液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的液壓系統(tǒng)是其核心動(dòng)力源，負(fù)責(zé)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為可控的液壓能，再通過(guò)液壓能驅(qū)動(dòng)加載機(jī)構(gòu)對(duì)試樣施力。其工作圍繞液壓傳動(dòng)原理（帕斯卡定律）展開(kāi)，通過(guò) “動(dòng)力元件 - 控制元件 - 執(zhí)行元件 - 輔助元件” 的協(xié)同配合，實(shí)現(xiàn)力的精準(zhǔn)輸出與調(diào)節(jié)。具體工作過(guò)程如下：

一、液壓系統(tǒng)的核心組成

液壓系統(tǒng)由四大關(guān)鍵部分構(gòu)成，各部分功能明確且相互配合：

動(dòng)力元件：液壓泵（如柱塞泵、齒輪泵），由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，負(fù)責(zé)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能，為系統(tǒng)提供高壓液壓油。

執(zhí)行元件：油缸（主油缸、輔助油缸），將液壓油的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)活塞的直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)加載機(jī)構(gòu)（夾頭、壓板等）動(dòng)作。

控制元件：包括溢流閥、換向閥、比例閥、節(jié)流閥等，用于控制液壓油的壓力、流量、方向，調(diào)節(jié)加載速度和力值大小。

輔助元件：油箱、油管、過(guò)濾器、壓力表、冷卻器等，負(fù)責(zé)液壓油的儲(chǔ)存、輸送、過(guò)濾、散熱，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行。

二、液壓系統(tǒng)的工作流程

以最常見(jiàn)的拉伸試驗(yàn)為例，液壓系統(tǒng)的工作步驟如下：

液壓油供給
電機(jī)啟動(dòng)后，帶動(dòng)液壓泵旋轉(zhuǎn)，從油箱中吸入液壓油（經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾，去除雜質(zhì)）。液壓泵對(duì)液壓油加壓，使其獲得高壓（通常幾十至幾百兆帕），通過(guò)主油管輸送至控制元件。

壓力與方向控制

系統(tǒng)壓力由溢流閥設(shè)定：當(dāng)液壓油壓力超過(guò)試驗(yàn)所需值時(shí)，溢流閥自動(dòng)開(kāi)啟，多余液壓油流回油箱，確保系統(tǒng)壓力穩(wěn)定（防止過(guò)載）。

方向由換向閥控制：根據(jù)試驗(yàn)需求（如拉伸時(shí) “上夾頭上升”），換向閥切換油路方向，使高壓液壓油進(jìn)入油缸的無(wú)桿腔（或有桿腔），推動(dòng)活塞移動(dòng)。例如，拉伸試驗(yàn)中，換向閥使液壓油進(jìn)入主油缸上腔，活塞帶動(dòng)上夾頭向上運(yùn)動(dòng)。

力的輸出與加載
高壓液壓油進(jìn)入油缸后，根據(jù)帕斯卡定律（壓力 = 力 / 面積），液壓油的壓力作用在活塞的有效面積上，產(chǎn)生向上的推力（力 = 壓力 × 活塞面積）。該推力通過(guò)活塞桿傳遞到上夾頭，對(duì)夾持的試樣施加軸向拉力。

若需調(diào)節(jié)加載速度，通過(guò)比例閥或節(jié)流閥控制液壓油的流量（流量決定活塞運(yùn)動(dòng)速度）：流量越大，活塞移動(dòng)越快，加載速度越高。

油路回油與卸載
當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束（如試樣斷裂）或需要卸載時(shí)，換向閥切換方向，油缸內(nèi)的液壓油經(jīng)回油管流回油箱，活塞在自重或彈簧力作用下復(fù)位，完成卸載。

三、關(guān)鍵控制邏輯：閉環(huán)調(diào)節(jié)確保精度

液壓系統(tǒng)通過(guò) “傳感器 - 控制器 - 執(zhí)行器” 的閉環(huán)反饋，實(shí)現(xiàn)高精度加載控制：

加載過(guò)程中，負(fù)荷傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試樣受力，位移傳感器監(jiān)測(cè)夾頭移動(dòng)距離，并將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)。

控制系統(tǒng)將實(shí)測(cè)值與預(yù)設(shè)參數(shù)（如目標(biāo)力值、加載速率）對(duì)比，自動(dòng)調(diào)節(jié)比例閥的開(kāi)度：若加載過(guò)快，減小流量；若力值不足，增大壓力，直至符合試驗(yàn)要求。

總結(jié)

液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的液壓系統(tǒng)本質(zhì)是 **“以液壓油為介質(zhì)的能量傳遞與控制裝置”**：通過(guò)液壓泵提供動(dòng)力，借助控制閥調(diào)節(jié)壓力、流量和方向，利用油缸將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的精準(zhǔn)加載（拉力、壓力等）。其核心優(yōu)勢(shì)在于能輸出大噸位力值，且通過(guò)閉環(huán)控制確保加載平穩(wěn)、精度高，滿足金屬、非金屬等材料的多種力學(xué)性能測(cè)試需求。