伺服技术在液压系统上的应用前景分析
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自动化中的应用直驱式容积控制DDVC电液伺服系统及应用液压控制技术在工业自动化中的应用一、前言随着工业自动化的不断发展,液压伺服系统作为一种优秀的动力传递和控制手段,被广泛应用于各种机械设备中。
其中,液压控制技术是实现高精度、高可靠性、大功率控制的关键技术之一。
本文将介绍一种新型的电液伺服系统——直驱式容积控制DDVC电液伺服系统,并探讨其在工业自动化中的应用。
二、直驱式容积控制DDVC电液伺服系统介绍1. 液压伺服系统的优缺点液压伺服系统是一种以液压元件为主要执行元件的动力传递和控制系统。
与机械传动和电传动相比,液压伺服系统具有以下优点:1.传动可靠、功率密度高2.传动平稳、响应快、精度高3.可以长时间连续运行4.可以抵抗恶劣环境的干扰和故障但是,液压伺服系统也有一些缺点:1.系统复杂、维护成本高2.需要较大的动力单元来提供液压能量3.液压元件噪音大、污染环境4.其调节性能受到流量特性和压力特性的限制2. 直驱式容积控制DDVC电液伺服系统的基本原理直驱式容积控制DDVC电液伺服系统是在已有容积式液压传动系统基础上,采用数字控制技术、高效率磁力直驱技术和容积控制技术相结合而成的一种新型的伺服系统。
其基本原理是通过等量液压缸直接驱动负载,纯数字化控制液压泵的输出流量和压力,实现系统的高精度、高效率、低噪音、无油污染和全数字化控制。
3. 直驱式容积控制DDVC电液伺服系统的主要特点直驱式容积控制DDVC电液伺服系统相比传统液压系统,具有如下特点:1.直接驱动负载,转换效率高2.无须传统控制阀和液压元件,系统压降小,无噪音,无油污染3.系统响应快、精度高、调控性能稳定、可靠性高4.可虚拟仿真工艺,大大缩短产品开发周期,提高产品质量和竞争力5.适应范围广,可广泛应用于各种机械设备中,特别是工业自动化领域三、直驱式容积控制DDVC电液伺服系统在工业自动化中的应用直驱式容积控制DDVC电液伺服系统在工业自动化中,可应用于各种液压传动系统,如卷取、输送、成型、调节、挤出等。
液压传动的现状及发展趋势摘要:通过对世界流体传动及控制技术发展趋势的分析,介绍了我国液压行业面临的危机和现状以及和世界水平的差距,并提出我国液压行业的发展方向和对策。
关键词:流体传动,液压控制,元件,仿真动力传动,以及运动控制依然是21世纪全球经济的重要组成部分,流体传动及控制术也依然是其中极为重要和积极的角色。
中国加入W TO ,液压工业在中国的发展将面临空前的挑战和机遇。
作为液压元件制造行业中的一员,在工作中,有幸接触了众多既是对手又是朋友的国外知名企业,每年的中国P TC展览会也感触颇深。
民族工业的振兴,需要每个人都为之努力。
希望中国液压工业能够在世界列强中占有一席之地。
1 液压传动技术发展现状近代液压传动技术是由19 世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的,最早实践成功的液压传动装置是舰船上的炮塔转位器,其后出现了液压六角车床和磨床,一些通用车床到20 世纪30年代末才用上了液压传动。
第二次世界大战期间,由于军事上的需要,出现了以电液伺服系统为代表的响应快、精度高的液压元件和控制系统,从而使液压技术得到了迅猛发展。
20 世纪50 年代,随着世界各国经济的恢复和发展,生产过程自动化的不断增长,使液压技术很快转入民用工业,在机械制造、起重运输机械及各类施工机械、船舶、航空等领域得到了广泛的发展和应用。
20世纪60 年代以来,随着原子能、航空航天技术、微电子技术的发展,液压技术在更深、更广阔的领域得到了发展,在工程机械,数控加工中心,冶金自动线等国民经济的各个方面也都得到了应用。
