【某铝箔轧机液压系统特点及总体方案参数确定计算案例4800字】

[7]。液压系统设计的基础就是对液压回路的设计，通过对铝箔轧机工作相关功能的分析，将铝箔轧机液压系统要实现的每个功能，通过相关的回路表现出来。然后将设计好的回路分析整合，为整个液压系统的设计做好准备。1.3.1同步回路的设计同步回路是铝箔轧机液压系统中的重要回路部分，整个回路的工作负载大，移动速度快，压力变化范围大，还承担着变换执行元件的运动方向和对铝箔轧机液压系统的补偿，在推进和退回时采用柱塞变量泵为工作泵。整个同步回路是以四通电液伺服阀为核心，其他的液压阀和辅助元件相互配合，在液压缸的下面上安装节流阀，在正常工作时克服液压缸活塞的重力，在液压油突然退回时给活塞和液压阀一个压力缓冲，对活塞和伺服阀进行保护。并完成对回路的工作要求。图1.1推进和退回回路1-油箱；8-柱塞变量泵；4-单向阀；10-截止阀；12-精密过滤器；13-四通电液伺服阀；15-二位三通电磁换向阀；16-先导式减压阀；17-压力传感器；18-二位二通电磁换向阀；19-节流阀；20-流量计；24-液压缸(1)同步回路的动作顺序同步回路如图1.1所示，当柱塞变量泵开始工作时，四通电液伺服阀在液压先导的作用下，使油管接通阀的左位，液压油通过柱塞变量泵送出油箱，经过单向阀4、截止阀10、精密过滤器12、单向阀4、再流过四通电液伺服阀13和截止阀10进入液压缸27无杆腔，使两个活塞从液压缸同步升出推上轧辊，当退回液压缸活塞时，在位置传感器的作用下计算机给四通电液伺服阀13电磁铁通电，使油管接通阀的右位，在二位二通电磁换向阀18和二位三通电磁换向阀15相互配合下，经过二位三通电磁换向阀15、先导式减压阀16的液压油流入有杆腔，将液压缸两个活塞同步退回。实现同步运动功能要求。1.3.2限压回路的设计限压回路如图1.2所示，为了保持铝箔轧机液压系统稳定工作，液压系统采用柱塞变量泵作为工作泵。由于系统压力在推进和退回时有时会产生突变，使柱塞变量泵提供的压力高于系统所需要的工作压力，造成液压系统工作不稳定和对液压元件造成破坏。在柱塞变量泵8出口安装先导式溢流阀10组成限压回路。图1.2限压回路1-油箱；8-柱塞变量泵；4-单向阀；9-先导式溢流阀1.3.3卸荷回路的设计卸荷回路是保证设计的“电液伺服系统”稳定工作的前提。在设计液压系统时为了提高整个系统的响应精度和工作的稳定性，系统采用高精度的伺服阀。但由于伺服阀13在工作中会受到零位漂移的影响，会使得伺服阀13和液压缸24受到高压冲击并造成破坏。同时为了稳定伺服阀在工作时的供油压力在回路中安装囊式蓄能器22，同时也由回路进行保护。回路如图1.3所示。在液压系统中“卸荷回路”与伺服阀由同一柱塞变量泵供油，在工作中当伺服阀13出现零位漂移，或者铝箔轧机在匀速轧制铝箔时，柱塞变量泵8提供的液压油压力大于系统需要压力时。液压油通过二位二通手动换向阀21、囊式蓄能器22、压力表23，使溢流阀14打开进入回油管抵达油箱。图1.3卸荷回路1-油箱；8-柱塞变量泵；4-单向阀；10-截止阀；12-精密过滤器；14-直动式溢流阀；21-二位二通手动换向阀；22-蓄能器；23-压力表1.3.4冷却过滤回路的设计在铝箔轧机液压系统的工作中，为了防止进入系统循环的液压油温度过高、杂质过多的现象。需要对进入液压系统进行工作的液压油进行冷却和过滤，使液压系统在工作时吸入清洁并具有一定温度的液压油。达到对液压元件的保护和增加系统的使用时间。如图1.4所示，设计的回路结构简单，工作稳定。冷却过滤回路由一个大功率的定量泵2、过滤器5、冷却器3以及单向阀4所组成。正常工作时液压油通过定量泵2提供，经过过滤器过滤和冷却器降温后流回油箱。如果回路中的过滤器滤芯堵塞或无法正常工作时，定量泵提供的液压油从单向阀流回油箱。图1.4冷却过滤回路1-油箱；2-柱塞定量泵；3-冷却器；4-单向阀；5-过滤器1.3液压系统工作原理通过对铝箔轧机液压系统回路的设计和分析，将设计的回路进行整理和优化，并在液压系统中添加必要的辅助元件和管道。从而构成一个完整的铝箔轧机液压系统。如图1.5为铝箔轧机液压系统的工作原理图。图1.5铝箔轧机液压系统原理图1-油箱；2-柱塞定量泵；3-冷却器；4-单向阀；5-过滤器；6-温度计；7-液位计；8-柱塞变量泵；9-先导式溢流阀；10-截止阀；11-压力继电器；12-精密过滤器；13-四通电液伺服阀；14-直动溢流阀；15-二位三通电磁换向阀；16-先导式减压阀；17-压力传感器；18-二位二通电磁换向阀；19-节流阀；20-流量计；21-二位二通手动换向阀；22囊式蓄能器；23-压力表；24-液压缸铝箔轧机液压系统在开始工作前，独立于主系统的冷却过滤回路，把油箱1中的液压油进行过滤并冷却。使得柱塞变量泵8吸入的液压油具有一定的温度和清洁性，预防柱塞变量泵8和四通电液伺服阀13被杂志堵塞。液面计显示油箱中油液储存量。当液压系统开始工作时，柱塞变量泵8吸入经过滤冷却回路后的液压油。根据液压缸24活塞推动轧辊轧制所需工作压力提供液压油，液压油经过单向阀4、截止阀10、精密过滤器12、单向阀4、四通电液伺服阀13(液压先导作用下阀的左位接通油管)，再经过截止阀10到达液压缸24的无杆腔，使液压缸活塞升出推动轧辊。根据液压缸24上的位置传感器对活塞升出的移动距离的不断反馈，随时对液压系统进行调控，精确控制轧制铝箔的厚度。先导式减压阀16和二位三通电磁换向阀15接通回油管将有杆腔液压油流回油箱1。压力表23显示系统工作时的压力，由于四通电液伺服阀13自身的电反馈能够在液压系统工作时，随时系统对进行补偿。保证系统工作稳定。调整好的液压系统，在工作中要保持工作状态不发生变化。此时节流阀19克服液压缸活塞的重力，关闭二位二通电磁换向阀18，四通电液伺服阀13处于中位，使液压系统提供恒定压力对铝箔进行轧制。液压泵提供的液压油在保证伺服阀和液压缸压力要求的前提下，将多余的液压油流过卸荷回路送回油箱1，同时对液压缸24和伺服阀13进行保护。当铝箔轧机在轧制过程中出现“断带”、辊缝异常或者轧辊发生故障等情况时，压力传感器17和液压缸上位置传感器(B1、B2、B3、B4)对计算机发出反馈信号，四通电液伺服阀13、二位三通电磁换向阀15、二位二通电磁换向阀18在电磁铁的帮助下同时通电换向，把柱塞变压泵8提供的液压油流过二位三通电磁换向阀5、先导式减压阀16，输送到液压缸的有杆腔。通过流量计20、截止阀10、节流阀19、二位二通电磁换向阀18、四通电液伺服阀13的相互配合，将无杆腔中的液压油送回油箱1，实现液压缸活塞的退回并保护铝箔轧机不受破坏。1.4铝箔轧机液压系统的特点所设计的液压系统是使用于单向轧制(不可逆)铝箔轧机，能够将0.6mm的铝箔轧制成0.2mm铝箔的液压系统。所设计的铝箔轧机液压系统结构简单、控制操作方便、工作稳定可靠、经济性好。相较于其他铝箔轧机的液压系统有以下几个特点。(1)在铝箔轧机液压系统中采用“双过滤器”对系统液压油过滤，在系统油箱中设立独立于主系统外的过滤冷却回路，可以将油箱中的液压油不断的过滤冷却，保证吸入液压泵中的液压油具有一定的温度和清洁性。为了保护“伺服阀”和油管在工作时不被堵塞，同时保证其他液压元件工作时的精度和稳定性，在液压油进入“伺服阀”前的油管上安装过滤精度更高的过滤器，对进入系统元件的液压油进行二次过滤。(2)在液压系统的回路上安装蓄能器，由于铝箔轧机液压系统回路中大多采用高精度、响应速度快的“电液伺服阀”。但是由于伺服阀自身存在的“零漂”产生的共振和换向时产生的冲击，所以在液压系统油管上安装蓄能器。进而吸收换向时产生的冲击，保证液压系统在换向和发生“零漂”时铝箔轧制工作的稳定性，从而不影响所生产铝箔的质量。

