锻造操作机液压系统设计与仿真

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1、第４６卷第ｌｌ期机械工程学报Ｖｂｌ．４６ＮＯ．Ｉｌ２０１０年６月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＪｕｎ．２０ｌＯＤｏＩ：ｌＯ．３９０１／舢．２０１０．１１．０４９锻造操作机液压系统设计与仿真木傅新徐明王伟邹俊杨华勇（浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州３１００２７）摘要：锻造操作机是核电、火电、轨道交通等重大装备制造的关键设备。针对锻造操作机高速、高精度以及可靠性的要求，对锻造操作机液压系统进行功能分析，在此基础上设计锻造操作机液压系统回路。锻造操作机液压控制系统包括夹持系统、提升俯仰系统、水平移动

2、系统、缓冲系统、大车行走系统和夹钳旋转系统。采用平均流量法对液压泵站进行节能设计。在数学模型的基础上对液压系统的关键控制性能（快速性、准确性、起动性）和可靠性进行仿真分析研究。结果表明，通过对液压系统回路的合理设计，改善了液压系统的控制性能，提高了液压系统的可靠性，可为大流量液压系统的设计提供理论指导，实现锻造操作机的快速、精确、稳定、智能控制。关键词：锻造操作机液压系统快速性起动性可靠性中图分类号：ＴＨｌ３７ＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｙｓｔｅｍＤｅｓｉｇｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＦｏｒｇｉｎｇＭａｎｉｐｕｌａｔｏｒＦＵＸｉＩｌＸＵＭｉｎｇ

3、ＷＡＮＧＷｅｉＺＯＵＪｕｎＹＡＮＧＨｕａｙｏｎｇ（ＴｈｅＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｆＦｌｕｉｄＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｆｏｒｇｉｎｇｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｉｓａｋｅｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｆｏｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｍｐｏｒｔａｎｔｅｑｍｐｍ舶ｔｉｎｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒ，ｔｈｅｒｍａｌｐｏｗｅｒａｎｄｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｈｉｇｈｓｐｅｅｄ，ｈｉ

4、ｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｔｈｅｆｏｒｇｍｇｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ，ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄＯｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｃｉｒｃｕｉｔｏｆｔｈｅｆｏｒｇｉｎｇｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｃｌａｍｐｓｙｓｔｅｍ，ｒａｉｓｉｎｇａｎｄｐｉｔｃｈｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｍｉｇｒａ

5、ｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｂｕｆｆｅｒｓｙｓｔｅｍ，ｇａｎｔｒｙｔｒａｖｅｌｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｃｌａｍｐｒｏｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｕｍｐｉｎｇｓｔａｔｉｏｎａｄｏｐｔｓｔｈｅａｖｅｒａｇｅｆｌｏｗｍｅｔｈｏｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｆｉｌｌｔｈｅｋｅｙｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ（ｃｅｌｅｒｉｔｙ，ａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｓｔａｒｔｕｐｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）ａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙ

6、ｓｔｅｍｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔＯｉｌｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｂｏｔｈｃｏｎｔｒｏｌｒ栅ｏｎｍｎｃｅａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍａｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｒｏｕｇｈｒａｔｉｏｎａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｃｉｒｃｕｉｔ．Ｔｈｅｒｅｓｅｎｒｅｈｃａｌｌｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｌａｒｇｅｆｌｏｗｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍａｎｄａｃｈｉｅｖｅｒａｐｉｄ

7、，ａｃｃｕｒａｔｅ，ｓｔａｂｌｅａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｆｏｒｇｉｎｇｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦｏｒｇｉｎｇｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒＨｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍＣｅｌｅｒｉｔｙＳｔａｒｔｕｐｐｅｒｆｏｒｍａｕｃｃＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ中在欧洲，例如德国的ＳＭＳ公司、ＤＤＳ公司和捷０前言锻造操作机是实现锻造自动化的重要设备之一，它的主要任务是在锻造过程中夹持和操纵锻件，克的ＺＤＡＳ公司等【ｌｏ】。我国锻造操作机的研究起步较晚，水平相对落后，国产锻造操作机的锻造能力、速度、能耗以及材料利用率等与国

8、际先进水平都有较大的差距。例如国外操作机锻造能力已经达到配合锻造机进行锻造工作，对于提高锻造精