簡易液壓伺服試驗臺設計方案，請大家提提意見！

liangquan6

# \6 H2 \3 Q/ [/ N7 V( T+ s9 }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。

8 [8 S1 m* w6 q9 [1 ~% Q) B9 {

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。

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為此，選用了如下的微型液壓泵，其性能參數如下：

( \' E9 v( \4 i
選用臺達伺服電機作為動力源。
& X$ d. r* [. V: i9 Z5 \
" V7 N" L" _7 @7 C' R( W2.初步設計了液壓試驗臺的結構圖；


% G8 S  U% I0 G! s2.1 為提高泵的自吸能力，將液壓泵布置在了油箱下面；
% W9 O3 Y% t* i) z4 M) u
# b7 M1 _7 w& m0 e/ G1 d0 M
: f# u7 D5 n' F: J2 o2.2 設計為小車結構，方便搬運和移動；
+ L1 x5 v7 O2 ]3 B7 j; n
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。

( q1 s4 l) O8 J, F5 J3. 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；

3.1 系統建成后，首先完成這個“泵循環試驗”，原理圖如上圖。

! @4 G8 x5 t( Z2 M3 C9 r2 B- P3 H

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。

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。

# T- S: O, i/ l' C  o  F. k
+ d. v5 }' u9 w: H5 t% `+ A# _3.2 單自由度閥控缸系統試驗原理圖，如上圖所示。

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。

! G- W" _4 y6 g  Y5 n4 C5 X% D

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。

3.3 單自由度泵控缸系統試驗
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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。

9 F+ b4 v2 Q4 {) e3 }: j6 y

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。

" S: k1 X% Y. M) j& U8 t+ q, x
3.4 多自由度機械手伺服系統
# t1 c+ [/ o! Q" T3 A
- W+ W! p7 `1 h. x  J: U

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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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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機械小仙女

比較深奧

斯文棒棒

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：

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）； 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： 5 u8 R7 @1 S% t2 n) k微型柱塞泵、微型閥、微型液壓系統 (midraulic.com) 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。 5 n. @/ A! P) A我想可能不會讓泵在4500-7000rpm的狀態下運轉。 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， + n, Q+ e7 o/ u* ]8 D* n' w, R" T ------------------------ 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； 1 y/ b) j6 _1 ?5 G/ F7 v, t ------------------------ 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 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）   m4 L0 {( j' R) s 9 }' S& S$ i/ C8 ~) ] ) C% r" j7 H7 Z

ywjianghu

樓主選用的是哪個廠家的哪種泵？
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
7 l: [! t/ {( j8 C4 A樓主選用的是哪個廠家的哪種泵？
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 ...

+ a6 p& R5 i" `5 X& Q$ i. h感謝中肯建議，沒用過，首次嘗試。
  L8 w, t9 s! x$ s2 k! T& o. S
5 v! f+ {/ b# M( Z7 ~選用的是“重慶微液”公司的產品。

http://www.midraulic.com/sy
' Z' c" `8 S, c( y. E4 ]

liangquan6

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

7 h- L% G' x5 ?, y) ]: V# I有點圖方便了，這種鐵板原來是用來掛工具的。
- ]/ @* G4 z) L8 Y" i- P

9 X& \) {8 T- P( m5 @# O4 }不買現成的了，改成厚鐵板加鉆孔吧！
6 E4 R' M7 e) z- H5 N7 K

虛空拾荒者

學習了
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