一种基于互联网的液压回路综合实验台

摘要

本发明公开了一种基于互联网的液压回路综合实验台，涉及教学设备技术领域，包括：远程控制终端、无线或有线传输模块以及液压回路综合实验台，所述远程控制终端通过所述有线或有线传输模块远程控制所述液压回路综合实验台。本发明既能够通过现场教学，又能够通过远程操控实现液压实验，方便教师和学生做液压实验的过程，不再用软管组成回路，减少液压器件在使用过程中的磨损程度，整体降低液压回路实验的危险性，同时方便实时测量液压实验数据，非常适合用于液压回路综合实验。

权利要求

1.一种基于互联网的液压回路综合实验台，其特征在于，包括：远程控制终端、无线或有线传输模块以及液压回路综合实验台，所述远程控制终端通过所述无线或有线传输模块远程控制所述液压回路综合实验台；

所述液压回路综合实验台包括实验台体、液压油源、液压实验系统和测控单元，所述液压油源安装在所述实验台体的底部，所述液压实验系统安装在所述实验台体的上表面，所述液压油源和所述液压实验系统均与所述测控单元电性连接；所述测控单元包括伺服控制器、传感器、摄像机和工业控制计算机，所述摄像机安装在所述实验台体上方；

所述液压实验系统包括：三位四通电磁换向阀(1)和O型三位四通电磁换向阀一(2)，所述O型三位四通电磁换向阀一(2)的三个端口分别通过管道连接遥控溢流阀一(3)、遥控溢流阀二(4)和一级先导溢流阀(5)，所述三位四通电磁换向阀(1)的一个端口通过管道同时连接一级先导溢流阀(5)和板式单向阀(6)，所述板式单向阀(6)的另一个端口通过管道连接蓄能器(7)和一级先导减压阀(8)，所述一级先导减压阀(8)的一个端口通过管道依次连接减压用电磁开关阀(9)和遥控溢流阀三(10)，所述一级先导减压阀(8)的另一个端口通过管道连接节流截止阀一(11)和节流截止阀三(13)，所述遥控溢流阀三(10)的另一个端口通过管道连接节流截止阀二(12)和节流截止阀四(14)；

所述节流截止阀一(11)和所述节流截止阀二(12)通过管道分别连接O型三位四通电磁换向阀二(15)的两个端口，所述节流截止阀三(13)和所述节流截止阀四(14)通过管道连接Y型电磁换向阀(16)，所述O型三位四通电磁换向阀二(15)的另一个端口通过管道连接单向顺序阀一(17)，所述单向顺序阀一(17)的另一个端口通过管道连接二位电磁开关阀(19)和单向顺序阀二(20)，所述二位电磁开关阀(19)的另一个端口和所述单向顺序阀二(20)的另一个端口均连接液压缸一(26)和液压缸二(31)，所述O型三位四通电磁换向阀二(15)的另一个端口通过管道连接节流截止阀五(21)、单向调速阀一(22)、节流截止阀六(23)和单向调速阀二(24)，所述节流截止阀五(21)的另一个端口和所述单向调速阀一(22)的另一个端口通过管道均连接所述液压缸一(26)的另一端口，所述液压缸一(26)电性连接行程开关一(27)，所述节流截止阀六(23)的另一个端口和所述单向调速阀二(24)的另一个端口通过管道连接所述液压缸二(31)的另一个端口，所述液压缸二(31)电性连接行程开关二(32)；

所述Y型电磁换向阀(16)通过管道连接液控单向阀(18)，所述液控单向阀(18)的一个端口通过管道依次连接调速阀(25)和节流截止阀七(28)，所述液控单向阀(18)的另一个端口通过管道连接单向节流阀(30)，所述单向节流阀(30)的另一个端口通过管道连接节流截止阀八(29)、节流截止阀九(34)和单向顺序阀三(35)，所述节流截止阀七(28)的另一个端口和所述节流截止阀八(29)的另一个端口均连接液压缸三(33)，所述节流截止阀九(34)的另一个端口和所述单向顺序阀三(35)的另一个端口均电连接所述液压缸三(33)，上述35个器件上均安装有伺服控制器和传感器，并均与所述工业控制计算机电性连接。

2.如权利要求1所述的实验台，其特征在于，所述远程控制终端包括：管理员终端、教师终端和学生终端，所述管理员终端无线连接所述教师终端和所述学生终端，所述教师终端无线连接所述学生终端。

说明书

一种基于互联网的液压回路综合实验台

技术领域

[0001] 本发明涉及教学设备技术领域，特别涉及一种基于互联网的液压回路综合实验台。

背景技术

[0002] 近年来，随着液压专业课程大纲的修订以及高校人才培养计划的调整，高校越来越注重学生实践能力的培养与提高，而现有液压回路教学实验设备的结构单一固定，已经不能满足现代教学的要求。

