HYYL-4000型多油路动态液压加载系统

一、项目概述

本项目建设一套多油路动态液压加载系统及配套动态液压站冷却系统，系统包含高性能直线作动器、液压泵站、全数字闭环控制系统、上位机工作站、作动器滑移导轨以及完整冷却辅机系统。设备可实现力闭环、位移闭环动态疲劳、静力加载试验，支持多种标准波形与自定义波形输出，具备完整的数据采集、监控、报警保护、外部联动能力，满足构件静载、动载、疲劳循环等试验测试需求，严格遵循招标文件全部技术指标要求。

二、系统总体架构

整套系统由多油路动态液压加载主机系统、动态液压站冷却系统两大子系统组成。

多油路动态液压加载主机系统：高性能直线作动器、伺服阀组、液压泵站、全数字控制器、上位机工作站、作动器滑移导轨、传感器组、高压管路、报警保护单元；

动态液压站冷却系统：冷却塔本体、轴流风机、喷淋泵、主供水泵（一用一备）、辅机泵组、储水箱、不锈钢冷却器、管路阀门管件、收水喷淋组件。

系统工作逻辑：液压泵站输出高压油驱动直线作动器执行加载动作；全数字控制器采集载荷、位移信号，通过闭环 PIDF 算法调节伺服阀，实现力 / 位移闭环控制；上位机完成试验参数设置、波形编辑、数据存储、曲线显示，可与试验仪综合管控系统联动；冷却系统对液压站工作油温进行恒温控制，保障系统长时间连续动态试验。

三、多油路动态液压加载系统详细技术方案

3.1 系统主要组成

本系统主要由高性能直线作动器、液压泵站、全数字闭环控制系统、上位机工作站、400t 反力滑移导轨、高压液压管路、传感器、伺服阀组、声光报警单元组成。

3.2 控制模式与联动功能

控制方式：支持动态力闭环、动态位移闭环、动态开环三种控制模式；

操作模式：本地手动控制面板操作 + 与试验仪综合管控系统联动控制；

操作功能：完成试验关键参数设定、试验启动 / 停止、试验关键信息监控、数据存储导出，实现全部试验功能。

3.3 控制系统监测与显示功能

控制器及配套软件可实时监测、显示如下试验参数：

基础试验量：试验力值、位移值、动载荷值、静载荷值；

波形参数：控制波形上下峰值、工作频率、循环次数、试验累计时间；

图形功能：实时跟踪绘制力‑时间曲线、位移‑时间曲线，曲线界面支持缩放、局部查看。

3.4 控制系统采集硬件指标

采用工业级全数字控制器，负荷、位移、应变全部通道配置 32 位全数字化波形发生器：

数采采集频率≥10kHz；

内置信号发生器输出频率≥500Hz；

频率分辨率≤0.01Hz。

3.5 动态控制响应参数

控制算法：全闭环数字控制，P、I、D、F 控制参数全部可调，适配不同试件刚度；

闭环控制速率≥6kHz；

硬件采样速率≥10kHz；

通讯接口：控制器与上位机以太网通讯，传输速率≥100Mb/s；

程序波形生成频率范围：0.001Hz～500Hz；

扩展能力：预留扩展通道≥3 个，方便后期增加传感器或扩展作动单元；

物理同步输出：控制柜配置硬件同步输出接口，具备 1 路力、1 路位移、1 路变形同步数据物理输出，可供外部设备同步采集。

3.6 安全预警与保护功能

系统实时采集液压系统压力、工作油温、油箱液位、系统流量信号，当参数超出设定阈值，执行以下保护逻辑：

声光凤鸣报警提示；

超限自动降载、停机保护，防止设备与试件损坏；

支持保护阈值软件自定义设置，保护事件自动记录日志。

3.7 高性能直线作动器

3.8 液压泵站

3.9 作动器滑移导轨

配置400t 反力承载能力作动器滑移导轨，作动器可沿导轨方向滑动定位，满足不同试验试件安装位置调整，导轨具备锁紧机构，加载过程中可靠锁止。

3.10 工作站及软件系统

计算机硬件配置

操作系统：WIN10 64 位及以上；

内存：≥8GB RAM；

硬盘：双硬盘 2×500GB；

显示器：≥23 英寸液晶显示器。

软件运行环境：全部操作软件基于 Windows 系统运行。

软件功能

集成数字示波器界面；

试验参数数字显示；

实时数据绘图；

界面布局、显示通道用户可自由配置；

试验数据保存、回放、导出；

报警事件日志记录；

可与试验仪综合管控系统实现联动通讯。

四、动态液压站冷却系统技术方案

冷却系统用于带走液压泵站持续工作产生热量，保证液压油温度稳定在合理区间，保障动态加载长时间连续运行。

4.1 总体性能指标

冷却总流量≥60 m³/h；

总冷却能力≥300000 kcal/h；

油温控制稳定区间：40℃‑55℃，可在软件设定温控目标。

4.2 管路管径配置

进出主水口管径≥DN80；

补水口、排污口管径≥DN25；

溢水口管径≥DN40；

全套管路配套阀门、接头、密封件。

4.3 风机单元

配置冷却塔专用轴流风机共 2 台：

单机电机功率≥2.2KW；

单机风量≥28000 m³/h。

4.4 喷淋泵组（2 台）

单机电机功率≥2.2KW；

静音设计；

电机：全封闭防溅防尘室外型电机，室内外均可安装；

泵密封：机械密封结构，防漏水，维护简便；

泵体：环氧涂层精密铸造泵体，强度高、寿命长。

4.5 主水泵（2 台，一用一备）

单机功率≥7.5KW；

流量≥60 m³/h；

扬程≥30m；

具备故障自动切换备用泵功能。

4.6 辅机泵（2 台）

单机电机功率≥2.2KW；

流量≥60 m³/h；

扬程≥30m。

4.7 储水箱

水箱外形尺寸不小于：长 500mm × 宽 1000mm × 高 1000mm，具备液位观察、补水、排污、溢流接口。

4.8 冷却器

冷却换热管规格≥Φ22×0.8mm，材质 304 不锈钢，耐腐蚀，换热效率高。

4.9 喷淋收水组件

收水器、喷淋管、喷头材质采用 PVC / PPR/U‑PVC / PVC/ABS 材质，耐水腐蚀，抗老化。

五、系统主要功能说明

静力加载试验：完成静态拉压加载，采集力‑位移曲线，完成构件静态力学性能测试；

动态疲劳加载试验：输出正弦、三角、方波、锯齿以及自定义波形，开展循环疲劳试验，记录循环次数、疲劳损伤；

多闭环控制切换：力闭环、位移闭环可在线切换，适配刚度差异大的各类试件；

安全保护：压力、油温、液位超限凤鸣报警，自动停机，保护作动器、伺服阀、试件；

数据记录导出：全部原始数据、曲线、报警日志可保存，支持 Excel 等格式导出；

系统联动：支持本地操作，也可以接入试验室综合管控系统实现远程联动；

硬件同步输出：力、位移、变形硬件同步输出，可供外部采集设备同步采样；

温控保障：冷却系统闭环控温，保障系统长时间不间断动态试验油温稳定。

六、系统供货范围清单