一种轻压下模拟加载试验液压控制系统技术领域
本发明涉及连续铸钢的液压控制技术领域，具体涉及一种轻压下模拟加载试
验液压控制系统。
背景技术
在连续铸钢领域中，随着市场对铸坯的广泛需求，浇注的铸坯规格越来越厚，
由此带来的铸坯中心疏松和偏析也越来越严重，极大影响了铸坯的内部质量。轻
压下技术作为消除上述缺陷的最有效的方法也被广泛应用于连续铸钢技术中，而
轻压下过程中需要克服的各种作用力是现代连续铸钢设备设计需要精确考虑的
因素,同时由于连续铸钢铸坯在高温下成型，在线检测各种作用力非常困难，容
易引起安全生产事故。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种轻压下模拟加载
试验液压控制系统，具有自动化程度高、加载力控制精确、操作安全可靠的优点。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种轻压下模拟加载试验液压控制系统，包括试验液压缸12，试验液压缸
12的塞腔与杆腔分别与试验阀装置13连接，试验液压缸12的活塞杆头部通过连
杆11和加载液压缸9的活塞杆头部连接，加载液压缸9上安装有位移传感器10；
加载液压缸9的塞腔液压回路连接有第一压力传感器801；加载液压缸9的
塞腔液压回路和第一溢流阀701的油口P连接，第一溢流阀701的油口T与来自
液压站的回油口T0连接；加载液压缸9的塞腔液压回路和第一单向阀601的油
口B连接，第一单向阀601的油口A与来自液压站的回油口T0连接；加载液压
缸9的塞腔液压回路和第二常闭逻辑阀502的油口A连接，第二常闭逻辑阀502
的油口B与来自液压站的回油口T0连接；加载液压缸9的塞腔液压回路和第一
常开逻辑阀401的油口B连接，第一常开逻辑阀401的油口A与第一比例减压阀
201的油口A连接，第一比例减压阀201的油口P与来自液压站的压力油口P0
相连接，第一比例减压阀201的油口T与来自液压站的回油口T0连接；加载液
压缸9的塞腔液压回路和第一常闭逻辑阀501的油口B连接，第一常闭逻辑阀501
的油口A与伺服阀1的油口A连接，伺服阀1的油口P与来自液压站的压力油口
P0连接，伺服阀1的油口T与来自液压站的回油口T0连接；
加载液压缸9的杆腔液压回路连接有第二压力传感器802；加载液压缸9的
杆腔液压回路和第二溢流阀702的油口P连接，第二溢流阀702的油口T与来自
液压站的回油口T0连接；加载液压缸9的杆腔液压回路和第二单向阀602的油
口B连接，第二单向阀602的油口A与来自液压站的回油口T0连接；加载液压
缸9的杆腔液压回路和第四常闭逻辑阀504的油口A连接，第四常闭逻辑阀504
的油口B与来自液压站的回油口T0连接；加载液压缸9的杆腔液压回路和第二
常开逻辑阀402的油口B连接，第二常开逻辑阀402的油口A与第二比例减压阀
202的油口A连接，第二比例减压阀202的油口P与来自液压站的压力油口P0
连接，第二比例减压阀202的油口T与来自液压站的回油口T0相连接；加载液
压缸9的杆腔液压回路和第三常闭逻辑阀503的油口B连接，第三常闭逻辑阀503
的油口A与伺服阀1的油口B相连接；
第一常闭逻辑阀501的控制油口X与第一电磁阀301的油口A连接，第三常
闭逻辑阀503的控制油口X与第一电磁阀301的油口B连接，第一电磁阀301的
油口P与来自液压站的压力油口P0连接，第一电磁阀301的油口T与来自液压
站的回油口T0相连接；
第二电磁阀302的油口A分别与第二常开逻辑阀402的控制油口X、第四常
闭逻辑阀504的控制油口X连接，第二电磁阀302的油口B分别与第一常开逻辑
阀401的控制油口X、第二常闭逻辑阀502的控制油口X连接，第二电磁阀302
的油口P与来自液压站的压力油口P0连接，第二电磁阀302的油口T与来自液
压站的回油口T0连接。
所述第一比例减压阀201为大通径比例减压阀，用于加载液压缸9塞腔加载
力的初级控制；所述第二比例减压阀202为大通径比例减压阀，用于加载液压缸
9杆腔加载力的初级控制。
所述的伺服阀1为小规格伺服阀，用于加载液压缸9塞腔或者杆腔加载力的
精准控制，同时也作为干扰加载力的输入。
所述第一压力传感器801用于加载液压缸9塞腔的压力检测，与第一比例减
压阀201及伺服阀1的油口A构成压力闭环控制；第二压力传感器802用于加载
液压缸9杆腔的压力检测，与第二比例减压阀202及伺服阀1的油口B构成压力
闭环控制。
所述加载液压缸9为双作用液压缸，通过控制塞腔或者杆腔的油液压力，模
