聶永增 譚新輝
摘 要:文章以GK400密煉機為研究對象,對密煉機的液壓系統(tǒng)進行具體分析,設(shè)計分析完成的液壓系統(tǒng)具有以下特點:先進液壓系統(tǒng)、方便維護、備件易于采購、利于生產(chǎn),努力使文章對密煉機的液壓系統(tǒng)選型和生產(chǎn)有所幫助。希望通過對本課題的設(shè)計和研究,為以后在社會生產(chǎn)實踐中打下堅實的理論和實踐基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:密煉機;液壓系統(tǒng);主泵組
1 引言
密煉機是在開煉機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高強度間隙性的混煉設(shè)備,主要用于塑料的混煉及其它物料的混合等。密煉機的技術(shù)進步主要表現(xiàn)在下述三個方面:
(1)向大功率、大容量和高轉(zhuǎn)速發(fā)展
功率從幾十千瓦到1000KW、2000KW甚至更高,同時也從一個電機驅(qū)動發(fā)展到兩個電機驅(qū)動。容量從幾L、幾十L,發(fā)展到了270L、320L、400L甚至更高,轉(zhuǎn)子速度從原來的20r/min、40r/min、60r/min,到目前已發(fā)展到80r/min,甚至80r/min以上,同時有的密煉機由直流電機驅(qū)動,可任意調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速與速比。
(2)系列化、聯(lián)動化和自動化
(3)完善、提高和創(chuàng)新
匹配了取料比較準確、工作比較可靠的上輔機;下輔機由螺桿連續(xù)補充混煉壓片設(shè)備取代了開煉機,并由雙螺桿的下輔機逐步取代單螺桿的下輔機;各種構(gòu)型的轉(zhuǎn)子及其相對應(yīng)的密煉機不斷涌現(xiàn),如銷釘轉(zhuǎn)子密煉機、同步轉(zhuǎn)子密煉機以及可調(diào)距轉(zhuǎn)子密煉機等等;由液壓驅(qū)動上頂栓取代了風(fēng)壓驅(qū)動上頂栓;由計算機的全自動監(jiān)控操作取代了手動和半自動操作。
2 GK400型密煉機液壓系統(tǒng)分析
2.1 GK400型密煉機液壓系統(tǒng)工作原理分析
上頂栓部分:主要用來做壓砣的升降控制和煉膠時壓膠力的平穩(wěn)性控制。
油源部分:主要用來給系統(tǒng)供壓力油。
加料門部分:控制加料口開關(guān),給密煉腔加如膠料。
卸料門部分:控制卸料口的開關(guān),以達到卸料的目的。
鎖緊塊部分:控制鎖緊快的伸出和縮回,以達到鎖緊和松開卸料門的目的。
2.2 原液壓系統(tǒng)在實際使用中存在問題
蓄能器容量和壓力等級不匹配,工作極不穩(wěn)定,膠囊易損壞,不能穩(wěn)定保持系統(tǒng)壓力,造成磁組電接點壓力表及先導(dǎo)溢流閥長時間處于工作狀態(tài),縮短其壽命。同時也使油泵長期處于負荷工作狀態(tài)。油溫高、不易冷卻,造成各密封件老化速度加快,且使油液變質(zhì)快,更換頻繁。
本文通過對液壓系統(tǒng)的參數(shù)計算,對蓄能器重新選型,以解決該問題。
3 GK400型密煉機液壓系統(tǒng)設(shè)計改進
3.1 給定條件
