液压节能装置

液压节能装置（共7篇）

液压节能装置 篇1

针对我国大型冶金、钢铁企业以及电厂使用液压站的现状与问题，泰兴同济工程机械厂专门成立了由4名知名专家和公司研发人员组成的技术难题攻关小组，经过长达6年多的研发，终于研制出一种具有高科技含量的“液压站高效节能装置”。该产品不仅填补了国内空白，而且将展示出令人瞩目的社会效益。

在我国，水资源总量为2.8万亿m3，其中有16个省(区、市)人均水资源量低于严重缺水线，即1000m3(不包括过境水);宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏6个省、区的人均水资源量低于500m3。水的缺乏，严重制约了我国社会经济的发展，同样也制约了钢铁工业生产基地的生存和发展，因此，“水”成为钢铁工业可持续发展的环境影响评价的重要指标。泰兴同济工程机械厂研制出开的“液压站高效节能装置”可使钢铁工业生产实现节水100%!减排100%!

据预计，2011年华东电网迎峰度夏期间的最高用电需求约为1.9亿kWh，而电力缺口达1166万kWh，电力供应紧缺已成为不争的事实。要解决电力供应紧缺，既要扩大发电潜能，更应节约用电。泰兴同济工程机械厂生产的“液压站高效节能装置”则体现了75%的节电效果!

“液压站高效节能装置”的优势表现在以下几个方面：

(1)利用液压站的原贮能压力油，驱动油泵启动，使液压站电机在小负载低电流状态下安全启动，变“频繁大电流启动油泵”为“无电流启动油泵”，有效控制了液压油温度，彻底取消了水降温系统，实现节水100%，减排100%的效果。

(2)实现液压站工作的一键自动化控制，减少液压站的工作时间，变“液压站连续工作”为“液压站间歇工作”，实现节电70%～75%的效果;

“液压站高效节能装置”不仅充分体现了零污染排放，保护了环境，而且延长了液压油、电机、油泵以及电气元件的使用寿命，比传统液压站使用寿命提高了20倍。

“液压站高效节能装置”可广泛应用于冶金、炼钢、焦化、石化等行业，应用范围广，市场容量大，符合国家产业化政策，其产品前景广阔。

液压节能装置 篇2

使用缓冲装置是单动薄板冲压液压机的主要特点之一,也是与机械压力机竞争的有利条件。上世纪80年代以前生产的该类液压机,不能完成冲裁工艺,原因就是没有缓冲缸和缓冲装置。因为在压机完成冲裁工作的末端,由于冲压能量突然释放,将会产生较大冲击和振动,这是当时的液压机不能胜任的。为此,在低能耗、高性能设计思路的指导下,在液压机上使用蓄能器缓冲装置,可以有效解决这一难题。

2 缓冲装置原理

2.1 缓冲装置原理及功能说明

缓冲力是由缓冲缸和缓冲装置共同来实现,是在冲裁末端实现。缓冲力通常为液压机公称力的40%~60%,缓冲缸在工作瞬间形成刚性液压垫。蓄能器在液压系统中是一种液压能储存装置,其作用一,是在工况需要时,向系统输出压力能;作用二是作为吸收压力冲击或减轻油路中的压力脉动。这里利用蓄能器储存和释放压力能的特点,设计了一套合理而又节能的液压系统,系统原理见图1所示。

回路中选用了两关键液压元件:节流阀,平衡阀。平衡阀由单向阀和溢流阀组合而成,见图2所示。平衡阀中的溢流阀部分起到调节缓冲力作用,节流阀起到消除压力峰值作用。因为冲裁开始,缓冲杆开始接触缓冲缸,缓冲作用开始,缓冲缸中的液压油需要释放,此时平衡阀中的溢流阀部分开启,因其弹簧作用需要一定时间,即压力上升时间△t,它的反应是溢流阀的阶跃响应指标之一。所以在平衡阀中的溢流阀部分开启前通过节流阀的节流小孔节流,消除在溢流阀完全开启前管路中的压力峰值。另一方面溢流阀的溢流量由零到额定流量发生阶跃变化时,其进口压力将如图3所示迅速升高并超过其调定压力值,然后逐步衰减并稳定在调定压力值上,这即为溢流阀的动态特性。节流阀的节流小孔节流作用也在一定程度上消除溢流阀的超调压力在管路中产生的这部分压力峰值。所以,节流阀节流小孔消除压力峰值,可以使缓冲平稳。

1.蓄能器2.节门3.测压接头4.节流阀5.平衡阀6.压力表7.压力表节门8.缓冲缸9.液压机缓冲接触杆

1.溢流阀2.单向阀3.阀体

缓冲工艺实现如下:(1)液压机冲裁开始,即缓冲接触杆开始接触缓冲缸柱塞头。(2)缓冲缸柱塞头被迫下行,液压油经由节流阀和平衡阀中的溢流阀部分至蓄能器,开始吸收压力冲击并达到液压能储存功能。(3)冲裁完成后,缓冲接触杆脱离缓冲缸,蓄能器释放压力能,液压油经由平衡阀中的单向阀部分至缓冲缸,使缓冲缸柱塞上行,并等待下一次液压机冲裁。

2.2 缓冲装置液压分析及计算

(1)液压冲击计算

缓冲装置作用就是将动能转换为液压冲击,该装置的蓄能器作用就是用于吸收因阀开启前后而在管路中产生的液压冲击。这时蓄能器的容积和管路布置、油液状态、阻尼和泄漏情况有关。常采用下述经验公式计算蓄能器容积:

式中:q——阀口关闭前管道内流量;

