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 液压与气动实训实验设备系列 >> 电液比例伺服液压控制综合实验台
SD-21A电液比例伺服液压控制综合实验台
 
 
 
 
 
设备参考图片(注:电脑及电脑桌选配
一、产品概述
本实验台依据高等院校、高等职业院校《液压传动与控制》、《液压比例控制技术》、《液压伺服传动与控制》、《电液伺服阀试验方法》等相关课程要求,并结合结合目前国内工业中流行的液压比例伺服控制技术而专门设计。采用组合式模块结构,采用标准的工业液压元件,既可开设常规液压基本回路实验、也可进行电液比例控制、电液伺服控制、PLC控制等方面实验。并配有数据采集系统,实现计算机智能数据采集、分析、处理、数字显示、曲线自动生成及即时显示等。是根据现代化液压工业发展,实现机电一体化的新型液压传动综合实验装置。能充分满足教学需求、学生实践与培训需求、科研辅助需求等。
二、装置特点
1. 各种液压阀板式安装于专用底座上,并将其接口引出,成独立的模块结构,可灵活的布局于实训平台上,各模块采用带防漏快速接头的液压胶管连接液压回路,专用实训导线连接电气回路,搭建实训回路简捷方便。
2. 根据教材需要配置目前工业上广泛使用的电磁比例阀、比例放大器。既能进行相关性能测试。也可将比例阀伺服搭接于回路当中进行控制调试,让学生充分撑握到电磁比例工业产品使用操作技能。
2. 系统全部采用标准的工业用液压元件,使用安全可靠,真正工业化。所有液压阀均采用国际先进的力士乐技术液压元件,性能参数应完全符合工业应用标准;
3.液压阀底板采用45#钢加工而成,表面镀铬处理,阀板背部采用弹簧卡扣设计,直接固定于铝材槽内,阀板正面的进出油口安装有防漏油快速接头,并由阀板的正面四周引出,以方便于实训连接时插拔。每个接头都配有带自锁结构的单向阀,保证实验安全。内部密封材料能确保连接好后不漏油,并在台面设用专用集油装置,保证实验过程的清洁干净;
4.控制方式多样,实验回路具有手动控制、传统的继电器控制、先进的PLC自动控制等多种控制技术,能让实验者全方位、多层次的深入了解液压系统的控制多样化,以锻炼学生的灵活应用能力;具有多样化的实验控制方式。
5. 实验设备具有很好的扩展性能。实验设备中的元器件采用标准化转换接头,其配置方案可根据具体的实验要求进行选配,即实验台具有很好的增减兼容性;
6. 可编程控制器(PLC)能与PC机通讯。系统具有自动化控制、在线编程监控及故障检测功能,能运用PC机与PLC对液压控制系统进行深入的二次开发;
7. 实验台模块化设计,具有高可靠性、高安全性和较长的使用寿命;
8. 有丰富的仿真软件。至少能对常用的20多个回路进行仿真/监控,能直观清晰地显示出每一个阀芯的动作、流体流向、压力、执行元件动作情况。
9. 配备先进的高精度测量仪器,高稳定性的数据测量仪器,取代传统的测量工具,使用简单,测量精确可靠;
10. 具有稳定可靠的数据采集系统,以确保实验中数据准确可靠,且I/O通道可根据需要自行扩展;保证数据准确,系统稳定并能根据需要描绘实时曲线、生成报表、生成X-Y曲线等;
11. 应具有稳定可靠的液压供油系统。液压油泵的运行噪声应达到国家允许的标准限,液压供油系统绝对安全可靠;
12. 整个实验台具有高的安全性。实验台设计符合国家安全标准,所有电气控制均有接地保护、过载保护、短路保护、漏电保护、缺相及相序保护装置等功能,具有较高的安全使用性能。
三、实验装置组成
  实验装置由实验工作台、液压泵站常用液压元件、电气控制单元、数据采集系统、测试用传感变送器、比例阀、伺服阀几部分组成。
1、 实验工作台 
 1)实验工作台整体以2.0MM厚的钢板为主框架,外形紧凑、结实、美观;
2)实验台表面采用密纹喷塑等处理,充分考虑适应各种实验室环境;
