锻造操作机液压缓冲系统建模与仿真研究

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1、2015年6月机床与液压Jun．2015第43卷第11期MACHINET0lOL&HYDRAULICSVo1．43No．1lDOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．11．037锻造操作机液压缓冲系统建模与仿真研究徐明，胡国良，傅新(1．华东交通大学机电工程学院，江西南昌330013；2．浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室，浙江杭州310027)摘要：根据锻造操作机高速、高精度和高可靠性的要求，进行了锻造操作机液压缓冲系统的设计，并在此基础上利用AMESim对液压系统进行了仿真研究，分析了不同溢流压力对缓冲系统的影响。同时利用MATLAB的Si

2、mulink模块对锻造操作机的缓冲系统进行了总体建模，分析了缓冲系统的动态响应情况。仿真结果表明：系统设计能满足操作机的工作要求，为锻造操作机液压系统设计提供了参考。关键词：锻造操作机；液压缓冲系统；动态响应中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)11—137-3ModelingandSimulationofHydraulicBuferSystemofForgingManipulatorXUMing．HUGuoliang．FUXin(1．SchoolofMechatronicEngineering，EastChinaJiaotongUniv

3、ersity，NanchangJiangxi330013，China；2．1'}leStateKeyLaboratoryofFluidPowerandMechatronicSystems，ZhejiangUniversity，HangzhouZhejiang310027，China)Abstract：Accordingtotherequirementsofhighspeed，highprecisionandreliabilityfortheforgingmanipulator，thecircuitofthehydraulicbuffersystemwasdesignedand

4、thesimulationstudywascarriedoutbytheAMESimsoftware．Theinfluencesofthereliefpressureonthehydraulicbuffersystemwereanalyzed．Inordertoanalyzethedynamicresponseofthesystem，thesimulationmodelofthehydraulicbuffersystemwasbuiltonthesoftwareSimulink．Thesimulationresultsshowthatthesystemdesigncanmee

5、ttheneedoftheforgingmanipulator，anditcanprovidereferenceforthedesignofthehydraulicbuffersystemoftheforgingmanipulator．Keywords：Forgingmanipulator；Hydraulicbuffersystem；Dynamicresponse0前言的顺应性，这对改进液压系统设计，提高液压系统的锻造操作机是实现锻造自动化的重要设备之一，可靠性具有重要意义。它的主要任务是在锻造过程中夹持和操纵锻件，配合锻造机进行锻造工作，对于提高锻造精度和效率、降低能耗具有

6、重要的作用。国产锻造操作机的锻造能力、速度、能耗以及材料利用率等与国际先进水平都有较大的差距，自主研发大型锻造操作机对我国重大装备制造业的发展有重要意义。课题组目前已经对重载锻造操作机的液压系统进图1锻造操作机机构简图行了设计，并对系统的快速性、准确性、启动性及可1缓冲系统介绍靠性等进行了初步分析研究。从图1锻造操作机缓冲系统的主要功能是实现操作机在水平方向的机构分析可知，锻造过程中主要是夹持，提升和缓冲顺应性，以避免操作机在水平方向受过大载荷。本系系统起关键作用。本文作者对锻造操作机的液压缓冲统采用独立缓冲模式，为了提高效率、降低能耗，将系统展开了深入的研究，分别采用AME

7、Sim和MAT-缓冲和快速进给结合，缓冲缸同时作为进给缸，用切LAB／Simulink进行了仿真建模分析，具体建立了换阀9实现缓冲和进给之间的切换，用比例阀3和减从负载、执行、控制、反馈到动力单元的全局非线性压阀3控制进给量，用缓冲溢流阀8控制缓冲强度。数学模型。分析了锻压操作机在受到水平缓冲时系统缓冲系统液压回路如图2所示，主要研究缓冲系统起收稿日期：2014—04一l5作者简介：徐明(1983一)，男，博士，讲师，从事机电液产品设计及控制等方面的研究与教学工作。E—mail：xuming123@zj