滚圆机液压系统的设计

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

白玉梅：滚圆机液压系统的设计滚圆机液压系统的设计白玉梅(山西省首钢长治钢铁公司长钢技工学校 ，山西 长治 046031)摘 要：为了提高高速线材的打包质量，我们在打包机前增设滚圆机。滚圆机液压系统执行机构的工作原理主要是实现 “压实小车上升一压实小车压实一滚圆一压实小车后退一压实小车下降”的工作循环。设计要求是根据生产节奏液压系统整个动作来进行时间控制的。本着节能、高效的原则，在尽可能利用现场原有设备的基础上，基于滚圆机的工作要求，对其液压系统进行负载分析、液压缸主要参数的确定、液压系统图的拟定以及液压元件的选定，以期进一步推进包装行业的优化发展。

关键词：滚圆机 ；液压系统；设计中图分类号：TH692．9 文献标识码：A 文章编号 ：1000-8136(2013)18-0013—02为了提高高线车间产品的打包质量 ，我们准备在打包机前面增设滚圆机，系统工作主要依靠液压系统控制，为了使此次改造工程量尽量简单，尽可能降低工程预算，我们先考虑使用现场原有设备卸卷液压站为滚圆机提供动力。

目前，卸卷液压站共 4台套AlOVSO125力士乐油泵，用3备 1，3台泵的流量为 125×3 X 1．48=555 L／rain X 80％工作效率=444 ldmin，南北两条线同时生产时卸卷小车、称重装置最大需要流量为 (177 L／min(卸卷小车同时横移 )+称重 45 ldmin)×2=444 L／rain，刚刚满足南北线卸卷设备使用。

因此，在卸卷液压站(南、北线共用 1套)的基础上为2台套滚圆机的执行机构提供动力源，流量不足，无法满足其使用要求，必须重新增设 1套液压系统。

1 滚圆机液压系统的设计1．1 滚圆机液压系统执行机构的工作原理及设计要求滚圆机的液压系统主要是实现 “压实小车上升一压实小车压实一滚圆一压实小车后退一压实小车下降”的工作循环。设计要求主要根据生产节奏液压系统将整个动作时间控制在 30 s内，具体时间划分如下 ：小车上升 3．16 s、小车压实 10 s、小车下降 3．16 s、小车后退 10 s，合计 26．32 s．根据现场安装的尺寸要求，压实小车升降的行程大约为300 mm，压实小车压实的大致行程约为 1 500 mm.

1．2 负载分析1．2．1 工作负载由现场工作要求可知滚圆机径向负载为：Ft=7 000 kN1．2．2 轴向负载其中，轴向推力为： ．_4 000 kN；轴向拉力为： =3 000 kN.

1．3 液压缸的主要参数确定根据现场滚圆机的动作循环及设计手册，我们选用CD250系列重载液压缸，由滚圆机的径向负载 可知小车升降油缸选用 100／~70×300，同理 ，根据轴向负载 ．、 ．可知压实小车油缸选用 中100／~70×1 500，油缸流量计算如下。

1．3．1 小车上升速度为 300 mm÷3．16 s=95 rends，流量为 r2．h=O．05 m ×3．14×0．3 m=2．356 2×10。m3=2．356 2 L，每毫米需要的流量为2．356 2 L÷300 mm=0．007 854 mm／L，每分钟的流量为 0．007 854mn3]Lx 95 mm／s X 60 s=45 L／min.

1．3．2 小车下降速度为 300mm÷3．16 s=95mrn／s，流量为 叮T h(缸筒 )一1T r12.

h1(活塞杆)=(0．052 m x 3．14×0．3 m)一(0．035 2 m x 3．14 X 0．3 m)=2．356 2×10-3 m3_1．14×10-3 m =2．356 2 L一1．14 L=I．216 2 L，每毫米需要的流量为 1．216 2 L÷300 mm=O．0O4 054 mm几，每分钟的流量为 0．004054mlTl[Lx 95mrn／s X 60 s=23 L／rain.

1．3．3 小车压实速度为 I 500mm÷10 s=150mrds，流量为 盯r2．h=O．052m。x3．14 X 1．5 m=l 1．78×10 m3=1 1．78 L，每毫米需要的流量为 1 1．78 L÷1 500 mm=O．007 854 mn1]L，每分钟的流量为0．007 854 mm]L x150mrn／s×60 s=71 L／rain.

1．3．4 小车后退速度为 1 500 mm÷10 s=150 mm／s，流量为 霄r2．h (缸筒 )一 叮rr12．hl(活塞杆 )= (O．052 m x 3．14×1．5 m)一(0．035 2 m2 x3．14 x 1．5 m)=1 1．78×10_3 m3-5．77×10_3 m l 1．78 I厂5．77 L=6．O1 L，每毫米需要的流量为 6．01 L÷1 500 mm=O．004 mn3[L，每分钟的流量 0．OO4mm]Lx150rends X 60 s=36．06L／rain.

