簡易液壓伺服試驗臺設計方案，請大家提提意見！

liangquan6

: Y/ Z4 I$ c8 c5 L* ]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。

  o, }' S( k0 d: K

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：

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；

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7 p# j. X: h* c. u2.1 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；

7 m2 J" ?3 K+ e" j% z2.3 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；

, s& J1 d8 n* I3.1 系統建成后，首先完成這個“泵循環試驗”，原理圖如上圖。
0 b/ b- h9 `& u& z" L7 s8 @- G

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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3.2 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。

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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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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。

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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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  w  F$ m- F' x4 N6 a9 ~3 _) H3.4 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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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

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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
/ Q+ r% C% T+ z6 t. s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：
& @, h' A! g, s3 ^# Y" Q. r" z. D

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）； 3 g$ H3 k0 T: g% v5 w * l1 j1 j9 F$ [! \# P: O0 i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) 9 d: x% }; s/ M- t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。 * T/ _' T) l' t: S$ L( p+ V% x, P, ^ % r4 M/ q4 i2 r) l$ [  w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， ------------------------ ' H2 c  C& z1 l) c; g  g: O4 y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 N, F: i' S0 Z ------------------------ 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） / }6 y2 |# X5 D6 K - E$ ]1 @$ Y, c2 _: T $ X* x$ v0 d% e5 d) R) b! c2 |- O

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
- C2 ?3 {2 v( L2 X& m+ U4 G- a' G& J; ^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 ...

+ Z- t  R3 n7 S+ v1 ^+ s) }' r感謝中肯建議，沒用過，首次嘗試。

1 S8 ~: |! V) @" w5 I, s& G' U選用的是“重慶微液”公司的產品。
$ s5 U/ d1 H  v: y6 b$ G$ T$ @
http://www.midraulic.com/sy

liangquan6

threetigher 發表于 2022-4-16 14:02
& ], d' Q* \3 b& a) Y0.7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。


$ g5 p; b( H: z3 O" c7 k' H不買現成的了，改成厚鐵板加鉆孔吧！
0 E3 J- L8 l: I( f" Z! e; E

虛空拾荒者

學習了
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