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標題: 簡易液壓伺服試驗臺設計方案，請大家提提意見！ [打印本頁]
作者: liangquan6    時間: 2022-4-16 10:33
標題: 簡易液壓伺服試驗臺設計方案，請大家提提意見！
本帖最后由 liangquan6 于 2022-4-16 10:40 編輯   d) K+ v  a% C
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1. 在高校做科學研究，想做一套簡易的液壓伺服系統試驗臺，做一些液壓伺服系統試驗。
/ w+ m% E! Y; D1 B3 v2 {+ l" b1 k; u5 f3 _5 p4 W" s5 w/ g1 I
考慮的因素主要包括：
1）系統占用場地盡量小；
2）系統在一定范圍內可移動；
3）液壓系統回路可以靈活多變，能完成：單自由度閥控伺服、單自由度伺服電機泵控伺服、多自由度伺服電機泵（閥）控伺服、常見液壓傳動系統回路搭建；
4）盡量提高液壓系統元件的重復使用率；
5）想做機械臂的伺服控制，機械臂系統的自由度可適當增減；
6）電氣系統靈活多變。
- a, |) s) }% B/ R+ h; z; y% \, B
為此，選用了如下的微型液壓泵，其性能參數如下：
* w. e4 n/ @* \& @# z0 }/ f! L
[attach]532774[/attach]
. r' `' N5 j! j. H9 P1 Q+ {選用臺達伺服電機作為動力源。4 L% o  A( W1 @1 \/ \' B5 a0 {

* Z: k. l& t: a" s" C/ t) T( S2.初步設計了液壓試驗臺的結構圖；: O' T7 T! V9 K2 _% p  [' o+ a  x7 B7 O

! [/ I# o* S4 H6 d' O4 C0 `[attach]532769[/attach]
# I% v- _  d* _* m3 w( N$ _  Q2.1 為提高泵的自吸能力，將液壓泵布置在了油箱下面；
7 c/ E- X; ~! ?8 K. `7 S2 [# s4 t2 F+ _" P* ]
[attach]532768[/attach]) q0 ?- A( E3 W) e4 L
2.2 設計為小車結構，方便搬運和移動；
  L3 c, Q# d/ o3 H% Q# a/ e+ k, j[attach]532767[/attach]' l6 i8 h' X0 I
2.3 兩塊帶孔的鐵板（0.7mm厚，阿里巴巴采購），打算一塊安裝機械元件（集成塊、壓力表等，0.7mm厚的鋼板能承受住吧？）；另一塊布置導軌，安裝電氣控制元件。) e0 s# w: h  k0 y( F5 t/ N: _

; w2 Y9 c. e0 a7 s3 _3 r" k3. 為了用這一套設備，完成盡可能多的液壓系統試驗，元件之間，采用軟管連接；
! u3 Z. b( x5 g& Z6 J# o[attach]532773[/attach]' r$ |  F, F5 c6 r' ?
3.1 系統建成后，首先完成這個“泵循環試驗”，原理圖如上圖。
1 B, u' ?2 R! e( P# C. E" w* O7 Z' j5 g2 C# j( c
系統的功能模塊包括：
1）泵-電機組；
2）調壓卸荷集成塊；
3）油箱及其輔件；
4）運行狀態檢測。

! Z# p# w4 V0 K+ D6 q: O, i
可測試：
1）泵-電機組的運行可行性；
2）系統調壓集成塊設計的可行性；
3）冷卻、過濾、油溫、液位等功能是否可行；
4）系統壓力是否能夠檢測到。

! P. z# p  o) Y- ]" ~( J5 o& R
* j1 r, h% k5 a( @8 w6 B; B7 u[attach]532772[/attach]
7 _; F0 ~% g0 C& F3 X& a3.2 單自由度閥控缸系統試驗原理圖，如上圖所示。
" |- q5 r% G+ k' r" J6 L) D# X% Y2 h( l& R5 k
系統的功能模塊包括：
1）泵-電機組；
2）調壓卸荷集成塊；
3）油箱及其輔件；
4）運行狀態檢測；
5）高壓過濾器；
6）吸收壓力脈動蓄能器；
7）閥控缸系統。
3 Y& y' P2 a# e' D1 R: K
可測試：
1）閥控缸系統的PID控制；
2）閥控缸系統的非線性控制策略；
3）測試閥控缸系統的溫升現象。
/ d" Q/ A5 F5 s
! f6 F! K# y  U2 o
[attach]532770[/attach]
; L/ t' u9 r( i* @! }2 D, J" V( [0 p) [  \3.3 單自由度泵控缸系統試驗- l6 A: t: i+ ^  Z4 t
4 ?; U. ]' L% P" {: @
系統的功能模塊包括：
1）泵-伺服電機組；
2）閉式回路調壓、卸荷、換向集成塊；
3）油箱及其輔件、冷卻系統；
4）運行狀態檢測；
5）高壓過濾器；
6）吸收壓力脈動蓄能器；
7）液壓缸執行器。