1．3．5 执行机构动作时间、速度、流量／J、车升降、压实小车的动作时间、速度、流量分别如表1、表2所示。

表 1 小车升降信息小车升降工况 升 降时间 3．16 8 3．16 s速度 95 rends 95mm／s流量 45I in 23【 in液压缸 中lOo／ 70×300表 2 压实小车信息l 压实小车l 工况 压紧 后退时间 10 s 10 8速度 150mm／s 150mm／s流量 71 min 37Umin液压缸 中1o0，中70X 1 5001．4 液压系统图的拟定滚圆机中的液压系统实现压实小车升、降、压实、退回的动作循环。首先选择调速回路，压实小车运动速度低，动作负载变化较大，所以选择进油、回油节流调速回路，选用单向节流阀来调节流量，保证升降油缸、压实油缸的工作平稳性；其次选择换向、压力控制回路，系统压力的调节在油源处调节 ，卸荷问题采用中位机能为Y的换向阀来实现，就不需再设置专用的原件或回路。综合以上分析，具体液压回路示意图如 1所示。

一 13—科学之友 Friend of Science Amateurs 201 3年09月上升 0图 1 液压回路示意图1．5 液压元件的选择南北2台套滚圆机同时工作时所需最大流量为2台套设备同时压实，即：71 L X4支油缸(每台设备 2支压实油缸 )=284L／min。

1．5．1 油箱选型油箱容积为最大流量的7倍，油箱的容积为 284×7=1 988 L油箱的容积为 2 000L.

1．5．2 油泵选型液压系统的主泵选用力士乐 A10VSO125DW22R—PPB13NO03台配备3套75KW电机(用2备 1)，油泵的流量为1-25 X2×1．48(75 kW 电机转速系数)X 80％(工作效率)=370 L／min×8O％=296L／min。

液压站的循环系统选用螺杆泵 1台，设计要求油箱内的液压油需要在 20min内全部循环 1次。选用的是 2000L的油箱，需要加 10桶 46#抗磨液压油 ，则螺杆泵所需的大致流量为 10×200 L÷20 min=100 L／min.

1．5．3 阀类元件 的选择根据换向阀、液控单向阀、节流阀选型的压降、流量曲线图以及执行机构动作时所需流量选择换向阀通径。

1．5．3．1 小车升降小车升降需要的最大流量为45 L／min，在满足流量要求的条件下，预选通径为6mm或 10mm系列的换向阀、液控单向阀、节流阀。设计要求在满足流量要求的条件下，要求进出油压差一般不超过 0-5 MPa．从节流阀流量图中可以发现通径为 6 mm的节流阀在流量为 45 L／min时的压差较大，如图 2所示。而通径为 10 mm系列的节流阀在流量为 45 L／min时的压差较小，如图 3所示。

因此，小车升降选通径为 10 mm系列的阀，具体选型为：①电磁换向阀：4WE10J．②液控单向阀：Z2S10．③节流阀：Z2FS10.

1．5．3．2 小车压实小车升降需要的最大流量为 7 1 L／rain，在满足流量要求的条件下 ，预选通径为 10 mm或通径为 16 mm系列的换向阀、液控单向阀、节流阀。设计要求在满足流量要求的条件下 ，要求进出油压差一般不超过 0．5 MPa．从图4节流阀流量图中可以发现，通径10．08．06．O失 1．0毒 0．5O．1775 lO 20 40 60 80流量(L／min)图 2 Z2FS6型在调定节流位置时的压力差一流量曲线流量(L／min)图 4 Z2FS6型在调定节流位置时的压力差一流量曲线所以小车压实选择通径为 16 mm系列的阀类 ，具体选型如下：①电磁换向阀：4WE160J．②液控单向阀：Z2S16．③节流阀：Z2FS16.

参考文献：?成大先．机械设计手册【M1．北京：化学工业出版社，2002.

f21章宏甲，黄宜．液压传动[MI．北京：机械工业出版社，2000.

(编辑：郝丽霞)The Design of the Rolling M achine Hydraulic SystemBal YumeiAbstract：In order to improve the quality of the packaging of high—speed wire rod，we add rounded before b~ing press machine．Roling machinehydraulic system working principle of the actuator is mainly implemented”compaction ca／"up to the compaction compaction cal"一rolling—the catback to compaction compaction car decline”of the work cycle．Design requirement is according to the production rhythm of hydraulic system of thewhole action to control the time．Based on the principle of energy saving，high eficiency，in the scene as possible as you can，on the basis of the o—riginal equipment，based on the requirement of roling machine work，load analysis to its hydraulic system，the determination of main parameters ofhydraulic cylinder，hydraulic system diagram of the proposed and the selection of hydraulic components，in order to further optimize the develop-ment of packaging industry.

Key words：roling machine；the hydraulic system；design一 14—