[0003] 目前，液压回路实验台多为透明设备或者通过手动连接液压软管组成的液压回路，而液压教学实验设备自动化程度低、耐压低，回路组成灵活性差，实验现场泄露大，极易污染实验场地，设备危险性高。频繁拆卸液压软管组成回路系统，容易造成液压元件、附件和管件的损坏，降低使用寿命，增大油液的损失。同时，用软管连接组成回路后，软管布局繁杂、混乱，系统中关键点位的性能参数难以测量；连接位置因经常的拆卸、磨损，容易造成系统加压后的脱落，产生教学中的危险和事故。所以，教师、学生和各级领导都非常担心在做实验时可能产生的危险，同时，每次做实验，前期的准备工作量和后期的清理工作量都非常大，从而导致教师和学生均不愿主动去现场做实验。

[0004] 如今，一般的教学实验的模式是：教师在课堂讲授理论知识，确定要做的实验，确定实验时间，再带领学生或由实验员带领学生在实验室做相关实验。这样的模式，不能达到理论与实验一体化同步教学，实验设备不能满足远程及物联网应用下的远程可视化教学及实验，不能将课堂教学和课题现场实验有机的结合起来，不能实现教师、学生远距离的实验及研究，所以就需要一种基于互联网的液压回路综合实验台。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供了一种基于互联网的液压回路综合实验台，用以解决现有技术中存在的问题。

[0006] 一种基于互联网的液压回路综合实验台，包括：远程控制终端、无线或有线传输模块以及液压回路综合实验台，所述远程控制终端通过所述有线或有线传输模块远程控制所述液压回路综合实验台；

[0007] 所述液压回路综合实验台包括实验台体、液压油源、液压实验系统和测控单元，所述液压油源安装在所述实验台体的底部，所述液压实验系统安装在所述实验台体的上表面，所述液压油源和所述液压实验系统均与所述测控单元电性连接；所述测控单元包括伺服控制器、传感器、摄像机和工业控制计算机，所述摄像机安装在所述实验台体上方；

[0008] 所述液压实验系统包括：三位四通电磁换向阀和O型三位四通电磁换向阀一，所述O型三位四通电磁换向阀一的三个端口分别通过管道连接遥控溢流阀一、遥控溢流阀二和一级先导溢流阀，所述三位四通电磁换向阀的一个端口通过管道同时连接一级先导溢流阀和板式单向阀，所述板式单向阀的另一个端口通过管道连接蓄能器和一级先导减压阀，所述一级先导减压阀的一个端口通过管道依次连接减压用电磁开关阀和遥控溢流阀三，所述一级先导减压阀的另一个端口通过管道连接节流截止阀一和节流截止阀三，所述遥控溢流阀三的另一个端口通过管道连接节流截止阀二和节流截止阀四；

[0009] 所述节流截止阀一和所述节流截止阀二通过管道分别连接O型三位四通电磁换向阀二的两个端口，所述节流截止阀三和所述节流截止阀四通过管道连接Y型电磁换向阀，所述O型三位四通电磁换向阀二的另一个端口通过管道连接单向顺序阀一，所述单向顺序阀一的另一个端口通过管道连接二位电磁开关阀和单向顺序阀二，所述二位电磁开关阀的另一个端口和所述单向顺序阀二的另一个端口均连接液压缸一和液压缸二，所述O型三位四通电磁换向阀二的另一个端口通过管道连接节流截止阀五、单向调速阀一、节流截止阀六和单向调速阀二，所述节流截止阀五的另一个端口和所述单向调速阀一的另一个端口通过管道均连接所述液压缸一的另一端口，所述液压缸一电性连接行程开关一，所述节流截止阀六的另一个端口和所述单向调速阀二的另一个端口通过管道连接所述液压缸二的另一个端口，所述液压缸二电性连接行程开关二；

[0010] 所述Y型电磁换向阀通过管道连接液控单向阀，所述液控单向阀的一个端口通过管道依次连接调速阀和节流截止阀七，所述液控单向阀的另一个端口通过管道连接单向节流阀，所述单向节流阀的另一个端口通过管道连接节流截止阀八、节流截止阀九和单向顺序阀三，所述节流截止阀七的另一个端口和所述节流截止阀八的另一个端口均连接液压缸三，所述节流截止阀九的另一个端口和所述单向顺序阀三的另一个端口均电连接所述液压缸三，上述35个器件上均安装有伺服控制器和传感器，并均与所述工业控制计算机电性连接。

