泵-缸驱动闭式液压系统采用闭式泵对油缸进行控制,它包含主回路和补油回路,主回路和补油回路之间通过管路连接,具有低能耗、小噪声、减小废油处理对环境的污染。用无节流损失的泵控技术,通过改变泵转速或排量,使泵输出流量和压力与负载要求完全匹配。
二、特点:
1、泵-缸驱动闭式液压系统包含主回路和补油回路,主回路和补油回路之间通过管路连接。
2、主回路包含为变量闭式柱塞泵,控制阀,双作用对称双出杆液压缸,压力传感器,位移传感器,力传感器,流量传感器等,变量闭式柱塞泵与液压缸通过硬式管路连接形成循环回路,油缸与安全阀之间设置控制阀
3、补油回路包含有油箱,补油泵,过滤器,蓄能器,安全阀,压力传感器,流量传感器等。
4、实验台为上下两层整体式,油箱下置,操作平台上置,由铸铁T型平板构成。
三、技术参数:
1)输入电源电压:三线五线AC380V±10% 50Hz;
2)模块和元件直流电压:DC24V,4.5A,带自动短路保护功能;
3)控制电压:安全控制电压——DC24V;
4)使用环境:温度-10℃~+40℃相对湿度<85%(25℃)海拔<4000m(防尘防潮);
5)产品尺寸:长×宽×高=待定
6)总功率:<=5kW;
7)额定压力:<=7MPa;
8)净重:约为295kg;
9)液压泵组部件:(双泵组)
系统额定工作压力:7MPa
(1)电机—泵装置(2台)
A、变量闭式柱塞泵:公称排量10ml/r,额定压力:10MPa
变量闭式柱塞泵驱动电机:三相交流电,变频,带转速传感器,功率2.2kW,转速1450r/min;
B、变量叶片泵:低压变量叶片泵,公称排量6.67ml/r,压力调节范围 4~7MPa;
变量叶片泵电机:三相交流电,功率1.5kW,转速 1450r/min;
(2)油箱:公称容积100L;附有液位、油温指示计,吸油、回油滤油器,安全阀等;
(3)高品质液压油:中石油32#抗磨液压油
(4)风冷却器:压力0-1.6MPa;流量:40L/min;
四、液压气压传动设计与控制虚拟仿真软件
本软件基于unity3d开发,软件采用三维漫游的形式,可通过键盘控制移动,鼠标控制镜头方向,界面设有首页、帮助、全屏、元件认知、回路搭建、关键元件测试、典型系统测试界面。
1.元件识别采用了自动播放的形式,介绍了设备上的邮箱、液位计、油泵机组(此处介绍弹出液压符号、原理与介绍,点击确定进入下一项介绍)、阀架、压力表、传感器等
2.元件拆装分为学习模式与考核模式,内置电磁换向阀、板式溢流阀、柱塞泵、过滤阀、电液伺服阀,学习模式中提示拆卸顺序,高亮显示,考核模式时拆卸与安装均无提示,拆装顺序出错时,将不能再进行下一步的拆装。工具栏内设有可拖拽的密封件、泵、阀、滤油器、六角扳手、管钳、活扳手、呆扳手、M5螺丝。
3.液压元件构建设有单向阀(液控、锥阀芯、球阀芯)、换向阀主体结构(O型、Y型、H型)、液压缸(拼装柱塞、双作用单出杆、双作用双出杆、单作用双出杆、单作用单出杆)等的构建,每种构建实验都采用了图形化的方式,通过拖拽设定好的图形,进行构建,图形库中有混淆图形。
4.液压选型是通过液压原理图,然后选择泵的公称排量(12项,含11项混淆项)和压力等级(5项,含4项混淆项)、电磁溢流阀的选择(3项规格、3像压力等级、3项流量等级,均有混淆项)、滤油器的选择(多项选择含混淆项)、伺服阀的选择(多项选择含混淆项)、选择错误系统将自动进行提示正确答案,选择完后根据提示拖拽相应的工具到高亮部位。
5.回路检查是通过选择正确的配件,包含密封圈的选择、检查阀门开关等。然后下一步骤进行开机,根据提示开机,开机后进入监控界面,根据提示逐一开启设备,提示的形式为文字与按钮高亮,
6.液压缸压力测试通过后台界面的测试按钮进入实验,逐步分为启动摩擦测试、启动摩擦力、参数设置、开始测试、绘制曲线、停止测试。
7.典型系统测试分试运行、阶段响应测试、频率响应测试。以上测试均为通过后台监控界面进行实验。
8.软件须能进行全方位旋转、放大、缩小观看其细节。且整体同一平台,不得以单独的资源展现。
配置清单:
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名称 |
数量 |
描述 |
备注 |
实验台液压站 |
1.手动变量柱塞泵 |
1 |
最大排量:80ml/r,额定压力:20Mpa,工作转速:1000r/min |
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2.限压式变量叶片泵 |
1 |
最大排量:20ml/r,额定压力:12Mpa,工作转速:1500r/min |
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3.溢流阀(柱塞泵回路) |
1 |
公称压力:31.5MPa,公称流量:100L/min |
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4.溢流阀(叶片泵回路) |
1 |
公称压力:31.5MPa,公称流量:30L/min |
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5.截止阀(压力油) |
2 |
适配回路最大工作压力和压力油管路 |
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6.截止阀(回油) |
2 |
适配回路回油管路 |
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7.截止阀(泄露油口) |
1 |
适配泄油管路 |
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8.吸油过滤器(柱塞泵) |
1 |
公称流量:300L/min,过滤精度:80微米 |
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9.吸油过滤器(叶片泵) |
1 |
公称流量:100L/min,过滤精度:80微米 |
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10.回油过滤器 |
1 |
公称流量:300L/min,过滤精度:20微米 |
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11.电机(柱塞泵) |
1 |
额定功率:30KW,极数:6 |
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12.电机(叶片泵) |
1 |
额定功率:7.5KW,极数:4 |
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13.液温液位计 |
1 |
适配油箱 |
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14.空气滤清器 |
