简易液压伺服试验台设计方案，请大家提提意见！

liangquan6

  |; L) |, f/ I
; C! ^/ B7 |% N" K0 @! B$ _1. 在高校做科学研究，想做一套简易的液压伺服系统试验台，做一些液压伺服系统试验。

考虑的因素主要包括：

1）系统占用场地尽量小；

2）系统在一定范围内可移动；

3）液压系统回路可以灵活多变，能完成：单自由度阀控伺服、单自由度伺服电机泵控伺服、多自由度伺服电机泵（阀）控伺服、常见液压传动系统回路搭建；

4）尽量提高液压系统元件的重复使用率；

5）想做机械臂的伺服控制，机械臂系统的自由度可适当增减；

6）电气系统灵活多变。

为此，选用了如下的微型液压泵，其性能参数如下：

& B% E" X# O3 u1 u
选用台达伺服电机作为动力源。

2.初步设计了液压试验台的结构图；


2.1 为提高泵的自吸能力，将液压泵布置在了油箱下面；

* ]( E  n4 o2 I( Z; F4 t) U
2 A0 z( y. I! Q% v: d' m7 h2.2 设计为小车结构，方便搬运和移动；
' p: [8 a$ O- F( \0 W
2 Q1 ]9 V8 t+ @2 _/ o2.3 两块带孔的铁板（0.7mm厚，阿里巴巴采购），打算一块安装机械元件（集成块、压力表等，0.7mm厚的钢板能承受住吧？）；另一块布置导轨，安装电气控制元件。

3. 为了用这一套设备，完成尽可能多的液压系统试验，元件之间，采用软管连接；

3.1 系统建成后，首先完成这个“泵循环试验”，原理图如上图。
& u. z! Z) F. P8 f
& K1 }/ k- J+ l4 p2 @* d9 U) D

系统的功能模块包括：

1）泵-电机组；

2）调压卸荷集成块；

3）油箱及其辅件；

4）运行状态检测。

* D3 m6 D0 I( u: U3 m  C

可测试：

1）泵-电机组的运行可行性；

2）系统调压集成块设计的可行性；

3）冷却、过滤、油温、液位等功能是否可行；

4）系统压力是否能够检测到。

' i' N, A4 `& r( @. p  d( v2 S/ i3.2 单自由度阀控缸系统试验原理图，如上图所示。
0 k' U( |! y% V4 S
, K8 Z: [6 ^3 Z& v% e4 V

系统的功能模块包括：

1）泵-电机组；

2）调压卸荷集成块；

3）油箱及其辅件；

4）运行状态检测；

5）高压过滤器；

6）吸收压力脉动蓄能器；

7）阀控缸系统。

# B4 P$ }8 H8 K6 S

可测试：

1）阀控缸系统的PID控制；

2）阀控缸系统的非线性控制策略；

3）测试阀控缸系统的温升现象。

4 t. w3 R4 Q- b8 Y

& \1 b1 w& E/ F+ g& r; E8 C3.3 单自由度泵控缸系统试验
% V4 G6 v: D8 d. U/ D
2 f  ^8 F4 |+ E% I

系统的功能模块包括：

1）泵-伺服电机组；

2）闭式回路调压、卸荷、换向集成块；

3）油箱及其辅件、冷却系统；

4）运行状态检测；

5）高压过滤器；

6）吸收压力脉动蓄能器；

7）液压缸执行器。

! a! d7 j/ g- O* `9 e7 p

可测试：

1）泵控缸系统的PID控制；

2）泵控缸系统的非线性控制策略；

3）泵控缸系统的温升现象、系统效率等。

3.4 多自由度机械手伺服系统

4 Q0 v' M+ Q1 R# A6 B! o

系统的功能模块包括：

1）泵-电机组；

2）闭式回路调压、卸荷、换向集成块；

3）油箱及其辅件、冷却系统；

4）运行状态检测；

5）高压过滤器；

6）吸收压力脉动蓄能器；

7）3组液压缸执行器。

; N/ [+ H& ~4 r5 A2 r' q; |6 q4 d' u

可测试：

1）多自由度液压机械手控制算法研究；

2）多自由度液压机械手前馈控制算法研究；

3）多自由度液压机械手虚拟分解控制算法研究。
: q! p$ K( d9 x: @# v

( H! A6 n/ X0 O& N- |--------------
) r/ w+ i& P  T/ F以上系统方案、原理，有没有考虑不周，不合理的地方？欢迎大家多提宝贵意见！
7 l. W8 i/ O% B

