针对混匀取料机料耙液压传动系统的优化

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1、２０１４年２月机床与液压Ｆｅｂ２０１４第４２卷第４期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ４２Ｎｏ４ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－３８８１２０１４０４０１０混匀取料机料耙液压传动系统的优化李涛，陈新元，邓江洪（武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉４３００８１）摘要：针对某工业港滚筒式混匀取料机料耙小车液压传动系统中出现的冲击问题，利用ＡＭＥＳｉｍ软件对液压系统进行系统动态仿真和分析，提出优化建议，并按照优化方案进行设备改造。实验检测结果表明：优化后的液压系统工作性能得到改善，

2、证明仿真优化方法有效。关键词：混匀取料机；ＡＭＥＳｉｍ；液压系统；冲击中图分类号：ＴＨ１３７文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－３８８１（２０１４）４－０２９－３ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＨａｒｒｏｗｐａｒｔＨｙｄｒａｕｌｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍｏｆＢｌｅｎｄｉｎｇＲｅｃｌａｉｍｅｒＬＩＴａｏ，ＣＨＥＮＸｉｎｙｕａｎ，ＤＥＮＧＪｉａｎｇｈｏｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＷｕｈａｎＨｕｂ

3、ｅｉ４３００８１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｉｍｐａｃｔｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｈａｒｒｏｗｐａｒｔｃａｒｔｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｄｒｕｍｔｙｐｅｂｌｅｎｄｉｎｇｒｅｃｌａｉｍｅｒｉｎｏｎｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｈａｒｂｏｒ，ｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｂｙｕｓｉｎｇＡＭＥＳｉｍｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｐｏｓａｌｓｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ，ａｎｄ

4、ｔｈｅｎｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｗａｓｍｏｄｉｆｉｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｌａｂｔｅｓｔｉｎｇ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｗｏｒｋｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｌｅｎｄｉｎｇｒｅｃｌａｉｍｅｒ；ＡＭＥＳｉｍ；Ｈｙｄｒａｕｌ

5、ｉｃｓｙｓｔｅｍ；Ｉｍｐａｃｔ滚筒式混匀取料机是武钢工业港为武钢输送混匀的开口度随所给的信号变化而变化。液压缸两端各有矿，保证武钢的生产需要的关键设备。该料耙机构采两个行程开关，为比例方向阀提供换向信号。用机械传动，由于自重及负载大、运动惯性大、且设备无缓冲装置的问题，导致小车往复运动时，机构冲击大而频繁，经常出现减速机断齿等现象，严重影响生产。后将机械传动改造为液压传动。改造后整个取料设备工作平稳，机构冲击明显减小，但是依然存在冲击，因此，改造后的液压系统需要进一步优化设计。本文作者在简要介绍取料机液压系统的基础上

6、，建立了整个液压系统的ＡＭＥＳｉｍ仿真模型，提出优化的方案，进行了仿真分析和实验验证，取得了较好效果。１混匀取料机料耙液压传动系统优化后的液压系统原理如图１所示。该液压系统由循环冷却系统和主泵系统构成。循环冷却系统保证油液的清洁度和温度在允许范围内。主泵系统采用恒压变量泵，高压油经板式过滤器过滤后，经比例阀、压力补偿器进入油缸一腔，另一腔液压油经压力补偿器、比例阀回油箱，液压油在回油箱之前经箱上回油过滤器过滤。该液压系统相对于最初的液压系统而言，最大的特点就是采用了比例方向阀（如图２所示），阀图１液压系统原理图收稿日

7、期：２０１３－０１－３０基金项目：国家自然科学基金项目（５１０２７００２，５１１７５３８８，５１１７５３８６）作者简介：李涛（１９８７—），男，在读硕士研究生，研究方向为流体传动与控制。Ｅ－ｍａｉｌ：ｂｆｐａｎｄｓｆｐ＠１６３ｃｏｍ。·３０·机床与液压第４２卷为实际测试曲线，系统油缸为双杆油缸，此次测量只是测的单边活塞杆应力，由实际测试的活塞杆的应力变化曲线也可看出，在换向时系统受到的冲击较大。采用比例换向阀后，料耙小车的速度曲线如图所示，换向时的最大速度减小到０２５ｍ／ｓ左右。产生上述不同的仿真结果的可能是由于

8、使用普通电液方向阀时，系统压力变化波动太大，故再对压力进行分析，并对压力进行实际测量。图２比例方向阀安装图４料耙小车速度曲线２模型建立结合液压系统原理图，在ＡＭＥＳｉｍ中选取适当的元件，搭建ＡＭＥＳｉｍ仿真模型。如图３所示。图５普通电液换向阀作用时活塞杆应力曲线（１４－１５：负载２，速度２０）图６中（ａ）、（ｂ）分别为采用普通电液方向阀、比例方