[0011] 较佳地，所述远程控制终端包括：管理员终端、教师终端和学生终端，所述管理员终端无线连接所述教师终端和所述学生终端，所述教师终端无线连接所述学生终端。

[0012] 本发明有益效果：本发明既能够通过现场教学，又能够通过远程操控实现液压实验，方便教师和学生做液压实验的过程，不再用软管组成回路，减少液压器件在使用过程中的磨损程度，整体降低液压回路实验的危险性，同时方便实时测量液压实验数据，非常适合用于液压回路综合实验。

附图说明

[0013] 图1为本发明实施例提供的一种基于互联网的液压回路综合实验台的结构示意图；

[0014] 图2为本发明实施例提供的一种基于互联网的液压回路综合实验台的测控单元的结构示意图；

[0015] 图3为本发明实施例提供的一种基于互联网的液压回路综合实验台的液压实验系统的结构示意图。

[0016] 附图标记说明：

[0017] 1-三位四通电磁换向阀，2-O型三位四通电磁换向阀一，3-遥控溢流阀一，4-遥控溢流阀二，5-一级先导溢流阀，6-板式单向阀，7-蓄能器，8-一级先导减压阀，9-减压用电磁开关阀，10-遥控溢流阀三，11-节流截止阀一，12-节流截止阀二，13-节流截止阀三，14-节流截止阀四，15-O型三位四通电磁换向阀二，16-Y型电磁换向阀，17-单向顺序阀一，18-液控单向阀，19-二位电磁开关阀，20-单向顺序阀二，21-节流截止阀五，22-单向调速阀一，23-节流截止阀六，24-单向调速阀二，25-调速阀，26-液压缸一，27-行程开关一，28-节流截止阀七，29-节流截止阀八，30-单向节流阀，31-液压缸二，32-行程开关二，33-液压缸三，
34-节流截止阀九，35-单向顺序阀三。

具体实施方式

[0018] 下面结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

[0019] 本发明将互联网控制技术与液压技术结合起来，设计了一种能够实现现场和远程互操作的多液压回路教学实验台，满足现代化教学的需求。本发明解决了以下技术问题：既能够实现现场的教学实验，又能够实现远程操作教学，使教师和学生利用电脑或手机等互联网终端设备在学校的多媒体教室、书舍等网络信号覆盖的地方，通过实验台的排队申请系统，实现远程和互联网模式下的远程教学实验。

[0020] 同时，液压回路实验台能够完成20多种液压基本回路实验，基本包含了液压课程教学中所有的液压基本回路，既满足了教师的课堂教学和实验需求，又满足了学生自主的实验和学习需求；本发明可以通过手动调节及计算机伺服控制调节两种调节方式控制液压阀，分别在现场通过手动、计算机控制以及远程控制组合完成各种液压回路，用于实验及教学；实验台安装有音响摄像设备，可实现远程的成可视化实验及教学。所需液压系统参数均可测，便于教学、实验、研究。还解决了实验现场组装、拆卸回路造成的液压元件、附件、管件的损坏、使用寿命短及油液的损失等问题，也可进行部分液压元件及液压系统性能的教学及实验，形成开放式的液压实验室及液压设备。

[0021] 参照图1-3，本发明提供了一种基于互联网的液压回路综合实验台，包括：远程控制终端、无线或有线传输模块以及液压回路综合实验台，所述远程控制终端包括：管理员终端、教师终端和学生终端，所述管理员终端无线连接所述教师终端和所述学生终端，所述教师终端无线连接所述学生终端。

[0022] 所述液压回路综合实验台包括实验台体、液压油源、液压实验系统和测控单元，所述液压油源安装在所述实验台体的底部，所述液压实验系统安装在所述实验台体的上表面，所述液压油源和所述液压实验系统均与所述测控单元电性连接；所述测控单元包括伺服控制器、传感器、摄像机和工业控制计算机，所述摄像机安装在所述实验台体上方；所述远程控制终端包括：管理员终端、教师终端和学生终端。

[0023] 在液压回路实验系统的设计中，根据液压回路教材上的液压基本回路内容、各高校教师课堂讲授时的教学大纲要求，以及各机械类专业学生对液压回路的学习和实验要求，将液压回路实验系统设计成三个部分：

[0024] 1、调压部分，完成多种调压方式的实验及教学；

[0025] 2、单缸控制部分，完成多种与单缸控制有关的回路；

[0026] 3、双缸控制部分，完成多种与双缸控制有关的回路。

[0027] 主要完成的回路实验有：定量泵三种节流型的调速回路；保压回路、差动回路、单向顺序阀串联的速度换接回路、背压阀限制系统最低压力的回路、三级调压回路、二级减压回路、蓄能器保压、泵卸荷回路、单向顺序阀的平衡回路、单向调速阀并联同步回路、行程控制双缸顺序动做回路、双缸供油回路、自锁保压回路、换向回路等。