机械小仙女

比较深奥

斯文棒棒

开机会不会轰动全球?

repzk031

粗略看了一下，我有一些看法，液压伺服系统，一般不会选择转速电机转速4500rpm,甚至你说的7000rpm（建议选择泵的额定转速在2000-3000转之间），高速时，液压泵的噪音是非常大的，泵在高低速频繁启动时，对泵寿命也有影响，一般泵使用内啮合的齿轮泵（螺杆泵；柱塞泵也行）；伺服电机驱动泵，无非就是控压力与流量通过伺服驱动器，伺服电机转速决定流量，电机屁股后面有旋转编码器做转速反馈，压力呢？没见你原理图上有压力传感器，泵出口为何要电磁卸荷阀是不是稍显多余，个人认为有安全阀即可，电机反转就完成卸荷了啊

liangquan6

repzk031 发表于 2022-4-16 11:37
粗略看了一下，我有一些看法，液压伺服系统，一般不会选择转速电机转速4500rpm,甚至你说的7000rpm（建议选 ...

感谢您中肯的建议，我会认真考虑的：

粗略看了一下，我有一些看法，液压伺服系统，一般不会选择转速电机转速4500rpm,甚至你说的7000rpm（建议选择泵的额定转速在2000-3000转之间），高速时，液压泵的噪音是非常大的，泵在高低速频繁启动时，对泵寿命也有影响，一般泵使用内啮合的齿轮泵（螺杆泵；柱塞泵也行）； 1 h' u  e/ k* y 答：没用过伺服电机驱动过液压泵，打算尝试一下。本柱塞泵，打算选用“重庆微液公司”产品，图片中的参数是该公司提供的样本，公司网站如下： 微型柱塞泵、微型阀、微型液压系统 (midraulic.com) 他样本中的电机转速，应该是想证明自己的产品性能好。由于我选用台达伺服电机，其样本参数如下。 我想可能不会让泵在4500-7000rpm的状态下运转。 9 D2 C9 o- G2 Z+ {2 Y% H+ v( G/ t 伺服电机驱动泵，无非就是控压力与流量通过伺服驱动器，伺服电机转速决定流量，电机屁股后面有旋转编码器做转速反馈，压力呢？没见你原理图上有压力传感器， % }, s! d2 ]8 A# V) `. ^2 ?4 L, f------------------------ : J- r' d  F6 m! `0 o( K答：这个问题我还没有投入精力去研究，我现在的想法是在扭矩控制状态下（而不知位置或速度控制），对泵孔伺服系统进行伺服控制，不知是否正确，我再想一想； ------------------------ 泵出口为何要电磁卸荷阀是不是稍显多余，个人认为有安全阀即可，电机反转就完成卸荷了啊 ) u1 p$ i! j, Z/ W答：电磁直驱泵控缸的原理图方案，其中的电磁卸荷阀的选用，参考了如下国内外资料（都是学术论文的截图） 2 [" x- N; C+ G* v: Q# U

ywjianghu

楼主选用的是哪个厂家的哪种泵？
- |2 v4 ~4 m: \) ^; u* b我之前使用HGP系列齿轮泵，初略看，进油口和出油口可以通过调整泵的转向而调换，并且短时间也可以使用。但实际使用寿命很短。仔细观察，发现调过来后润滑和密封都不合理了。

threetigher

0.7厚铁板，阿里采购，忒不靠谱

liangquan6

ywjianghu 发表于 2022-4-16 13:02
0 _  p0 A' g4 h( O5 f1 d楼主选用的是哪个厂家的哪种泵？
7 h$ B) g1 B; c6 x7 n# r# H9 n我之前使用HGP系列齿轮泵，初略看，进油口和出油口可以通过调整泵的转向 ...

% y: A1 }6 t; q5 T% e" E3 E感谢中肯建议，没用过，首次尝试。

! Y  J! v+ t" j6 L6 \' p* k# Q选用的是“重庆微液”公司的产品。
/ @! e. s9 w# }8 y: V
9 a% q/ f9 ], ~8 h& }. L( Shttp://www.midraulic.com/sy
5 f  o( W+ v* S* s' U0 ^

liangquan6

threetigher 发表于 2022-4-16 14:02
8 H6 |" u6 ~4 }0 [0.7厚铁板，阿里采购，忒不靠谱

有点图方便了，这种铁板原来是用来挂工具的。


! x3 w: X- q) M. _; Q5 w不买现成的了，改成厚铁板加钻孔吧！

虚空拾荒者

学习了