3)实训屏采用航天级带“T”型沟槽工业铝合金型材(20mm*80mm),可方便、随意地安装液压元件、传感器等,搭接各种实验回路。
2、液压泵站   系统额定工作压力:6Mpa。(最大可至7Mpa)
双泵式
1)电机功率:不小于1.5KW两台          转速1420r/min(2台)
     变量叶片泵额定压力:7Mpa         额定流量8L/min(1台)
     定量叶片泵额定压力:7Mpa         额定流量12.6L/min1台)
2)油箱:公称容积65L;附有液位、油温指示计,吸油、回油滤油器,空气滤清器等;
3)液压油:32#抗磨液压油。
3、测试用传感变送器
1)压力传感变送器    精度等级:0.25级 量程:0-10Mpa        2只;
2)涡轮式流量传感器  精度等级:0.5级 量程:0-10L/min      1只;
3)功率变送器        精度等级:0.5级 量程:0-5KW          1只;
4)温度传感变送器    精度等级:0.5级 量程:-50-150摄氏度  1套;
5)位移传感器       精度等级:0.5级 量程:0-200mm         1只
4、电气测控单元
1)PLC主机模块:日本三菱系列,I/O口20点,继电器输出形式,电源电压:AC 220V/50Hz,控制电压为DC24V;
2)直流继电器模块配置4只直流+24V继电器,开关量(包括线圈)接线端子全部引到面板上,并且线圈得电时有相应的指示灯指示。
3)控制按钮模块:6只带绿灯自复位双刀双掷按钮开关,6只带红灯自锁双刀双掷按钮开关。按钮开关接线端子全部引到面板上。
3) 直流时间继电器模块: 配置2只直流24V时间继电器,开关量(包括线圈)接线端子全部引在面板上。
4) 微机控制接口模块提供经过隔离的DI、DO、AO、AI等接口,12DI/12DO,1AI/1AO,将测量信号经转换后送到采集卡中进行处理,每一路信号都经过隔离,确保不会因为失误而对采集卡造成损坏。
5) 电源控制单元:为泵站及系统提供动力电源和控制电源。
5、常用液压元件
1)主要液压元件均为力士乐技术工业液压元件,具体型号及种类详见配置清单;
2)每个液压元件均配有油路过渡底板(45#钢材质),采用专用弹性插脚底板固定,可方便、快速地将液压元件固定在铝合金型材面板;
3)每个液压元件的控制油口全部安装有开闭式快换接头,采用国际先进的密封材料,油路搭接、拆装方便,密封性能好。
6、数据采集系统
1)采用研华PCI-1711多功能数据采集卡,16路单端模拟量输入/2路模拟量输出;16路数字量输入及16路数字量输出;12A/D转换器,采样速率可达100kHz
2)计算机测试软件用于液压元件性能的测试与控制、液压回路的控制,具有数据采集、分析、处理、数字显示、曲线自动生成及实时显示、存盘、管理等功能,仿真软件可实现液压系统原理图的介绍、电器控制系统接线原理图的介绍等,适合液压传动课程的教学实验需要,促进学生对液压知识的掌握,提高学生对液压实验的兴趣。
3)仿真回路能展示液压控制元件的的内部结构,运行时能观察到液压阀芯的动作及液压油的流动情况。可完成的仿真回路有:
单级调压回路;二级调压回路之一;二级调压回路之二;二级调压回路之三;减压回路;先导式溢流阀遥控口卸荷回路;二位三通换向阀卸荷回路;顺序阀平衡回路;单向节流阀和液控单向阀平衡回路;单向节流阀进油节流调速回路;调速阀双向进油节流调速回路;单向节流阀回油节流调速回路;调速阀双向回油节流调速回路;单向节流阀旁路节流调速回路;调速阀双向旁路节流调速回路;差动连接回路;调速阀串联速度换接回路;调速阀并联速度换接回路;二位四通电磁换向阀换向回路;三位四通电磁换向阀换向回路;二位四通手动换向阀换向回路;单向阀锁紧回路;液控单向阀锁紧回路;顺序阀控制顺序动作回路;压力继电器控制顺序动作回路;行程开关控制顺序动作回路等;
  
