WPG-100型电液伺服高低温疲劳试验机

一、WPG-100型电液伺服高低温疲劳试验机概述
WPG-100KN型计算机控制电液伺服疲劳试验机是WPG-XXX型电液伺服疲劳试验机中的一款，主要用于对各种材料、零部件进行动态疲劳性能试验。

二、WPG-100型电液伺服高低温疲劳试验机主要结构和功能特点
WPG-100KN型电液伺服疲劳试验机主要由主机、恒压伺服油源、液压夹具、全数字伺服控制器、计算机系统以及其它必要的附件等组成。
1、主机
主机为双立柱框架式结构，伺服作动器上置,通过液压升降、夹紧、松开横梁调整试验空间。主要包括移动横梁、横梁夹紧松脱机构、立柱、伺服作动器、升降油缸、工作台、横梁夹紧及升降液压模块等部分。
1.1 移动横梁：工作台和横梁为整体钢件精加工而成，工作台和导向柱采用进口胀紧套连接，有效消除连接间隙，保证横梁升降平稳顺畅；横梁内置液压夹紧松脱机构，采用液压升降、液压夹紧、预拉应力松开式结构，保证动态试验的稳固可靠，同时保证在非试验状态时横梁锁止不动。
1.2 升降油缸：用于横梁的上下移动，调整试验机的试验空间。选用标准化系列工程油缸，性能稳定，外形美观，质量可靠。
1.3 立柱：双立柱结构，选用韩国太敬公司产品，外表面采用电镀硬铬处理，具有强度高，刚度大，保证横梁升降顺畅及动静态试验的高刚度要求，永不生锈。
1.4 横梁运动液压模块：包括移动横梁液压夹紧、松开、上升、下降等液压控制阀组，保证动态试验时应有的可靠性。
1.5 力传感器：置于工作平台移动横梁上面，采用轮辐结构形式，具有测量精度高、动态响应性好、抗侧向力好、性能稳定等优点；负荷传感器与作动器活塞杆连接采用法兰或预应力环结构，消除连接间隙，保证动态试验的控制精度。
1.6 伺服作动器：置于移动横梁上部，是试验机进行动态试验的关键部件：
a、我公司设计生产的伺服作动器是等截面积双出杆的对称结构，这种结构具有稳定性好、频响高、控制精度高、抗侧向力好等优点；缸体和缸盖均经过高精度的珩磨处理，活塞杆表面镀硬铬并经过特殊工艺抛光处理，以上满足进口密封件所要求的高硬度和高光洁度要求，并可充分发挥进口密封件的优良的密封效果，使作动器的阻尼小，启动压力低，提高密封件和作动器的使用寿命。
b、双活塞杆对称结构，稳定性及正反向对称性好，动态性能稳定，无爬行。
c、密封结构合理。采用间隙材料密封结构，活塞与缸体、活塞杆与端盖之间采用进口高速密封元件密封，密封可靠，摩擦力小。外置的稳压器保证伺服阀的压力口的控制压力稳定性，有利于提高控制精度，3μ的过滤器可以保证油液的清洁度，保证伺服阀和密封件的使用要求。
d、活塞杆与端盖之间采用高速耐磨支承环并使活塞杆为中空形式,保证作动器质量小、刚度大、抗侧向载荷能力强。
e、活塞 、活塞杆表面镀硬铬层，保证作动器长期使用寿命。
f、作动器内置无接触位移传感器，外置电液伺服阀，结构紧凑、合理，作动器本身已具有了力、位移两个测试回路。
g、电液伺服阀：置于作动器外部，采用MTS公司或MOOG公司G系列伺服阀，该阀的频响可以达到70Hz，完全可以保证静态实验的精度要求和动态试验的高频响要求。
h、作动器内部两端极限位置设计有液压缓冲区，避免运行失控产生损伤。
i、磁致伸缩位移传感器是非接触测量，尤其使用速度高的情况，可以避免高速运动造成接触式测量传感器发热、稳定性不好等问题，能保证传感器无故障长期稳定工作。
2、恒压伺服油源
全封闭油箱容积为泵流量的4-6倍，配有空气滤清器、温度传感器、液位传感器等。油箱内部经过酸洗、磷化等处理，保证不污染油液。温度传感器和泵站控制系统组成PID闭环温度控制，可以适时启动油液冷却装置，保证系统的元件工作在适宜的油液温度下。泵站压力21Mpa、系统流量100L/min，按标准模块化设计生产制造，技术成熟，性能稳定。
2.1 油源系统
系统由油泵、电机、压力调整阀组、蓄能器、滤油器、冷却系统、油箱、中继稳压模块、管路系统等部分组成。
a、 采用三级过滤（油泵吸油口过滤精度100μ，油源出口过滤精度3μ 、中继稳压模块过滤精度3μ）装置，保证伺服阀在高清洁度的环境下工作。
b、主机与油源之间短管路采用始末端二级稳压蓄能，而长管路采用末端一级稳压蓄能，保证系统压力稳定性。
2.2 油泵电机组
a、 选用电机，性能稳定，质量可靠。
b、 油泵选内啮合齿轮泵，保证系统的稳定性，该内啮合齿轮泵的主要特点是：
● 采用用轴向和径向加压方式，提高了效率，这一技术是其专利。
● 采用渐开线内啮合齿轮啮合传动，噪音低， 具有优良的耐久性和长寿命。
c、油泵吸油口配置过滤精度为100μ的过滤器来保证油泵的可靠性和耐久性。
d、油泵倒置安装以减小振动和噪音。
2.3 稳压蓄能装置
a、 配置过滤精度3 微米的精密过滤器，过滤器具有堵塞发讯装置，过滤器的安装位置便于更换滤芯。
b、 配置蓄能器进行蓄能稳压，保证系统压力稳定。
2.4 伺服油箱
a、全封闭标准伺服油箱，油箱容积按各试验台流量的4-6倍设计。
b、具有温度测量、油位显示功能，配有空气过滤装置。
c、配置直列式水冷却器安装在系统回油管路上（或独立的冷却循环系统）。
2.5 中继稳压模块
a、作为连接油源与作动器（伺服阀）系统的中继站，进一步保证系统的稳定性及液压油的清洁性。
b、其上配置进、回油蓄能器、过滤精度为3μ的精密过滤器（带堵塞发讯报警装置）。
c、管路系统：包括油源至中继稳压模块、中继稳压模块至作动器的管路、接头及密封件，全部采用优质元器件；软管和接头采用24度锥形、O型圈配合密封，充分保证液压管路系统无渗漏油发生；泵站及管路所用密封件均为保色霞板公司产品。
2.6 油源电气控制系统
a、实现对油源系统的电气控制。
b、油源系统具有温度过限、滤油器堵塞、液位过低等自动停机或报警功能。
c、具有近程和远程控制和急停功能。
2.7油源附件
随机配置油源系统、作动器及伺服阀的冲洗附件（电磁阀、分油器等）及冲洗用接头，滤油器备用滤芯等附件。
3、WPG-801A型全数字DSP伺服控制器
它是采用自有技术研制开发的单通道电液伺服DSP控制器，实现系统的电液伺服闭环控制功能，系统以DSP数字信号处理器为主体，集PID调节、测量放大器管理、数据采集及数据处理技术为一体，是目前国外电液伺服普遍采用的控制形式。这一系统主要由函数发生器、三通道伺服控制器及其伺服阀驱动器等部分组成，并以伺服阀为单元模板化设计的依据，其上集成了以下几个部分：
3.1 函数发生器：具有标准函数（如正弦波、三角波、锯齿波、梯形波、方波、斜波、组合波、自定义波等）发生功能，其函数特征由中枢计算机设定；也可通过中枢计算机接受外部数据。
3.2 三通道伺服控制器：这三个通道通常定义为位移伺服控制器、负荷伺服控制器、应变伺服控制器，其通道定义、通道的启闭、通道控制参数均由中枢计算机设定。
3.3 模态转换控制器：只有开启二个或三个伺服控制通道时才有意义，因为同一控制通道内的波形转换己集成在本通道上。模态转换控制器主要用来完成控制模态转换时的扰动问题。
3.4 伺服阀驱动器：它主要由16位数模转换电路、电压电流变换电路、颤振电路及功率驱动器等组成，主要完成伺服阀的匹配及驱动。
行存储，用户可用商用数据处理软件进行二次数据处理；

