伺服阀叠合量液动测量台恒压油源系统的研究
发布时间：2020-11-06 02:17
在SYT-I型伺服阀叠合量液动测量台进行伺服阀叠合量的测量过程中,阀入出口压力差变化给叠合量的测量带入较大原理性误差,影响了测量系统的精度。因而对其油源系统加以改进,使其能控制伺服阀测量口处压力变化,进而开发出高精度的恒压油源,研制出SYT-II型伺服阀叠合量液动测量台,提高伺服阀的加工制造水平。 本文对SYT-I型测量台的测量数据进行分析,得出压力变化引起的测量误差高达7.27%。依据国内外恒压油源系统的研究及应用现状,提出了几种油源恒压控制方案,分析各种方案的优缺点并选出适合测量系统的比例溢流阀控恒压油源方案。此恒压油源采用阀用可编程控制器PLVC4控制电液比例溢流阀调节伺服阀入口压力,使其跟随伺服阀出口压力变化,达到入出口压力差值恒定的目的。在此油源方案的基础上,设计出测量系统油路、油源泵站系统,同时进行了液压集成块、测量台架、电气控制柜和漏油回收油箱的设计。 由于系统的滞后时变性和控制器的循环扫描工作方式,恒压控制采用增量式PID控制算法,结合测量系统实际情况加入积分分离带死区改进算法,并对PID参数进行模糊自整定控制,设计了一种参数自整定模糊PID控制器。阀用可编程控制器用串口通讯线与计算机连接,在其编程软件OpenPCS环境下用ST语言编写油源系统控制程序,并编制计算机监控程序实现参数在线调整和测量状态监控。设计出实验电路驱动电液比例溢流阀,测量出溢流阀的压力静态特性和动态特性;对油源压力传感器的测量精度进行实验。 恒压油源应用于叠合量测量系统,实验证明,伺服阀入出口压力可以在2.5~10MPa连续稳定调节,入出口压力差值变化不超过0.8%,满足设计指标1%的要求。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TH137
【部分图文】：
图 1-1 SYT-I 型伺服阀叠合量液动测量台Fig. 1-1 SYT-I servo valve overlap hydraulic measuring platform由式(1-1)可知伺服阀入出口压力差 ΔP 变化会引起流量的变化。表 1-1 中的伺服阀叠合量测量数据显示：测量过程中伺服阀入出口压力差值是变化的，这组数据的压力平均值为 2.735MPa，考虑入出口压力差值变化把流量用式(1-1)转化为平均压力差值下的流量，通过线性回归得出流量特性曲线，转化前后特性曲线与x轴的交点分别为 37.84μm 和 37.31μm，即转化前后的 D 口叠合量相差 0.53μm，相对误差达到 7.27%，对于高精密的叠合量测量系统来说，误差是比较大的。由以上分析可知，测量过程中伺服阀入出口压力都是不断变化的，入出口压力差值 ΔP 也是不断变化，使得公式(1-2)产生原理性误差，这种误差对于数值较小的伺服阀叠合量来说是很大的。由于 SYT-I 型伺服阀叠合量液动测量台的油源存在着无法控制伺服阀的入出口压力差值变化，使得公式(1-2)产生了原理性误差，影响了测量系统的精度，以及通过手动调节溢流阀改变测量系统压力，难以实现精确连续调节，泄漏油液通过手动过滤回收费时费力等一系列问题，本课题决定对原有油源系统加以改进，控制伺服阀入出口压力差的变化，
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文度的主要因素，提高了油源系统的整体性能。但是恒压变量泵控系统的成常高，如性能优良的 Rexroth 恒压变量泵(A10VSO10DR)价格很昂贵，如实现恒压控制，再配上 VT5041-2X 模拟放大器，泵控系统的成本将增加万以上，使得系统成本很高。由于德国 Rexroth 为订单式生产，供货周期均为 40 个星期，超过了整个项目的研制周期，故此方案也予以排除。
图 2-5 恒压油源泵站示意图Fig.2-5 Schematic diagram of pump case in constant-pressure oil source（2）测量油路设计 为防止油液杂质进入造成堵塞甚至破坏液压元件，在泵站油液出口油路上加入过滤精度分别为 10μm、5μm 的带压差发讯器的过滤器，当杂质堵塞过滤器滤芯使得进出口压差达到一定值时，压差发讯器顶端的红色按钮会突出，同时发出更换滤芯的脏堵报警讯号[27]。如图 2-4 所示，测量油路系统通过计算机控制电液截止球阀的通断来切换测试回路。由于伺服阀入出口压力不断变化，而实际控制是伺服阀入出口压力差，所以在伺服阀入出口处均需要安装压力传感器。为使测量出的压力值更能反映伺服阀入出口的实际压力，把供油压力传感器紧靠入口电磁球阀安装；由于伺服阀出口压力数值较小，流量计压力降变化会对结果产生较大影响，把两个出口压力传感器紧靠伺服阀出口安装。2.4 油源泵站系统设计液压泵站是多种元、附件组合而成的整体，是为系统存放一定清洁度的液
