,各生产产家对汽车性能检测设备的要求也越来越高。目前,现有的大多数汽车结构试验台采用液压脉动的控制方式,试验功能单一,自动化水平低,而国外的此类设备则价格昂贵。本文分析的多通道汽车结构试验台利用先进的电液伺服比例技术,可对桥壳、前轴和钢板弹簧等多种构件进行静动态性能试验,弥补了前两者的不足,满足了当前各汽车生产厂家的需求。要保证试验台正常工作、顺利完成各种动作,一套合理适用的液压系统是必不可少的。本试验台的液压系统吸取了其它试验机液压系统的优点又具有其自身的特点。

　　1　多通道结构试验台电液伺服系统的性能要求

　　试验台按照JB3383《汽车钢板弹簧台架试验方法》、QC/T 533《汽车驱动桥台架试验方法》、QC/T 494《汽车前轴刚度试验方法》的标准要求,对汽车板簧,前轴及驱动桥壳等结构部件进行静态和动态试验。因此根据试验方法的标准要求,电液伺服系统在硬件结构及性能上要满足以下指标。

　　(1)驱动桥桥壳刚度、静强度及疲劳试验,前轴垂直刚度试验,钢板弹簧疲劳试验均要求垂直加载。刚度试验要求加载平缓。

　　(2)除钢板弹簧疲劳试验外,其余试验均要求多点加载。

　　(3)刚度试验、静强度试验和疲劳试验最大的输出力均为500kN,疲劳试验正常工作频率范围是0·5~12Hz。活塞的工作行程为200mm。

　　(4)动态试验力的精度: 20%FS起各点±1%。

　　(5)油源的过滤精度为10μm,油温在20~50℃之间,压力脉动<0·2MPa。具有远程调压、紧急卸荷、超压显示、超油温显示等故障显示和报警装置。

　　(6)设备工作时间: 24h连续工作。

　　2　多通道结构试验台电液伺服系统的组成

　　如图1所示,电液伺服系统由直线电液伺服作动器系统、压力监测装置、油路性能改善装置、主泵系统、辅泵系统、油温调节装置及油箱组成。

　　根据系统疲劳试验复合多点加载要求,该伺服系统采用两个配置相同的直线式电液伺服作动器进行加载。由试验台的工控机通过软件控制实现两作动器同步或相关协调加载。直线式电液伺服作动器系统如图2所示,是由双作用单杆伺服油缸、伺服比例阀、拉压力传感器、位移变送器、PI控制器、比例放大器组成的位移和力反馈循环回路。选择力回馈还是位移回馈是由工控机通过控制软件来实现的。通过该系统来保证疲劳动态试验的试验精度。

　　主泵系统和辅泵系统均由电动机、变量柱塞泵、先导式电磁溢流阀、两位两通电磁换向阀、单向阀和压力过滤器组成。两泵的工作压力相同,主泵的额定流量大于辅泵,根据所加载荷的需要两泵可以并联供液,也可单独工作。两位两通电磁换向阀与先导式电磁溢流阀的遥控口相连。