CN109616001A - 电液位置伺服***实验台 - Google Patents

电液位置伺服***实验台 Download PDF

Info

Publication number
CN109616001A
CN109616001A CN201811509404.8A CN201811509404A CN109616001A CN 109616001 A CN109616001 A CN 109616001A CN 201811509404 A CN201811509404 A CN 201811509404A CN 109616001 A CN109616001 A CN 109616001A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydraulic cylinder
servo
pressure
loading
double acting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811509404.8A
Other languages
English (en)
Inventor
钟晓勤
盛夕正
徐轶
纪琦强
牛晓建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Institute of Technology
Original Assignee
Shanghai Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Institute of Technology filed Critical Shanghai Institute of Technology
Priority to CN201811509404.8A priority Critical patent/CN109616001A/zh
Publication of CN109616001A publication Critical patent/CN109616001A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B25/00—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B25/02—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes of industrial processes; of machinery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电液位置伺服***实验台，液压站分别连接伺服控制***和负载模拟***，负载模拟***连接伺服控制***，数据***连接伺服控制***和负载模拟***，液压站通过电液伺服阀连接双作用液压缸，两个蓄能器分别安装在双作用液压缸两端的油口处，用于减轻双作用液压缸活塞振动，两个压力传感器分别安装于双作用液压缸的两端油口处且在两个蓄能器之前，用于实时检测液压缸两腔的压力变化，反映***工作压力状态；两个流量传感器分别安装在双作用液压缸的两端油口处且在两个压力传感器之前，用于实时检测双作用液压缸两腔的流量变化，反映***工作压力状态；位移传感器沿活塞杆方向安装在双作用液压缸的一侧，用于实时检测双作用液压缸活塞杆位移状态。