拟轻压下加载力的数值，用于试验轻压下系统的各种性能。
所述连杆11为两端带球铰轴承的连杆，用于加载液压缸9及试验液压缸12
之间的连接。
所述试验阀装置13为轻压下的试验装置。
本发明的优点是：由液压元器件组成的轻压下模拟加载试验系统，相比传统
的在线检测轻压下作用力的方法，具有自动化程度高、加载力控制精准、安全可
靠的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，一种轻压下模拟加载试验液压控制系统，包括试验液压缸12，
试验液压缸12的塞腔与杆腔分别与试验阀装置13连接，试验液压缸12的活塞
杆头部通过两端带球铰轴承的连杆11和加载液压缸9的活塞杆头部连接，加载
液压缸9上安装有位移传感器10；
加载液压缸9的塞腔液压回路连接有第一压力传感器801；加载液压缸9的
塞腔液压回路和第一溢流阀701的油口P连接，第一溢流阀701的油口T与来自
液压站的回油口T0连接；加载液压缸9的塞腔液压回路和第一单向阀601的油
口B连接、第一单向阀601的油口A与来自液压站的回油口T0连接；加载液压
缸9的塞腔液压回路和第二常闭逻辑阀502的油口A连接，第二常闭逻辑阀502
的油口B与来自液压站的回油口T0连接；加载液压缸9的塞腔液压回路和第一
常开逻辑阀401的油口B连接，第一常开逻辑阀401的油口A与第一比例减压阀
201的油口A连接，第一比例减压阀201的油口P与来自液压站的压力油口P0
相连接，第一比例减压阀201的油口T与来自液压站的回油口T0连接；加载液
压缸9的塞腔液压回路和第一常闭逻辑阀501的油口B连接，第一常闭逻辑阀501
的油口A与伺服阀1的油口A连接，伺服阀1的油口P与来自液压站的压力油口
P0连接，伺服阀1的油口T与来自液压站的回油口T0连接；
加载液压缸9的杆腔液压回路连接有第二压力传感器802；加载液压缸9的
杆腔液压回路和第二溢流阀702的油口P连接，第二溢流阀702的油口T与来自
液压站的回油口T0连接；加载液压缸9的杆腔液压回路和第二单向阀602的油
口B连接，第二单向阀602的油口A与来自液压站的回油口T0连接；加载液压
缸9的杆腔液压回路和第四常闭逻辑阀504的油口A连接、第四常闭逻辑阀504
的油口B与来自液压站的回油口T0连接；加载液压缸9的杆腔液压回路和第二
常开逻辑阀402的油口B连接、第二常开逻辑阀402的油口A与第二比例减压阀
202的油口A连接，第二比例减压阀202的油口P与来自液压站的压力油口P0
连接，第二比例减压阀202的油口T与来自液压站的回油口T0相连接；加载液
压缸9的杆腔液压回路和第三常闭逻辑阀503的油口B连接，第三常闭逻辑阀503
的油口A与伺服阀1的油口B相连接；
第一常闭逻辑阀501的控制油口X与第一电磁阀301的油口A连接，第三常
闭逻辑阀503的控制油口X与第一电磁阀301的油口B连接，第一电磁阀301的
油口P与来自液压站的压力油口P0连接，第一电磁阀301的油口T与来自液压
站的回油口T0相连接；
第二电磁阀302的油口A分别与第二常开逻辑阀402的控制油口X、第四常
闭逻辑阀504的控制油口X连接，第二电磁阀302的油口B分别与第一常开逻辑
阀401的控制油口X、第二常闭逻辑阀502的控制油口X连接，第二电磁阀302
的油口P与来自液压站的压力油口P0连接，第二电磁阀302的油口T与来自液
压站的回油口T0连接。
所述第一比例减压阀201为大通径比例减压阀，用于加载液压缸9塞腔加载
力的初级控制；所述第二比例减压阀202为大通径比例减压阀，用于加载液压缸
9杆腔加载力的初级控制。
所述的伺服阀1为小规格伺服阀，由于第一比例减压阀201、第二比例减压
阀202为大通径比例减压阀，频响低，不能完全满足高精度压力控制要求，所以
伺服阀1用于加载液压缸9塞腔或者杆腔加载力的精准控制，同时也作为干扰加
载力的输入。
所述第一电磁阀301用于控制第一常闭逻辑阀501、第三常闭逻辑阀503的
通断；所述第二电磁阀302用于控制第一常开逻辑阀401、第二常闭逻辑阀502、
第二常开逻辑阀402、第四常闭逻辑阀504的通断。
所述第一常开逻辑阀401用于控制第一比例减压阀201油路的通断；第二常
开逻辑阀402用于控制第二比例减压阀202油路的通断。
所述第一常闭逻辑阀501用于控制伺服阀1的油口A油路的通断；第二常闭
逻辑阀502用于控制加载液压缸9塞腔的加载与卸荷；第三常闭逻辑阀503用于
控制伺服阀1的油口B油路的通断；第四常闭逻辑阀504用于控制加载液压缸9