工作溫度:5°C-~60°C;系統(tǒng)壓力18MPa;壓砣重1.8t;頂栓行程1.5m~1.6m;上頂栓運動時間7~8秒;卸料門的質(zhì)量m(880kg);卸料門重心當(dāng)轉(zhuǎn)動軸軸線的距離L(關(guān)門時,回轉(zhuǎn)體質(zhì)心距回轉(zhuǎn)中心380mm);卸料門轉(zhuǎn)動角度(165度);鎖緊機構(gòu)斜面正壓力約為190KN;卸料門自垂直位置向左轉(zhuǎn)動?茲(65度)角。油源為系統(tǒng)提供動力,合理選擇和配置液壓能源及相關(guān)輔件是保證液壓伺服系統(tǒng)長期可靠工作的重要因素。液壓伺服系統(tǒng)對液壓能源的要求較為嚴格,通常要求選用獨立的液壓能源。有如下要求:
(1)能提供系統(tǒng)足夠的壓力、流量,以滿足負載的需要,同時又不造成能量及設(shè)備的浪費。
(2)保持恒定的油溫,以提高系統(tǒng)性能并延長元件的使用壽命。
(3)保持壓力恒定,減小壓力波動,以提高響應(yīng)能力。
(4)保證油液的清潔度,以提高伺服系統(tǒng)的工作可靠性,并防止空氣進入,以免影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性。
3.2 對液壓系統(tǒng)的設(shè)計改進
3.2.1 密煉機液壓系統(tǒng)壓力流量計算
當(dāng)泵處于大排量低壓輸出狀態(tài),同時給蓄能器充液,當(dāng)系統(tǒng)壓力達到溢流閥的設(shè)定壓力時,溢流閥開始溢流,二位閥的右位由于節(jié)流口的存在,壓力低于左位的壓力,閥芯向右運動,左位接通,壓力油進入變量油缸的無桿腔,變量油缸處于差動連接,由于回油路上的節(jié)流口存在,當(dāng)流量較小時,部分油都經(jīng)過節(jié)流口回油箱,變量油缸進油量小,活塞運動緩慢,泵變量緩慢,當(dāng)流量增加,大量的油進入變量油缸的無桿腔,活塞快速向左運動,實現(xiàn)泵的快速變量。在變量時,泵的輸出壓力是恒定的,這樣就實現(xiàn)了恒壓變量的目的。
當(dāng)系統(tǒng)需要大流量時,電磁閥6斷電,右位工作,二位二通閥5左右兩端壓力相等,故閥的右位工作,此時,控制泵變量的變量油缸的有桿腔為高壓油,無桿腔和油箱相連,活塞向右運動,使得泵斜盤斜度減小,泵的排量增加。
當(dāng)系統(tǒng)需要小流量時,電磁閥6得電,左位工作,二位二通閥5左端和油箱相接,故閥的左位工作,此時,控制泵變量的變量油缸的有桿腔和無桿腔都為高壓油,實現(xiàn)差動連接,活塞向左運動,使得泵斜盤斜度增大,泵的排量減小。
軸向柱塞變量泵與電機之間由法蘭連接,通過聯(lián)軸器將軸向柱塞變量泵的輸入軸與電機的輸出軸相連。軸向柱塞變量泵的軸與電機軸必須平行且傳動叉應(yīng)共線。
4 結(jié)束語
由于橡膠業(yè)的迅猛發(fā)展,密煉機有很大的發(fā)展空間,并且保持著迅速發(fā)展的勢頭。我國密煉機發(fā)展相對落后,這更需要努力的研究發(fā)展和開拓創(chuàng)新。
本文主要是對GK400密煉機液壓原理進行分析,并對主泵組進行實用性的選型和設(shè)計,以實用性為標準。
參考文獻
[1]成大先.機械設(shè)計手冊[M].第四版第4卷.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.1.
[2]蔡春源.機電液設(shè)計手冊,第一版中卷[M].北京:機械工業(yè)出版社,-沈陽:東北大學(xué)出版社,1997.1.
[3]章宏甲.黃誼.液壓傳動[M].機械工業(yè)出版社,2000.9.
[4]黃志堅,袁周.液壓設(shè)備故障診斷與監(jiān)測實用技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.7.
