梯级动载试验机、梯级静载试验设备、梯级动静载试验设备详细介绍

1.简介

该系列试验机的开发博采国际***电液伺服动态试验机公司的开发制造经验，采用“单元化、模块化、标准化”开发理念，电液伺服动态试验机的关键的配套元件选用国际、国内同类产品的***品牌产品。大大提高了系统的稳定性和可靠性，系统的关键单元和元件均采用当今国际***技术制造，整个试验系统的整体性能与国际***动态试验机公司产品技术水平相当。该试验机主要用于扶梯踏板静态及疲劳试验。

2.完成试验项目

    完成试验项目：满足《GB16899-2011自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》中“5.3.3.2静载试验”中“5.3.3.2.1梯级、5.3.3.2.2梯级踢板、5.3.3.2.3踏板”以及“5.3.3.3动载试验”中“5.3.3.3.1梯级、5.3.3.3.2踏板”中规定的试验项目。

3.方案描述

    该试验机主要由一台主机框架、一只20kN伺服直线作动器、一套横梁运动驱动模块、一台23L/min恒压伺服泵、一台全数字单通道伺服控制器以及相关试验软件、其它必要的附件等组成。系统进行工作的基本原理如图1，系统控制框图如图2。

3.1主机框架

3.1.1主机框架为双立柱（电镀）框架式结构，主要由焊接机身、工作台、两只立柱、两只升降油缸、两只夹紧油缸、横梁、四只机床垫铁、分油集油阀块以及必要的流体连接件组成。

3.1.2机身采用钢板焊接而成，人工时效处理。

? 焊接机身外形尺寸：2180mm（长）×980mm（宽）×700mm（高）；

? 焊接机身采用厚度为10mm钢板焊接，足够高的刚度避免了设备在高频运行时由于机身共振产生不必要的噪音；

3.1.3工作台采用钢板加工，其上表面加工T型槽，T型槽内安装T型块，便于试验工装的调整、安装与拆卸。

? 工作台外形尺寸：2200mm（长）×1000mm（宽）×60mm（厚）；

3.1.4双立柱采用45号钢加工，调制处理，表面镀硬铬抛光处理。进一步提高外形的美观程度，同时提高防腐蚀能力。立柱采用大尺寸设计制造、直径70mm（与100kN疲劳试验机等同尺寸），避免了设备在高频运行时出现共振现象。

3.1.5升降油缸采用美国独资公司优瑞纳斯公司产品，外形美观质量可靠，升降油缸采用双向单出杆方式，活塞的双向运动均由液压驱动，避免了采用单向油缸在横梁下降是由横梁自重驱动出现卡顿现象。

3.1.6夹紧油缸采用模块设计，密封元件采用进口美国派克公司产品，***试验机长期运转运行可靠，其结构与MTS公司同类试验机等同。

3.1.7横梁造型具有立体感，美观大方，横梁采用45号钢锻造加工，横梁采用液压升降、液压夹紧、弹性松开式结构。

3.1.8四只机床垫铁位于焊接机身下端，由于采用减震橡胶结构，大大降低了设备的振动噪声。

3.1.9分油集油阀块安装于焊接机身后端，所有进出主机的液压油均集中于此阀块，使设备管路连接简洁不凌乱。

3.1.10所有的液压接头、钢管、高压胶管均采用美国派克产品。

3.2伺服直线作动器

3.2.1伺服直线作动器上置于主机框架的横梁上。

3.2.2单元化、标准化、模块化设计的伺服直线作动器具有低阻尼、高响应、高寿命、大间隙设计的特点，设计理念与MTS公司Series 244 Linear Actuators 完全等同。

3.2.3伺服直线作动器的密封元件全部采用进口德国伺服作动器专用高速密封元件。

3.2.4伺服直线作动器活塞杆的支撑打破传统设计，采用非金属支撑、大间隙设计，具有高速不烧结自润滑的特点。

3.2.5伺服直线作动器振幅极限位置设计液压缓冲区，避免运行失控产生损伤。

3.2.6伺服直线作动器内置美国Schaevitz  Sensors公司LVDT位移传感器。

3.2.7伺服直线作动器外置航天襄樊航宇两级喷嘴挡板伺服阀HY150-63。

? 伺服阀额定流量：7Mpa下流量36L/min；

? 频响：-3dB频响≥40Hz；

3.2.8伺服直线作动器活塞前端配置美国威士世铨天津公司负荷传感器。

3.2.9伺服直线作动器前端配置具有三维关节运动的压盘，限度的***试验载荷的施加方向跟随试件的变形保持与试件加载面垂直，并限度的保护伺服直线作动器活塞杆免受损伤。

3.2.10伺服直线作动器后端配置活塞防转单元，避免伺服直线作动器在高频运转时活塞出现旋转的状况。

3.2.11伺服直线作动器频率响应不小于100Hz。

3.3横梁运动驱动模块

3.3.1横梁运动驱动模块安装于主机焊接机身前端右侧。

3.3.2模块具有驱动夹紧油缸夹紧松开、驱动升降油缸上升下降功能，完成主机横梁的上升、下降以及锁紧。

3.3.3模块采用国产零泄露液压元件制造，操作方式采用手动按钮方式，***疲劳试验时具有较高的可靠性。特殊设计的横梁运动模块采用独特的液压锁+双单向节流原理进行设计制造，确保在长久非试验状态设备横梁位置保持***不变以及横向上下移动速度均匀可调。