Description

电液位置伺服***实验台
技术领域
本发明涉及一种用于液压传动、电液比例与伺服控制等液压技术实验教学领域的综合实验装置，尤其是一种电液位置伺服***实验台。
背景技术
液压技术应用非常广泛，主要应用在制造业、交通运输、军事装备和国防工业等各个领域，成为工业、国防和科学技术现代化中不可替代的一项重要基础技术。在这些领域中，一般的液压伺服控制***是受力大、受力不稳定的较为复杂工况。目前，一般的液压伺服实验台多为低油压、低负载或无负载的***，与实际工程应用差距较大，一些液压伺服***的典型性能(如负载刚性)无法在实验台上测出。在实验教学中，多数的液压实验教学设备存在功能能单一、调节方式不便、数据采集及显示不便等不足，会使液压传动、电液比例与伺服控制等课程的实验教学与企业实际生产需求有差异，学生缺乏动手的综合训练的实践环节，这也不符合现代工程应用型技术人才的培养要求。所以，液压实验教学中需要一种能够贴近实际生产需求、满足综合实验要求、调节方式多样化、数据采集及显示便利的实验教学设备。本发明正是为了加强学生对理论知识的感性认识、对理论知识的理解和实际应用、提高学生的综合实践能力而设计。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种高油压、大负载电液位置伺服***实验台，可以模拟真实工况条件的液压伺服控制***。在该实验台的***上变换不同的负载条件，实现对液压伺服的控制性能和参数指标变化的研究和分析，并且能够满足多种综合实验要求，具有手动控制、上位机程序控制等多种调节方式，还具有数据采集及显示便利直观等优点。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种电液位置伺服***实验台，包括液压站、伺服控制***、负载模拟***、数据***，所述液压站由大功率的电机和液压泵组成，并分别连接伺服控制***和负载模拟***，为伺服控制***和负载模拟***提供稳定的液压大流量及大压力的液压油源；所述负载模拟***连接伺服控制***，为伺服控制***提供模拟不同惯性质量、不同阻力及阻力实时可变的工作状况；所述数据***连接伺服控制***和负载模拟***，用于将伺服控制***和负载模拟***工作状态实时显示；所述伺服控制***由伺服控制器、电液伺服阀、双作用液压缸、位移传感器、压力传感器、流量传感器、蓄能器组成，液压站通过电液伺服阀连接双作用液压缸，两个蓄能器分别安装在双作用液压缸两端的油口处，用于减轻双作用液压缸活塞振动，两个压力传感器分别安装于双作用液压缸的两端油口处且在两个蓄能器之前，用于实时检测液压缸两腔的压力变化，反映***工作压力状态；两个流量传感器分别安装在双作用液压缸的两端油口处且在两个压力传感器之前，用于实时检测双作用液压缸两腔的流量变化，反映***工作压力状态；位移传感器沿活塞杆方向安装在双作用液压缸的一侧，用于实时检测双作用液压缸活塞杆位移状态，并将位移信号输入到伺服控制器，伺服控制器接收PLC发出的信号和位置传感器的输出信号，经过处理后，输出控制信号给电液伺服阀，电液伺服阀根据伺服控制器输入的控制信号控制流向双作用液压缸的油液，从而控制双作用液压缸推动活塞杆和与活塞杆连接的负载模拟***的质量负载和阻尼器一起移动。
进一步，所述负载模拟***由阻尼器、质量负载、比例加载***组成，阻尼器安装于双作用液压缸的左端，并作用于双作用液压缸的左端，提供不同阻尼力的缓冲作用；质量负载与双作用液压缸的右端连接，可以根据实际工作状况进行调整，提供不同质量的惯性负载；所述比例加载***主要由加载液压缸、三位四通电磁换向阀、比例溢流阀、压力传感器、流量传感器组成；加载液压缸是单杆液压缸，加载液压缸的活塞杆与质量负载接触，通过质量负载向左端的双作用液压缸提供不同的加载力；加载液压缸通过三位四通电磁换向阀连接液压站；三位四通电磁换向阀与液压站之间还连接有比例溢流阀，比例溢流阀将液压站提供的液压油源进行调节，控制比例加载***的工作压力，以达到控制加载液压缸提供的加载力；三位四通电磁换向阀安装于比例溢流阀之后，通过三位四通电磁换向阀控制液压油的流向，以达到加载液压缸的移动方向；两个压力传感器、两个流量传感器分别安装在加载液压缸的两端的油口处，且流量传感器安装于压力传感器之前，用于实时监测加载液压缸两端的实际流量、压力。
进一步，所述数据***由PLC控制器、压力显示器、流量显示器、位移显示器、上位机PC组成，PLC控制器信号输入端连接压力传感器、位移传感器、流量传感器，用于采集伺服控制***和负载模拟***的工作状态数据，信号输出端连接压力显示器、流量显示器、位移显示器，用于显示伺服控制***和负载模拟***的压力状态、流量状态、双作用液压缸活塞杆的位移状态，使试验人员更加清晰直观的观察各个环节的工作状况；PLC控制器将采集的伺服控制***和负载模拟***的工作状态数据传输到上位机的PC端，方便试验人员对试验性能和结果的分析。
本发明的有益效果是：
本发明的实验台相比传统、单一功能实验台，可在所述***上实施不同的负载条件，***实现对输出量的位置控制、液压伺服***的控制性能和参数指标变化的研究和分析。本电液位置伺服***实验台在一个实验台上能够满足多种实验要求，体现液压传动、电液伺服控制基本理论和技术；模拟实际生产需求状况，综合性强，成本低，***安装调试方便，运动可靠，具有手动控制、上位机程序控制等多种调节方式，数据采集及显示便利直观等特点，可以增强学生对液压类课程基本原理的感性认识，有利于学生实践能力的提高，也丰富了该类课程的教学内容和手段；有效解决了电液伺服控制技术从理论向实际生产应用实施过程中实验研究的真空区域问题。