[0028] 所述液压实验系统包括：三位四通电磁换向阀1和O型三位四通电磁换向阀一2，所述O型三位四通电磁换向阀一2的三个端口分别通过管道连接遥控溢流阀一3、遥控溢流阀二4和一级先导溢流阀5，所述三位四通电磁换向阀1的一个端口通过管道同时连接一级先导溢流阀5和板式单向阀6，所述板式单向阀6的另一个端口通过管道连接蓄能器7和一级先导减压阀8，所述一级先导减压阀8的一个端口通过管道依次连接减压用电磁开关阀9和遥控溢流阀三10，所述一级先导减压阀8的另一个端口通过管道连接节流截止阀一11和节流截止阀三13，所述遥控溢流阀三10的另一个端口通过管道连接节流截止阀二12和节流截止阀四14；

[0029] 所述节流截止阀一11和所述节流截止阀二12通过管道分别连接O型三位四通电磁换向阀二15的两个端口，所述节流截止阀三13和所述节流截止阀四14通过管道连接Y型电磁换向阀16，所述O型三位四通电磁换向阀二15的另一个端口通过管道连接单向顺序阀一17，所述单向顺序阀一17的另一个端口通过管道连接二位电磁开关阀19和单向顺序阀二
20，所述二位电磁开关阀19的另一个端口和所述单向顺序阀二20的另一个端口均连接液压缸一26和液压缸二31，所述O型三位四通电磁换向阀二15的另一个端口通过管道连接节流截止阀五21、单向调速阀一22、节流截止阀六23和单向调速阀二24，所述节流截止阀五21的另一个端口和所述单向调速阀一22的另一个端口通过管道均连接所述液压缸一26的另一端口，所述液压缸一26电性连接行程开关一27，所述节流截止阀六23的另一个端口和所述单向调速阀二24的另一个端口通过管道连接所述液压缸二31的另一个端口，所述液压缸二
31电性连接行程开关二32；

[0030] 所述Y型电磁换向阀16通过管道连接液控单向阀18，所述液控单向阀18的一个端口通过管道依次连接调速阀25和节流截止阀七28，所述液控单向阀18的另一个端口通过管道连接单向节流阀30，所述单向节流阀30的另一个端口通过管道连接节流截止阀八29、节流截止阀九34和单向顺序阀三35，所述节流截止阀七28的另一个端口和所述节流截止阀八29的另一个端口均连接液压缸三33，所述节流截止阀九34的另一个端口和所述单向顺序阀三35的另一个端口均电连接所述液压缸三33，上述35个器件上均安装有伺服控制器和传感器，并均与所述工业控制计算机电性连接。

[0031] 液压系统安装的是常规的液压元件，通过手动调节可以完成实验室的现场液压实验，也可通过这些液压元件上面安装的伺服调节系统，通过学校的多媒体教室的操作终端进行远程操作实验。下面以系统调压部分完成的实验来举例说明，系统调压部分可完成的实验有：先导式溢流阀的三级调压、减压阀的两级调压、系统卸荷等实验。

[0032] 具体方法如下：三位四通电磁换向阀一1工作在中位或左位时，系统卸荷；三位四通电磁换向阀一1工作在右位时，控制O型三位四通电磁换向阀一2，可完成先导式溢流阀的三级调压实验；一级先导溢流阀5的压力调整好后，控制减压用电磁开关阀9，可完成减压阀的两级调压。实验系统的组成是开放式的，可根据教师对液压回路的讲解，实时地进行实验验证，直接反映出液压系统的各种实际情况。

[0033] 参照表1，本发明实施例提供的一种基于互联网的液压回路综合实验台的功能原理介绍表，其中，供压调节回路是指图3中最右端的原理图，左一回路是指图3中最左端的原理图，右二回路是指图3中中间的原理图，阀块名称是说以上三个液压原理图分别做了三个阀块。表1

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[0037] 本发明突破了教学资源空间限制，将实验设备、教师教学设备和学生终端设备集成为一体，授课教师可以在授课室实时控制远程实验设备的运行，并将实验数据和图像传回授课室，是一个完全真实的物理系统，实现了学生身临其境的教学，使得实验教学与理论教学同步进行，实现了二者的有机融合；利用本发明在实际教学中取得了极好的教学效果，主要表现在以下三个方面：一、提高学生的学习兴趣；二、能够较大的提高授课信息量；三、学生不仅在上课可以全程参与控制学习，而且可以在图书馆、宿舍，随时随地可以通过幻灯片、视频、检测与控制方式进行在线互动学习，能够极大的方便学生的学习、复习，巩固所学知识。

[0038] 综上所述，本发明既能够通过现场教学，又能够通过远程操控实现液压实验，方便教师和学生做液压实验的过程，不再用软管组成回路，减少液压器件在使用过程中的磨损程度，整体降低液压回路实验的危险性，同时方便实时测量液压实验数据，非常适合用于液压回路综合实验。

[0039] 以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。