. Q. v; k' W2 ~" X' Z& E
可測試：
1）泵控缸系統的PID控制；
2）泵控缸系統的非線性控制策略；
3）泵控缸系統的溫升現象、系統效率等。
. t# z4 l8 M4 @# Z- I% T

% q4 {! }( e. Z2 a[attach]532771[/attach]3.4 多自由度機械手伺服系統0 J% L! Q3 q1 ?0 \5 G

* u5 b( I5 h+ \+ y( \
系統的功能模塊包括：
1）泵-電機組；
2）閉式回路調壓、卸荷、換向集成塊；
3）油箱及其輔件、冷卻系統；
4）運行狀態檢測；
5）高壓過濾器；
6）吸收壓力脈動蓄能器；
7）3組液壓缸執行器。
( d5 O/ X4 g4 ^2 N! _
可測試：
1）多自由度液壓機械手控制算法研究；
2）多自由度液壓機械手前饋控制算法研究；
3）多自由度液壓機械手虛擬分解控制算法研究。
( C: H  T, n. e: [- Z7 m/ q4 Z
; g0 i9 p! C( a  P
( z4 Z) T* b5 \--------------
$ U& {: V$ j- U6 t1 _以上系統方案、原理，有沒有考慮不周，不合理的地方？歡迎大家多提寶貴意見！
* d: W4 q# g8 Y0 W
! ?1 v( [# o9 y; M3 L2 _. f
- b* t" I) j2 L! u) J6 E
/ u. J" Y" B, k
作者: 機械小仙女    時間: 2022-4-16 10:55
比較深奧
作者: 斯文棒棒    時間: 2022-4-16 11:32
開機會不會轟動全球?
作者: repzk031    時間: 2022-4-16 11:37
粗略看了一下，我有一些看法，液壓伺服系統，一般不會選擇轉速電機轉速4500rpm,甚至你說的7000rpm（建議選擇泵的額定轉速在2000-3000轉之間），高速時，液壓泵的噪音是非常大的，泵在高低速頻繁啟動時，對泵壽命也有影響，一般泵使用內嚙合的齒輪泵（螺桿泵；柱塞泵也行）；伺服電機驅動泵，無非就是控壓力與流量通過伺服驅動器，伺服電機轉速決定流量，電機屁股后面有旋轉編碼器做轉速反饋，壓力呢？沒見你原理圖上有壓力傳感器，泵出口為何要電磁卸荷閥是不是稍顯多余，個人認為有安全閥即可，電機反轉就完成卸荷了啊
作者: liangquan6    時間: 2022-4-16 12:11
repzk031 發表于 2022-4-16 11:37
' D. k/ m. {9 y( l* X! Y粗略看了一下，我有一些看法，液壓伺服系統，一般不會選擇轉速電機轉速4500rpm,甚至你說的7000rpm（建議選 ...

; X# ^* _) [6 ]# ^感謝您中肯的建議，我會認真考慮的：8 Y9 h& n/ d1 K" f' q4 ?
+ \) O/ K1 _- @0 n+ _
粗略看了一下，我有一些看法，液壓伺服系統，一般不會選擇轉速電機轉速4500rpm,甚至你說的7000rpm（建議選擇泵的額定轉速在2000-3000轉之間），高速時，液壓泵的噪音是非常大的，泵在高低速頻繁啟動時，對泵壽命也有影響，一般泵使用內嚙合的齒輪泵（螺桿泵；柱塞泵也行）；+ ^- }- e; r6 i, M+ i8 o

0 T- v' ]. b; {# y- Y答：沒用過伺服電機驅動過液壓泵，打算嘗試一下。本柱塞泵，打算選用“重慶微液公司”產品，圖片中的參數是該公司提供的樣本，公司網站如下：3 x; ~: G. N5 f+ n
微型柱塞泵、微型閥、微型液壓系統 (midraulic.com)9 \! j; P* T0 \: }* K
他樣本中的電機轉速，應該是想證明自己的產品性能好。由于我選用臺達伺服電機，其樣本參數如下。[attach]532775[/attach]
3 c$ b" v- I9 n* l" C我想可能不會讓泵在4500-7000rpm的狀態下運轉。
) C* d% d2 z- T1 U' _# R# c, }
: I! K) q/ h0 t! h  o- J$ \. `" M伺服電機驅動泵，無非就是控壓力與流量通過伺服驅動器，伺服電機轉速決定流量，電機屁股后面有旋轉編碼器做轉速反饋，壓力呢？沒見你原理圖上有壓力傳感器，
8 J, [, e. M7 n6 r$ P% i- t7 y/ }2 }) y% ?; M) s# V1 i
------------------------
& h4 n2 w7 A; ~  l/ }/ a答：這個問題我還沒有投入精力去研究，我現在的想法是在扭矩控制狀態下（而不知位置或速度控制），對泵孔伺服系統進行伺服控制，不知是否正確，我再想一想；# C1 x8 \; F; p* @/ k& p7 y( i4 @

