微机控制电液伺服卧式拉力试验机

微机控制电液伺服卧式拉力试验机 卧式拉力试验机架空导线 电力金具检测及安全工具试验设备

一、产品简介

本方案以如下标准为依据进行企划：测控系统具有国标、行标、美标、英标等检测标准。

二、产品使用范围

    试验类型：缆绳、绳索（安全绳、吊装绳）、锚链（链条、葫芦）、运输带（安全带、吊装带、起重带）、钢绞线、导线、钢芯铝绞线、电力金具等拉伸试验；应用领域：船舶港口、电力、建筑行业、建材行业、冶金行业、交通运输行业、能源资源行业科学研究单位、大专院校、质量检测中心、商品检测部门、电力等此试验机为以上领域内的理想试验设备。

设备配置满足如下试验要求：

1000kV以下电力金具、合成绝缘子、瓷绝缘子、电线电缆等的强度测试；

作业工器具：导线、钢丝绳套、葫芦、双钩、绝缘子等的强度测试；

安全工器具：安全带、登高板、脚扣等的强度测试。

三、产品技术性能特点

 主机部分主要由油缸座、油缸活塞、前移动夹头座、后移动夹头座、移动横梁及负荷传感器等部件组成。油缸座、钢板焊接框架和后移动夹头座形成受力框架，前移动夹头座和后移动夹头座连接试样的两端。单出杆双作用低摩擦活塞缸在液压油的作用下带动前移动夹头

座运动，从而将试验力施加到试样上。后移动夹头座与框架之间采用插销连接，手动穿销。

计算机控制系统通过控制伺服阀来实现试验的自动控制。

电气系统：

采用一体化控制柜的电器系统，强电系统由低压启动柜与操作控制台两部分组成。低压部分配置于油源外侧，用于减少系统启动对电网电压的冲击；操作控制台采用台式结构，布置于试验操作区，内置远程低压启动控制装置，并专门设计的操作面板使各类试验操作一目

了然。此控制柜集计算机、显示器、键盘、鼠标、打印机和强电控制操作系统与一体，简单明了、使用方便。

伺服控制系统

电液伺服控制技术基本原理：电液伺服控制系统具有出力（扭矩）大、响应快的优点，它既具有电气控制的灵活性、快速性和较高的控制精度，又有液压控制的大功率操作能力，还能和计算机联接以进行各种复杂的控制和数据处理；它能进行静态的变形试验和常规的力

学性能试验。近年来，采用电液伺服控制技术的试验设备已成为上试验设备的主要代表。

采集系统

力值采集：高精度负荷传感器传感器测力；

油缸位移采集：拉线式光电编码器自动采集；

整机关键技术及优势：

框架采用Q235A钢板焊接结构，焊后时效处理，消除残余应力，保证材料性能的稳定性；

 1000kN主油缸采用单出杆双作用形式，整体性能稳定，密封件均采用进口，密封可靠，摩擦力小，性能稳定；

两根拉杠经过调质、定型等热处理，在高精密长轴机床上加工完成，确保拉杠整长度上的跳动及直线度；

导轨选用扁钢材料，并且与车轮的接触面经机床加工，确保导轨面的平整性；

液压系统选用负载适应型压力跟随系统，降低了功率浪费及发热量；

液压系统采用差动机构，可以有效的提高活塞调整时的伸出速度，提高工作效率；

油泵选用日本NACHI不二越低噪音内啮合齿轮泵，脉动小，性能稳定；

伺服阀选用进口品牌，频响高，其性能和价格远远高于国内产品；

冷却方式采用风冷水冷相结合模式，冷却效果较好；

控制系统采用扬州苏电（MTS）专有的技术，性能稳定，采用频率高，能达到1000Hz；

软件成套性、实用性高，经过多年的不断优化改进，界面友好，操作简单，极易上手。

该试验机采用框架结构，单出杆双作用活塞缸施加试验力，计算机控制系统控制整个试验过程，试验数据由负荷传感器精确测量，并传输至计算机，软件系统实时显示试验力和活塞位移，并能够自动分析、处理及存储试验结果，打印机可直接打印所需的试验报告。

机架刚度强度高，变形小，试验空间可调，方便不同长度试样的试验需求。采用试验机专有闭环加载电液伺服控制系统，微机控制协调多级液压加载、连续加荷平稳、多级试验力保持、自动保载、自动采集并储存数据、绘制曲线，自动打印试验报告，计算机适时控制试

验进程、显示试验力及试验曲线、操作简单可靠，便于操作。

主机框架采用钢板焊接结构，框架前端装有油缸座和油缸，后端装有尾座加载头。油缸座、主机框架和尾座加载头形成受力框架，传感器座、拉杠和移动横梁形成施力框架，移动横梁上装有插销附具用来连接试样。负荷传感器安装在传感器座上，并通过球铰机构与活塞

