当前位置：文档之家 › 液压伺服系统的计算

液压伺服系统的计算

  • 格式：doc
  • 大小：65.50 KB
  • 文档页数：5

液压伺服系统的计算

项 目 说 明

设计任务 对某热轧机进行技术改造，在已有电动压下系统的基础上，增设液压压下微调系统，提高压下系统的操纵精度和响应速度，保证产品的目标厚度、同板差和异板差。

工艺及设备要紧参数 坯料最大厚度、宽度、长度：300mm×1500mm×2500mm

成品厚度：5～40mm

成品最大宽度、长度：2700mm×28000mm

额定轧制力：50000kN（5000T）

最大轧制速度：5m/s

轧机综合刚度：6500kN/mm

辊系重量：2×165000kg

APC系统性能指标 压下缸额定压下力：25000kN（2500T）

压下缸最大压下力：30000kN（3000T）

压下缸行程：60mm

压下速度：≥6mm/s

快速回程速度：20m/s

液压APC系统定位精度：≤±0.005mm

液压APC系统频宽（-3dB）：≥10Hz

液压APC系统0.1mm阶跃响应时刻：≤50ms

电动APC系统定位精度：±0.1mm

出口板厚精度（同板差） 5～10mm：≤0.10mm

10～20mm：≤0.16mm

20～40mm：≤0.22mm

APC系统的操纵模式及工作参数的运算

项 目 内 容

操纵模式 由于压下力专门大，且精度和稳固性要求专门高，因此APC系统一样采纳三通阀—不对称缸操纵模式，即用标准四通伺服阀当三通阀用，压下缸活塞腔受控，活塞杆腔通恒定低压。低压Pr的作用是轧制时Pr=0.5MPa左右，防止活塞杆腔空吸并吸入灰尘；换辊时使Pr=3MPa左右用于快速提升压下缸。

压下缸放在上支承辊轴承座与压下螺丝（或牌坊顶面）之间时，压下缸倒置，即活塞杆不动，缸体运动。

系统供油压力Ps 因压下力专门大，为幸免压下缸尺寸、伺服阀流量和供油系统参数尺寸过大，拟取经济压力；考虑液压元件及伺服阀的额定压力系列，并考虑到可靠性和爱护水平，取Ps=28MPa

负载压力PL 考虑到压下力专门大，那个地点不可能按常规即最大功率传输条件取PL=（2/3）Ps；但PL也不应过大，

应保证伺服阀阀口上有足够压降，以确保伺服阀的操纵能力，那个地点取PL=23MPa

背压Pr 压下操纵状态取Pr=0.5MPa 压下缸参数的确定与运算 活塞直径D活塞杆直径d 压下力 F=AcPL-ArPr

式中 Ac—活塞腔工作面积，㎡

Ar—活塞杆腔面积，㎡

令面积比α=Ac/Ar

得 Ac=F/（PL-Pr/α）

由 F=25000kN，PL=23MPa，Pr=0.5MPa,并取α=4

得 Ac=10989.01×10-4㎡

D=21029.1184Acm

取D=φ1200mm

d=φ1050mm

则 Ac=11309.73×10-4㎡

Ar=2650.72×10-4㎡

α=Ac/Ar=4.27

PL=22.22MPa

行程S 压下缸行程可依照来料最大厚度、压下率、成品最小厚度及故障状态的过钢要求等加以确定，取S=60mm

液压谐振频率核试验 关于三通阀操纵的差动缸，液压谐振频率

ωh=tcetCeSmAmVAc2

式中 Ac=11309.73×10-4㎡—压下缸活塞腔工作面积

βe—油液的容积弹性模量，考虑到系统在23MPa左右的

高压状态下工作，取βe≈1000MPa

Vc—压下缸活塞腔操纵容积，考虑到伺服阀块直截了当贴装在压下缸缸体上，管道容积极小，则Vcmin=AcS

S=6×10-2m—压下缸行程

mt=mRs/2+ mcy=85.5×103kg

mRs—上辊系的运动质量，mRs=165×103kg

mcy—压下缸缸体运动质量，mcy=3×103kg

将Ac、βe、S、mt诸参数代入ωh中，可运算出

ωh=469.53rad/s=74.73Hz

由于ωh专门高，能够不必担忧APC系统的动态响应 液压动力元件的传递函数 Wh(s)=

12122ssAhhhc

式中 1/Ac=1/(11309.73×10-4)=88.42×10-2m-2

ωh=469.53rad/s

ξhmin≈0.2

伺服阀参数的确定 负载流量 由压下速度V=6mm/s，可求出伺服阀的负载流量

QL=VAc=407.15L/min

伺服阀的选择及其参数 选用MOOG-D792系列伺服阀，要紧参数如下：

额定流量QN=400L/min，(单边△Pn=3.5MPa)