目前液压技术应用的主要领域是工程机械和冶金机械等,具体来说,液压系统在以下领域中有着广泛的应用。
(1) 工程机械工程机械是液压产品的最大用户,占行业销售的42.3% ,今后比例还会扩大。
每年为国产和合资生产的挖掘机、道路机械、建设机械、桩工机械、水泥搅拌车等配套所进口的液压件,约达1.5 亿美元以上。
(2) 机床机床产品需要大量高压、大流量柱塞泵,插装阀、叠加阀、电磁阀、比例阀、伺服阀、低噪声叶片泵和轻型柱塞泵等液气密元件产品。
2024年伺服压力机市场发展现状1. 引言伺服压力机是一种常见的机械设备,广泛应用于各个行业。
本文将对伺服压力机市场的发展现状进行分析和探讨。
2. 伺服压力机的定义和原理伺服压力机是一种利用伺服控制技术实现压力控制的设备。
其工作原理是通过电气系统和液压系统的配合,实现对压力的准确控制。
伺服压力机具有高精度、高稳定性和高灵活性的特点。
3. 伺服压力机市场规模分析经过多年的发展,伺服压力机市场规模不断扩大。
在全球范围内,伺服压力机的需求逐渐增加。
尤其是在一些高精度和高稳定性要求较高的领域,如汽车制造、航空航天等,伺服压力机的市场需求较为旺盛。
4. 伺服压力机市场竞争情况随着市场规模的扩大,伺服压力机市场竞争也日益激烈。
目前,市场上存在着众多的伺服压力机供应商,它们之间争夺市场份额。
竞争压力使得伺服压力机的价格逐步下降,同时也促使供应商不断提升产品质量和服务水平。
5. 伺服压力机市场发展趋势分析未来,伺服压力机市场将呈现以下几个发展趋势:5.1 技术创新和升级随着科技的进步,伺服压力机的技术也在不断创新和升级。
采用更先进的控制算法和传感器技术,以及更高效的液压系统,可以提高伺服压力机的性能和稳定性。
5.2 多功能化和自动化随着用户需求的多样化,伺服压力机将趋向于多功能化和自动化。
通过加入更多的控制模块和功能模块,伺服压力机可以满足不同行业和应用的需求,并提供更加智能化的控制。
5.3 环保和能效要求提高在全球环保意识的不断提高下,伺服压力机市场也面临着环保和能效要求的压力。
未来,伺服压力机将更加注重节能减排和环境友好,采用更加节能和环保的设计和制造技术。
6. 结论伺服压力机是一种具有广阔市场前景的设备。
随着技术的不断创新和市场需求的不断扩大,伺服压力机市场将继续保持快速发展。
然而,市场竞争也将变得更加激烈,伺服压力机供应商需要不断提升产品的性能和质量,以保持竞争优势。
以上为2024年伺服压力机市场发展现状的简要分析,希望能对相关行业的从业者和研究人员有所启示。
液压控制系统液压技术主要是由于武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。
随着控制理论的出现和控制系统的发展,液压技术与待腻子技术的结合日趋完善,从而产生了广泛应用于武器装备的高质量电液控制系统。
同时,液压技术也广泛地应用于许多工业部门。
在这个发展过程中,控制装置的需要反过来迫使液压元器件、液压控制系统不断更新,不断发展提高。
本文结合课堂所学,简要讲述液压技术的发展和应用。
1.液压传动将源动力的能量按一定方式和规律传递给工作机构的作用叫传动。
在机器中起传动作用的机构叫传动机构。
目前传动有五种型式:机械传动、电气传动、气体传动、流体传动和复合传动。
在液体传动中,有一种以液体为传动介质,主要靠受压液体的压力能来实现运动和能量传递的叫液压才传动。
图1为一个简单的连通器,可以用来传递能量。
图1.连通器简图当右边小活塞在外力Fo作用下,向下推压右边腔室的液体时,该处的液体通过两腔室间连通的通道被挤压到左边大腔室中,使重物G运动,这样就起到了传动能量的作用。
但这种简单的连通器不能连续工作,下面以一个简单的例子来分析液压传动系统。