T——阀口由开到关闭的持续时间;

p1——阀口开、闭前的工作压力;

p2——系统允许最高冲击压力;

L——产生冲击波的管道长度。

(2)贮存和释放压力能

在考虑压力能贮存和释放时蓄能器容积为:

式中:VW——蓄能器输出给缓冲缸的体积;

p0——蓄能器充气压力;

p1——蓄能器的最高压力;

p2——蓄能器的最低压力;

n——指数(其值由气体状态决定,当蓄能器瞬

时提供大量油液时,释放能量速度很快,可以认为气体在绝热条件下工作,n=1.4)。

对于气囊式蓄能器来说,能使气囊工作时的容腔在其充气容腔的1/3~1/2区域变化,它就能更加经久耐用。

(3)节流孔流动计算

其实就是孔口流动,当液压油流经小孔,由于流体的惯性作用,使通过小孔后的流体形成一个收缩截面,然后再扩大,这一收缩和扩大过程便产生了局部能量损失,造成压差。由经验公式得出节流孔前后的压差为:

式中:ρ——液体的密度;

q——液体流经节流小孔的流量;

Cd——流量系数;

A0——节流孔的截面积。

3 缓冲装置实际应用

3.1 缓冲装置

缓冲装置工程示意如图3所示,为了吸收冲裁时产生的较大冲击和振动,两个缓冲缸各自安装在液压机下梁的上平面上,缓冲杆与滑块连接,滑块下行冲裁时带动缓冲杆压在缓冲缸柱塞上,柱塞头被迫下行,液压油经由节流阀和平衡阀中的溢流阀部分至蓄能器吸收压力冲击,以此方式达到减缓滑块对液压机机身产生的冲击。

经过缓冲装置的缓冲,从现场测试,液压机作冲裁工艺时,冲裁最初和冲裁结束这两个阶段振动特别显著,没有达到预期的液压机工作平稳性。

经分析,由于手调的平衡阀的溢流阀部分和节流阀调节的压力和流量,会因人工因素,造成在缓冲过程中缓冲缸中的液压油通过平衡阀的溢流阀开启时间不一致,以及通过节流阀的流量不一致,而导致液压机在冲裁工艺时最初和冲裁结束这两个阶段振动特别显著。所以只需让其溢流阀和节流阀同时开启即可解决这一问题,现只要将两个缓冲缸油路连接在一起,如图4所示。由图可看出,无论在平衡阀的溢流阀部分和节流阀方面上调节不一致情况下,只要缓冲开始作用,两个缓冲缸油路连接一起后它们是一起通过溢流阀及节流阀,由此我们可以得知,这样就避免了两个缓冲缸缓冲效果不平衡的现象。

经过改装后缓冲装置,从现场测试,液压机在冲裁工艺时,冲裁最初和冲裁结束这两个阶段已无明显振动,达到了缓冲的预期效果,提高了液压机工作平稳性。

3.2 缓冲装置安装注意事项

(1)蓄能器选择与安装

缓冲装置应具有消除脉动冲击特点,所以用于缓和冲击的蓄能器,应选用惯性小的蓄能器,如气囊式蓄能器、弹簧式蓄能器等。这种蓄能器,一般尽可能安装在靠近发生冲击的地方,并垂直安装,油口向下。如受位置限制,垂直安装不可能时,再水平安装;同时在管路上安装蓄能器,必须用支板或支架将蓄能器固紧,以免发生事故;蓄能器应安装在远离热源的地方。综上,蓄能器安装在液压机下梁侧面上即可,此外,将蓄能器置于液压机下梁的地坑下更为安全。

(2)防止泄漏

针对缓冲装置的低能耗及环保特点,控制泄漏特别重要,为了减少承受冲击和振动的管接头松动引起的泄漏,采取以下措施:使用减振支架固定所有管子以便吸收冲击和振动;将平衡阀和节流阀做成集成块贴合在缓冲缸上,为了得到满意的初始密封和防止密封件被挤出沟槽而磨损,安装面应平直,密封面要求精加工,表面粗糙度0.8μm,平面度0.01/100mm,避免过多的配管,防止潜在的泄漏因素。

4 结束语

现场使用表明,液压机缓冲装置使用了蓄能器及集成阀块后,系统安全可靠,安装、调试、维护方便。面对目前制造业中提倡推广节能、环保、绿色发展,对机械产品的液压系统和柔性调节提出了越来越高的要求。这里设计的液压机蓄能器控制系统,符合这样的设计要求,从而拓展了单动薄板冲压液压机的使用领域,让企业获得了更多的社会经济效益。

参考文献

[1]章宏甲,黄谊,王积伟.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社,2000.

[2]http://www.ctiin.com.cn(中国创新技术信息网).

[3]http://www.acad.cnki.net.cn(中国学术期刊网络出版总库).

[4]孟凡武,等.电液锤液压系统中蓄能器的选择.锻压装备与制造技术,2005,40(2):35-37.