附图说明
图1是本发明的电液位置伺服***液压回路图；
图中：1.液压站；2.电液伺服阀；3.压力传感器；4.流量传感器；5.蓄能器；6.阻尼器；7.双作用液压缸；8.质量负载；9.加载液压缸；10.三位四通电磁换向阀；11.比例溢流阀。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种电液位置伺服***实验台，由液压站1、伺服控制***、负载模拟***、数据***组成。液压站1采用大功率的电机和液压泵，提供稳定的液压大流量及大压力的液压油源。
伺服控制***主要由伺服控制器、电液伺服阀2、双作用液压缸7、位移传感器、压力传感器3、流量传感器4、蓄能器5等元件组成。伺服控制***是电液位置伺服***的最主要工作部分。两个蓄能器分别临近安装在双作用液压缸7两端的油口处，用于减轻双作用液压缸7活塞振动。两个压力传感器3分别安装于双作用液压缸7的两端油口处且在两个蓄能器5之前，用于实时检测液压缸两腔的压力变化，反映***工作压力状态。两个流量传感器4安装在双作用液压缸7的两端油口处且在两个压力传感器3之前，用于实时检测液压缸两腔的流量变化，反映***工作压力状态。伺服控制器是将输入指令电压信号同***反馈信号作比较，并将偏差信号放大提供电液伺服阀线圈所需的驱动电压或电流。电液伺服阀2是***的核心部件，根据伺服控制器的输出信号控制流向双作用液压缸7的油液。位移传感器沿活塞杆方向安装在双作用液压缸7的一侧，用于实时检测双作用液压缸7活塞杆位移状态，并将位移信号输入到伺服控制器。伺服控制器接收PLC发出的信号和位置传感器的输出信号，经过伺服控制器处理后，输入电液伺服阀2的控制线圈。电液伺服阀2接收到伺服控制器的信号后，开始工作并产生一定开口量，液压油经电液伺服阀2进入双作用液压缸7推动活塞连接质量负载8并带动加载液压缸9的活塞杆一起移动。双作用液压缸7和加载液压缸9的两端安装有流量传感器、压力传感器，能够实时监测并传送流量值和压力值到流量显示器、压力显示器及上位机PC端。
本发明的电液位置伺服***提供一种高油压、大负载实验台，可以模拟真实工况条件的液压伺服控制***，在该***上变换不同的负载条件，能够对液压伺服的控制性能和参数指标变化进行研究和分析。
负载模拟***主要由阻尼器6、质量负载8、比例加载***等组成。负载模拟***主要模拟不同惯性质量、不同阻力及阻力实时可变的工作状况。阻尼器6安装于双作用液压缸7的左端，作用于双作用液压缸7的左端，提供不同阻尼力的缓冲作用。质量负载8与双作用液压缸7的右端连接，可以根据实际工作状况进行调整，提供不同质量的惯性负载。比例加载***主要由加载液压缸9、三位四通电磁换向阀10、比例溢流阀11、压力传感器3、流量传感器44等元件组成。加载液压缸9是单杆液压缸，加载液压缸9的活塞杆与质量负载8接触，通过质量负载8向左端的双作用液压缸7提供不同的加载力。比例溢流阀11将液压站1提供的液压油源进行调节，控制比例加载***的工作压力，以达到控制加载液压缸9提供的加载力。三位四通电磁换向阀10安装于比例溢流阀11之后，通过三位四通电磁换向阀10控制液压油的流向，以达到加载液压缸9的移动方向。两个压力传感器3、两个流量传感器4分别安装在加载液压缸9的两端的油口处，且流量传感器4安装于压力传感器3之前，用于实时监测加载液压缸9两端的实际流量、压力。比例加载***安装有比例溢流阀11，将来自液压站的液压油调节至需要的压力。
数据***主要由PLC控制器、压力显示器、流量显示器、位移显示器、上位机PC等组成。数据***用于显示各个环节的压力状态、流量状态、双作用液压缸活7塞杆的位移状态，使试验人员更加清晰直观的观察各个环节的工作状况。将数据通过PLC控制器采集并传输到上位机的PC端，方便试验人员对试验性能和结果的分析。
在上位机PC端设定比例加载***的加载力，并将指令信号传送到PLC控制器，通过PLC控制器将指令信号转化为电信号并传送给比例加载***的比例溢流阀11，比例溢流阀11接收到电信号后调节比例加载***的工作压力，以达到调节加载液压缸的加载力的目的。同时调节负载质量8的质量和阻尼器6的阻尼力，以模拟一定工作环境的负载状况。
在上位机PC端设定伺服***的工作状态，并将指令信号传送到PLC控制器，通过PLC控制器将指令信号转化为电信号并传送给伺服***的伺服控制器，伺服控制器接收PLC发出的电信号和位置传感器的输出信号，经过伺服控制器处理后，输入电液伺服阀2的控制线圈。电液伺服阀2接收到伺服控制器的信号后，开始工作并产生一定开口量，液压油经电液伺服阀2进入双作用液压缸7推动活塞推动负载8并带动加载液压缸9的活塞杆一起移动。同时，位移传感器检测双作用液压缸7活塞杆的位置变化，实时输出位置信号至伺服控制器、位移显示器及PLC控制器。双作用液压缸7两端的两个压力传感器3、两个流量传感器4实时监测双作用液压缸7两端的流量和压力值，并将信号传送至流量、压力显示器及PLC控制器。PLC控制器将接收到的位移、流量、压力信号传送至上位机PC端。