如图2所示,小活塞及其活塞缸为主动缸,在单向阀配合下不断从邮箱吸油,排左边大缸腔,被称为液压泵。
左边大活塞及其缸腔为工作缸,不断得到压力油,不断推举重物做功,被称为液压缸。
从图中知道,液压泵、液动机(液压缸和液压马达)和控制阀为组成液压系统的三个主要部分,加上辅助装置和液压油,这五个部分是实际液压机构所必须的。
图2.千斤顶的原理图2.液压元件根据各个元件在液压系统中的作用,主要分为动力元件(液压能源)—液压泵,执行元件(液动机)—液压马达(输出旋转运动)和液压缸(输出直线运动),以及各种控制阀。
2.1.液压控制元件液压阀是液压系统的控制元件,通过它改变系统中流体的运动方向、压力和流量。
在节流式伺服系统中,它直接控制执行元件动作;在容积式伺服系统中,它直接控制着泵的变量机构,改变其输出流量,从而间接的对执行元件的动作进行控制。
电液伺服阀的发展历史、研究现状及发展趋势一、电液伺服阀的发展历史电液伺服阀是电气信号控制液压执行元件的一种装置,它的历史可以追溯到20世纪50年代。
起初,电液伺服阀主要应用于导弹制导系统、火箭发动机控制系统等高端军事领域,其功用是将电信号转换为液压信号,驱动液压执行元件执行动作。
随着工业自动化和现代工程技术的不断发展,电液伺服阀已经广泛应用于各类液压传动系统中,成为自动化系统控制领域重要的元器件之一。
二、电液伺服阀的研究现状在广泛应用的同时,电液伺服阀的研究也在不断发展。
当前,主要研究方向包括电磁阀技术、增量式数字伺服技术、膜片式伺服技术、高动态特性伺服技术以及基于智能算法的控制策略等。
电磁阀技术是当前电液伺服阀的核心技术之一,它的改进可以有效提高该类产品的性能和可靠性。
增量式数字伺服技术是新近出现的伺服技术,具有高精度、高速度的特点,性能更为优越。
另外,基于智能算法的控制策略运用较广泛,它可以优化电液伺服阀的控制性能,提高系统的自适应能力等。
三、电液伺服阀的发展趋势未来,电液伺服阀仍将朝着更加高端、多样化的方向发展。
首先,随着制造业的不断升级和发展,对工业自动化设备的要求也将越来越高,即对电液伺服阀的性能要求也越来越高。
其次,综合应用多种新技术,如高速差动式伺服阀,普通增量式伺服阀和高速可变式数字伺服阀等结合,可以实现多静态特性、高动态性能的电液伺服阀技术。
再次,现如今智能化制造飞速发展,电液伺服阀也将随之演进,如引入新型材料、新型工艺,使其具备更高的智能化水平,以适应不断变化的市场需求。
以上是电液伺服阀的发展历史、研究现状及发展趋势的相关内容。
浅谈关于液压伺服系统的研究的论文本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!论文关键词数控液压伺服系统数控改造论文摘要随着液压伺服控制技术的飞速发展,液压伺服系统的应用越来越广泛,随之液压伺服控制也出现了一些新的特点,基于此对于液压伺服系统的工作原理进行研究,并进一步探讨液压传动的优点和缺点和改造方向,以期能够对于相关工作人员提供参考。
一、引言液压控制技术是以流体力学、液压传动和液力传动为基础,应用现代控制理论、模糊控制理论,将计算机技术、集成传感器技术应用到液压技术和电子技术中,为实现机械工程自动化或生产现代化而发展起来的一门技术,它广泛的应用于国民经济的各行各业,在农业、化工、轻纺、交通运输、机械制造中都有广泛的应用,尤其在高、新、尖装备中更为突出。
随着机电一体化的进程不断加快,技术装各的工作精度、响应速度和自动化程度的要求不断提高,对液压控制技术的要求也越来越高,文章基于此,首先分析了液压伺服控制系统的工作特点,并进一步探讨了液压传动的优点和缺点和改造方向。
二、液压伺服控制系统原理目前以高压液体作为驱动源的伺服系统在各行各业应用十分的广泛,液压伺服控制具有以下优点:易于实现直线运动的速度位移及力控制,驱动力、力矩和功率大,尺寸小重量轻,加速性能好,响应速度快,控制精度高,稳定性容易保证等。