甲板机械液压装置设施分析 篇3

关键词：甲板机械,液压装置,优势,工作原理,稳定性,维护

0 引言

甲板机械是船舶运行必备的机械设施, 甲板机械液压装置主要目的是保障船舶的正常运行。甲板机械的液压装置相较于其他的传动装置来讲, 具有更多的优点。例如, 运行比较稳定, 操作也比较方便且其调速性较好。基于以上优点, 液压装置设施不仅在装卸机械中得到了广泛运用, 在甲板机械中也因其优势而发挥着重要的作用。随着机械研发技术的不断发展, 甲板机械液压装置设施也日益完善, 但仍有许多的问题需要注意, 针对这种状况, 普及甲板机械液压装置设施的基本概况并对其使用过程中如何有效地利用及维护是一项极其重要的工作。

1 甲板机械液压装置的基本概况

1.1 甲板机械液压装置的类别及应用范围

液压传动中液压油的温度一般控制在30～50℃左右的范围, 最高不应超过60℃。如果液压油温度过高, 液压系统将会产生不良影响, 工作受到影响。油温升高后, 油品的黏度降低, 油液的内聚力减小, 泄漏增多, 机器运转速度不稳定, 容易产生爬行:油温升高后, 液压系统压力下降, 系统稳定性受到影响, 降低了工作精度, 影响设备正常工作;油温升高后, 相对运动表面的润滑油膜变薄, 液压元件受热膨胀, 增加了机械磨损, 泵阀类元件增大磨损, 甚至被卡住。引起液压油温度升高的原因有多方面, 要查找出系统存在的问题, 分析油温升高的原因至关重要, 只有从故障类型具体分析液压油温升高的原因, 确定好故障部位并查找出液压系统存在的问题, 才能达到排除故障的目的。

液压装置设施主要作用于船舶装置和主要机器部件中的辅助系统中, 甲板机械中液压装置设施主要根据不同条件分为不同的类型:

(1) 根据压力数值不同, 液压装置设施可以分为低压、中压和高压3种类型。

(2) 依据运行调节方式的不同, 液压装置设施可以分为不可调节、节流方式调节和变容积调节3种形式。

(3) 根据其使用的能源不同, 液压装置设施可以分为电动液压装置设施和液压油式液压装置设施2种。液压装置设施的应用范围不光是在甲板机械中, 其还可以在机械工业中的锚机、建筑行业的升降机及绞车等机械中应用。

1.2 甲板机械液压装置的优势及其工作原理

甲板机械中的液压装置设施之所以能在众多的机械中得以广泛应用, 这与其自身所具备的优势是密不可分的。液压装置设施的优势主要在于可以利用小巧的工作原件得到比较大的油缸活塞杆上的作用力, 而且不必依靠减速器就能在执行原件中得到比较大的扭矩。液压装置设施的控制系统相对来说比较简单而且运行比较平稳, 其使用效率高和使用可靠性强的特点使其具有很高的经济性。液压装置设施的工作原理简单来说, 就是工作油自油泵从油箱中被吸出后进入换向阀中, 又经换向阀流向马达, 若换向阀处在中间位置时, 就会重新返到油箱中。若换向阀滑阀处于一端, 油液就会流到马达中, 使马达产生相应的转向动作。在这个过程中, 速度快慢和高低状况的调节是由换向阀中的液流经节流而进行的。

2 甲板机械液压装置设施中常见的问题

2.1 甲板机械液压装置设施中出现噪音过大的问题

由于甲板机械中需要大功率的动力装置, 同时由于甲板机械中各种机械系统在运行时不断地发生震动, 或者是液压泵吸油管破损出现吸入空气的现象, 这些原因都会造成甲板机械液压装置出现噪音过大的问题。甲板机械液压装置设施中如果出现噪音过大的现象却没有及时修理就会产生很多不利的影响。

2.2 液压装置设施运行时系统压力不稳定

系统压力运行不稳定就会造成甲板机械液压装置出现故障。通常出现这种问题时, 应该对液压缸运行的速度是否正常和液压泵是否完好给予检验。通常液压缸运行速度不稳定时, 液压系统负载作用下往往会造成压力和流量的变化。如果系统的压力过低难以满足负载或者相关参数设定不当, 都会引起这种现象。对液压泵的检验应该注意其是否有零件出现故障引起压力大幅度变动导致液压泵不能够正常工作。一般来说, 压力不稳定时应该从这2个方面进行故障排除并维修, 以使甲板机械液压装置设施能够正常运行。

2.3 液压油油温过高的危害

液压油温度升高时液压油黏度、容积效率和液压系统工作效率均下降, 泄漏增加, 甚至使机械设备无法正常工作。液压油温度升高时油液汽化、水分蒸发, 容易使液压元件产生穴蚀;油液氧化形成胶状沉积物, 易堵塞滤油器和液压阀内的小孔, 使液压系统不能正常工作。因此, 液压油油温过高会严重影响机器的正常使用, 降低液压元件的使用寿命, 并增加机械的维修成本。

2.4 吹塑机液压油油温过高的故障诊断及处理措施

油的品牌、质量和黏度等级不符合要求, 或不同牌号的液压油混用, 造成液压油黏度指数过低或过高。若油液黏度过高, 则功率损失增加, 油温上升;如果黏度过低, 则泄漏量增加, 油温升高。造成液压系统油温升高的原因多种多样, 油品的变质、冷却系统配置的失效与损坏、系统管路及阀体泄漏、液压传动系统原设计上存在的不足等都会使油温升高, 由油温升高引发的故障现象也各不相同, 只要仔细分析故障发生的原因并加以防范、解决, 设备才能长周期平稳运行。

3 针对常见问题的解决维护方法

液压装置设施的使用年限很大程度上取决于日常使用中的维护工作, 因此在液压装置维护时, 应该认真地进行定期检查, 及时发现问题并加以解决。

3.1 针对甲板机械液压装置设施中出现噪音过大的问题

针对噪音过大的问题, 应对可能产生噪音的设施元件进行分析。首先应该考虑液压装置中机械的各个零件是否正常运行, 如果出现了故障应该及时检修或者更换相应的零件。如果是液压泵的原因, 就应该对液压泵出现吸空气的原因进行查验, 如果是吸油管路出现破损或者是油液过脏、不足等原因, 就应该一一排除故障进行维修。当液压泵出现吸空气的现象, 应该检验吸油管状况, 并选择更换为适合的长度和宽度。如果是因为油液过脏或油液选择不当, 就应该注意在日常检修时, 保持油液的清洁度。