杆腔的加载与卸荷。
所述第一单向阀601用于加载液压缸9塞腔的补油控制，防止加载液压缸9
塞腔吸空，造成密封损坏；第二单向阀602用于加载液压缸9杆腔的补油控制，
防止加载液压缸9杆腔吸空，造成密封损坏。
所述第一溢流阀701用于加载液压缸9塞腔的超压保护，防止加载液压缸9
塞腔的压力过大，造成密封损坏；第二溢流阀702用于加载液压缸9杆腔的超压
保护，防止加载液压缸9杆腔的压力过大，造成密封损坏。
所述第一压力传感器801用于加载液压缸9塞腔的压力检测，与第一比例减
压阀201及伺服阀1的油口A构成压力闭环控制，第二压力传感器802用于加载
液压缸9杆腔的压力检测，与第二比例减压阀202及伺服阀1的油口B构成压力
闭环控制。
所述加载液压缸9为双作用液压缸，通过控制塞腔或者杆腔的油液压力，模
拟轻压下加载力的数值，用于试验轻压下系统的各种性能。
所述位移传感器10，用于加载液压缸9的位置检测。
所述连杆11为两端带球铰轴承的连杆，用于加载液压缸9及试验液压缸12
之间的连接。
所述试验阀装置13为轻压下的试验装置。
本发明的工作原理为：
①需要加载液压缸9提供轻压下模拟加载推力时：
第一电磁阀301电磁铁b得电，第二电磁阀302电磁铁b得电；由于第二电
磁阀302的控制，第一常开逻辑阀401打开，第二常闭逻辑阀502关闭，通过检
测第一压力传感器801，电气自动控制第一比例减压阀201作用于加载液压缸9
的塞腔，从而实现对加载液压缸9塞腔的压力初级比例控制；由于第一电磁阀301
的控制，第一常闭逻辑阀501打开，通过检测第一压力传感器801，电气自动控
制伺服阀1作用于加载液压缸9的塞腔，从而实现对加载液压缸9塞腔的压力精
准伺服控制，同时伺服阀1还可以作为轻压下干扰力的输入控制；由于第一电磁
阀301的控制，第三常闭逻辑阀503关闭，伺服阀1作用于加载液压缸9杆腔的
油路被关闭；由于第二电磁阀302的控制，第二常开逻辑阀402关闭，第二比例
减压阀202作用于加载液压缸9杆腔的油路被关闭，同时第四常闭逻辑阀504打
开，从而加载液压缸9杆腔的压力被卸荷。
加载液压缸9的轻压下模拟加载推力通过电气实现对第一比例减压阀201的
压力初级比例控制及伺服阀1的压力精准伺服控制来共同实现。
②要加载液压缸9提供轻压下拉力时：
第一电磁阀301电磁铁a得电，第二电磁阀302电磁铁a得电；由于第二电
磁阀302的控制，第二常开逻辑阀402打开，第四常闭逻辑阀504关闭，通过检
测第二压力传感器802，电气自动控制第二比例减压阀202作用于加载液压缸9
的杆腔，从而实现对加载液压缸9杆腔的压力初级比例控制；由于第一电磁阀301
的控制，第三常闭逻辑阀503打开，通过检测第二压力传感器802，电气自动控
制伺服阀1作用于加载液压缸9的杆腔，从而实现对加载液压缸9杆腔的压力精
准伺服控制，同时伺服阀1还可以作为轻压下干扰力的输入控制；由于第一电磁
阀301的控制，第一常闭逻辑阀501关闭，伺服阀1作用于加载液压缸9塞腔的
油路被关闭；由于第二电磁阀302的控制，第一常开逻辑阀401关闭，第一比例
减压阀201作用于加载液压缸9塞腔的油路被关闭，同时第二常闭逻辑阀502打
开，从而加载液压缸9塞腔的压力被卸荷。
加载液压缸9的轻压下模拟加载拉力通过电气实现对第二比例减压阀202的
压力初级比例控制及伺服阀1的压力精准伺服控制来共同实现。
本发明用通用液压元器件来实现对轻压下模拟加载力的控制，较传统在线轻
压下力的检测方法，本发明具有自动化程度高、轻压下力控制精准、安全可靠，
避免造成安全生产事故等优点。
本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常
用手段，这里不一一叙述。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而
且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发
明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性
的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要
求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的
任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。