液压伺服控制系统的工作特点:(1)在系统的输出和输入之间存在反馈连接,从而组成闭环控制系统。
反馈介质可以是机械的,电气的、气动的、液压的或它们的组合形式。
(2)系统的主反馈是负反馈,即反馈信号与输入信号相反,两者相比较得偏差信号控制液压能源,输入到液压元件的能量,使其向减小偏差的方向移动,既以偏差来减小偏差。
(3)系统的输入信号的功率很小,而系统的输出功率可以达到很大。
因此它是一个功率放大装置,功率放大所需的能量由液压能源供给,供给能量的控制是根据伺服系统偏差大小自动进行的。
我国液压技术发展现状分析及展望近代液压技术在上个世纪的石油工业中发展,舰船炮塔转位器最早出现液压产品,随后车床及磨床上也得到应用。
上个世纪30年代,普通车床上开始应用液压传动。
二战期间,伺服液压元件及控制系统得到广泛应用,致使液压技术获得极速发展。
1、液压系统应用领域20世纪50年代,伴随经济复苏,加工过程自动化水平逐渐提高,使液压技术可能转向民用领域,在机械、船舶、航空、航天等领域获得广泛应用。
上世纪60年代至今,因航天、航空、电子等技术发展,液压技术得到推广,在机械行业、机床、自动化生产线等方面得以使用。
总体而言,液压系统在以下7个领域有广泛应用。
(1)机械行业。
机械行业的液压系统为其重要组成部分。
例如挖掘机、混凝土搅拌车等设备的液压件。
(2)冶金行业。
冶金行业液压产品大约占设备总费用11%,其行业改造为液压产品提供了广阔市场。
此外,大量泵、阀、油缸也为液压系统必不可少的液压元件。
(3)武器设备。
当代武器设备上的液压元件的维护已成为重要研究方向,成为提高战斗力和武器寿命的重要因素。
(4)机床设备。
目前数控机床已为精密加工提供了可能,机床的液压系统所须大量泵阀液、气压元件。
(5)汽车产业。
汽车产业所需的变向助力泵,汽车制造设备上的各种泵阀、气源以及气缸等液压元件。
(6)液压测试台。
液压新产品投产前均需相应试验台进行测试其性能好坏,液压测试台成为液压技术的应用场合之一。
(7)游乐场所。
随着人们生活水平提高,娱乐设施逐渐成为人们生活一部分。
游乐设备上液压产品的使用极为普遍。
2、我国液压技术发展现状液压传动以流体为工作介质对能量进行传动及控制的传动方式。
相对其它传动形式,其具有输入力量大,结构紧凑,体积小,调速便利及便于控制等优点,从而被广泛应用。
目前我国制造业快速发展,正经历从制造大国向制造强国的转变,但因液压元件基础研究水平不高,严重制约其核心技术提升,正处于困难和机遇并存阶段。
液压技术对于我国机械制造业来说,具有极其重要作用,为一个十分重要的基础研究领域。
伺服控制器在液压系统中的应用液压系统是一种利用液体传输能量、实现运动控制的系统。
在液压系统中,伺服控制器扮演着至关重要的角色。
伺服控制器通过监测反馈信号,并根据预设的目标值来调节液压系统中的执行元件,从而实现精准的运动控制和位置控制。
本文将探讨伺服控制器在液压系统中的应用,并分析其优势和局限性。
首先,伺服控制器在液压系统中的应用非常广泛。
液压系统常被用于需要大功率、高精度和快速响应的工程领域。
例如,工业自动化设备、机械加工、模具制造、航空航天等行业都广泛采用伺服控制器来实现精确的位置控制和运动轨迹控制。
伺服控制器不仅能够控制液压系统中的液压阀门和执行元件,还可以通过配合相应的传感器实现对温度、流量、压力等参数的实时监测和反馈控制。
这样一来,伺服控制器不仅可以提高液压系统的运动控制精度,还可以提高系统的安全性、可靠性和反应速度。
其次,伺服控制器在液压系统中具有多种优势。
首先,伺服控制器拥有高响应速度和精确的运动控制能力。