3.2 针对液压装置设施运行时系统压力不稳定的问题

针对这个问题, 如果确定是由液压缸负载作用造成的, 就应该适当调整系统压力值, 使系统压力和负载变化相适应。如果确定是由于液压泵的原因所造成, 则应该及时修复或者更换液压泵。并定期地对液压系统进行维修检验, 对油箱油管都要进行合理的放置, 油液要保持清洁, 以减少故障发生的几率。使甲板机械液压装置不仅能够正常运行, 而且可以延长其使用年限, 以提高经济效益。

4 结语

总而言之, 液压装置设施效率高, 磨损小, 有极大的经济效益, 在甲板机械中是必不可少的重要部分。目前我国的甲板机械液压装置已经在不断的发展进步下逐渐与国际领先技术接轨, 但其在发展过程中还是有相应的问题存在。基于液压装置的高效和经济的性能特点, 因此, 对于液压装置系统应该不断地吸收新的科技成果, 以促进国内甲板机械液压装置的不断完善, 以便其能更好地为我国船舶运行发挥更大的作用。

参考文献

[1]施洪娟.甲板机械用低压液压装置[J].国外舰船技术, 1980 (7)

[2]王懋瑶.液压传动与控制教程[M].天津大学出版社, 1987

铣床夹紧装置的液压回路设计 篇4

关键词：铣床,夹紧装置,液压系统,设计

0 引言

铣床是机床的一种, 主要是利用铣刀在工件上加工多种表面的机床, 通过工件与铣刀的进给运动, 可以对平面和沟槽进行加工, 也可以对各种曲面及齿轮等进行加工。相比于刨床, 铣床的工作效率更高, 在机械制造以及设备修理等领域有着广泛的应用。而伴随着机械化进程的加快, 数控编程开始参与到机床操作中, 数控编程铣床逐渐取代人工操作, 工作效率得到了前所未有的提高。

1 数控铣床的相关概念和特点

数控铣床是将数控编程技术与铣床结合在一起的产物, 具有良好的加工功能。数控铣床是三坐标的铣床, 可以对相关工件进行灵活加工。从目前的发展情况看, 根据不同的分类标准, 可以将数控铣床分为不同的类型, 例如, 按照体积划分, 有小型、中性和大型;按照控制坐标联动轴的数量划分, 可以分为两轴半联动、三轴联动和多轴联动;按照主轴布局划分, 包括立式、卧式和立卧两用式;按照数控系统的功能划分, 有经济型、全面型和高速型等。

一般情况下, 数控铣床由主轴箱、进给伺服系统、辅助控制装置、机床基础构件和工作台组成[1]。数控铣床的主要功能, 是针对各种机件进行铣削加工, 包括了平面的铣削和轮廓的铣削, 搭配不同的铣刀, 也可以实现钻、扩、镗孔等的加工。

在数控铣床中, 其加工程序不仅应该包括各类工件的规格以及加工工艺, 还应该包括切削用量、走刀路线、刀具尺寸等。在实际加工中, 数控铣床接受相应数控程序的控制, 按照设定好的参数, 自动执行工件加工, 工作人员不需要进行繁琐的操作。不过, 考虑到加工的精度和质量, 编程人员必须熟悉数控铣床的性能特点以及加工方式等, 确保程序的有效性和可靠性。在实际加工中, 首先应该选择待加工工件, 对程序进行调整, 明确共享内容;其次应该对工件的图样进行分析, 明确加工目标和技术要求;然后应该确定加工方案, 制定相应的工艺路线, 最后调整数控加工程序, 对工件进行加工。

2 数控铣床夹紧装置的液压系统设计

2.1 明确设计要求

在对液压系统进行设计时, 首先要做的, 是对设计要求进行明确, 如了解数控铣床的结构、布局, 对液压系统应该实现的动作顺序等, 明确液压系统各执行元件对应力及运动的要求, 明确系统设备重量、外形尺寸及经济性等方面的要求等, 为液压系统的设计提供必要的数据支持。

2.2 拟定系统原理图

作为液压系统设计的关键环节, 系统原理图图纸的质量直接影响着整个液压系统的功能。在对液压系统原理图进行拟定时, 需要对各种影响因素进行综合考虑, 以确保设计的合理性和有效性。具体来讲, 需要考虑的因素包括元件结构、调速方式、供油方式、快速回路、安全互锁以及压力测量点的选择等。结合液压系统原理图, 可以实现对液压系统的下整体设计, 从而对液压基本回路进行选择和整理, 然后从实际需要出发, 增加一些必要的元件或者辅助油路, 形成一个相对完整的液压系统。需要注意的是, 在对基本回路进行选择时, 应该在保证其功能完备的同时, 对系统结构进行简化, 去除一些不必要的元件。在整合完成后, 液压系统应该确保在工作循环中, 所有的动作都稳定可靠, 彼此之间相互独立, 互不干扰;同时, 应该尽可能选择标准件, 减少专用件, 以方便进行系统的维护和故障检修。在液压系统原理图拟定完成后, 需要对其动作循环进行检查, 同时制定相应的液压系统工作循环表[2]。

2.3 元件计算与选择

(1) 液压泵选择:应该根据液压系统的设计要求及工作状况, 对液压泵进行选择, 确定其最大工作压力。定量泵系统的最高压力可以由溢流阀进行调定, 而变量泵系统的最大工作压力与液压泵的特性曲线流量是相互对应的。还应该对液压泵的最大流量进行确定, 按照执行元件工况图的最大工作流量和系统泄露量进行确定。从安全性和稳定性考虑, 应该确保液压泵应用一定的压力储备。