[5]唐國俊,李健鑌.橡膠機械設(shè)計[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1995.5.endprint
摘 要:文章以GK400密煉機為研究對象,對密煉機的液壓系統(tǒng)進行具體分析,設(shè)計分析完成的液壓系統(tǒng)具有以下特點:先進液壓系統(tǒng)、方便維護、備件易于采購、利于生產(chǎn),努力使文章對密煉機的液壓系統(tǒng)選型和生產(chǎn)有所幫助。希望通過對本課題的設(shè)計和研究,為以后在社會生產(chǎn)實踐中打下堅實的理論和實踐基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:密煉機;液壓系統(tǒng);主泵組
1 引言
密煉機是在開煉機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高強度間隙性的混煉設(shè)備,主要用于塑料的混煉及其它物料的混合等。密煉機的技術(shù)進步主要表現(xiàn)在下述三個方面:
(1)向大功率、大容量和高轉(zhuǎn)速發(fā)展
功率從幾十千瓦到1000KW、2000KW甚至更高,同時也從一個電機驅(qū)動發(fā)展到兩個電機驅(qū)動。容量從幾L、幾十L,發(fā)展到了270L、320L、400L甚至更高,轉(zhuǎn)子速度從原來的20r/min、40r/min、60r/min,到目前已發(fā)展到80r/min,甚至80r/min以上,同時有的密煉機由直流電機驅(qū)動,可任意調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速與速比。
(2)系列化、聯(lián)動化和自動化
(3)完善、提高和創(chuàng)新
匹配了取料比較準確、工作比較可靠的上輔機;下輔機由螺桿連續(xù)補充混煉壓片設(shè)備取代了開煉機,并由雙螺桿的下輔機逐步取代單螺桿的下輔機;各種構(gòu)型的轉(zhuǎn)子及其相對應(yīng)的密煉機不斷涌現(xiàn),如銷釘轉(zhuǎn)子密煉機、同步轉(zhuǎn)子密煉機以及可調(diào)距轉(zhuǎn)子密煉機等等;由液壓驅(qū)動上頂栓取代了風(fēng)壓驅(qū)動上頂栓;由計算機的全自動監(jiān)控操作取代了手動和半自動操作。
2 GK400型密煉機液壓系統(tǒng)分析
2.1 GK400型密煉機液壓系統(tǒng)工作原理分析
上頂栓部分:主要用來做壓砣的升降控制和煉膠時壓膠力的平穩(wěn)性控制。
油源部分:主要用來給系統(tǒng)供壓力油。
加料門部分:控制加料口開關(guān),給密煉腔加如膠料。
卸料門部分:控制卸料口的開關(guān),以達到卸料的目的。
鎖緊塊部分:控制鎖緊快的伸出和縮回,以達到鎖緊和松開卸料門的目的。
2.2 原液壓系統(tǒng)在實際使用中存在問題
蓄能器容量和壓力等級不匹配,工作極不穩(wěn)定,膠囊易損壞,不能穩(wěn)定保持系統(tǒng)壓力,造成磁組電接點壓力表及先導(dǎo)溢流閥長時間處于工作狀態(tài),縮短其壽命。同時也使油泵長期處于負荷工作狀態(tài)。油溫高、不易冷卻,造成各密封件老化速度加快,且使油液變質(zhì)快,更換頻繁。
本文通過對液壓系統(tǒng)的參數(shù)計算,對蓄能器重新選型,以解決該問題。
3 GK400型密煉機液壓系統(tǒng)設(shè)計改進
3.1 給定條件