杆相连，试验开始后，传感器将实时测得的力值信号传给计算机。单出杆双作用低摩擦活塞缸推动传感器座移动，通过拉杆带动移动横梁移动，从而将试验力施加到试样上。

四、主要技术特点：

1.SDLYC-1000S主机采用卧式框架结构，油缸行程1000mm，拉伸辅具间zui大距离大于6m，试验空间宽度大于 500mm。两个带拉伸工装的横梁及固定横梁、推力横梁均采用铸钢件密加工，桁架采用＞20mm和＞30mm厚钢板焊接后配对在卧式加工中心上加工完成，全部均

采用 42Crmo精加工热处理，框架结构整体设计承载力 1500kN，保证了试验机的精密性稳定性与可靠性。出力活塞经过反向器、推力梁与近端横梁连接，使试验机的拉伸、压缩和标定都比较容易实现。

1.2拉伸试验空间的调整是通油缸行程实现，非常方便。

1.3主机中采用的高精度负荷传感器，综合精度高,灵敏度高,重复性好,通过随机标定后试验中不受外力影响，可保证试验过程和参数的准确性。标定、校准简单、方便。

1.4机器设计在美观、便捷、安全方面有充分考虑。例如：试验空间调整方便，快捷；夹具夹持可靠；试验机各处经过严格的防锈处理，拉杆表面镀硬铬抛光、防锈，保证设备的质量和美观均让客户满意。试验机的外观油漆可由客户，客户如有其它要求可与我

们协商当试验机出现设备过负载、无法联机、异常高、低温、异常压力、加热器断电、漏电等故障时控制器会报警。

2油源系统

2.1整体式油源柜，由液压泵站、油源控制、主机控制、电脑主机等组成一体，在操作、维修、防护、搬运都很方便。一体化测控柜可放置计算机、显示屏、打印机，布局整洁，节省空间。油源系统zui大工作压力可达25Mpa，zui大压力30Mpa。

2.2油缸密封采用美国  PARK进口密封件,多道密封的双向控制油缸，油缸主动力为顶出力，采用差动原理设计zui大推进速度为 200mm/min，虽然有杆腔给油可使夹具体返回速更大一些，但为保证试验中需要等速率卸载时的控制精度，推荐回程速度 200mm/min。缸筒、

活塞等均采用高强度耐磨材料，长期工作不会出现变形、磨损、泄漏现象。管路采用 H高压软管，选用美国 EATON公司卡套式接头、从而确保油缸的精密准确动作和无任何泄露现象发生。

2.3动力源采用内啮合齿轮泵（进口日本不二越），确保长时间使用时系统压力平稳、油缸运行平稳。系统设计充分考虑了节能、可靠、安全和环保，油源系统均采用符合环保要求的元件，运转时噪声声级低于60dB（国标：低于75dB）。

2.4针对频繁试验带来的油温升高问题，设计了自动降温装置，并配有辅助冷却油泵，当系统升高到限定温度即会发出信号启动风冷器运转，控制温度在一定值。确保系统在40℃以下工作，对保证元件、密封件寿命，减少机器故障有很大保障作用。

2.5整个系统采用伺服闭环控制，进口高响应性的德国力士乐原装伺服阀、电机（ABB）扭矩及转速稳定性高，换向阀，压差阀，单向阀，差动阀，等均采用德国（力士乐）进口元件,阀芯反应快、灵敏度高，从而具备良好的跟踪性、随动性、可调性等功能特点，在高性能的测控系统控制下实现精确的闭环控制，保证试验速率。是目前国内试验机中技术、质量zui为上等、配置zui为高档的液压伺服控制系统。

2.6该系统配备高密度液压油两路过滤系统，保证了任何条件下介质油的清洁度，更好的保证了各个液压阀，伺服阀的*功能状态；

2.7液压系统系统压力自我保护功能，确保了意外情况发生所带来的潜在危险，人机安全可靠性高；

3.测控系统

3.1该产品测力元件为高精度负荷传感器，位移测量元件采用高精度拉线式位移传感器，位移测量分辨力：0.001mm。试验控制器专为陶瓷绝缘圈的老化试验机设计的SMART全数字闭环控制系统。负荷传感器、位移传感器、全数字闭环控制系统与计算机再加上伺服液压系统共同组成一个闭环的测量控制操作系统，因此，可以设置和选择各种试验规程，可以自动精确地控制试验过程，并自动测量各阶段试验参数，保证了试验的高精度。

3.2安装使用的试验软件是在windows平台下开发的，保证试验操作简便和通用性，试验数据的处理、保存、传输容易和便捷，试验过程曲线在显示器上实时显示。

3.3可实现长时间连续快速加荷、保载和卸载，等速率加荷、长时间保载、等速率卸载、等速率位移等闭环控制。可实现陶瓷绝缘圈产品的老化性能验证试验。

3.4可在一次试验中实现力、位移等分段循环控制，各控制之间可平滑切换。试验参数通过计算机采集和软件处理能自动控制试验过程和自动求出试验结果。由微机屏幕实时显示试验曲线和试验结果，由打印机打印试验报告和试验曲线。