(2) 阀类元件选择:主要是根据流经阀的最大流量以及元件的最大工作压力, 对元件的规格进行选择和明确, 以保证元件的稳定运行。在一些特殊情况下, 可以适当增大流经阀的流量, 但是最大不能超过额定流量的20%, 避免压力过大导致元件的损坏。在对压力阀进行选择时, 应该考虑其调压范围;在对流量阀进行选择时, 应该了解其最小稳定流量;而在对换向阀进行选择时, 不仅需要考虑基本的压力和流量等, 还应该关注中位机能和操作方式。

(3) 管路尺寸确定:应该结合输入输出的最大流量, 对液压缸的进出油管进行计算, 而考虑到液压泵确定后, 液压缸在不同阶段的进出油流量与原本的数值不同, 因此必须重新进行计算。在对管路内径进行确定时, 应该以降低流动造成的额压力损失为前提条件。一般来讲, 在管路尺寸确定时, 以流速确定管径是一个非常有效的方法[3]。

2.4 系统节能设计

在液压系统中, 节能设计包括了再生制动系统和能量利用系统。液压再生的制动能力功率较大, 因此提供了大部分系统制动。考虑液压系统自身的工作属性, 就可以通过制动强度, 对其能源消耗进行分析和计算。若制动强度在2.0以下, 制动力可以由马达或者液压泵提供, 在保证制动效果的同时, 对能量进行回收;若制动强度在0.2-0.5 之间, 采用复合制动;若制动强度超过0.5, 则采用传统制动, 再生制动不再动作。

3 结语

总而言之, 在工业化进程不断加快的带动下, 社会生产对于各种工件的精度和准度提出了更高的要求, 数控机床也因此得到了广泛应用。做好铣床夹紧装置的液压回路设计, 保证液压系统的稳定性, 对于提高机床运行的稳定和安全是非常重要的。

参考文献

[1]朱生宏.专用铣床液压系统设计[J].科技视界, 2013 (36) :8-9.

[2]夏雪.数控铣床夹紧装置的液压系统设计[J].科技致富向导, 2011 (31) :43.

解析皮带系统液压拉紧装置 篇5

一、拉紧形式

采用张紧小车垂直重锤形和液压拉紧装置或垂直重锤拉紧装置作为皮带机的拉紧装置。张紧小车垂直重锤型由配重、滑轮组、钢丝绳、张紧塔架、张紧滚筒组、轨道、张紧小车等共同组成。而垂直重锤张紧装置则是由配重箱、轨道、滚筒支架、张紧滚筒组等共同构成的。通过钢板焊接的方式制成了配重箱体, 混凝土在现场进行填充, 而皮带张力计算结果的1.15倍就是配重量, 采用铸铁块作调整配重用。

1. 液压拉紧

液压站驱动液压缸, 张紧小车在钢丝绳的牵引下, 从而有效实现皮带机的拉紧。液压拉紧具有着一些列特点。因液压拉紧形式是由电气机构及液压机构组成的, 因此, 维修维护的成本较高、故障率也高、容易产生故障点。但是其也并非没有自身优势, 液压拉紧便于维修皮带、轻易可满足各种压力的需求, 而且所占用的空间小, 结构轻便。

2. 垂直重锤式拉紧

由配重塔架对配重箱进行支撑, 并由钢丝绳牵引张紧小车, 使张紧滚筒被拉紧, 相应地拉紧了皮带, 这就是垂直重锤式拉紧装置的原理。垂直重锤式拉紧形式也具有着自身的特点:第一, 该形式较为直接、动作相应及时;第二, 故障率低、故障点少;第三, 地面皮带输送机较难难于在下方放置, 塔架的高度也比较大, 在布置钢丝绳有效拉伸距离以及配重塔架时, 必须占用一定的空间;第四, 铸铁块以及混凝土组成了支撑配重较重的配重塔架, 因此, 需要核算出土建基础, 该基础的核算应以配重重量为基准。

二、液压拉紧工作原理

在吸取了国际发达国家的先进技术以及根据我国散料运输的特点, 制作出了带式输送机自动液压拉紧装置。依照张力模型, 进行合理确定, 这是考虑倒输送带在正常运行于起动时所需拉紧力不同而设计的。本文所介绍的拉紧装置具有很多特点, 主要有以下几方面。第一, 方便使用、所需安装空间小、结构较为紧凑。第二, 配备了雨天设定功能。第三, 工作模式种类多。第四, 配置了故障查询的功能。第五, 具有保护功能, 该高呼功能特指当发生段带时, 输送机自动停止。第六, 快速响应。在启动输送机时, 输送带松边会引起冲击、打带的现象, 突然松弛伸长, 为了避免断带等事故的发生, 拉紧装置及时吸收输送带的伸长以及迅速后所油缸, 平稳了起动过程, 很大程度上使输送带的冲击得到了缓和。第七, 可以根据带式输送机具体的需要来任意调节正常运行和起动的不同哈拉紧力。第八, 在带式输送机正常运行的过程中, 可以明显改善胶带的动态受力作用, 尤其在胶带承受突变载荷的状况下。

