一种多功能综合实验平台装置的制造方法-尊龙凯时官方app下载

文档序号:9454114阅读:446来源:国知局
一种多功能综合实验平台装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电液伺服技术领域,具体涉及一种多功能综合实验平台装置。
【背景技术】
[0002]节能减排是当今工业领域倡导的理念。工业装备特别是大型工业设备都需要有大功率驱动设备,以保证稳定运行。液压系统因其稳定,功率大,控制精度高,效率高等优势在工业领域得到广泛应用。
[0003]传统的电液伺服控制系统按液压控制元件不同,分为容积控制和阀控节流控制两大类。容积控制是通过改变栗的排量或马达的排量来调节执行元件的输出,驱动电机的速度恒定,优点是无节流溢流损失,效率高;但是惯性大,响应速度慢,控制精度不高,只适合对响应速度和控制精度要求不高的场合。阀控节流控制系统的响应速度块,控制精度高,但由于存在节流溢流损失,效率低,系统温升高。
[0004]随着伺服电机控制技术的快速发展,国内外在近年来发展了一种新型电液伺服系统--直驱容积控制式电液伺服系统。
[0005]直驱容积控制式电液伺服系统是用伺服电机直接驱动双向栗的栗源,目前最常用的方案是采用伺服电机驱动双向内啮合齿轮栗的方案,通过调节伺服电机的速度来控制液压执行元件的输出,调节伺服电机的旋转方向来调节执行元件的方向。通过改变电动机的旋转方向、速度和运转时间来控制液压执行元件的运动方向、速度、位置和输出力(或力矩)。目前的直驱容积控制式电液伺服系统具有节能、低成本、高寿命,集成度高等特点。但也存在动态响应速度慢的缺点。
[0006]为提高直驱容积控制式电液伺服系统的响应速度,本发明提出一种新型采用伺服电机驱动双向变量栗的新型直驱容积控制方案,同时调节伺服电机的速度和变量栗的排量,以提高系统的响应速度。对一些响应速度和控制精度要求非常高的场合,可以采用直驱容积控制和阀控联合控制的方案,在提高系统的功率效率的同时能保证系统的控制精度。
[0007]因此,为了研究新型直驱容积控制电液伺服系统的动静态特性和控制策略,以及采用新型直驱容积控制和阀控联合控制的系统的动静态特性和控制策略,本发明提出了一种直驱和阀控联合的液压综合节能实验平台。既能进行阀控实验,又能进行直驱控制实验,还能进行直驱和阀控联合控制实验;其液压执行机构有液压缸和液压马达两种。