液压系统的执行元件需要根据输入信号实现快速、准确地移动到预定的位置,而伺服控制器正是通过对反馈信号的快速处理和调节,使得液压系统能够实时响应外部指令,并实现高精度的运动控制。
其次,伺服控制器具有较高的稳定性和抗干扰能力。
液压系统常面临来自外界环境和内部部件的干扰,例如温度变化、压力波动等,而伺服控制器通过智能算法和滤波器的设计,可以减小这些干扰的影响,保持系统的稳定性和可靠性。
此外,伺服控制器还可以通过软件调节参数、曲线优化等方法来适应不同的工况需求,提高液压系统的性能和适应性。
然而,伺服控制器在液压系统中也存在一些局限性。
首先,伺服控制器的成本较高。
相比于传统的液压系统控制方式,伺服控制器所需的硬件设备和软件系统价格昂贵,对于一些低成本、大批量的应用场景可能不够经济实用。
其次,伺服控制器的维护和修复相对复杂。
伺服控制器需要配备专业的技术人员进行维护和修复,一旦发生故障,往往需要更长的停机时间和更高的维修成本。
伺服技术在液压系统上的应用前景分析
塑料制品与塑机的增长在国内外均呈现强劲的势头。
预计年均增长率在6%左右,国内年市场容量约为150亿。
华南地区就约占40亿,其中深圳、广州、东莞、佛山、中山等地每年均有上亿的资金投入到塑机的采购行列中。
一现在塑机的发展有以下几个明显的方向:
1 精密。
在塑料制品中,除玩具行业对注塑机的要求相对较低外,其余的行业如家电、汽配、电子接插器件、光碟等均对注塑机有精密成型有要求,其中用于光碟生产的注塑机对精密成型的要求达到0.01mm,至今国内仍无可以稳定地生产光碟的注塑机。
2 节能。
由于塑料制品生产厂商对利润最大化的追求、化工原料的不断涨价和电力分配的日益紧张,各塑料制品生产厂商和注塑机生产厂商越来越关注注塑机是节能性能。
同样性能的注塑机耗费更低的能量,是塑料制品生产厂商与注塑机生产厂商的共同追求。
3 快速
注塑机速度越快,则生产效率越高,塑料制品生产厂商赚钱越多。
同时,其在同行的竞争中有更大的优势。
4 环保
政府越来越关注民生,好的生产环境可以提高工人的工作效率,减少缺勤率。
现今注塑机生产厂家,如海天与震雄,其生产的注塑机各有优点,而且特点鲜明。
如海天以稳定、故障率低著称。
震雄以快速、节电著称。
然而这两家在国内算是注塑机巨头的企业也有自己的软肋,即无法推出有自主产权的高精密机和高节能机。
震雄的成功在于其推出变量泵机型替代原有的定量泵机型,其主要特点是注射速度提高了约20%,节电约20-40%。
在精密成型上基本保持不变或稍逊,在环保方面,噪音升高了约5dB。
震雄此举取得了巨大的成功,其属下震德公司在三年内年销售额由1亿升至6亿多,至今这种配置的注塑机仍是震德的主打机型。
由此可以看出,注塑机用户对节电和快速需求是多么的强烈。
二伺服油压系统的优点
伺服油压系统是指由专用驱动器和伺服电机驱动的,能实现流量、压力的闭环控制和输出的液压动力源。
一般伺服油压系统配备有含旋转编码器的伺服电机、含压力传感器的和液压回路的油泵及专用的伺服控制器组成。
伺服油泵把传统的阀控调速回路(定量泵机型)或泵控——节流调速(开环变量泵)回路变为泵控调速回路,无节流或溢流损失。
主要具有以下特点:
1 高响应高精度
压力及流量响应时间小于85ms,最高可达50ms,响应性优于变量泵系统;压力及流量重复再现性小于1%,而变量泵油压系统的压力及流量重复再现性分别为为2%和3%,重复精度远优于变量泵系统;流量、压力实现了闭环控制;有良好的低速稳定性,可实现低速及低压的可靠控制;可实现对射胶油缸的伺服控制;伺服油压系统比变量泵系统更适合精密成型。
由于实现了压力及流量的闭环控制,所以伺服油压系统可以很方便地实现对某个油缸(对注塑机而言,一般是射胶油缸)的NC控制。
实现对注塑机某个动作(如:射胶动作)的实时、在线的精密控制。