Claims (3)

1.一种电液位置伺服***实验台，包括液压站、伺服控制***、负载模拟***、数据***，其特征在于：所述液压站由大功率的电机和液压泵组成，并分别连接伺服控制***和负载模拟***，为伺服控制***和负载模拟***提供稳定的液压大流量及大压力的液压油源；所述负载模拟***连接伺服控制***，为伺服控制***提供模拟不同惯性质量、不同阻力及阻力实时可变的工作状况；所述数据***连接伺服控制***和负载模拟***，用于将伺服控制***和负载模拟***工作状态实时显示；所述伺服控制***由伺服控制器、电液伺服阀、双作用液压缸、位移传感器、压力传感器、流量传感器、蓄能器组成，液压站通过电液伺服阀连接双作用液压缸，两个蓄能器分别安装在双作用液压缸两端的油口处，用于减轻双作用液压缸活塞振动，两个压力传感器分别安装于双作用液压缸的两端油口处且在两个蓄能器之前，用于实时检测液压缸两腔的压力变化，反映***工作压力状态；两个流量传感器分别安装在双作用液压缸的两端油口处且在两个压力传感器之前，用于实时检测双作用液压缸两腔的流量变化，反映***工作压力状态；位移传感器沿活塞杆方向安装在双作用液压缸的一侧，用于实时检测双作用液压缸活塞杆位移状态，并将位移信号输入到伺服控制器，伺服控制器接收PLC发出的信号和位置传感器的输出信号，经过处理后，输出控制信号给电液伺服阀，电液伺服阀根据伺服控制器输入的控制信号控制流向双作用液压缸的油液，从而控制双作用液压缸推动活塞杆和与活塞杆连接的负载模拟***的质量负载和阻尼器一起移动。
2.根据权利要求1所述的电液位置伺服***实验台，其特征在于：所述负载模拟***由阻尼器、质量负载、比例加载***组成，阻尼器安装于双作用液压缸的左端，并作用于双作用液压缸的左端，提供不同阻尼力的缓冲作用；质量负载与双作用液压缸的右端连接，可以根据实际工作状况进行调整，提供不同质量的惯性负载；所述比例加载***主要由加载液压缸、三位四通电磁换向阀、比例溢流阀、压力传感器、流量传感器组成；加载液压缸是单杆液压缸，加载液压缸的活塞杆与质量负载接触，通过质量负载向左端的双作用液压缸提供不同的加载力；加载液压缸通过三位四通电磁换向阀连接液压站；三位四通电磁换向阀与液压站之间还连接有比例溢流阀，比例溢流阀将液压站提供的液压油源进行调节，控制比例加载***的工作压力，以达到控制加载液压缸提供的加载力；三位四通电磁换向阀安装于比例溢流阀之后，通过三位四通电磁换向阀控制液压油的流向，以达到加载液压缸的移动方向；两个压力传感器、两个流量传感器分别安装在加载液压缸的两端的油口处，且流量传感器安装于压力传感器之前，用于实时监测加载液压缸两端的实际流量、压力。
3.根据权利要求1所述的电液位置伺服***实验台，其特征在于：所述数据***由PLC控制器、压力显示器、流量显示器、位移显示器、上位机PC组成，PLC控制器信号输入端连接压力传感器、位移传感器、流量传感器，用于采集伺服控制***和负载模拟***的工作状态数据，信号输出端连接压力显示器、流量显示器、位移显示器，用于显示伺服控制***和负载模拟***的压力状态、流量状态、双作用液压缸活塞杆的位移状态，使试验人员更加清晰直观的观察各个环节的工作状况；PLC控制器将采集的伺服控制***和负载模拟***的工作状态数据传输到上位机的PC端，方便试验人员对试验性能和结果的分析。
CN201811509404.8A 2018-12-11 2018-12-11 电液位置伺服***实验台 Pending CN109616001A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811509404.8A CN109616001A (zh) 2018-12-11 2018-12-11 电液位置伺服***实验台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811509404.8A CN109616001A (zh) 2018-12-11 2018-12-11 电液位置伺服***实验台

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109616001A true CN109616001A (zh) 2019-04-12

