簡易液壓伺服試驗臺設計方案，請大家提提意見！

liangquan6

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。

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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。

為此，選用了如下的微型液壓泵，其性能參數如下：

選用臺達伺服電機作為動力源。
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2.初步設計了液壓試驗臺的結構圖；
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6 P& P. M) x3 [1 J! X' o, o2.1 為提高泵的自吸能力，將液壓泵布置在了油箱下面；

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2.2 設計為小車結構，方便搬運和移動；

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。
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6 X) i, K3 }. W& l# J* _3. 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；
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3.1 系統建成后，首先完成這個“泵循環試驗”，原理圖如上圖。
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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。

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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。

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  q& U8 M* `2 _# D3 f$ }$ n3.2 單自由度閥控缸系統試驗原理圖，如上圖所示。
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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。

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。

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+ v% f+ c; A: F" y3.3 單自由度泵控缸系統試驗

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。

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。

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  p8 q- v5 y/ `' y: ]1 F0 M3.4 多自由度機械手伺服系統
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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。

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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。


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1 O& e0 k8 ]4 |0 a# X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！

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開機會不會轟動全球?

repzk031

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

liangquan6

repzk031 發表于 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 ...

感謝您中肯的建議，我會認真考慮的：
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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）； & \2 e. L8 r& Z8 b2 ~( L 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： 4 N) y/ `5 }! t& b4 K! j# a' k. ?# z微型柱塞泵、微型閥、微型液壓系統 (midraulic.com) 7 h. r) S* l+ V( ~9 K9 W/ g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。 我想可能不會讓泵在4500-7000rpm的狀態下運轉。 + i$ E4 Z+ ]7 w4 ]2 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， 5 E; @! T0 O; g: s------------------------ . `4 j% r8 I2 ~6 k4 W; U" ^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； 8 S; X, m0 H) T/ i. G------------------------ 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 1 \  W9 J# s% N* @# A' {. J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 l7 m# S4 a* m ) u$ B: P1 Q! d% X: K0 F' H

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ywjianghu

樓主選用的是哪個廠家的哪種泵？
! L3 {8 w; z4 I, `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。

threetigher

0.7厚鐵板，阿里采購，忒不靠譜

liangquan6

ywjianghu 發表于 2022-4-16 13:02
5 |+ H( X- h' J3 y5 Y  [樓主選用的是哪個廠家的哪種泵？
$ W* w& W, p+ Q! A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 ...

+ e# b" N& g) @+ A* d  L* K9 B7 q感謝中肯建議，沒用過，首次嘗試。

選用的是“重慶微液”公司的產品。
4 y# J0 o* ]9 C  S- O9 S! _
http://www.midraulic.com/sy

liangquan6

threetigher 發表于 2022-4-16 14:02
0.7厚鐵板，阿里采購，忒不靠譜

' n) u1 B" Z* D* I3 ^& G3 [2 R$ k有點圖方便了，這種鐵板原來是用來掛工具的。
1 L0 T, U7 r  C" r) d

不買現成的了，改成厚鐵板加鉆孔吧！
6 K. C5 c9 N/ t' Q3 C. ^5 Z

虛空拾荒者

學習了
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