1.5mn伺服电机双向泵控实验压机液压系统设计

《1.5mn伺服电机双向泵控实验压机液压系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、燕山大学本科毕业设计（论文）开题报告课题名称：1.5MN伺服电机双向泵控实验压机液压系统设计学院（系）：机械工程学院年级专业：13级机控2班学生姓名：谷岩帅指导教师：孔祥东教授完成日期：2017.3.26一、国内外研究动态，选题的依据和意义1.1、实验压机概述实验压机是机械工业中各生产企业、科研单位进行试验的一种关键设备，适用于各种不同工艺的试验。实验压机要求精度高、重复性好、参数变换范围大，经常变动的工艺条件。液压系统是实验压机的重要组成部分，其主要作用是控制液压缸活塞动作，满足各种工艺要求，其工作性能对实验压机的工作效率与加工产品质量均有很大的影响。

2、目前现有实验压机存在智能化低，难以对试验参数进行精确控制，液压系统自动化程度低，无多段加压、保压等功能缺陷。随着新技术不断在液压行业中应用与发展，对实验压机液压系统的设计与革新有了重大的突破。本文研究的伺服电机双向泵控实验压机液压系统正是将交流变频伺服技术应用于液压系统设计的产物。1.2、实验压机国内外研究现状伺服实验压机是一种以液体为工作介质，应用伺服电机驱动双向定量泵，通过液压系统驱动滑块运动的一种液压机。伺服实验压机采用伺服电机进行驱动，可以减少控制阀回路。伺服实验压机通过控制交流伺服电机的转速来控制泵的转速进而控制其流量和流速。交流伺服电机具有控

3、制性能好、可靠性高和效率高等优点，可以简化实验压机的液压系统结构，提高实验压机的工作性能。日本第一电气株式会社研究无阀电液伺服系统己有十多年了，其产品也得到了广泛应用，并成功将其应用在压力机上。日本的液压机生产公司以容积控制电液伺服系统为基础研发了泵控伺服液压机，这种液压机具有柔性高、节能降噪等众多优点，是液压机未来发展的一个重要方向。1994年，小松公司成功开发出了伺服液压机。美国的WIDEMANN和W.A.WHITNEY公司，日本的会田公司，以及瑞士的RASKIN公司也都在展开伺服液压机的研发工作。2012年11月，德国福伊特公司在汉诺威机床展上展出

4、1台500kN的伺服液压机样机，500kN伺服液压机如图1所示，该伺服液压机通过伺服电机驱动内啮合齿轮泵，具有优良的工作性能。图2和图3分别为日本网野公司研发的20000kN和6000kN的伺服液压机，己成功应用于工业生产。目前国内伺服液压机的研究可分为两种:一种是采用交流伺服电机取代普通交流异步电机，并配以定量泵，组成泵控伺服液压系统(也称为无阀液压伺服系统)，目前市面上常见的伺服液压机多采用该种方案;另一种是无泵式伺服液压系统，即采用伺服电机通过机械结构驱动液压增压系统工作，这种方案目前正处于研究阶段，但未来发展空间巨大。国内伺服液压机多采用伺服电机

5、驱动的泵控系统。该系统通过控制伺服电机的正反转控制液压油的流动方向，进而控制滑块的运动方向。通过控制伺服电机的转速控制液压油的流动速度，进而控制滑块的运动速度。通过控制伺服电机的转矩控液压油的流动压力，进而控制滑块的锻压力。如图4所示，合肥合锻机床股份有限公司成功研发了SHPH系列数控伺服液压机。SHPH系列数控伺服液压机与普通液压机比较可节约电能20%~60%，平均降低噪音20dB，可减少50%的液压油用量及消耗。1.3、伺服直驱泵控液压系统国内外研究现状伺服电机双向泵控液压系统是一种将交流伺服和变频技术与液压相互结合，通过改变伺服电动机的转速进而改变

6、液压泵的输出流量的新型的调速方法，即所谓的“伺服直驱泵控液压系统”。伺服直驱泵控液压系统是近些年来国际液压技术的一项重大科技技术成果，在国外其被称之为直驱式容积控制电液伺服系统(DirectDriveVolumeControlElectro-hydraulicServoSystem，简称DDVC)，有时也简称为“无阀系统”(指不用电液伺服阀)、变转速液压系统。日本、美国、德国和瑞典等国是世界上最早研究伺服直驱泵控液压系统的国家。日本在伺服直驱泵控液压系统的研究方面处于世界领先的水平，在其工业生产的各个领域已经投入使用。日本第一电气株式会社通过对伺服直驱泵

7、控液压系统十余年的不懈研究，技术已经日趋成熟并成功的在注塑机、精密锻压机、连铸设备、成形机及船舶舵机和减摇装置等工程化产品中应用。此外，日本油研公司研发出由变频交流伺服电机驱动定量泵组成的IH伺服控制单元，该单元设置了位置和压力传感器，通过速度反馈控制变频伺服电机转速来实现液压泵的输出流量的改变，进而成功解决了对速度、位置、压力的闭环控制。目前IH伺服控制单元的应用领域涵盖了机床、锻压、冶金等机械装置中，并有多种型号的新产品投入工业使用。日本川崎公司开发了“川崎ECOservo"伺服直驱泵控液压系统，将变频器与廉价的感应电机结合，利用高压大流量定量泵实现

8、了高精度控制。同时利用具有反馈功能的控制器实现了位置与压力控制。美国、德国、瑞士