1 |
空气通流量:0.25m³/min,过滤精度:40微米 |
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15.单向阀(柱塞泵回路) |
1 |
公称压力:31.5MPa,流量范围:100L/min |
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16.单向阀(叶片泵回路) |
1 |
公称压力:31.5MPa,流量范围:30L/min |
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17.压力表(柱塞泵回路) |
1 |
测量范围:0~25MPa |
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18.压力表(叶片泵回路) |
1 |
测量范围:0~16MPa |
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19.油箱200L |
1 |
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2实验台台架部分技术要求
① 实验台台架需满足系统最大工作压力20MPa下的工作强度要求,实验台带抽屉、存储柜和放置支架,实验平台设计有回油盘;底座装有带自锁结构的万向轮,方便设备的移动和定位。
② 实验台安装面板为带“T”沟槽形式的型材结构,可以方便、随意地安装液压元件,搭接实验回路。T型槽面板,面积:1200*720,满足系统最大工作压力20MPa下的工作强度要求,垂直安装。
③ 连接方式:液压连接方式采用快换接头,使用过程中不漏油。
④ 物资清单:
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名称 |
数量 |
描述 |
备注 |
实验台架 |
1.T型槽面板 |
1 |
面积:1200*720,垂直安装 |
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2.全钢实验台架 |
1 |
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3.元件存入柜 |
1 |
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4.抽屉 |
1 |
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5.电气柜 |
1 |
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6.回油盘 |
2 |
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7.万向轮 |
6 |
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3 数据采集单元技术要求
采用一台个人计算机作为主体构成整个数据采集测量系统:选择合适的数据采集接口卡,用在数据采集接口卡上集装的模拟多路开关、程控放大器、采样/保持器、A/D 转换器等器件采集数据;用数据采集接口卡与计算机接口来共同完成压力、流量、速度的数据处理和显示。
物资清单:
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名称 |
数量 |
描述 |
备注 |
数据采集单元 |
1.计算机 |
1 |
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2.显示器 |
1 |
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3.数据采集卡 |
1 |
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4.数据采集程序 |
1 |
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4 电控单元技术要求
① 电气元件:可编程控制器(PLC)品牌为西门子或三菱,电源品牌为台湾明纬,电气开关品牌为HGG海格电气,继电器组品牌为日本Omron欧姆龙,交流接触器品牌为施耐德。另配继电器组、电磁阀电控单元、电气按钮模块和时间继电器模块,电气接入端口均附在实验台电气控制面板上,利用实验导线可在实验时方便的进行插拔连接。
② 安全性能:该设备带电气接地、漏电保护(漏地电流超30mA自动断电),缺相保护,直流过载保护。控制电路均为24V直流安全电压,电气导线为安全型高绝缘实验导线。
③ 多种控制方式:PLC控制、继电器控制、手动控制等多种控制方式。
④ 物资清单:
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名称 |
数量 |
描述 |
备注 |
电控单元 |
1.可编程序控制器(PLC) |
1 |
输入输出20点,继电器形式,控制电压为DC24V |
西门子或三菱 |
2.可编程控制通讯电缆 |
1套 |
SC-09数据传送电缆 |
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3.稳压电源 |
1只 |
WV分别输出DC24V 4.5A DC12V 1.5A |
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4.电源启停模块 |
1套 |
含三相四线漏电保护(输出380V/220V) |
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5.交流接触器 |
2只 |
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6.按钮模块 |
1套 |
启动按钮,编程控制器输入输出等 |
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5 实验台液压元件/辅件技术要求
① 能够完成常规液压回路的搭建,实验时系统最大压力为20MPa。
② 每个液压元件均配有安装底板,可方便、随意地将液压元件安放在实验面板上。
③ 油路搭接采用快换接头,拆接方便,不漏油。
④ 物资清单(液压阀品牌:北京华德):
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名称 |
数量 |
描述 |
备注 |
实验台液压元件 |
1.单向节流阀 |
2只 |
DVP12单向节流阀,最大压力35MPa |
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2.单向阀 |
2只 |
