机械振动控制的原理(液压伺服振动系统设备的组成和工作原理)

Posted 2023-05-29

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机械振动控制的原理(液压伺服振动系统设备的组成和工作原理)

液压伺服振动系统集成电控柜、液压站。底部带万向脚轮，方便柜子的移动和固定。设备采用模块化设计，控制系统、压力源、压力调节系统等等均采用模块化设计，彼此间通过高性能的管路连接，结构紧凑，美观大体，便于售后维护等。整体设备突破了国内现有产品的设计思路，具有漂亮的外观，理想的拼装方式，紧凑的箱体结构，安装使用极为方便。整体设备外形如下所示：

液压站组成：

液压站由动力系统、压力控压系统、介质冷却系统、介质管道系统等组成，其具体结构如下所示：

1.动力系统：

液压动力系统为液压伺服振动系统提供一个稳定的系统压力，该系统采用模块化设计，该系统由油箱、油泵、电机、电磁溢流阀、单向阀、安全阀等组成，配置温度计、液位计、压力表、过滤器以及冷却器等协同工作。为提高系统的瞬时供应量，系统中安装了蓄能器；为保证输入到液压系统的液压油清洁度，系统输出管路上安装了高压、高精度过滤器，在回路上安装了回油过滤器；为了保证不让系统油温过高，在系统回路上安装了风冷却器，并在油箱内安装了温度传感器，实时检测并向上位机反馈油温值；为了保证不让油箱油位过低，造成油泵吸空，在油箱内安装有液位传感器，实时检测并向上位机反馈油箱液位值。

2.液压动力系统的控制如下：

油泵控制：1 路模拟量，油泵接受到下面几个指令后停止工作，a、急停指令；b、主泵驱动电机过载指令；c、高压过滤器堵塞指令；d、油温超高指令；e、油箱液位过低指令；f、冷却水压较低指令。

液位控制：1 个开关量，液位低于设定液位值时，自动停泵。

过滤器堵塞：1 个开关量，堵塞发讯压力超过设定值时，自动停泵。

油温检测：1 路模拟量，与高速控制器和上位机连接，实时反馈油箱温度至上位机，并当温度高于 65℃时，自动停泵。

控制柜：

控制柜是设备的控制系统，工控一体机是整个系统数据的通讯、处理及控制的中心，主要包括电液控制系统、传感控制系统、电气控制系统及控制软件系统等。

1.电液控制系统

电液控制系统可以长时间、连续、安全、稳定地运行，完全可以满足高精度位置、压力的控制要求；该系统中压力采用 PID 控制。其中压力控制要求的执行件动态响应频率高、反馈滞后小、控制滞后小、综合纯滞后小，所以控制最为复杂。经过多种理论推导、虚拟仿真和实际验证得出了压力的控制方法，并在实际试验运行中证明了该压力控制精度高、速度快、重复性好、运行稳定。

2.传感控制系统

该试验系统使用了压力、温度传感器、控制器。工作时不断地采集压力和介质的温度，并根据采集到得的信息来控制执行元件。

3.电气控制系统

电气控制系统由强电控制系统和弱电控制系统组成。强电控制系统：供电变压，电机的启停与控制，以及供电系统的过载、短路等安全保护。弱电控制系统：该系统由高速控制器及温控器组成；高速控制器用于整台设备的开关量控制与模拟信号的输出。

4.控制软件系统

设备软件分为上位机软件和下位机软件。上位机软件是运行在工控机上的控制服务程序，包括人机界面功能和数据采集处理等；下位机软件是运行在高速控制器上的控制程序，来控制各种执行件的关、断等。控制柜接线端主要由控制器、工业交换机、中间继电器、电机保护器、接线端子、接地端子、接触器、空气开关、开关电源、电源开关等组成。

液压伺服振动系统的工作原理

设备工作时，液压站上电磁溢流阀电磁铁得电，通过油泵上的恒压阀来稳定系统压力，油泵将液压油输送到系统端，通过伺服阀和比例压力阀来控制输出口的流量及压力，此过程体现输入电流和输出流量（伺服阀主阀芯的位移）、压力（比例阀主阀芯的位移）的闭环控制；当给定一定电流时，控制比例压力阀的主阀芯位置，以控制输出压力，油缸工作时通过位移传感器的检测来反馈给伺服阀形成外闭环控制，从而精准的连续控制油缸的位置，并通过油缸进出口的压力传感器来即时反映油缸的压力值。