冷室壓鑄機液壓泵與電動機的關系

陳應林，陳書輝，蔡恒志，何 巖

（1.力勁集團深圳領威科技有限公司，廣東深圳 518109；2.華中科技大學 機械科學與工程學院，湖北武漢 430074）

壓鑄機在進行壓鑄生產時，機器穩定性與加工現場工況息息相關，工況改變則可能造成壓鑄機因故障而停機。從故障的出現到機器恢復正常生產,此時間的長短很大程度上取決于設備維修人員自身技能的高低與經驗的豐富程度。而設備維修人員自身技能與經驗都與理論基礎有關，理論基礎相當于一把鑰匙，通過對故障進行理論分析，能夠幫助維修人員快速準確地查找出異常點，解決實際生產中的故障，保障生產的順利進行。結合實際機器的工況，機器故障多與電壓、電流、壓力、速度的異常有關，為進一步了解彼此之間的關系，理清壓鑄機發生故障的原因，本文對冷室壓鑄機的液壓泵、電動機與熱繼電器進行了詳細地設計計算與選型，以實現最優配合，達到節能增效與經濟最優化[1]。

1 液壓泵選型

本文研究對象為冷室壓鑄機，以某知名品牌的壓鑄機DCM280T 為例，詳細分析如何進行相關部件的參數計算與選型。

液壓泵是壓鑄機一個非常重要的元器件，直接影響壓鑄機的壓力與速度性能，為了達到使用要求及生產工藝要求，需要對液壓泵進行嚴密的選型設計計算。一般來說，壓力決定負載,流量決定速度，所以液壓泵可以根據速度選型。考慮到機器性能要求及節能要求，液壓泵通常采用雙聯葉片泵，具體型號為2520V21A14，雙聯葉片泵示意圖與選型示意圖如圖1 所示。

2 電動機選型

通常壓鑄機的電動機均采用4 極馬達，額定轉速1470r/min；液壓泵則有兩個，一大一小，分別選21A 與14 液壓泵，均為雙聯葉片泵，則各個油泵的流量計算如下。

（1）21A 液壓泵流量:

式中，q1為21A 液壓泵流量；V1為21A 液壓泵排量；n 為液壓泵轉速。

（2）14 液壓泵流量:

式中，q2為14 液壓泵流量；V1為14 液壓泵排量；n 為液壓泵轉速。

圖1 雙聯葉片泵示意圖與選型示意圖

考慮到機器的經濟性，不需要兩個液壓泵同時達到最高壓力，因此可根據大泵的最高壓力選取電動機型號。通常壓鑄機液壓系統壓力選用為14MPa（140bar），則電動機功率為：

式中，W 為電動機功率；P 為系統壓力；q 液壓泵流量。

考慮到通常電動機選型需要有10%～25%的過載量，根據電機生產商現有的規格，取電動機功率為18.5kW，，具體型號為YE2-180M-4 C52，電動機外觀圖與銘牌如圖2 所示，電動機詳細參數如表1 所示。

3 熱繼電器選型

圖2 電動機外觀圖與銘牌圖

表1 電動機詳細參數表

確定了電動機規格，則相應電氣元器件可根據相電流/線電流確定。相電流/線電流的計算公式如下：

式中，I線為線電流；W 為電動機功率；U 為電壓；Cosθ 為電動機功率因素；η 為電動機效率。

式中，I相為相電流。

通常電動機在工作時,需要使用熱繼電器來保護電動機正常使用，熱繼電器的選用則是根據電動機的相電流選取。此外交流接觸器、空氣開關和電線的直徑(承載電流)也是根據相電流進行選用。此處我們以熱繼電器保護開關的選用為例，簡要介紹如何選用相應電氣元器件。熱繼電器具體型號為LRD22C，圖片如圖3 所示。

圖3 熱繼電器外觀圖與電流范圍圖

經查閱可知，Schneider 的熱繼電器LRD22C的規格參數為:額定電流Ie為16～24A。

經檢驗，此熱繼電器的規格滿足馬達相電流I相的要求，故可以采用此熱繼電器.

4 結論

液壓泵與電動機是壓鑄機最重要的兩個部件，通過對液壓泵、電動機相關部件的設計計算與選型，可幫助設備維修人員全面了解壓鑄機，理清液壓泵、電動機之間的配合關系，有助于壓鑄機的節能優化，達到高效、節能、經濟、環保多方面要求。