 
四、实验项目
一)常用液压元件的性能测试---如液压泵、溢流阀、节流阀、调速阀、减压阀的性能测试等。
1) 液压泵的特性测试
2) 溢流阀的特性测试
3) 减压阀的特性测试
4) 调速阀的特性测试
5) 节流阀速度负载特性测试
6) 液压缸特性测试
二) 液压基本回路实验
1. 压力控制回路:
1) 溢流阀调压回路;
2) 溢流阀单级远程调压回路;
3) 多级溢流阀调压回路;
4) 双向压力调整回路;
5) 溢流阀缓冲回路
2.速度控制回路:
1) 节流阀控制的(进油、回油、旁油)节流调速回路;
2) 调速阀控制的(进油、回油、旁油)调速回路;
3) 差动连接增速回路;
4) 电磁阀和调速阀调速回路
5) 节流阀串/并联的二次进给回路
6) 节流阀串/并联速度换接回路。
3.方向控制回路
1) 换向阀控制换向回路;
2) 顺序阀控制的顺序动作回路;
3) 行程开关控制的顺序工作回路;
4) 压力继电器控制的顺序动作回路。
4.减压回路
1) 一级减压回路;
2) 二级减压回路;
3) 多级减压回路。
5. 单向同步回路:
1) 节流阀控制的同步回路;
2) 调速阀控制的同步回路;
3) 液压缸串联同步回路。
6.卸荷回路:
1) M型三位四通电磁换向阀中位机能泄压回路;
2) 二位三通电磁换向阀卸荷回路。
7.卸压回路:
1) 节流阀卸压回路
2) 溢流阀卸压回路。
8.平衡回路
1) 顺序阀控制的平衡回路。
9.保压回路
1) 液控单向阀的保压回路。
10.锁紧回路:
1) 换向阀闭锁回路;
2) 单向阀的锁紧回路。
三)学生自行设计、组装的扩展液压回路实验;
四)可编程序控制器(PLC)电气控制,机电液一体控制实验形式;
1 PLC的指令编程,梯形图编程等基础知识学习应用;
2 PLC编程软件的学习及使用;
3 PLC与计算机的通讯,在线调试、监控;
五)电液比例控制