3.5软件可以按照ISO、ASTM、澳标、意标等标准规定的试验方法和标准进行设定完成试验，也可以预先根据客户要求按客户提供的试验方法和标准进行设定和完成试验。试验数据可通过数据接口与网络对接，软件中可根据用户要求预先设置网络接口，并协助用户进行联网工作。

3.6控制器上的手、自动开关，可实现手动和自动两种控制。同时还要设定负荷超载保护以及高低温箱的高低温保护；还有限位保护、试样拉断油缸自动定位，安装漏电、切断时的保护装置、空压机保护、风机加热保护、限位开关、急停按钮等保护装置。

4电气系统

配电箱到各个机器的电源要沿墙壁固定铺设走线管。

配置控制箱的温度调节表以及表示灯等各种异常表示装置。

可以手动、自动切换温度控制、时间控制。

电控部分设置手动开关。整套电路直流24V控制（安全性更可靠）

五、主要功能：

拉伸空间：由移动小车可调，小车行走范围包含整个测试长度。

计算机根据设定力值、保压时间自动启动泵站、加载、保压、卸载。

自动判断拉断，记录破断力。

屏幕显示应力-应变、应力-时间曲线图。

图形有2、4、6、8倍放大功能。

试验时具有过载保护功能。

软件能够根据不同传感器自动切换坐标。

试验结果自动存盘、打印，具有报表打印存储功能。

采用伺服控制实现平稳加力，避免过冲。

在保压段当工件受力下降后有自动补偿力值到设定值的功能。

具有方便标定计量的功能，具有自动调零功能，避免手动。

整体结构采用变距连接结构。

六．产品技术参数

zui大试验力：1000KN；

试验机级别：0.5级；

试验力测量范围：0.4%-100%FS 

试验力分辨力：满量程的1/500000；

试验力示值相对误差：拉伸±0.5%，；

加荷速率范围：0.5KN/s～50kN/s；

活塞空载zui大速度：200mm/min 

活塞试验zui大速度：100mm/min 

桁架间有效拉伸距离：6m；（前后拉头间zui大距离）

桁架间有效宽度：大于500mm；

活塞zui大行程：1000mm；

试验机中心轴高度：（框架底部距离地面不小于  300m）

主机外形尺寸（长×宽×高）：高见zui终确认图纸

七、产品标准配置

1. 标准主机1000kN高刚性卧式拉力试验机主机框架；安全系数2倍；

1、   Q345B板材焊接加载梁，时效，精加工，

2、   Q345B板材焊接拉头座，时效，精加工，

3、 精加工伺服油缸，1条

4、   45号精钢铸造油缸座，时效，精加工   1件

5、液压自动全封闭安全上盖（防护罩）；

6、  宁波镇海高精度负荷传感器；                 

7、  高精度位移传感器                   

2. 一体化伺服液压站随动节能伺服液压站

1、 油泵电机，                  1台；

2、 日本不二越高压齿轮泵       1台

3、 节能随动液压阀组（德国力士乐液压组件）   1套

4、 冷却器 1套

5、 进口高精密伺服阀及相关组件  1套

6、 液压单向保护及过载保护系统   1套

3. 计算机控制和采集系统

1、 联想计算机和自制STC8800伺服控制器

2、   MTStest.wort8.0卧式结构测控软件

3、 数据采集处理PCIE  

4. 保护装置

1、   当试验力超过zui大试验力的2％～5％或设定值时，过载保护；

2、   当试样破断后，自动停止试验；

3、   当活塞移动到极限位置时，行程保护；

4、   当后移动夹头座移动到极限位置时，行程保护；

九、产品标准配置

1. 标准主机1000kN高刚性卧式拉力试验机主机框架；安全系数2倍；

1、   Q345B板材焊接加载梁，时效，精加工，

2、   Q345B板材焊接拉头座，时效，精加工，

3、 精加工伺服油缸，1条

4、   45号精钢铸造油缸座，时效，精加工   1件

5、液压自动全封闭安全上盖（防护罩）；

6、  宁波镇海高精度负荷传感器；                 

7、  高精度位移传感器                   

2. 一体化伺服液压站

随动节能伺服液压站

1、 油泵电机，                  1台；

2、 日本不二越高压齿轮泵       1台

3、 节能随动液压阀组（德国力士乐液压组件）   1套

4、 冷却器 1套

5、 进口高精密伺服阀及相关组件  1套

6、 液压单向保护及过载保护系统   1套

3. 计算机控制和采集系统

1、 联想计算机和自制STC8800伺服控制器

2、   MTStest.wort8.0卧式结构测控软件

3、 数据采集处理PCIE  

 4. 保护装置

1、   当试验力超过zui大试验力的2％～5％或设定值时，过载保护；

2、   当试样破断后，自动停止试验；

3、   当活塞移动到极限位置时，行程保护；

4、   当后移动夹头座移动到极限位置时，行程保护；

微机控制电液伺服卧式拉力试验机