对于拉紧力而言, 为了达到带式输送机正常运行时起动小、拉紧力时起动大的要求, 可将高溢流阀控制油压适当提升。应压力继电器的整定值进行调节, 并按照由大到小的步骤。皮带拉紧装置液压系统原理如图所示。图1中, 1为粗过滤器;2为油泵;3、13为溢流阀;4为精过滤器;5为手动换向阀;6为液控单向阀;7、17为电接点压力表;8为拉紧油缸;9为压力继电器;10为游动小车;11为蓄能器;12为电磁换向阀;14为截止阀;15为油箱;16为节流阀。

空气开关手把在闭合后, 系统进入待机状态。油泵电机可采用手动的方式开动, 经过粗过滤器后, 油箱的油被油泵吸出。当换向阀5指向中阀时, 油液经过油泵后, 至换向阀, 最后返回油箱, 系统为得到油泵提供的压力油, 此时油泵处于卸荷工况。换向阀指向右阀时, 压力油在进入油箱之前, 经过了截止阀、液控单向阀、手动换向阀。最终使活塞向左产生移动, 输送带被张紧小车拉动张紧。

在自动位置或者变送器位置显示电控柜选择开关时, 运行信号由皮带机发出, 此时, 启动信号发出, 启动完成信号由皮带机发出, 当压力下降至正常运行压力范围后, 在压力继电器9设置的范围值内, 控制系统压力, 而当该压力下降至继电器下限时, 重新启动电机, 而超过继电器上限时则停止电机运行。反复循环该过程, 直到皮带机发出停车信号为止。换向阀阀芯若位于左边, 压力油在晋国油泵排出后, 向油缸左侧流入, 活塞杆向外伸出, 与此同时, 经过控制油路, 压力油打开液控单向阀, 最后促使油缸右侧回油返回油箱。值得注意的是, 向外伸出油缸活塞杆通常是需要放松张紧时才实行的。要张紧皮带, 在泵站直接启动后, 以拉紧力上升至设定值为标准, 在右阀位置调整手动换向阀。

三、结语

液压拉紧装置具有诸多特点, 与常规使用的垂直重锤式拉紧相比较, 其具有由PLC控制操作便捷、相应压力可调、方便、结构紧凑等等。但是, 在使用时, 还需要对其不足进行了解, 例如:液压拉紧装置有着较高的维修成本、故障点较多、需要对各种执行及控制部件预先进行备件的库存、相应时间存在延迟性等等。只有在充分掌握了皮带系统液压拉紧装置的缺陷和优点之后, 才能有效发挥出皮带系统液压拉紧装置的作用。

摘要：在吸收国际发达国家先进技术以及根据我国散料运输特点的基础上, 本文对皮带机系统液压拉紧装置进行了分析, 介绍了皮带机系统液压拉紧装置具有的方便使用、安装所需空间小、结构紧凑等特点。

关键词：液压拉紧装置,皮带机,输送带,油缸

参考文献

[1]李海滨, 张春明, 张元正, 徐刚.线激光辅助的皮带撕裂视觉检测方法[J].光学技术, 2011 (4) .

[2]王泽文, 江帆, 曹保钰.基于倍频能量与RBF、SVM的齿轮皮带系统故障诊断[J].机械设计与制造, 2013 (3) .

[3]凌四营, 王立鼎, 马勇, 王晓东, 王庆男.皮带松紧度对Y7125磨齿机的振动影响试验[J].振动、测试与诊断, 2010 (5) .

关于甲板机械液压装置设施的研究 篇6

1 甲板机械液压装置设施的分类

在船舶装置及主要机器部件的辅助系统中, 液压装置设施都得到了较广泛的应用。根据不同的标准, 液压装置设施可分为多种类型, 最常见的主要有以下这几种情况: (1) 以压力数值为分类依据, 液压装置设施可分为高压、中压和低压这几种; (2) 以运行调试方式为分类依据, 可分为变容积调节、不可调节和节流式调节这几种; (3) 以使用能源为划分依据, 可分为液压油式液压装置设施和电动液压装置设施。除了在甲板机械中得到了较广泛的应用外, 液压装置还广泛应用于建筑行业中的升降机和绞车、机械工业中的锚机等机械中, 并发挥着重要作用。

2 优势与工作原理

甲板机械液压装置能够在各种机械中得到广泛应用, 主要取决于其自身的优势。液压装置能够借助小巧的工作元件从油缸活塞杆上获取到较大的作用力, 且不需借助减速器也能在执行元件中得到较大的扭矩。液压装置设施的控制系统较简单, 且运行平稳, 这在很大程度上提高了装置设施的使用效率、可靠性和经济性。液压装置设施的工作原理比较简单:工作油自油箱中被吸出, 然后进入到换向阀, 再经过换向阀流入马达。如果换向阀所处的位置为中间位置, 油液则会返至油箱中;如果换向阀滑阀位于另一头, 油液则会流向马达, 然后促使马达产生转向动作。在该过程中, 主要由换向阀中的液流对速度的快慢及高低状况进行调节。

3 甲板机械液压装置设施的常见问题

3.1 噪声太大

甲板机械的运行需大功率动力装置, 加上甲板机械的各机械系统会在运行中产生震动, 或液压泵吸收管破损时会吸入空气, 这些都会加大甲板机械液压装置设施的噪声。对于这种现象, 如果未能及时修理, 则很可能会带来许多不良的影响。

3.2 液压油油温过高

液压油温度升高时, 液压油的黏度、容积效率和液压系统的工作效率都会降低, 增加泄漏, 甚至导致机械设备不能正常运行。同时, 油液会汽化, 水分会被蒸发掉, 进而使液压元件容易出现穴蚀的情况。油液氧化会形成胶状沉积物, 滤油器和液压阀内的小孔易被堵塞, 导致液压系统无法正常工作。所以, 如果液压油温太高, 就会导致机器无法正常运转, 缩短液压元件的使用寿命, 还会增加机械的维修成本。