S10A管式单向,流量:30L/min ,最高压力31.5 MPa螺纹口径 M16 |
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3.液控单向阀 |
2只 |
SV10PB1液控单向阀, 口径: φ10,最大流量:80L/min ,最小启动压力:0.5MPa |
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4.直动式溢流阀 |
2只 |
DBDH6P 板式最大流量:100L/min ,最大压力31.5MPa |
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5.先导式溢流阀 |
1只 |
DB10先导溢流,口径:10,压力调节范围:0-31.5MPa ,最大流量:200L/min |
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6.顺序阀 |
2只 |
DZ10 最大流量:150L/min,最大压力:31.5MPa ,压力调节范围:0.3-21 MPa |
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7.调速阀 |
2只 |
2FRM5单向调速阀,额定流量15L/min,工作压力21 MPa |
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8.减压阀 |
1只 |
ZDR6DA,最大流量60L/min ,压力调节范围:0.3-25 MPa ,最大压力31.5MPa |
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9.二位三通电磁换向阀 |
1只 |
3WE6A61B两位三通 ,流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件 |
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10.二位四通电磁换向阀(单) |
2只 |
4WE6C两位四通 ,流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件 |
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11.三位四通电磁换向阀(O) |
1只 |
4WE6E61B三位四通 流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件,带LED显示 |
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12.三位四通电磁换向阀(M) |
1只 |
WE6G61B三位四通,流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件 |
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三位四通电磁换向阀(H) |
1只 |
4WE6J61B三位四通,流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件 |
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二位四通手动换向阀 |
1只 |
4WMM6C50B两位四通 ,流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件 |
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四通 |
3只 |
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双作用液压缸 |
2只 |
行程200mm,杆径与活塞比1:2 |
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加载板 |
1块 |
15mm厚度金属板制成 内置在实验台内 |
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实验台辅件 |
高压软管 |
1套 |
管径及接口适配,最大工作压力31.5MPa |
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开闭式快换接头 |
1套 |
带自动闭合功能,接插不漏油 |
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开闭式快换接头 |
1套 |
带自动闭合功能,接插不漏油 |
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接头、液压底板密封件 |
1套 |
液压件配套用 |
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液压元件底板 |
1套 |
适配元件工作压力,可在T型槽平台上迅速搭建 |
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固定支架 |
1套 |
安装底板配套用 |
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液压油 |
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抗磨液压油32# |
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6 实验台仪器仪表技术要求
① 分别用压力传感器、流量传感器测量实验系统中的压力和流量。
② 为实现液压缸活塞杆速度的测取,在活塞杆上可加装位移传感器。
③ 物资清单:
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名称 |
数量 |
描述 |
备注 |
试验台仪器仪表 |
压力变送器 |
4只 |
测量精度:0.5%,测量范围:0~25MPa |
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流量变送器 |
1只 |
测量精度:0.5%,公称压力:25MPa,测量范围:0~100L/min |
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位移传感器 |
2只 |
测量精度:0.5%,测量范围:0~200mm,可安装在实验台配套的双作用液压缸上 |
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冷却塔需方自备。