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《高压辊磨机液压系统及其动态特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2000年2月东北大学学报(自然科学版)Feb.2000第21卷第1期JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Vol121,No.1文章编号:100523026(2000)0120038204高压辊磨机液压系统及其动态特性1121宋锦春,高 航,张立成,周士昌(1.东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳 110006;2.抚顺特殊钢有限公司,辽宁抚顺 113001)摘 要:介绍了高压辊磨机液压系统工作原理,并基于经典控制理论对该系统建立了数学模型,采用Matlab软件通过数值仿真进
2、行了系统动态特性分析·经过对三种不同输入信号的响应结果分析,确认流量系数K对系统的动态特性影响很大,K过大将引起系统振荡;蓄能器充气压力p0对压辊位移x有影响,p0增大则输出x增大·关 键 词:高压辊磨机;液压系统;动态特性;仿真;流量系数中图分类号:TD453文献标识码:A矿岩高压辊磨机是基于静压粉碎原理发展起 高压辊磨机液压系统原理如图2所示,它通来的一种新型矿岩粉碎设备·高压辊磨机通过对矿过液压泵首先向系统提供压力油,推动液压缸伸石施以静载高压,使其内部受到极大的损伤而产生出·当压力升到工作压力值时,压力继电器K2和[1]众多的微
3、裂纹,甚至直接被挤压成更细的粒度·K4发讯使液压泵电机停止转动·这时,系统处于从而大幅度减少了后续磨矿的工作量,达到增产、保压状态,即由液控单向阀和蓄能器构成的保压节能的目的·“多碎少磨”是选矿粉碎增产降耗最有回路使液压缸内保持着工作压力,从而通过液压效的途径之一,而高压辊磨技术则为矿岩的“多碎缸推动的动辊完成矿石粉碎工作·少磨”提供了新的、最有效的手段,并成为近年来各[2]国竞相开发和应用的高效、节能新技术·1 液压系统原理作者所研制的铁矿石高压辊磨机工作原理如图1所示·机器主体为框架结构,装有一个定辊和一个动辊,两辊分别由电机带动旋转
4、,其中动辊由一组液压缸驱动,使两辊之间保持一定缝隙·一定粒度的矿石从机器上部料斗中下落,经过两辊缝之间的滚压后变成粉末,从而实现了矿石的连续粉碎过程·图2 系统液压原理图在矿石粉碎过程中,推动动辊的液压缸不停地往复微动,靠蓄能器保压维持工作·液压缸工作一段时间后,当压力下降到最低工作压力值时,压图1 系统主机工作简图力继电器K2和K4发讯使液压泵电机重新启动收稿日期:1999207201基金项目:国家“九五”重点科技攻关项目(952526201201)作者简介:宋锦春(1957-),男,辽宁沈阳人,东北大学副教授;高航(1962-),男,
5、福建惠安人,东北大学教授;周士昌(1932-),男,江苏武进人,东北大学教授,博士生导师·©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第1期 宋锦春等:高压辊磨机液压系统及其动态特性39[3]提高油压至工作压力·V2=V1-Ax0(4)在压料过程中,当矿石下料粒度过大时,液压对式(3)进行线性化,得缸随着动辊向后退让,并保持压力·排出的压力油114-114p2=p1V1(V1-Ax0)+则进入蓄能器·如果突然出现大块矿石或异物,造114-214
6、114Ap1V1(V1-Ax0)·成液压缸后退速度过快,蓄能器不能及时将缸内(x-x0)(5)排出的液压油全部吸收,油压将迅速上升至其超过最高工作压力时,便打开安全阀Ⅰ溢流·由于辊压机活塞大多工作在初始位置附近,故取x0=0,则有:2 液压系统数学模型p2=p1+Cx(6)1高压辊磨机的液压系统和主机的动态特性直114114式中,C=114Ap1(p1/p0V0)(7)接影响矿石粉碎质量,为深入研究其动态特性,首将式(2),(6)代入式(1),整理,得[4]先需要对系统建立数学模型·22dxAdx对系统动态特性起直接作用的是蓄能器,液Md
7、t2+B+Kdt+CAx+Ap1=F压缸,主机动辊以及负载力的变化等·为了较方便(8)地建立数学模型,图3示出了系统动态特性分析d2xA2dx即M2+B++CAx=ΔF(9)简图·根据图3可以列出系统各部分的微分方程dtKdt(假设图示方向为位移x的正方向)·式中,ΔF=F-Ap1,为负载力的变化量·对式(9)进行拉氏变换,得到其传递函数为x(s)1=2(10)ΔF(s)2AMs+B+s+CAK3 仿真分析图3 系统动态特性分析简图311 系统的方块图由式(1),式(2),式(6),式(9)可得到如图4211 力平衡方程所示的方块图(不包
8、括虚框内的部分),若以ΔF2dxdxF=pA+M2+Bd(1)为输入,则该系统的方块图就包括虚框内部分·dtt式中,p系统工作压力;A液压缸活塞的工作面积;M液压缸活塞相联系的移动质量;x液压
