基于AMESim軟件的軋機(jī)升降臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

魏雪麗

【摘 要】本文利用AMESim軟件對(duì)軋機(jī)升降臺(tái)液壓系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真，模擬出軋機(jī)升降臺(tái)液壓系統(tǒng)工作過程中的速度、位移及加速度仿真曲線，通過對(duì)仿真曲線的分析，驗(yàn)證了系統(tǒng)方案的可行性。

【關(guān)鍵詞】軋機(jī)；升降臺(tái)；液壓系統(tǒng)；仿真；AMESim

中圖分類號(hào)： TG333.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）30-0150-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.065

Hydraulic System for Rolling Mill Lift Design Based on AMESim

WEI Xue-li

（Tangshan University，Hebei Tangshan 063000，China）

【Abstract】In this paper， AMESim software is used to model and simulate the hydraulic system of rolling mill lifting platform. The simulation curves of speed， displacement and acceleration in the working process of the hydraulic system of rolling mill lifting platform are simulated. Through the analysis of the simulation curves， the feasibility of the system scheme is verified.

【Key words】Rolling mill； Lift； Hydraulic systems； Simulation； AMESim

0 引言

我國(guó)大中型軋機(jī)升降臺(tái)多數(shù)采用傳統(tǒng)的“重錘平衡，曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)”的結(jié)構(gòu)型式[1]，這種軋機(jī)升降臺(tái)在軋鋼生產(chǎn)過程中，因升降臺(tái)重錘慣性大，設(shè)備笨重，相應(yīng)的機(jī)械傳動(dòng)緊固裝置容易受損，而且摩擦力大，有時(shí)發(fā)生升降臺(tái)主軸撥叉和連桿螺絲斷裂，危險(xiǎn)程度相對(duì)較大。普遍存在設(shè)備年停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，維修費(fèi)用高，管理和維護(hù)工作量也相對(duì)較大等諸多問題。因此研究新型的液壓升降臺(tái)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)型式的升降臺(tái)已成為一種發(fā)展的趨勢(shì)[2]。

本課題在對(duì)軋機(jī)升降臺(tái)液壓系統(tǒng)功能原理圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)液壓系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性仿真，驗(yàn)證了系統(tǒng)方案的可行性。

1 液壓系統(tǒng)原理圖擬定

根據(jù)軋機(jī)升降臺(tái)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和工況分析，該軋機(jī)升降臺(tái)主要對(duì)工作平穩(wěn)和可靠的保持原位停止有特殊的要求，因此消除壓力沖擊是軋機(jī)升降臺(tái)要解決的主要問題也是重要問題。此外，該系統(tǒng)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，節(jié)約省源。根據(jù)以上分析，完成了軋機(jī)升降臺(tái)液壓系統(tǒng)功能原理圖設(shè)計(jì)，原理圖如圖1所示。

2液壓系統(tǒng)建模及仿真分析

2.1 液壓系統(tǒng)仿真模型的建立

根據(jù)系統(tǒng)原理圖搭建軋機(jī)升降臺(tái)液壓系統(tǒng)仿真模型如圖2所示：

2.2 模型的主要參數(shù)設(shè)置

（1）元件參數(shù)設(shè)置

液壓缸參數(shù)：活塞直徑100mm，活塞桿直徑70mm，行程0.53m。

溢流閥參數(shù)：13MPa。

電磁換向閥控制信號(hào)設(shè)置如圖3所示。

1濾油器2變量葉片泵3單向閥4電液換向閥5單向節(jié)流閥6液控單向閥7升降缸8單向閥9單向順序閥10平衡缸11高壓蓄能器12溢流閥13電磁溢流閥14先導(dǎo)溢流閥15壓力表開關(guān)16蓄能器

2.3 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析

設(shè)定仿真時(shí)間為15s，升降液壓缸速度、位移及加速度仿真結(jié)果如圖4-圖6所示。

分析仿真結(jié)果，從速度-時(shí)間圖中可以看出軋機(jī)升降臺(tái)在開始上升時(shí)，由于換向閥的換向，有較大的壓力沖擊，速度變化不是很大，上升下降過程中速度平穩(wěn)。上升下降速度略小于設(shè)計(jì)要求時(shí)的速度，但是由于升降臺(tái)對(duì)速度要求并不是很高，主要是保證平穩(wěn)所以不需要重新設(shè)計(jì)，滿足設(shè)計(jì)的需要。從位移-時(shí)間圖中可以看出，在開始的階段有一點(diǎn)速度的變換，但升降臺(tái)基本上保持勻速上升，勻速下降，最大位移為0.53m，符合設(shè)計(jì)要求。從加速度-時(shí)間圖中可以看出換向閥換向是產(chǎn)生壓力沖擊的主要原因，因此本設(shè)計(jì)中，使用電液換向閥，并安裝有蓄能器來消除換向閥換向產(chǎn)生的壓力沖擊。根據(jù)分析結(jié)果可知軋機(jī)升降臺(tái)液壓系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求，該液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案可行。

3 結(jié)論

本文以軋機(jī)升降臺(tái)液壓裝置為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)中采用了電液換向閥和蓄能器來消除壓力沖擊，使液壓系統(tǒng)工作更加平穩(wěn)可靠。利用AMESim軟件對(duì)其工作過程進(jìn)行了仿真分析，驗(yàn)證了該軋機(jī)升降臺(tái)液壓系統(tǒng)方案的可行性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]朱新才，黃建勛，湯仕龍，et al.大型軋機(jī)液壓升降臺(tái)的改造[J].冶金設(shè)備，1998（6）：24-26.

[2]朱新才，褚言正，丁又青.軋機(jī)升降臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算[J].機(jī)床與液壓，1999（4）：21-22.

[3]王金濤.六輥冷軋機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)仿真研究[D]. 重慶大學(xué)，2008.