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機械社區

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

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。

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：

[attach]532774[/attach]
選用臺達伺服電機作為動力源。

2.初步設計了液壓試驗臺的結構圖；

[attach]532769[/attach]
2.1 為提高泵的自吸能力，將液壓泵布置在了油箱下面；

[attach]532768[/attach]
2.2 設計為小車結構，方便搬運和移動；
[attach]532767[/attach]
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。

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；
[attach]532773[/attach]
3.1 系統建成后，首先完成這個“泵循環試驗”，原理圖如上圖。

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。

[attach]532772[/attach]
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。

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。

[attach]532770[/attach]
3.3 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。

[attach]532771[/attach]3.4 多自由度機械手伺服系統

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。

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！

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 ...

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：
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。[attach]532775[/attach]
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，

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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；

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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）
[attach]532779[/attach]
[attach]532778[/attach]
[attach]532777[/attach]

作者: ywjianghu 時間: 2022-4-16 13:02
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。

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 ...

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。

http://www.midraulic.com/sy

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

有點圖方便了，這種鐵板原來是用來掛工具的。
[attach]532785[/attach]

不買現成的了，改成厚鐵板加鉆孔吧！

作者: 虛空拾荒者 時間: 2022-4-16 15:11
學習了

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

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 ...

感謝！我再想一想！

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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