工作溫度:5°C-~60°C;系統(tǒng)壓力18MPa;壓砣重1.8t;頂栓行程1.5m~1.6m;上頂栓運動時間7~8秒;卸料門的質(zhì)量m(880kg);卸料門重心當(dāng)轉(zhuǎn)動軸軸線的距離L(關(guān)門時,回轉(zhuǎn)體質(zhì)心距回轉(zhuǎn)中心380mm);卸料門轉(zhuǎn)動角度(165度);鎖緊機構(gòu)斜面正壓力約為190KN;卸料門自垂直位置向左轉(zhuǎn)動?茲(65度)角。油源為系統(tǒng)提供動力,合理選擇和配置液壓能源及相關(guān)輔件是保證液壓伺服系統(tǒng)長期可靠工作的重要因素。液壓伺服系統(tǒng)對液壓能源的要求較為嚴格,通常要求選用獨立的液壓能源。有如下要求:
(1)能提供系統(tǒng)足夠的壓力、流量,以滿足負載的需要,同時又不造成能量及設(shè)備的浪費。
(2)保持恒定的油溫,以提高系統(tǒng)性能并延長元件的使用壽命。
(3)保持壓力恒定,減小壓力波動,以提高響應(yīng)能力。
(4)保證油液的清潔度,以提高伺服系統(tǒng)的工作可靠性,并防止空氣進入,以免影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性。
3.2 對液壓系統(tǒng)的設(shè)計改進
3.2.1 密煉機液壓系統(tǒng)壓力流量計算
當(dāng)泵處于大排量低壓輸出狀態(tài),同時給蓄能器充液,當(dāng)系統(tǒng)壓力達到溢流閥的設(shè)定壓力時,溢流閥開始溢流,二位閥的右位由于節(jié)流口的存在,壓力低于左位的壓力,閥芯向右運動,左位接通,壓力油進入變量油缸的無桿腔,變量油缸處于差動連接,由于回油路上的節(jié)流口存在,當(dāng)流量較小時,部分油都經(jīng)過節(jié)流口回油箱,變量油缸進油量小,活塞運動緩慢,泵變量緩慢,當(dāng)流量增加,大量的油進入變量油缸的無桿腔,活塞快速向左運動,實現(xiàn)泵的快速變量。在變量時,泵的輸出壓力是恒定的,這樣就實現(xiàn)了恒壓變量的目的。
當(dāng)系統(tǒng)需要大流量時,電磁閥6斷電,右位工作,二位二通閥5左右兩端壓力相等,故閥的右位工作,此時,控制泵變量的變量油缸的有桿腔為高壓油,無桿腔和油箱相連,活塞向右運動,使得泵斜盤斜度減小,泵的排量增加。
當(dāng)系統(tǒng)需要小流量時,電磁閥6得電,左位工作,二位二通閥5左端和油箱相接,故閥的左位工作,此時,控制泵變量的變量油缸的有桿腔和無桿腔都為高壓油,實現(xiàn)差動連接,活塞向左運動,使得泵斜盤斜度增大,泵的排量減小。
軸向柱塞變量泵與電機之間由法蘭連接,通過聯(lián)軸器將軸向柱塞變量泵的輸入軸與電機的輸出軸相連。軸向柱塞變量泵的軸與電機軸必須平行且傳動叉應(yīng)共線。
4 結(jié)束語
由于橡膠業(yè)的迅猛發(fā)展,密煉機有很大的發(fā)展空間,并且保持著迅速發(fā)展的勢頭。我國密煉機發(fā)展相對落后,這更需要努力的研究發(fā)展和開拓創(chuàng)新。
本文主要是對GK400密煉機液壓原理進行分析,并對主泵組進行實用性的選型和設(shè)計,以實用性為標準。
參考文獻
[1]成大先.機械設(shè)計手冊[M].第四版第4卷.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.1.
[2]蔡春源.機電液設(shè)計手冊,第一版中卷[M].北京:機械工業(yè)出版社,-沈陽:東北大學(xué)出版社,1997.1.
[3]章宏甲.黃誼.液壓傳動[M].機械工業(yè)出版社,2000.9.
[4]黃志堅,袁周.液壓設(shè)備故障診斷與監(jiān)測實用技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.7.