【引证文献】
本文编号：2872521
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TH137
【部分图文】：
图 1-1 SYT-I 型伺服阀叠合量液动测量台Fig. 1-1 SYT-I servo valve overlap hydraulic measuring platform由式(1-1)可知伺服阀入出口压力差 ΔP 变化会引起流量的变化。表 1-1 中的伺服阀叠合量测量数据显示：测量过程中伺服阀入出口压力差值是变化的，这组数据的压力平均值为 2.735MPa，考虑入出口压力差值变化把流量用式(1-1)转化为平均压力差值下的流量，通过线性回归得出流量特性曲线，转化前后特性曲线与x轴的交点分别为 37.84μm 和 37.31μm，即转化前后的 D 口叠合量相差 0.53μm，相对误差达到 7.27%，对于高精密的叠合量测量系统来说，误差是比较大的。由以上分析可知，测量过程中伺服阀入出口压力都是不断变化的，入出口压力差值 ΔP 也是不断变化，使得公式(1-2)产生原理性误差，这种误差对于数值较小的伺服阀叠合量来说是很大的。由于 SYT-I 型伺服阀叠合量液动测量台的油源存在着无法控制伺服阀的入出口压力差值变化，使得公式(1-2)产生了原理性误差，影响了测量系统的精度，以及通过手动调节溢流阀改变测量系统压力，难以实现精确连续调节，泄漏油液通过手动过滤回收费时费力等一系列问题，本课题决定对原有油源系统加以改进，控制伺服阀入出口压力差的变化，
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文度的主要因素，提高了油源系统的整体性能。但是恒压变量泵控系统的成常高，如性能优良的 Rexroth 恒压变量泵(A10VSO10DR)价格很昂贵，如实现恒压控制，再配上 VT5041-2X 模拟放大器，泵控系统的成本将增加万以上，使得系统成本很高。由于德国 Rexroth 为订单式生产，供货周期均为 40 个星期，超过了整个项目的研制周期，故此方案也予以排除。
图 2-5 恒压油源泵站示意图Fig.2-5 Schematic diagram of pump case in constant-pressure oil source（2）测量油路设计 为防止油液杂质进入造成堵塞甚至破坏液压元件，在泵站油液出口油路上加入过滤精度分别为 10μm、5μm 的带压差发讯器的过滤器，当杂质堵塞过滤器滤芯使得进出口压差达到一定值时，压差发讯器顶端的红色按钮会突出，同时发出更换滤芯的脏堵报警讯号[27]。如图 2-4 所示，测量油路系统通过计算机控制电液截止球阀的通断来切换测试回路。由于伺服阀入出口压力不断变化，而实际控制是伺服阀入出口压力差，所以在伺服阀入出口处均需要安装压力传感器。为使测量出的压力值更能反映伺服阀入出口的实际压力，把供油压力传感器紧靠入口电磁球阀安装；由于伺服阀出口压力数值较小，流量计压力降变化会对结果产生较大影响，把两个出口压力传感器紧靠伺服阀出口安装。2.4 油源泵站系统设计液压泵站是多种元、附件组合而成的整体，是为系统存放一定清洁度的液
【引证文献】
相关博士学位论文 前1条
1 刘小初;三级电液伺服阀特性及其控制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
相关硕士学位论文 前2条
1 吕洪超;模拟伺服阀滑阀工况的配磨测试台研制[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 邢立峰;伺服阀喷嘴小孔流量特性测量系统的研制[D];哈尔滨工业大学;2007年
本文编号：2872521
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