全自动液压压砖机液压压制系统仿真与优化

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1、2015年7月机械设计与制造工程Ju1．2015第44卷第7期MachineDesignandManufacturingEngineeringVo1．44NO．7DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2015．07．003全自动液压压砖机液压压制系统仿真与优化蒋淮同，李亮，李明，陆宝春(1．江苏腾宇机械制造有限公司，江苏宿迁223812)(2．南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：为解决1100t全自动液压压砖机工作过程中存在的冲击振动和轰鸣问题，基于液压仿真软件AMESim建立液压系统仿真模型，对上缸进行动态仿真分析，找出了

2、产生问题的原因，并通过加装减速回路和改进释压回路解决了问题，最后对优化后的液压系统进行了仿真验证，结果证明优化后的液压系统达到了理想效果。关键词：液压压砖机；AMESim仿真；液压系统中图分类号：TH137．7文献标志码：B文章编号：2095—509X(2015)07—0011—05随着粘土烧结砖退出城市建设舞台，使用高参加压，加压成型后由下压头将砖坯顶出。量粉煤灰生产的粉煤灰蒸压砖作为一种新型环保压砖机液压压制系统工作原理图如图1所示，墙体建材已被广泛使用，它以利废、节能、环保和资在不影响工作性能的前提下已简快化加掉液保压释顶返出系下压压压回源综合利用为主要特

3、征，国家产业政策的支持使其统和布料系统。●●具有广阔的发展前景⋯。在完整的砖坯压制成型过程中，上活动横梁按全自动液压压砖机作为粉煤灰蒸压砖生产成快下、加压、保压、卸荷和返回顺序循环动作。各液●●●●型过程中的关键设备在我国已获得极大的发展。压阀电磁铁得失电情况见表1，表中●表示对应电随着液压压砖机技术的不断进步和发展，对液压压磁铁得电。砖机液压系统的稳定性、可靠性和精确性提出了越表1电磁铁得失电状态表●来越高的要求。尽管我国液压压砖机技术水平已达到或部分超过国外先进水平，但液压系统的设计●●更多的是根据经验，理论研究较少。某公司生产的1lot全自动液压压砖机在工

4、作过程中存在●冲击振动和轰鸣噪声问题，为解决该问题，笔者使用仿真软件AMESim对该型压砖机的液压压制系●●●●●统进行仿真分析，并在此基础上进行了优化设计。2液压系统建模及分析1液压系统工作原理2．1建立液压系统AMESim模型该全自动液压压砖机采用三梁四柱式结构，立对于一个具体的液压系统，当分析的目的不同柱上下两端的固定横梁中分别镶有液压缸套，安装时建立的仿真模型也不尽相同。在满足要求的前有压头的上、下活动横梁与上、下液压缸活塞杆刚提下，仿真模型越简单、越小越好。为全自动液压性连接，并通过立柱导向。上固定横梁上置一低压压砖机液压压制系统建立动态仿真模型时，一

5、些对充液灌，提供0．2MPa左右的低压使上活动横梁快系统动态特性影响不大的因素可以忽略j。速下落，同时为液压缸上腔提供大流量液压油。工由于二通插装阀在AMESim标准液压库中没作过程中主要由上、下活动横梁上的压头对固定模有具体模型，需根据插装阀结构和工作原理，使用框中的粉料进行双向加压成型，其中上压头为主动液压元件设计库(HCD)来搭建具体仿真模型。所收稿日期：2015—06—01作者简介：蒋淮同(1979一)，男，江苏宿迁人，江苏腾宇机械制造有限公司高级工程师，主要研究方向为液压机械设计制造。2015年第7期蒋淮同：全自动液压压砖机液压压制系统仿真与优化用的电

6、动机功率为90kW，变量泵选择派克PV270型恒功率柱塞变量泵。主要模型和仿真参数设置见表2。表2液压系统仿真模型元件参数取值电机转速／(r·rnin)1480变量泵排量／(mL·r)270系统工作压力／MPa23液压缸内径／mm7oo活塞杆直径／mm690图6上缸速度曲线最大行程／m0．52上活动横梁质量／kg9o()o仿真时间／s5．7仿真步长／sO．0022．2系统分析通过分析液压系统中上缸位移、压力、速度和加速度等的动态特性曲线可以预测该系统的实际工作状态。运行仿真得到液压系统完整工作过程的上缸位移、压力、速度和加速度动态特性曲线如图4—7所示。其中0～

7、0．40s为快下阶段，0．40s～2．OOs图7上缸加速度曲线为加压阶段，2．OOs～4．OOs为保压阶段，4．OOs一5．OOs为释压阶段，5．OOs一5．70s为返回阶段。由图6可知，在0．35s时上缸速度达到最大值2m／s，并在0．40s时迅速降为0m／s，由图7可知，上缸在0．38s时瞬时加速度达到最大(一94m／s)，这主要是由于1下阶段上缸在充液罐内0．2MPa的油压和上活动横梁自重的作用下加速下落，当上压头接触到固定模框中的粉料后实现惯性加压，同时对上缸产生负载，随着粉料压缩率升高，粉料的密实度随之提高，对上缸产生的负载迅速增大，上缸短时间内快速停

8、止。由图5上缸压力曲线可