
一、实验室概况
定位目标
以服务先进制造装备智能化与绿色化发展为核心,培养具备液压/气动系统设计、控制优化及工程实践能力的复合型技术人才,支撑高端装备、工程机械、航空航天等领域的创新研发需求。
学科依托
依托机械工程、自动化、机器人工程等学科,构建“基础实验-系统仿真-工程应用”三位一体的实践教学体系,融合流体力学、智能控制、机电一体化等交叉领域。
研究领域
液压/气动基础元件与系统设计:泵阀结构优化、执行机构动态特性分析。
智能传动与控制技术:基于PLC/嵌入式系统的液压伺服控制、气压逻辑编程。
能量效率与节能技术:液压系统能量回收、气动系统低耗优化。
工业场景仿真与故障诊断:工程机械液压系统建模、故障模拟与智能监测。
基础设施
占地面积:145.24平方米。
设备总值:58.6万元。
核心设备:
液压传动控制实训装置、模块化气动综合实训平台、PLC工作站(西门子S-1200)等。
软件支持:TIA Portal、AMESim液压仿真系统、MATLAB/Simulink控制算法开发工具等。
二、研究方向与实验项目
基础实验
液压泵性能测试:分析容积效率与压力特性,掌握基础元件工作原理。
气动换向回路设计:搭建逻辑控制回路,实现气缸顺序动作与安全联锁。
智能控制实验
液压伺服系统PID控制:通过比例阀调节液压缸位移,优化动态响应。
气动机械手控制:编程实现多自由度气动机械手的抓取与定位。
综合设计与创新应用
工程机械液压系统仿真:挖掘机液压臂运动轨迹建模与能耗优化。
智能制造气动搬运系统:开发基于PLC的物料分拣与传输平台。
节能技术开发:设计液压系统能量回收装置,提升能效15%以上。
三、教学与人才培养
服务对象
机械设计制造及其自动化、机器人工程、自动化等本科专业。
课程体系
理论课程:《液压与气压传动》、《流体力学》、《机电一体化系统设计》等。
实践课程:《液压回路搭建实训》、《气动逻辑控制实验》等。
培养模式
任务驱动式教学:
典型项目:装载机液压转向系统调试、自动化生产线气动抓取系统开发。
开放创新实践:
学生自主设计项目(如液压升降平台节能改造、气动无人机发射装置)。
学科竞赛与认证:
支持“全国大学生机械创新设计大赛(液压主题)”“Festo气动技术认证”。
四、设备与资源特色
模块化实验平台
液压系统支持快速更换阀组、密封件,适配工程机械、航空航天等场景。
气动平台配备工业级Festo元件,还原生产线真实控制逻辑。
虚实结合教学
过AMESim仿真预演系统动态特性,降低实验风险。
实体设备支持压力冲击测试、泄漏检测等工程化训练。
多学科融合
兼容工业机器人、PLC控制站,实现液压/气动与自动化产线联动。
开放LabVIEW数据采集系统,支撑智能监控与数据分析。
五、社会服务与成果
技术转化
预计为工程机械企业开发“液压系统智能温控模块”,降低故障率20%。
行业合作
与中联重科等智能制造企业达成深度合作开发塔吊及农机设备。
预计为职业院校提供气动技术师资培训服务,年均培训超300人次。
科普与培训
面向中小学生开展“液压动力机械”科普活动,演示液压机械手操作原理。
实验室特色
通过“元件拆装-系统集成-工业应用”阶梯式培养模式,强化学生从理论到工程落地的全链条能力,为智能制造、特种装备等领域输送高技能液压/气动技术人才。