最大工作压力 35MPa

输入信号 ±10V或±10mA

响应时刻(从0至100%行程) 4～12ms

辨论率 <0.2%

滞环 <0.5%

零漂(△T=55K)<2%

总的零位泄漏量(最大值) 10L/min

先导阀的零位泄漏量(最大值) 6L/min

伺服阀的工作流量 阀口实际压降 △P=Ps-△Pl-PL-△PT

式中 液压站供油压力 Ps=28MPa

液压站至伺服阀的管路总压降 △Pl≈1MPa

伺服阀回油管路压降 △PT≈0.5MPa

额定负载压力 PL =22.22MPa

△P =4.28MPa

因此伺服阀的工作流量:

QL=min/33.442LPPQNN

实际压下速度核试验 由QL=442.33L/min及Ac=11309.73×10-4㎡，可得实际压下速度：

V=QL/Ac=6.52mm/s

为达到输入振幅Am=0.1mm下系统频宽≥10Hz，即ω≥62.83rad/s的条件，应使动态速度：Vd≥Amω=6.28mm/s 可见，选用QN=400L/min伺服阀能够满足静态及动态速度要求

合集下载

轧机伺服液压系统

轧机伺服液压系统

精轧机AGC液压系统

主要技术参数

 用户点： 精轧机AGC缸

 流体介质： ISOVG46抗磨液压油

NAS 5级(NAS1638)

 油 箱： V=10m3 ，材质不锈钢

 加热器： 浸入式加热器，6×2kW

 冷却器： 板式油水热交换器

冷却能力 140kw

冷却水入口温度≤33℃

 循环泵 2台三螺杆泵，每台

Q=578L/min，p=1.0 MPa

 高压泵 4台恒压变量轴向柱塞泵(3用1备)

p=26MPa

 过滤器 4台高压滤油器，10μm

4台空气滤清器，3μ

1台Y型水过滤器，0.25mm

 蓄能器 皮囊式蓄能器

30L×6，1套

 AGC阀架 2套

 AGC背压阀架 2套

 管路及附件 1套(不锈钢)

伺服液压系统选型计算说明(1)

伺服液压系统选型计算说明(1)

伺服液压系统选型及计算说明

1客户提供伺服液压系统工作原理要求如下：

电机：15kW，工作压力15-16-25MPa

伺服油缸：D=100 mm d=70 mm, L=200 mm,压力等级 25MPa

垂直安装，中间铰接耳轴结构，工作状态为上下举升重物，传感器内置结构，

内置传感器误差V 0.1 m,精度0.02%F.S,重复性V 0.02%F.S

系统要求：

(1) 整个系统控制8条油缸，两个为一组，分为四组，四组油缸平面布置为

平行四边形分布，每组油缸两缸间距可调，调整行程为 7米，此调整为机械

结构调整，不用液压控制，但调整油缸的油管软管部分使用拖链形式，工作 时有时8条油缸同步，有时为一组中的两缸同步，有时为一侧的两组四条缸 同步，有时为一端的两组四条缸同步，同步位置高度误差小于 0.2 m。

(2) 油缸升降速度可调。

(3) 有防重物油缸急降功能。

(4) 原理图完备，元器名细表型号完备，拖链型号。

(5) 液压系统阀件、泵为力士乐产品，油缸可选，但必须是知名品牌。

2、计算选型说明

(1) 系统额定流量的确定

由电机功率15KW工作压力按照25MPa根据公式卩=空 得出系统的额

60

定流量不大于

Q=p 60 =15 60 =36L/min，取总效率为 0.8，则系统额定流量不大于 36 X

P 25 0.8=28.8L/min ;

(2) 泵的选取

按照上述计算的流量参数，选取力士乐排量为 28ml/r的恒压变量柱塞泵，

采用6级电机，得额定流量为 Q=28ml/r 960r/min =26L/min ；

1000

油泵型号：A10VSO28DR/31R-PPA12NOO

(3) 计算油缸的速度

按照8条油缸同时动作算得单只油缸通过的流量为：

Q1=26/8=3.25L/min，取3L/min按照无杆腔计算，由公式 Q=vA算得油缸的速

度：

V=Q= 3 1000 =38.2cm/min=6.36mm/s ;取 6mm/s

伺服液压系统选型计算说明

伺服液压系统选型计算说明

伺服液压系统选型计算说明

一、选型计算的目的和意义

伺服液压系统选型计算是根据设备或机械的工作要求，确定适合的液压泵、液压马达、液压阀、液压缸等液压元件的型号和规格，以满足设备和机械的工作性能要求。正确的选型计算可以确保伺服液压系统的性能稳定、工作可靠，并提高系统的工作效率和使用寿命。