(3)在设计的铝箔轧机液压系统中采用带有位置传感器的液压缸，是为了保证铝箔轧机轧制产品的精度，液压系统中液压缸活塞杆的推进，必须按照设计制定压力和速度的要求严格执行。为了更加清楚的掌握液压缸推进工作辊的动作过程。采用带有位置传感器的液压缸来掌握活塞杆的运动情况，使液压系统能够根据移动位置判断其工作状态，从而保证所设计系统工作的准确性、可靠性。(4)在电液压伺服系统中的回路上安装具有“卸荷保护”的溢流阀，在设计的铝箔轧机液压系统主供油回路上安装溢流阀，帮助液压缸和四通电液伺服阀进行卸荷保护，防止由于系统提供压力过大而损毁液压缸和四通电液伺服阀；将蓄能器和溢流阀设置在一个回路中，同时也可以实现对蓄能器的保护。

(5)在铝箔轧机液压系统中采用四通电液伺服阀作为控制液压缸，流量大小和活塞运动方向的核心控制元件，采用“伺服阀”可以随时根据对液压缸工作信号的反馈，将计算机输送给的微小电信号，通过相应的放大倍数转换成具有一定功率的液压能输送给液压缸。在铝箔轧机液压系统中使用四通电液伺服阀可以提高系统的控制精度，由于内部的阀芯可以自由的在阀体里移动，能够快速的将液压泵对系统的液压能补偿传递给液压缸，达到了对系统工作压力和流量补偿。同时相较其他的换向方式换向时，所受到的冲击能量也得到减小，使整个系统的工作更加稳定。1.5参数的确定1.5.1轧制力的计算铝箔轧机轧制力的计算可以采用多种方法，“如斯通(stone)公式、艾克隆德(Ekelund)公式、西伯而（siebel）公式REF_Ref71128267\r\h[5]”。通过轧制力公式可计算出铝箔轧机将5252铝合金从0.6mm的铝箔轧制成0.2mm铝箔所需要的轧制力。 ∆h=H-h (1.1)式中H——轧制前的厚度，mm；h——轧制后的厚度，mm；∆h——压下量的绝对值式1.1中，轧制前的厚度H=0.6mm，轧制后的厚度h=0.2mm，通过计算得压下量的绝对