对油缸的NC控制可以配置闭环控制器来实现,这样做可以大幅度提高注塑机射胶的精度。
对于某些特别的有同步动作的注塑机而言,由于伺服油压系统的精度较高,可以用两套伺服油压系统实现对同步动作的精密控制,其成本比伺服阀控系统低,但效率比伺服阀控系统高。
2高射速高效率
图一:伺服油压系统与各传统油压系统的效率对比在相同的电机功率的情况下,伺服油泵液压系统的射出速度可高出变量泵液压系统的射出速度20%以上。
提高了成型产品的生产效率。
由于伺服油泵的伺服马达与油泵等的机械效率很高,其控制也实现了高效控制,浪费的能量很少,所以伺服油压系统的效率很高。
在实际的设计中,伺服油压系统可以取更高的过载系数。
相同功率的配置可以有更大的流量输出,当然会使注塑机跑得更快。
相同的功率浪费的能源更少,当然会使生产效率更高。
3 低能耗
图二:伺服油压系统与各传统油压系统的能耗对比
伺服油压系统节电是理所当然的,一般情况下,能比变量泵机型节省20%-60%的电力,
保压和冷却时间越长,则节电越明显。
图中各曲线所围的面积为耗电量,伺服油压系统的曲
线所围的面积最少,所以的耗电量最低,在保压时耗电极少,在冷却时伺服油压系统的曲线
几乎贴近X轴线,此时耗电量接近于零。
同时由于伺服油压系统的油温温升很少,所以同
时也可以节省冷却水排量和减少油箱的容量。
4 低噪音
伺服油压系统的噪音最大值为70dB,小于变量泵机型约8 dB,使工厂有更舒适的环境。
节约隐性成本。
5 无冲击油路设计
根据我们多年的设计经验,完全可以实现无冲击油路设计。
无冲击油路的设计是必要的,它可以增加伺服油压系统的稳定性,减少伺服控制器的过载警报,并延长整个系统的寿命。
三伺服油压系统与其它传统油压系统的对比分析(实测)
1 精度测试
伺服油压系统的注射重复精度为千分之三,在测试的油压系统中精度最高。
说明伺服
油压系统比传统变量泵机、闭环变量泵机的重复精度明显提高(保压状态下千分之1.5至千
分之4;无保压状态下千分之1.5至千分之15)
2 效率测试
伺服油泵的成型周期最短,生产郊率最高。
3 节能测试
测试产品:盘状尺(原料:PP 重量48.6g 壁厚:3.6mm 穴数:1出1)
测试条件:四种机器,正常生产数小时后,待油温稳定在45度,产品生产周期22秒,
连续生产3小时的用电量。
其中,机器的各参数相同(包括流量、压力设定值;保压、冷却
时间;各种延时及斜率等)。
数据表明伺服油压系统比传统油压系统分别节能17%和55%
四伺服油压系统在技术上的可行性
伺服油压系统的核心是交流伺服电机,另外控制器的质量也会直接影响伺服油压系统的性能。
对于控制器的编程,一般按以下十个方面考虑:晶振频率、预分频率、起步转速、折点转速、速度折点、最高转速、高速折点、极限终点、编程补偿、周脉冲数等。
由于硬件的开发需要时间,因此可以使用厂家生产的现成的硬件,软件可以自主开发。
拥有自主的产权。
伺服油压系统的油路设计相对成熟,能够独具特色。
五市场容量
如果说变量泵替代定量泵是跨了一大步,那么可以说伺服油压系统替代变量泵是跨了三大步。
因为变量泵替代定量泵只是提高了生产效率和节能,本身性能没有提升,而且还带来了噪音的困扰,伺服油压系统替代变量泵不光是提高了生产效率和节能,同时还提高了塑机的性能,负面的缺点很少。
长远看这将是一种趋势。
不论是对于注塑机用户还是注塑机生产厂家,都不会忽视这种趋势。
仅华南地区,震德每月约生产500单位(注:1单位相当于一台80吨机器),广州博创约250单位,伊之密、佳明、凯迪威等均约100单位。
市场容量广阔。
六附技术文章一篇和某不成熟伺服油压系统的测试报告
从所附的技术文章可以了解伺服油压系统(即伺服油泵)的工作原理及特点,从所附的某不成熟伺服油压系统的测试报告可以了解技术是伺服油压系统的难点,不易被人仿制。