二、选型计算步骤

（一）确定工作要求和参数

在进行伺服液压系统选型计算之前，必须明确设备或机械的工作要求和参数，包括但不限于以下几个方面：

1.工作负载和力矩要求：根据设备或机械的工作情况，确定其所需的负载和力矩要求。

2.工作速度和加速度要求：根据设备或机械的工作要求，确定其所需的工作速度和加速度。

3.系统压力要求：根据设备或机械的工作要求，确定其所需的工作压力范围。

4.工作循环和周期要求：根据设备或机械的工作情况，确定其所需的工作循环和周期要求。

（二）液压驱动元件选型计算

1.液压泵的选型计算：根据设备或机械的工作要求和参数，通过计算来确定所需的液压泵的流量和压力。液压泵的选型计算公式为： 流量(Q)=负载(q)/工作速度(v)

压力(P)=最大工作压力+泄露压力+额外压力

其中，最大工作压力为设备或机械工作过程中所需的最大压力，泄露压力为液压系统中由于密封问题引起的泄露压力，额外压力为考虑系统的安全因素和冗余设计等所需的压力。

2.液压马达的选型计算：根据设备或机械的工作要求和参数，通过计算来确定所需的液压马达的扭矩和转速。液压马达的选型计算公式为：

扭矩(T)=负载(F)×杠杆臂长度(r)

转速(N)=负载(F)×杠杆臂长度(r)/液压马达流量(Q)

其中，负载为设备或机械工作过程中所承受的力或力矩，杠杆臂长度为负载施加在设备或机械上的杠杆臂长度。

（三）液压控制元件选型计算

根据设备或机械的工作要求和参数，确定所需的液压控制元件的型号和规格。通常液压控制元件包括液压阀、液压缸等。液压阀的选型计算主要考虑流量和压力的要求，液压缸的选型计算主要考虑工作负载和速度。

第八章 液压伺服控制系统

第八章 液压伺服控制系统

济南铁道职业技术学院教案附页 第 页

任课教师 教研室主任 年 月 日 授课内容 具体措施

第八章 液压伺服控制系统

本章重点

l．液压伺服系统的工作原理；

2．滑阀、射流管阀及喷嘴挡板阀的结构及原理。

本章难点

1．滑阀、射流管阀及喷嘴挡板阀的工作原理；

2．液压伺服控制系统实例分析。

液压伺服控制系统是根据液压传动原理建立的一种自动控

制系统。在这种系统中，执行元件能以一定精度、自动按照输入信号的变化规律跟随控制元件运动而进行自动控制，又称为跟踪系统或随动系统。

第一节 概述

一．液压伺服系统的工作原理

车床液压仿行刀架

济南铁道职业技术学院教案附页 第 页

任课教师 教研室主任 年 月 日 原理分析：仿形刀架装在车床床鞍后部，随床鞍一起作纵向移动，并按照样件的轮廓形状车削工件；样件安装在床身支架上，是固定不动的。液压泵站则放在车床附近的地面上，与仿形刀架以软管相连。仿形刀架的活塞杆固定在刀架底座上，液压缸的缸体6、杠杆8、伺服阀体7是和刀台3连在一起的，可在刀架底座的导轨上沿液压缸轴向移动。伺服阀芯10在弹簧的作用下通过阀杆9将杠杆8上的触销11压在样件12上。由液压泵14来的油经滤油器13通入伺服阀的A口，并根据阀芯所在位置经B或C通入液压缸的上腔或下腔，使刀台3和车刀2退离或切入工件1。车削圆柱面时，溜板沿床身导轨4纵向移动。杠杆触销在样件上水平段滑动，阀口不打开，刀架跟随溜板一起纵向移动，车刀在工件1上车出圆柱面；车削圆锥面时，触销沿样件斜线滑动，杠杆向上方偏摆，带动阀芯上移，阀口打开，压力油进入缸上腔推动缸体连同阀体和刀架后退。阀体后退逐渐关小阀口，直至关闭。触销在样件上不断抬起，刀架也就不断后退运动，运动合成使刀具在工件上车出圆锥面。