1、比例阀的性能测试
1)比例溢流阀的特性测试
2)比例方向阀特性测试
2、液压比例控制相关实验:
1)电比例溢流阀控制回路
2) 电比例方向阀的换向回路
3) 电比例位置闭环控制系统
六)电液伺服控制
1、电液伺服控制基础(伺服缸、位移传感器、伺服阀的结构及原理);
2、伺服缸的特性实验
3、电液伺服阀的特性测试
4、伺服系统的开环控制实验
5、伺服系统的闭环控制实验
五、主要技术参数
n 1)主电源:国家标准工业用电——三相四线(或三相五线)AC380V50HZ
n 2)控制电压:安全控制电压——DC24V
n 3)系统总功率:≤5KW
4安全保护:具有漏电压、漏电流保护装置,安全符合国家标准。
5工作台外形参考尺寸(长×宽×高)=1535mm×720mm×1680mm
 
六、实验台配置清单
序号
类别
名  称
规 格 型 号
数 量
备 注
1
操作平台
实验台
约1535mm×720mm×1680mm
1台
 
2
实训屏
带“T”型沟槽铝合金型材
1块
 
3
动力泵站
定量叶片泵
额定流量12.6L/min;额定压力:7Mpa
1只
 
4
定量泵安全阀
 
1套
北京华德
5
变量叶片泵
额定流量8L/min;额定压力:7Mpa
1只
 
6
驱动电动机
额定功率:≥1.5KW
额定电压:380V
2台
 
 
油箱
65L
1只
 
7
液压油
L-HL32
1套
 
8
滤油器
WU-40×100J
2只
 
9
油温油面计
YWZ-100T
1只
 
10
清洁盖
FCL-04
1套
 
11
空气滤清器
QUQ2
1套
 
12
油管
 
1套
 
13
无缝钢管
 
1套
 
14
液压元件
双作用液压缸
最大行程:200mm
缸径40,杆径25
额定压力:10Mpa
耐压15MPa
2只
 
15
节流阀截止阀
DV12-1-10
2只
北京华德
16
单向阀
S10A
2只
北京华德
17
液控单向阀
SV10PA1
2只
北京华德
18
直动式溢流阀
DBDH6P/100(6通径)
1只
北京华德
19
直动式溢流阀
DBDH10P/100(10通径)
2只
北京华德
20
先导式溢流阀
DB10-1-30/100
1只
北京华德
21
先导式顺序阀
DZ10-1-30/100Y
1只
北京华德
22
调速阀
2FRM5-30/15Q
2只
北京华德
23
先导式减压阀
DR10-1-30/100Y
1只
北京华德
24
二位三通电磁换向阀
3WE6A61/CG24
1只
北京华德
25
二位四通电磁换向阀(单电控)
4WE6C61/CG24
2只
北京华德
26
三位四通电磁换向阀(O)
4WE6E61/CG24
1只
北京华德
27
三位四通电磁换向阀(M)
4WE6T61/CG24
1只
北京华德
28
三位四通电磁换向阀(Y)
4WE6J61/CG24
1只
北京华德
29
二位四通手动换向阀
4WMM6C50F
1只
北京华德
30
压力继电器
HED80P1X/100
1只
北京华德
31
双缸加载连接件
 
1各
 
32
蓄能器
 
1只
 
33
精密压力过滤器
 
1只
 
34
五通
 
3只
 
35
甘油式压力表
10MPa
3只
硅油耐震
36
高压油胶管(内径φ13)
500mm
4根
 
37
高压油胶管(内径φ13)
700mm
10根
 
38
高压油胶管(内径φ13)
1000mm
8根
 
39
高压油胶管(内径φ13)
1500mm
4根
 
41
开闭式快换接头(公接头)
8通径
1套
装阀板
42
开闭式快换接头(母接头)
8通径
1套
装胶管
43
液压元件油路过渡板
45#钢材质
1套
 
44
传感器固定支架
订制
4只
 
45
测量仪表
接近开关
与“传感器固定支架”配套
4只
 
46
流量传感器
LWGY-6
1只
上海
47
智能流量显示仪
数字式
1只
 
48
转速表
数字式
1只
 
49
功率表(集成功率变送器)
数字式
1只
 
50
线性位移传感器
0-225mm
1只
 
51
秒表
 
1只
 
52
量杯
无色透明有机玻璃
1只
 
53
温度表
 
1只
 
54
温度传感器
-50-150°
1只
 
55
比例伺服液压元件
先导式比例溢流阀
DBEM10
1只
北京华德
56
比例换向阀
4WRE6E16-10B
1只
北京华德
57
比例方向阀控制器模块
内置比例阀放大器VT-5005,挂箱模块式结构
1只
北京华德
 
北京华德
58
比例溢流阀控制器模块
内置比例阀放大器模块VT-2000BS40,挂箱模块式结构
1只
北京华德
59
伺服液压阀
QDY6
1只
北京机床所
60
伺服放大器
配套
1套
 
61
伺服液压缸(带位移传感器)
型材200mm
1只
 
62
位移传感变送器
0-200mm
1只
 
63
比例阀阀板
与比例阀溢流阀配套
1只
 
64
比例阀阀板
与比例换向阀配套
1只
 
65
伺服阀阀板
与伺服阀配套
1只
 
66
电器元件
可编程序控制器(PLC)
FX3SA-20MR
1只
日本三菱
67
PLC编程电缆
三菱配套
1套
 
68
直流开关电源(DC24V)
8A
1只
 
69
电气控制单元
交流接触器、端子排等
1套
 
70
数据采集 系统
数据采集卡
PCI-1711
1块
研华科技
71
数据采集卡电缆
配套
1套
 
72
计算机
500G硬盘、4G内存;市场主流配置
1台
用户自备
73
显示器
19’液晶显示器;市场主流配置
1台
用户自备
74
文档资料
PLC编程软件
 
1套
 
75
PLC编程手册(电子版)
 
1套
 
76
实验操作手册
 
1册
 
77
采集卡使用说明书
说明书
1册
研华科技
78
采集卡驱动程序
光盘
1张
研华科技
79
备品易损件
密封胶带(生料带)
 
2
每批配置
80
密封组合垫片
Φ22
8
81
开闭式快换接头
8通径
4
83
按钮开关
Φ16
4
84
电器控制按钮
Φ22
2
85
熔断器
 
10
86
O型圈
 
10
81
不锈钢抱箍
 
5
88
电器信号插座
 
4
89
工具清单
活动扳手
150
1
每批配置
90
活动扳手
250
1
91
内六角扳手
九件套
1
92
“十”字螺丝刀
1
93
“一”字螺丝刀
1
94
“十”字螺丝刀
1
95
“一”字螺丝刀
1
96
尖嘴钳
 
1
 
 

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