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第五章 液压与气动控制 目的：1、掌握液压与气动系统的工作原理与组成； 2、了解液压与气动各工作元件。 第1节 概述 在工业化生产中，机器设备承载着各种生产工艺、产品制造等的能力，而设备的运转则成为工业生产线所必须方式。一部完整的生产设备主要由原动机、传动机构和工作机构成。在此我们要研讨的正是其中的传动机构，它分为机械传动、电气传动、流体传动以及复合传动 。在本章中，我们就流体传动的有关基础知识进行了解。 流体传动包括液体传动和液压传动，它是以液体作为工作介质，在一定容器内进行能量的转换、传递和控制的一种传动。这种传动方式具有很多的优点，因而在工业生产中得到了广泛应用。如矿山开采机械、汽车机械、军用机械等 。 复习与思考： 1、什么是液压传动？ 2、液压传动的特点是是什么？ 第2节 液压传动系统的工作原理及组成.1 工作原理 在一定的机械、电子系统内，依靠液体介质的静压力，完成能量的积压、传递、放大，实现机械功能。帕斯卡原理表明了静止液体中压力的传递规律。帕斯卡原理密闭容器中的静止液体，当外加压力发生变化时，液体内任一点的压力将发生同样大小的变化。即施加于静止液体上的压力可以等值传递到液体内各点。简而言之液压传动的工作原理是以液体作为工作介质，利用液体的压力能来实现运动和力的传递的一种传动方式。XYZP-25型液压驱动无级调速转耙的液压传动及控制的应用作一个介绍。 5.3.1 工艺状况 在大水工业园区，采用工业湿法生产磷酸的连续性生产中，通过萃取和过滤得到的24%浓度的稀磷酸，再把稀磷酸水分浓缩后得到46%的浓磷酸，这两各不同浓度的磷酸是进行磷化肥生产的主要原料。其酸液固体物（磷酸生产中的各种混合物）含量分别为1~2%和4~5%。在化工园区，30万吨100%P2O5磷酸萃取和磷酸浓缩装置，两装置每小时产量分别为约200吨和100吨磷酸。在连续性的生产过程中，会产生大量的固体物，若此固体混合物混入下道工序，会使产品质量和产量受到制约。因此必须对产品中的杂质进行处理。在化工园区就运用罐装磷酸物理法进行酸质沉清和固体物分离，而分离后的固体混合物就需进行输送处理，刮泥机就是这样一种对磷酸中杂质进行输送的一种特殊装置，既经济而又能连续进行固体物的沉清和分离，为下一道工序提供合格的清洁磷酸。在目前磷肥生产行业中是最经济和实用的主选设备，它的可靠运行，是磷酸和高浓度磷肥生产中承上启下的重要环节之一。 5.3.2 存在问题： 矿肥公司大水工业园2×30万吨100%P2O5磷酸生产装置中，稀磷酸罐区和浓磷酸罐区各分布有8台大型“XYZP-25型液压驱动无级调速转耙”刮泥机（以下简称耙机）。从2009年9月开始投用，其主要控制方式是利用PLC（可编程逻辑控制器）自动控制，在特殊需要下可以手动运行。 2011年1月，浓酸罐区B槽耙机出现PLC模块无输出故障，经判断为实际工况中因设备疲劳、受气体腐蚀以及操作不良等原因造成。后检修人员对设备控制进行短接，使耙机处于手动状态操作保障生产运行。在2月初，经矿肥公司设备部和采购部与生产厂家联系，由厂家发模块并在模块内注入PLC程序，经过近一个月的时间，才终于使B 号耙机恢复正常。随后在2月份，在稀酸罐区，A号耙机又同样出现了同类故障，好象得了传染病一样，设备厂家却远在千里，不能及时地提供维护。基于这种种情况，必须对该设备的修复工作，主要分以下几个方面来完成该项工作：一是对现有故障进行处理解决；二是能对现有设备进行技术改进；三是更新其原有PLC自动控制程序。 5.3.3 耙机自动控制 耙机——PLC控制 5.3.3.1耙机结构 见图5-1、5-2 图5-1 图5-2 5.3.3.2 驱动及提升装置 驱动装置采用液压双驱动，液压自动提耙方式。主要由液压马达减速机、回转支撑和提耙油缸等组成，由液压站提供动力，液压油站的油泵为变量泵，通过调节油泵的排油量，就可实现无级调节转耙的转速，更好的适应各种工作状况. 5.3.3.3 耙轴及耙臂 耙轴、耙臂和驱动装置的传动轴组装在一起，当驱动装置的传动轴转动时耙臂随之转动，装在主耙臂下部的刮泥器将沉淀的物料刮向澄清槽地中部的集泥锥内，由锥形刮泥器通过排泄口排出。当提耙缸的活塞上升或下降时，耙臂也随之上升或下降。见图5-3。 5.3.3.4 液压控制系统及PLC系统 液压控制系统主要通过压力传感器、控制阀、溢流阀等元件实现对转耙运行的控制及保护。PLC控制系统主要完成转耙现场手动/自动操作、控制、保护。 5.3.6 耙机系统的原理 大水工业园的精制酸灌中，混有大量的物渣沉淀物，它们依附在酸灌的内壁或积累在灌底，为了减少物渣沉淀物在酸灌中不断的堆积，于是就需要通过耙机系统将物渣排出酸灌