Family

ID=66008042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811509404.8A Pending CN109616001A (zh) 2018-12-11 2018-12-11 电液位置伺服***实验台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109616001A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112014065A (zh) * 2020-08-14 2020-12-01 合肥工业大学 一种波浪能转换半物理仿真试验台
CN112178009A (zh) * 2020-09-29 2021-01-05 燕山大学 一种电液执行器性能测试实验台
CN113258736A (zh) * 2021-05-24 2021-08-13 安徽龙磁科技股份有限公司 一种基于位移控制的磁瓦模具注料量控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101629872A (zh) * 2009-08-04 2010-01-20 上海盾构设计试验研究中心有限公司 模拟试验台侧向液压加载***
CN102226453A (zh) * 2011-06-22 2011-10-26 太原理工大学 一种双余度电液伺服执行器
CN202091298U (zh) * 2011-05-15 2011-12-28 浙江大学 基于伺服阀并联的大流量高频响电液振动装置
CN203335494U (zh) * 2013-05-08 2013-12-11 中国重型机械研究院股份公司 一种液压式平衡结晶器重力负载的伺服液压缸阀装置
CN104564915A (zh) * 2015-01-28 2015-04-29 太原理工大学 泵阀复合双自由度电液运动加载控制方法
CN104930017A (zh) * 2015-06-29 2015-09-23 中国科学院广州能源研究所 一种可调节两端缓冲能量的液压装置
CN108005971A (zh) * 2017-11-07 2018-05-08 哈尔滨理工大学 双阀控缸带负载力控补偿协同装置及其控制方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101629872A (zh) * 2009-08-04 2010-01-20 上海盾构设计试验研究中心有限公司 模拟试验台侧向液压加载***
CN202091298U (zh) * 2011-05-15 2011-12-28 浙江大学 基于伺服阀并联的大流量高频响电液振动装置
CN102226453A (zh) * 2011-06-22 2011-10-26 太原理工大学 一种双余度电液伺服执行器
CN203335494U (zh) * 2013-05-08 2013-12-11 中国重型机械研究院股份公司 一种液压式平衡结晶器重力负载的伺服液压缸阀装置
CN104564915A (zh) * 2015-01-28 2015-04-29 太原理工大学 泵阀复合双自由度电液运动加载控制方法
CN104930017A (zh) * 2015-06-29 2015-09-23 中国科学院广州能源研究所 一种可调节两端缓冲能量的液压装置
CN108005971A (zh) * 2017-11-07 2018-05-08 哈尔滨理工大学 双阀控缸带负载力控补偿协同装置及其控制方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112014065A (zh) * 2020-08-14 2020-12-01 合肥工业大学 一种波浪能转换半物理仿真试验台
CN112178009A (zh) * 2020-09-29 2021-01-05 燕山大学 一种电液执行器性能测试实验台
CN113258736A (zh) * 2021-05-24 2021-08-13 安徽龙磁科技股份有限公司 一种基于位移控制的磁瓦模具注料量控制方法
CN113258736B (zh) * 2021-05-24 2023-11-10 安徽龙磁科技股份有限公司 一种基于位移控制的磁瓦模具注料量控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109616001A (zh) 电液位置伺服***实验台
CN101769818B (zh) 气液伺服式水平冲击试验机
CN103644151B (zh) 节能低冲击液压缸测试试验台液压控制***
CN103526948B (zh) 智能张拉***的控制方法及智能张拉***
CN103775437A (zh) 液压缸试验台负载模拟装置及其控制方法
CN204512069U (zh) 节能型挖掘机液压缸测试试验台液压控制***
CN102393340A (zh) 连杆液压疲劳试验***
CN104006034A (zh) 液压伺服变载荷加载试验台
CN103383577B (zh) 一种调压阀压力调节控制***
CN202853970U (zh) 应力式三轴仪的气压加荷装置
CN100561161C (zh) 一种用于海洋平台的调谐质量阻尼器半实物仿真测试方法和***
CN106762987A (zh) 一种工程车辆液压***综合训练平台
CN204572637U (zh) 采用负载敏感的工程机械液压***
CN102840972A (zh) 机械零件测试试验台用液压加载装置
CN104632786A (zh) 单向交流液压实验控制***及其实验方法
CN110529465A (zh) 工程机械负载口独立控制液压模拟实验***及控制方法
CN202229995U (zh) 一种连杆液压疲劳试验***
CN109345943A (zh) 一种基于互联网的液压元件理论与实验同步教学***
CN205280391U (zh) 自锁摆动液压机性能检测试验台
CN108508742A (zh) 拖拉机电液悬挂快速控制原型***及测试方法
CN211370887U (zh) 柔性液压节流调速回路实验***
CN113417906A (zh) 一种臂架机械用长行程液压缸可靠性试验装置
CN209014368U (zh) 一种两通道电液伺服加载***
CN202853888U (zh) 机械零件测试试验台用液压加载装置
CN210978063U (zh) 工程机械负载口独立控制液压模拟实验***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190412