3.3.4模块由钢板焊接的机壳包裹，机壳上表面为操作面板，操作面板上安装横梁夹紧松开、横梁升降以及急停按钮（或旋钮）。

3.4恒压伺服泵站

3.4.1电机泵组配置串联双弹性支撑进一步减少泵站噪音。

3.4.2泵站配置国产皖南低噪音交流电机，进口日本***越（NACHI）低噪音直线共轭内啮合齿轮泵。

3.4.3直线共轭内啮合齿轮泵特点：

? 在液压行业被喻为“***磨损的油泵”，用于高、精、尖液压系统。

? 国际上几大***公司把它作为品牌产品来开发和推广，以确保在液压行业的***。与叶片泵、柱塞泵相比，直线共轭内啮合齿轮泵低噪音、无脉动、长寿命等***性能。

? 直线共轭内啮合齿轮泵具有以下优点，低噪音：直线共轭内啮合齿轮泵其***特性为特殊齿轮设计，齿轮齿廊为直线，齿圈齿廓为直线共轭线，工作时几乎没有困油区，即使在高速运转，音频仍平稳平和。长寿命：直线共轭内啮合齿轮泵其长寿命特性取决于耐磨性，内部机械表面及各功能零件之间有一层油膜保护层，几乎没有磨损，即使使用一般液压油，也不易磨损机件。另外，采用双级加压承担压力差的原理，在增加工作压力的同时，也改善了泵工作条件，延长泵的使用寿命）。

3.4.4配置由主溢流阀（日本***越NACHI）、蓄能器（中英合资奉化奥莱尔）、副主溢流阀、副溢流阀和换向阀（上海立新，引进德国力士乐技术制造）、不大于3u国产温州黎明（引进德国贺德克技术）精密滤油器组成的高低压软切换液压模块。

3.4.5高低压软切换液压模块配置双输出双输入液压接口，满足同时驱动两只伺服直线作动器的需求。

3.4.6配置中日合资广东神威生产风冷热交换器。

3.4.7所有管路及接头均采用美国派克PARK公司液压管件和高压胶管。

3.4.8配置天津欧迪公司双电接点温控表。

3.4.9配置国产温州黎明（引进德国贺德克技术）液位控制计。

3.4.10具有油温（低于10?C、高于55?C）、液位、滤油器堵塞报警或停车功能。

3.5全数字单通道伺服控制系统

   该控制器采用了当今控制领域***进的数字信号处理(DSP)技术，命令信号、控制信号全由高速DSP数字运算产生，从而提高了系统的可靠性和重复性。自从DSP数字技术引进国内后，它就全面替代了单片机，避免了单片机技术陈旧，运算速度慢，稳定性不好，可靠性低的弊病。DSP和计算机通过ISA总线进行通讯,采样速率为5000次/秒，计算机通过中断方式实时采集试验数据。

信号测量部分关键器件全部采用美国AD公司（ANALOG DEVICE）***高性能模拟器件设计而成，具有很高的数据采集和控制频率，可以达到5KHz。

ü  试验频率：0.01-100Hz；

ü  试验波形：正弦波、方波、三角波、斜波；

ü  具有稳幅，PIDF控制功能；

ü  试验软件运行在WinXP 环境下，支持研华、研祥、华北工控等单双核工业控制计算机。

3.6其它配置及必要附件

3.6.1所有流体连接元件如液压管件、高压胶管（泵站至作动器高压油管按5m配置）均采用进口美国派克公司产品，以***整个系统无渗漏油现象，确保试验环境的清洁。

3.6.2配置用于伺服作动器和恒压伺服泵站的冲洗附件。

3.6.3配置500VA功率UPS电源，以免突然断电造成对控制器的损坏。

3.6.4配置三套试验夹具各一件：①倾斜试验夹具、②水平试验夹具、③圆弧试验夹具。

3.6.5配置台湾研华工控机一台。

3.6.6配置诺维世纪科技19英吋标准机柜液晶显示器一台。

3.6.7配置19英吋标准机柜一台，将计算机、控制器、液晶显示器等集成在标准机柜内。

3.6.8配置设备所需液压油。

3.6.9配置备用精密滤芯一只。

4.主要技术性能指标

4.1静态试验力：±20kN，2-***FS范围内示值精度±1%。

4.2动态试验力：±20kN，幅值波动度不大于各档±1%FS，（满足《JB/T9397-1999 拉压疲劳试验机 技术条件》）。

4.3作动器振幅：±50mm，示值精度20%起±0.5%FS。

4.4频率范围：0.1—50Hz。

4.5主要试验波形：由控制器支持。

4.6试验空间（负荷传感器下端面至工作台上表面）：不小于750mm。

4.7立柱净间距：530mm。

4.8试验平台尺寸：2200mm×800mm（长×高），宽度满足立柱净间距530mm。

4.9恒压伺服泵站规格：流量36L/min，21Mpa，电机功率15kW。

4.9．1试验机能够连续无故障工作不低于500万次。