3.3 系统压力不稳定

如果系统压力不稳定, 则会导致甲板机械液压装置设施发生故障。一旦发生这种状况, 一般要检验液压缸的运行速度是否过快或过慢, 液压泵是否完好。如果液压缸运行速度不稳定, 在液压系统负载的作用下, 极易导致压力与流量发生变化;如果系统压力太低, 则不能满足复杂的要求;如果相关参数设定不正确, 也会发生问题。同时, 还应检验液压泵是否有零件发生故障, 进而导致压力发生大幅度的变动, 无法正常运行。压力不稳定时, 则应从这几方面排除故障, 以保证甲板机械液压装置设施的运行质量。

4 解决对策

液压装置设施的使用寿命除了与本身的质量有关外, 还与日常维护有关。所以, 要想延长设施的使用寿命, 必须定期对其进行检查与维护。

4.1 噪声过大的解决对策

如果液压装置的噪声太大, 则应及时检查与分析可能产生噪声的设施。一般来说, 应先认真检查装置中的各个零件, 确定是否都正常运行。如果是零件发生了故障, 则应及时检修, 必要时可更换;如果是液压泵出现了问题, 则应确定液压泵吸空气的原因;如果是吸油管路破损或者油液不足、太脏, 则应针对相应的原因逐一排除故障。比如, 如果液压泵出现了吸空气的情况, 就应检查吸油管是否出现问题, 更换时必须保证长度与宽度适宜;如果是油液太脏或油液的选择不当, 则应在平日注意保持油液的清洁。

4.2 系统压力不稳定的解决对策

一般来说, 这种现象主要是由液压缸负载作用所致。此时, 应对系统的压力值进行适当调整, 保证系统压力与负载变化的一致性。如果确定是液压泵的问题, 应及时对其进行维护, 必要时可更换液压泵。同时, 应做到对液压系统的定期检查与维护, 并将油箱油管放置在最合理的位置, 并注意保持油液的清洁, 尽可能地降低故障发生率。只有这样, 才能最大限度地保证液压装置设施的正常运行, 延长其使用寿命, 创造更多的经济效益。

5 结束语

综上所述, 液压装置设施是甲板机械中非常重要的构成部分, 并凭借自身的优势, 例如工作效率高、磨损小等, 取得了较好的经济效益。在取得较大成绩的同时, 甲板机械液压装置设施在实际应用中也存在许多问题, 例如油温温度过高、系统压力不稳定等, 如果不及时处理, 则有可能会带来严重的后果, 并影响企业的经济效益。因此, 相关人员必须对甲板机械液压装置设施的性能、工作原理有更多的了解, 并认识到其运行过程中出现的故障都有哪些危害, 然后及时采取有效的措施予以排除, 提高设施的使用效率, 使液压装置设施在船舶运行中发挥更大的功效。

参考文献

[1]刘广利.船舶甲板机械液压油冷却器管理[J].中国远洋航务, 2014 (03) :49.

[2]施洪娟.甲板机械用低压液压装置[J].国外舰船技术 (特辅机电设备类) , 1980 (07) :38.

液压节能装置 篇7

近几年,随着采煤技术的不断提升,晋煤集团不断推广使用大采高、大吨位、大工作阻力的高端液压支架。这样使得煤机生产企业由主要生产小支架变成了大支架,给支架装配带来了难度。支架装配是一个比较繁琐的环节,包含较多步骤,尤其是其中几个关键步骤由于没有合适装置,一直制约着金鼎煤机整体的生产进度。通过分析,自行研制了液压支架装配成套装置,并在实际应用中取得了很好的效果。

1 确定研制内容

以金鼎煤机现生产最多的ZY12000/28/62D支架为例,对其装配环节各步骤进行统计分析,得出掩护梁/顶梁侧护板安装、顶梁铰接销安装、立柱与顶梁柱窝连接最费时耗力、作业难度高、危险程度高,其装配参数列举如表1所示,将这几项作为研制装置所改进的对象。

2 装置研制

进一步对这几项安装步骤进行分析,找出其费时耗力、作业难度高、危险程度高的原因,通过制作装置进行解决。

2.1 掩护梁/顶梁侧护板安装装置研制

2.1.1 因素分析

原安装方法是用2条吊链兜住侧护板与掩护梁/顶梁,靠天车起吊吊链来压缩弹簧。弊端是:天车间接用力不好控制;2根弹簧受力不容易平衡,定位孔很难对准;吊链下作业危险。

2.1.2 装置结构及工作原理

鉴于作业时成批部件摆放在场地组装,所以适宜采用工件不移动、装置可移动的方式,以减少工件的来回吊运。侧护板安装装置示意图如图1所示,掩护梁侧护板安装与顶梁侧护板安装与图1相同。装置左、右竖梁夹在侧护板与掩护梁/顶梁两侧,利用固定在右竖梁上的千斤来顶侧护板从而压缩内部弹簧,使侧护板向掩护梁/顶梁紧靠直至到达一定距离,插入定位销即可。

2.1.3 装置的设计

为确定装置参数,对金鼎煤机制造的高端支架相关参数进行统计,如表2所示[1]。

(1)框架设计。根据表2,支架宽度最大为2 130mm,装置宽度应大于2 130mm;顶梁、掩护梁侧护板宽度最大为1 224mm,装置高度应大于1 224mm;顶梁、掩护梁侧护板长度最小为2 600mm,装置长度应小于2 600mm。最终确定装置尺寸为:2 200 mm×2 200mm×1 400mm(长×宽×高)。为保证强度,框架横梁、竖梁均采用合金钢板(规格150 mm×δ20mm)焊接成箱型结构;千斤顶垂直竖梁进行固定,以保证推力垂直于侧护板;装置上方焊接起吊环,方便吊运移动。

