| 产品特性：液压工作站 | 加工定制：是 | 品牌：H&J |
| 型号：伺服液压教学试验平台液压系统 | 适用机械：液压工作站 | 种类：液压工作站 |
| 重量：10 | 规格：10 |
上海液压工作站伺服液压教学试验平台液压系统维修保养及配件提供更新升级
电液伺服技术是液压伺服和电子技术相结合的新兴技术,电液伺服系统由于具有更快的响应速度、很高的控制精度,在航空航天、雷达、舰船等军事领域得到广泛的应用。近年来,在冶金、机床、仿真测试系统等民用领域迅速得到推广运用,呈现越来越重要的应用价值。在高等教育机电类液压和电气控制相关课程的实践教学环节和教师的科研中,实验平台发挥着非常重要的作用,尤其是地方高校在培养学生知识能力的同时,还应将科研为地方经济发展服务。因此某校拨出专项经费用于电液伺服研究实验平台建设,组织技术人员进行研究设计,与企业合作制造出实物硬件,可用于研究电液伺服技术和电液伺服阀的性能,进行位置和运动轨迹的控制等研究,作为教师和本科生、研究生的研究试验平台。文中针对该试验平台液压系统的设计进行分析、论述。1实验平台的功能组成和设计参数电液伺服研究实验平台由液压系统、机械装置、电子检测、电气控制系统组成,可进行电液伺服系统动静态特性实验研究、位置和运动轨迹的控制(如仿形刀架的运动轨迹),也可以进行机械手运动、汽车车轮负载模拟、材料疲劳实验机加载等课题研究。液压系统主要包括:液压泵站、阀组件、电液伺服阀、伺服油缸和其他液压元件。机械装置作为机械运动的执行机构,以3个伺服油缸作为驱动元件,可进行三维移动,完成所需的机械动作和运动轨迹。电子检测、电气控制系统利用各种传感器、触摸一体计算机和可编程控制(PLC)系统,完成对系统的检测和反馈控制。液压泵站是液压系统的关键组成部分,也是整个系统的动力源,由液压泵、油箱组件、过滤器、温控器、冷却器和各种仪表等组成,主要功能是:输出一定压力和流量的液压油,***油液的洁净度,工作温度以及油的黏度在合适工作范围。液压系统的主要技术参数:系统压力20MPa,工作压力16 MPa,主泵电机功率7.5 k W,循环泵电机功率2.5 k W,油液污染度等级NAS 6,采用三级过滤:10、5、3μm;工作高压流量25 L/min,油箱容量300 L。2液压系统的工作原理液压系统的油路按工作原理分为:主油路和辅油路,如图1所示,主油路中电动机4通过联轴器驱动柱塞泵3,输出的液压油经过滤器5,单向阀6、高压过滤器13进入伺服阀P口,从A、B油口进入伺服油缸,回油经伺服阀T口流回油箱。压力继电器10对系统起过压保护作用、蓄能器10及时补充流量并稳定系统压力,通过溢流阀7设定系统工作压力,电磁换向阀8控制卸荷回路。单向阀6阻止油液回流起着对泵的保护作用,伺服阀15实现电液信号的转换与放大和对伺服油缸的驱动和控制。伺服油缸安装在如图2所示的机械装置上,2个伺服油缸驱动工作台作水平、垂直移动,可形成平面轨迹运动,在第3个伺服油缸驱动下,机械手下可作抓紧、松开运动。蓄能器16起减小冲击和液压脉动的作用。图1液压系统原理图图2液压系统实物外形图辅油路中电动机21通过联轴器驱动双联叶片泵20,输出的液压油经过溢流阀24、冷却器25、滤油器27流回油箱。其主要作用是对液压油进行过滤、冷却循环,通过溢流阀24设定辅油路的工作压力,形成伺服阀和伺服油缸的背压。3液压系统的设计特点电液伺服系统对油液的洁净度要求非常高,为***电液伺服阀的工作条件,避免昂贵的伺服阀发生堵塞现象,油箱和伺服阀前液压管均采用不锈钢材质,避免生锈。主油路中为确保工作油液的洁净度,设置了三级过滤,柱塞泵前的过滤器1为***级过滤,过滤器5为***级过滤,进入伺服阀前高压过滤器13为第三级过滤,阀前过滤精度达到3μm。辅油路中设置有泵前滤油器1和回油滤油器27,循环过滤精度达10μm。伺服阀入口处的油压可通过溢流阀12调节,入口处接有压力变送器,压力值可以在上位机的操作界面上显示。主油泵采用恒压变量柱塞泵,安装在油箱下方,避免柱塞泵得不到润滑油而烧坏的情况产生。为了降低环境噪声,泵和电机的连接、机架设计还采用低噪声技术。系统设置超压、油温报警等保护环节,电磁阀、溢流阀与柱塞泵采用连锁控制,实现泵的空载启动。此外还装有液位计、压力显示仪表、温度仪表等对液压系统的工作状态进行监控。采用液压集成块结构,原理图中,元件10~14和元件16、17安装在一个阀块上,组成一个阀组件,程度减少管路接头从而减少了泄漏,***油液洁净度,并且使结构紧凑,便于安装维护。根据设计结果制造出了如图2所示硬件平台,使用效果达到了设计要求。4液压系统主要元件的选择及参数计算主要元件的计算和选型是根据液压系统所需工作压力和流量,计算液压泵的压力和流量、电动机的功率和油箱的容量。4.1系统流量的计算该平台选用3个伺服油缸,内径D=80 mm,行程s=200 mm,伺服油缸工作时所需流量根据活塞移动速度可按下式计算:Qi=60×103· A· v(1)式中:A为伺服油缸的有效面积(m2);v为油缸活塞(杆)的移动速度(m/s)。伺服油缸的有效面积为:A=π· D24(2)式中:D为伺服油缸内径(m)。将各参数代入以上公式计算单个伺服油缸的工作流量为:Qi=5.92 L/min。根据液压缸所需的流量估算出液压系统的工作流量。计算液压系统工作流量的公式为:Q=3k· Qi(3)式中:Q为液压系统的工作流量(L/min);k取1.2。将各参数代入公式(3)计算出液压系统的工作流量为:Q=21.3 L/min。4.2主油泵的选择设定液压系统的工作压力p=16 MPa,液压泵的工作压力可按以下公式估算:pb=(1.25~1.6)×p(4)将各参数代入公式(4)计算出液压泵的工作压力为:pb=(1.25~1.6)×16=(20~25.6)MPa主油泵选用恒压变量柱塞泵(公称压力21 MPa、理论排量63 m L/r)。4.3主油泵电动机功率的计算根据液压系统的工作流量,计算主油泵的输入功率的计算公式为:Nb=Pb· Q60(5)将各参数代入公式(5)计算主油泵的输入功率为:Pb=7.45 k W,选用Y160M-6B35型电动机,输出功率7.5 k W。5结束语(1)将液压泵站、伺服阀、伺服油缸和其他液压元件组成液压系统,加上电气控制系统就能很好地组成电液伺服研究系统,成为教学和科研的实验平台。(2)实验平台可进行电液伺服系统动静态特性实验研究,配上各种执行机构和传感器,可以进行位置和运动轨迹的控制,实现如机械手运动、液压仿形刀架等的运动轨迹,也可以进行汽车车轮负载模拟、材料疲劳实验机加载等课题研究,作为教师和本科生、研究生的研究试验平台。
