基于AMESim软件的取料机料耙液压系统优化设计

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1、２０１５年１１月机床与液压Ｎｏｖ?２０１５第４３卷第２２期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４３Ｎｏ?２２ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１５?２２?０３５基于ＡＭＥＳｉｍ软件的取料机料耙液压系统优化设计王杰（唐山学院机电工程系，河北唐山０６３０００）摘要：取料机料耙液压系统主要由双联叶片泵、比例换向阀、电磁溢流阀及液压缸组成，该液压系统利用液压缸的往复运动来实现取料机的取料动作，由于系统采用比例换向阀，设备造价及维护成本较高，利用ＡＭＥＳｉｍ软件对取料机料耙

2、比例液压系统进行优化设计，以降低设备相关成本。关键词：ＡＭＥＳｉｍ；取料机料耙；液压系统；优化设计中图分类号：ＴＨ１３７文献标志码：Ａ文章编号：１００１－３８８１（２０１５）２２－１０４－４ＲｅｃｌａｉｍｅｒＲａｋｅＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｙｓｔｅｍＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎＢａｓｅｏｎＡＭＥＳｉｍＷＡＮＧＪｉｅ（ＤｅｐａｒｆｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴａｎｇｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＴａｎｇｓｈａｎＨｅｂｅｉ０６３０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：

3、Ｒｅｃｌａｉｍｅｒｒａｋｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｉｓｍａｉｎｌｙｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｄｏｕｂｌｅｖａｎｅｐｕｍｐ，ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｒｅｖｅｒｓｉｎｇｖａｌｖｅ，ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇ⁃ｎｅｔｉｃｒｅｌｉｅｆｖａｌｖｅａｎｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒ，ｔｈｅｔａｋｉｎｇａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｃｌａｉ⁃ｍｅｒｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｏｓｔａｎｄｍａｉｎｔ

4、ｅｎａｎｃｅｃｏｓｔａｒｅｈｉｇｈｅｒｂｅｃａｕｓｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｒｅｖｅｒｓｉｎｇｖａｌｖｅｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇ．ＵｓｉｎｇＡＭＥＳｉｍｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｒｅｃｌａｉｍｅｒｒａｋｅｗａｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｏｓｔｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＭＥＳｉｍ；Ｒｅｃｌａｉｍｅｒｒａｋｅ；Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍ；Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎ堆取料机是水泥行业在水泥生产的原始材料堆送

5、过程中用于堆料和取料的主要设备，是目前国内水泥生产线上的关键设备，其运行状况会直接影响水泥生产线的生产。课题研究的对象是某公司的取料机料耙液压系统。该料耙液压系统主要由双联叶片泵、比例换向阀、电磁溢流阀及液压缸组成，该液压系统利用液压缸的往复运动来实现取料机的取料动作。由于系统采用比例换向阀，设备造价及维护成本较高，因此利用ＡＭＥＳｉｍ软件对其液压系统进行优化设计，降低设备相关成本。１原料耙液压系统仿真１?１系统仿真模型的建立原液压系统原理图如图１所示，在ＡＭＥＳｉｍ软件中进行料耙液压系统仿真模型的搭建如图

6、２所示。图１料耙液压系统原理图收稿日期：２０１４－０８－０８基金项目：河北省科技厅计划项目（１３２１１９１９）；河北省省级重点发展学科（流体传动控制与故障诊断方向）作者简介：王杰（１９７２—），女，工学硕士，副教授，从事流体传动与控制技术、虚拟样机技术的研究及教学工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｊｔｊｊｙｔ＠１６３?ｃｏｍ。第２２期王杰：基于ＡＭＥＳｉｍ软件的取料机料耙液压系统优化设计·１０５·（３）电磁溢流阀参数的设置系统压力１２ＭＰａ，选用的电磁溢流阀为ＲＳ２５Ｍ３５Ｓ４ＳＮ１ＪＷ，其公称流量为３５０Ｌ／ｍｉｎ，

7、最高压力３５ＭＰａ，电磁铁需要电压２４Ｖ，电流１?２５Ａ，响应时间得电３２ｍｓ／失电４０ｍｓ，电磁溢流阀用一个普通溢流阀并联一个二位二通电磁换向阀。（４）单向阀参数的设置单向阀Ｓ２５Ａ１?０／２的开启压力０?０５ＭＰａ，通过最大流量为４００Ｌ／ｍｉｎ；单向阀ＲＶＰ２０⁃１０的开启压力０?０５ＭＰａ，通过最大流量为２３０Ｌ／ｍｉｎ。（５）液压缸和负载参数的设置液压缸选尺寸为ϕ１６０／ϕ１１０⁃４２００，运动部件重力９００ｋＮ，静摩擦阻力Ｆ为１８０ｋＮ，动摩擦阻力Ｆｕｊｕｄ为９０ｋＮ。图２取料机料耙液压系统仿真

8、模型（６）其他元件参数的设置１?２仿真模型的参数设置系统高压胶管内径ｄ＝３８ｍｍ，无缝钢管内径该液压系统中主要设置的参数包括：泵、电机、１ｄ＝３２ｍｍ，回油过滤器堵塞开启压力为０?３ＭＰａ。溢流阀、比例换向阀、液压缸、单向阀以及高压胶管２２?３动态特性的分析和管路的参数。（１）电机、泵等参数的设置根据运动速度和行程，取仿真时间为１００ｓ，步电动机转速１４８０ｒ／ｍｉｎ，液压泵最大排量１００长为０?１ｓ。仿真结果如