(2)液压设计。根据表2,ZY15000/33/72 的侧护板活动量最大,为250mm(2 130mm-1 880mm),考虑到装置有更大适用性,选用行程400mm的千斤顶,同时活塞杆还可连接不同长度的套筒,对更窄支架的侧护板进行组装;弹簧最大压缩力为12.936kN。根据生产实际,选用缸径为Φ63mm、杆径为Φ45mm的千斤顶,泵站供液压力为30MPa,则千斤推力F=93.47kN,完全满足使用要求。两根千斤顶各自单独操作,方便调节;千斤顶后腔装有液控单向阀和阻尼接头,保证侧护板压紧后不会反弹和使千斤顶动作放慢。

(3)仿真分析。以装置紧贴死面侧护板的左竖梁800mm高度范围内为固定端,装置右竖梁千斤处受力最大为93.47kN。用SolidWorks软件分析得出支架应力云图和位移云图,分别如图2和图3所示,可以看出支架完全符合强度要求。

2.2 顶梁铰接销安装装置研制

2.2.1 因素分析

原安装方法是用叉车将人员及铰接销抬到相应高度,人力抬起铰接销进行穿孔。弊端是:人力抬铰接销吃力且危险;需叉车协助作业;批量组装时,架间距离过小叉车进不去。

2.2.2 装置结构及工作原理

为确保稳定,装配平台采用三角形结构,如图4所示。该装置靠天车吊运放至成批待组装支架之间,人员可站在上面作业,铰接销由天车吊放在铰接销升降部分的顶座上,由千斤顶推升到所需高度后,直接将其推入铰接孔内即可。

2.2.3 装置的设计

对金鼎煤机制造的高端支架相关参数进行统计,如表3所示。值得注意的是,扣顶梁时顶梁铰接孔最低点高度基本处于支架最低高度处较适宜;架间宽度由架间胶管长度控制,保证装配完成无需移架即可批量试验。

(1)框架设计。根据表2,平台高度需满足人员站在上面视线可看到2 400mm~3 300mm高度以对准铰接孔,宽度不超过800mm,至少保证平台上可容纳3人作业。最终确定平台尺寸为:1 700mm×700mm×1 700mm(长×宽×高)。采用角钢(规格∠70 mm×70mm×8mm)制作框架,钢板(规格δ12mm)分层铺在框架上;设有围栏,防止人员掉落;完成一架,天车钩住吊环移到下一架处;平台上有操纵阀,以便操作千斤顶工作。

(2)铰接销升降部分设计。铰接销靠千斤顶推力上升,铰接销重量对于推力来说十分微小;升降部分需将销轴上升至2 400mm~3 300mm高度,所以行程至少为900mm(3 300mm-2 400mm)。为保证活塞杆强度,最终选用缸径为Φ90mm、杆径为Φ63mm、行程为1 500mm的千斤顶。液控单向阀锁住千斤下腔,保证工作时活塞杆不会自落;下腔装阻尼接头,以减小供液流量,放慢动作便于操作。千斤顶底座装有轴承及轨道,方便移动对准铰接孔,且可防止跑偏,确保安全。

2.3 立柱与顶梁柱窝连接装置研制

2.3.1 因素分析

原安装方法是用倒链将立柱拉起来,同时供液升立柱,和天车吊着的顶梁配合,直至柱头和顶梁柱窝达到最佳配合位置时,用销轴将柱头和柱窝串起来。弊端是:倒链较重,需2人摘挂;倒链上链条多,且拉来拉去动作频繁,操作不便,报废较快。

2.3.2 装置结构及工作原理

考虑到前面设计的顶梁铰接销安装装置上有液压接口,所以可用千斤顶制作立柱拉调器,一端连接掩护梁起吊环,另一端连接立柱起吊环,对千斤顶供液代替倒链将立柱拉起来,立柱拉调器工作示意图见图5。

2.3.3 装置设计

目前金鼎煤机生产的最高、最重、工作阻力最大的支架为ZY20000/37/82D支架,据此设计装配平台基本可满足所有支架的装配要求。

(1)千斤主体设计。将千斤顶拉立柱简化为立柱围绕柱窝球心的平面转动问题,利用力矩平衡公式,得拉力F=16.532kN。千斤顶的行程即为掩护梁起吊环到立柱起吊环的距离在立柱终止位置与起始位置时的差,利用余弦定理,得行程L=188mm。综合考虑千斤顶强度,最终选用缸径为 Φ50 mm、杆径为 Φ36mm、行程为250mm的千斤顶。泵站压力为30MPa,拉力F为28.35kN,完全满足要求,且千斤顶重约12kg,一人可轻松拿起。

(2)液压设计。液控单向阀锁住千斤顶上腔,保证工作时立柱不会倒下;上腔装有阻尼接头,以减小供液流量,使千斤顶动作放慢,方便安全。立柱拉调器实物见图6。

(3)行程调节装置设计。采用螺纹结构,外螺纹端固定于千斤顶上,内螺纹端通过旋合调节行程,对不同支架调节到不同位置,一次性将立柱收到最恰当位置,操作精准,同时也起到了限位作用,不会因活塞杆收回过多,立柱倒向另一头。

3 应用情况

该套装置的投入使用解决了支架组装中的主要难题,提高了工作效率和安全水平,减轻了劳动强度。提升了全厂的支架生产能力,大大提升了企业的经济效益。

参考文献