【发明内容】

[0008]本发明的目的是提供一种多功能综合实验平台装置,该平台装置将直驱油源和阀控油源并联接在液压缸或液压马达上,既能进行阀控实验,又能进行直驱容积控制实验,还能进行直驱容积控制和阀控联合控制实验,为了更进一步的保证实验精度,本发明对本实验中使用的滚筒进行了改进,以保证负载装置的运行不会因为钢丝绳缠绕问题对实验精度造成影响。
[0009]为实现上述方案,本发明提供了一种多功能综合实验平台装置,包括交流伺服电机、双向变量栗、补油装置、安全阀、锁阀、截止阀、液压缸、液压马达、滚筒、比例换向阀、溢流阀、定量栗、普通电机、流量传感器、压力传感器、滚筒转速传感器、位移传感器、控制器和负载装置,所述交流伺服电机通过连接轴与双向变量栗连接,双向变量栗通过管道a和管道b分别连接到液压马达的a进口和b进口,液压马达通过输出轴与滚筒连接,所述滚筒包括内滚筒、外滚筒、和气缸,内滚筒表面开有滑槽,外滚筒套接在内滚筒上,外滚筒表面设有螺旋槽,气缸安装在内滚筒一侧并通过气动伸缩头与外滚筒连接,所述外滚筒通过钢丝绳与负载装置连接;双向变量栗的a 口、补油装置的液控单向b 口和k 口、安全阀的p 口、锁阀的a 口和k 口通过油管并联在一起;所述锁阀的b 口连接双向流量计的a 口,所述双向流量计的b 口、第一截止阀的a 口、第二截止阀的a 口和压力传感器的p 口通过油管相连;所述第二截止阀的b 口与液压马达的a 口相连,所述第一截止阀的b 口与液压缸的无杆腔相连;所述双向变量栗的b 口、补油装置的液控单向阀b 口和k 口、安全阀的p 口、锁阀的a 口和k口通过油管并联在一起;所述补油装置液控单向阀a 口、安全阀的t 口通过油管接回油箱;所述普通电机通过输出轴与定量栗相连;所述定量栗出油口、溢流阀的p 口、比例换向阀的p 口通过管道相连;所述比例换向阀的t 口接油箱,所述比列换向阀的a 口和b 口分别与锁阀的液控单向阀b 口相连。
[0010]在上述技术方案中,为了更进一步的保证实验精度,本发明对本实验中使用的滚筒进行了改进,滚筒包括内滚筒、外滚筒和气缸,内滚筒表面开有滑槽,外滚筒套接在内滚筒上,外滚筒表面设有螺旋槽,气缸安装在内滚筒一侧并通过气动伸缩头与外滚筒连接,外滚筒通过钢丝绳与负载装置连接;液压马达通过输出轴带动内滚筒运转,内滚筒带动外滚筒运转,同时外滚筒通过气缸的驱动可以在内滚筒表面滑槽的轴向运动,外滚筒表面设有螺旋槽,方便钢丝绳的缠绕,通过控制外滚筒轴向运动速度和旋转速度,实现钢丝绳的移动缠绕,防止钢丝绳由于总是缠绕在滚筒一处使得缠绕直径变大,进而影响负载装置的移动,对实验精度造成影响。
[0011]在上述技术方案中,所述负载装置包括滑轮a、滑轮b、滑轮c和质量块m,所述质量块m通过钢丝绳连接到滚筒或液压缸的杆上。
[0012]在上述技术方案中,所述滚筒的输出轴处安装有转速传感器,所述液压缸连杆处安装有位移传感器;所述滚筒转速传感器的信号输出端、液压缸位移传感器信号输出端与控制器的输入信号端口相连,所述控制器的输出信号端口分别与直驱油源伺服电机驱动器和比例换向阀相连。
[0013]在上述技术方案中,所述质量块通过滑轮为液压缸提供水平大小恒定的单向负载,通过所述滑轮改变受力方向,通过所述质量块和滚筒实现液压马达的负载模拟。
[0014]在上述技术方案中,所述交流伺服电机驱动双向变量栗形成直驱油源,所述普通电机驱动定量栗形成普通油源,通过直驱控制器指令改变伺服电机转速和转向以及通过阀控制器改变伺服阀阀口的大小和方向,实现液压缸或液压马达的启动、变速、换向和停止。
[0015]在上述技术方案中,通过所述第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀和第四截止阀的启闭可进行普通阀控液压缸实验和阀控液压马达实验。
[0016]在上述方案中,通过所述第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀和第四截止阀的启闭可进行直驱容积控制液压缸和直驱容积控制液压马达实验。
[0017]在上述方案中,通过所述第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀和第四截止阀的启闭可进行直驱和阀控联合控制液压缸和液压马达实验。
[0018]在上述方案中,所述的伺服电动机、双向变量栗、补油装置、安全阀、普通电动机、定量栗、溢流阀、比例换向阀、油箱组成液压栗站。
[0019]在上述方案中,所述的锁阀、流量传感器、4个截止阀、2个压力传感器、液压马达、滚筒、液压缸、位移传感器、负载部分组成一个实验平台,负载部分位于中间位置。
[0020]在上述方案中,所述的两个压力传感器分别接在液压缸或液压马达的进出油口处,流量传感器接在主油路上,经过四个截止阀的通断,决定是测液压缸还是液压马达进出油压力和流量。
[0021]在上述方案中,所述的控制器主要包括工控机和运行于工控机上的控制器程序,给定滚筒转速或给定液压缸位移信号、两个压力传感器、流量传感器、滚筒转速传感器、位移传感器的输出提供给控制器,控制器的输出为直驱交流伺服电机的期望转速、比例换向阀的期望开口和双向变量栗的期望排量。
[0022]本发明的有益效果在于:
1)本多功能综合实验平台装置既能够实现单独进行开、闭环直驱和阀控马达或液压缸实验,也能实现直驱和阀控联合控制马达或液压缸实验,能够研究各种控制系统的动静态特性、控制策略,对比分析各方案的节能效果;
2)本多功能综合实验平台装置通过控制滚筒轴向运动速度和旋转速度,能够实现钢丝绳的移动缠绕,保证负载装置的运行不会因为钢丝绳缠绕问题对实验精度造成影响。
【附图说明】
[0023]图1是本发明的结构连接示意图。
[0024]图2是本发明中液压马达和滚筒的连接示意图。
[0025]图中:1-伺服电动机,2-双向变量栗,3-补油装置,4-安全阀,5-锁阀,6-第一截止阀,7-液压缸,8-负载装置,9-第二截止阀,10-液压马达,11-滚筒,12-第三截止阀,13-第四截止阀,14-比列换向阀,15-溢流阀,16-定量栗,17-普通电机,18-双向流量计,
19-压力传感器,20-
当前第1页1  
相关技术
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
网站地图