锻造操作机液压系统设计方案与仿真.docVIP

第４６卷第ｌｌ期  机械工程学报  Ｖｂｌ．４６  ＮＯ．Ｉｌ ２０ １ ０年６月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｊｕｎ． ２０ ｌ Ｏ  ＤｏＩ：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３ １００２７） 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：ＴＨｌ３７  Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｏｒｇｉｎｇ  Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ  ＦＵ ＸｉＩｌ  ＸＵ  Ｍｉｎｇ  ＷＡＮＧ Ｗｅｉ  ＺＯＵ Ｊｕｎ  ＹＡＮＧ Ｈｕａｙｏｎｇ （Ｔｈｅ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｆｌｕｉｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３ １００２７）  Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｆｏｒｇｉｎｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ｉｓ  ａ  ｋｅｙ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｏｒ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｅｑｍｐｍ舶ｔ ｉｎ ｎｕｃｌｅａｒ ｐｏｗｅｒ，ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ａｎｄ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ，ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｏｒｇｍｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ，ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｒｇｉｎｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｃｌａｍｐ ｓｙｓｔｅｍ，ｒａｉｓｉｎｇ ａｎｄ ｐｉｔｃｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ｂｕｆｆｅｒ ｓｙｓｔｅｍ，ｇａｎｔｒｙ ｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｃｌａｍｐ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｕｍｐｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ ａｄｏｐｔｓ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｆｌｏｗ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｉｌｌ ｔｈｅ ｋｅｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ（ｃｅｌｅｒｉｔｙ，ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｓｔａｒｔｕｐ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ Ｏｉｌ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｂｏｔｈ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒ栅ｏｎｍｎｃｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｒａｔｉｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ｃｉｒｃｕｉｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅｎｒｅｈ ｃａｌｌ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｆｌｏｗ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅ ｒａｐｉｄ，ａｃｃｕｒａｔｅ，ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｒｇｉｎｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ． Ｋｅｙ ｗｏ