* C+ c4 j, J& s* x------------------------
+ ~/ w" Q5 w  u7 L7 j; w7 Y泵出口為何要電磁卸荷閥是不是稍顯多余，個人認為有安全閥即可，電機反轉就完成卸荷了啊8 ]9 c9 ?; X! x3 n) x$ J" `& u
答：電磁直驅泵控缸的原理圖方案，其中的電磁卸荷閥的選用，參考了如下國內外資料（都是學術論文的截圖）4 S; N. t3 s! `. P
[attach]532779[/attach]8 D( x. J! S- v6 t+ t) s
[attach]532778[/attach]- K: B3 ]) N* j" u7 A
[attach]532777[/attach]
1 o- F7 R2 G) n4 ?( F+ A3 n. |& V9 s5 G. c

' m4 N: u' L- I" k
作者: ywjianghu    時間: 2022-4-16 13:02
樓主選用的是哪個廠家的哪種泵？
" u1 \# e2 [# i/ i/ O; {我之前使用HGP系列齒輪泵，初略看，進油口和出油口可以通過調整泵的轉向而調換，并且短時間也可以使用。但實際使用壽命很短。仔細觀察，發現調過來后潤滑和密封都不合理了。
作者: threetigher    時間: 2022-4-16 14:02
0.7厚鐵板，阿里采購，忒不靠譜
作者: liangquan6    時間: 2022-4-16 15:03
ywjianghu 發表于 2022-4-16 13:02
7 W0 c7 \2 v1 d% n0 [+ N樓主選用的是哪個廠家的哪種泵？. X+ j2 H+ }2 c* L9 O# r0 l" K1 L
我之前使用HGP系列齒輪泵，初略看，進油口和出油口可以通過調整泵的轉向 ...

/ ^( |9 C0 |" t, P9 G, H" W  v* }感謝中肯建議，沒用過，首次嘗試。
5 P2 l0 }0 `: v+ B$ Y4 D( L% R) A; ~- O8 }
選用的是“重慶微液”公司的產品。
4 w7 I: ^; G2 M( G. |( h) D& ?2 _' [
http://www.midraulic.com/sy; V4 Y4 m- V$ O+ j1 \3 [
作者: liangquan6    時間: 2022-4-16 15:04
threetigher 發表于 2022-4-16 14:02, Z- `( d8 u" f1 B3 v/ E; y! L
0.7厚鐵板，阿里采購，忒不靠譜
2 r1 y5 X" d) J; s# p" j
有點圖方便了，這種鐵板原來是用來掛工具的。
3 H0 c' u% m. X( ^% y[attach]532785[/attach]
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, Y) U* y! u- O5 k不買現成的了，改成厚鐵板加鉆孔吧！1 \0 S* \0 U& i" `
作者: 虛空拾荒者    時間: 2022-4-16 15:11
學習了
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作者: 紫劍狂風    時間: 2022-4-17 22:09
本帖最后由 紫劍狂風 于 2022-4-17 22:11 編輯
% ?& t1 l; I4 W; z: [- P7 O8 Z! i' x- `0 u+ O
1、閉式回路測試，沒有將散熱器串在泵的出口管路里的，都是做補油系統的，散熱器承受不了高壓，除非定制而且有油水混合的危險，油液的溫度改變也會影響油液的彈性模量產生抖動，你沒看明白國外那個系統的圖補油點。
作者: 夕陽的刻痕CC    時間: 2022-4-18 10:17
看各路大神點評，討論，進來虛心學習
作者: liangquan6    時間: 2022-4-18 15:07
紫劍狂風 發表于 2022-4-17 22:097 ?1 F3 B  P% o& d# x
1、閉式回路測試，沒有將散熱器串在泵的出口管路里的，都是做補油系統的，散熱器承受不了高壓，除非定制而 ...
8 t7 @  B9 s9 S4 ]6 Y* I# H' j
感謝！我再想一想！7 P# k$ u8 j3 {$ y: J3 {
作者: 鮑解蘇    時間: 2022-6-24 08:48
液壓泵有正反轉的嗎？你那個是不是抽油泵？不帶負載的。機械 部分設計功能都到位了，但是集成度不高，有點松散，我覺得有提高的空間，你加我QQ，549162534，我來幫你研究下
作者: post1234    時間: 2022-6-28 09:10
設計全面走心，很花心思設計，贊一個



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