四、 WPG-100型电液伺服高低温疲劳试验机主要技术指标
一、电液伺服疲劳试验机
1、最大负荷：100kN。
     最大动态幅值：100kN。
2、负荷精度：示值的±1%，有效范围为满量程的2%—100%。
3、作动器行程（位移）：100 mm。
4、位移测量分辨率：±0.001 mm。
5、试验频率：0~20Hz
6、试验振幅：2mm
5、变形测量精度：示值的±1%，有效范围为满量程的2%—100%
6、函数发生器：正弦波、三角波、锯齿波、方波、梯形波、斜波（冲击波）、脉动三角波、脉动锯齿波、脉冲波、自定义波、组合波等，其频率范围为0.001Hz ~ 100Hz；分辨率为0.001Hz。
7、采样频率：100Hz～5KHz
8、控制模式：具有位移、负荷、二种控制模式，且这二种模式可平滑转换。控制精度±1%。
9、轴向试验空间：800mm（或用户指定）。
10、液压系统额定流量为100L/min（或用户指定），额定工作压力21Mpa，采用低噪音泵。电源采用三相四线制380ACV。
11、具有完备的保护功能：油源过压保护，油温互锁保护，滤芯堵塞保护，位移、负荷、变形上下限设定超限保护，伺服阀失控保护，电机过流保护等，试验过程中可做到无人值守。
12、计算机系统由品牌机、打印机及系统软件、应用软件等组成，几乎全部操作均在中文虚拟面板上及远程手动面板上进行，操作直观便捷，轻松完成试验参数设置、试验控制、数据分析与处理；负荷、变形、位移具有多种显示模态，如瞬时值、峰谷值、平均值和幅值等；直接显示试验频率、疲劳次数等工程量，统计、打印试验结果、试验曲线等。
二、WPG-100型电液伺服高低温疲劳试验机恒温试验箱
1．内容积：     （长×宽×高）0.6m×0.2m×0.6m
2．温度范围：   室温～500℃
3．温度偏差：    ±1℃
4．温度波动度：  ≤±0.5℃
5．工作时间：    72小时