[5]唐國俊,李健鑌.橡膠機械設(shè)計[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1995.5.endprint
摘 要:文章以GK400密煉機為研究對象,對密煉機的液壓系統(tǒng)進行具體分析,設(shè)計分析完成的液壓系統(tǒng)具有以下特點:先進液壓系統(tǒng)、方便維護、備件易于采購、利于生產(chǎn),努力使文章對密煉機的液壓系統(tǒng)選型和生產(chǎn)有所幫助。希望通過對本課題的設(shè)計和研究,為以后在社會生產(chǎn)實踐中打下堅實的理論和實踐基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:密煉機;液壓系統(tǒng);主泵組
1 引言
密煉機是在開煉機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高強度間隙性的混煉設(shè)備,主要用于塑料的混煉及其它物料的混合等。密煉機的技術(shù)進步主要表現(xiàn)在下述三個方面:
(1)向大功率、大容量和高轉(zhuǎn)速發(fā)展
功率從幾十千瓦到1000KW、2000KW甚至更高,同時也從一個電機驅(qū)動發(fā)展到兩個電機驅(qū)動。容量從幾L、幾十L,發(fā)展到了270L、320L、400L甚至更高,轉(zhuǎn)子速度從原來的20r/min、40r/min、60r/min,到目前已發(fā)展到80r/min,甚至80r/min以上,同時有的密煉機由直流電機驅(qū)動,可任意調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速與速比。
(2)系列化、聯(lián)動化和自動化
(3)完善、提高和創(chuàng)新
匹配了取料比較準確、工作比較可靠的上輔機;下輔機由螺桿連續(xù)補充混煉壓片設(shè)備取代了開煉機,并由雙螺桿的下輔機逐步取代單螺桿的下輔機;各種構(gòu)型的轉(zhuǎn)子及其相對應(yīng)的密煉機不斷涌現(xiàn),如銷釘轉(zhuǎn)子密煉機、同步轉(zhuǎn)子密煉機以及可調(diào)距轉(zhuǎn)子密煉機等等;由液壓驅(qū)動上頂栓取代了風(fēng)壓驅(qū)動上頂栓;由計算機的全自動監(jiān)控操作取代了手動和半自動操作。
2 GK400型密煉機液壓系統(tǒng)分析
2.1 GK400型密煉機液壓系統(tǒng)工作原理分析
上頂栓部分:主要用來做壓砣的升降控制和煉膠時壓膠力的平穩(wěn)性控制。
油源部分:主要用來給系統(tǒng)供壓力油。
加料門部分:控制加料口開關(guān),給密煉腔加如膠料。
卸料門部分:控制卸料口的開關(guān),以達到卸料的目的。
鎖緊塊部分:控制鎖緊快的伸出和縮回,以達到鎖緊和松開卸料門的目的。
2.2 原液壓系統(tǒng)在實際使用中存在問題
蓄能器容量和壓力等級不匹配,工作極不穩(wěn)定,膠囊易損壞,不能穩(wěn)定保持系統(tǒng)壓力,造成磁組電接點壓力表及先導(dǎo)溢流閥長時間處于工作狀態(tài),縮短其壽命。同時也使油泵長期處于負荷工作狀態(tài)。油溫高、不易冷卻,造成各密封件老化速度加快,且使油液變質(zhì)快,更換頻繁。
本文通過對液壓系統(tǒng)的參數(shù)計算,對蓄能器重新選型,以解決該問題。
3 GK400型密煉機液壓系統(tǒng)設(shè)計改進
3.1 給定條件
工作溫度:5°C-~60°C;系統(tǒng)壓力18MPa;壓砣重1.8t;頂栓行程1.5m~1.6m;上頂栓運動時間7~8秒;卸料門的質(zhì)量m(880kg);卸料門重心當(dāng)轉(zhuǎn)動軸軸線的距離L(關(guān)門時,回轉(zhuǎn)體質(zhì)心距回轉(zhuǎn)中心380mm);卸料門轉(zhuǎn)動角度(165度);鎖緊機構(gòu)斜面正壓力約為190KN;卸料門自垂直位置向左轉(zhuǎn)動?茲(65度)角。油源為系統(tǒng)提供動力,合理選擇和配置液壓能源及相關(guān)輔件是保證液壓伺服系統(tǒng)長期可靠工作的重要因素。液壓伺服系統(tǒng)對液壓能源的要求較為嚴格,通常要求選用獨立的液壓能源。有如下要求:
(1)能提供系統(tǒng)足夠的壓力、流量,以滿足負載的需要,同時又不造成能量及設(shè)備的浪費。
(2)保持恒定的油溫,以提高系統(tǒng)性能并延長元件的使用壽命。
(3)保持壓力恒定,減小壓力波動,以提高響應(yīng)能力。
(4)保證油液的清潔度,以提高伺服系統(tǒng)的工作可靠性,并防止空氣進入,以免影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性。
3.2 對液壓系統(tǒng)的設(shè)計改進
3.2.1 密煉機液壓系統(tǒng)壓力流量計算
當(dāng)泵處于大排量低壓輸出狀態(tài),同時給蓄能器充液,當(dāng)系統(tǒng)壓力達到溢流閥的設(shè)定壓力時,溢流閥開始溢流,二位閥的右位由于節(jié)流口的存在,壓力低于左位的壓力,閥芯向右運動,左位接通,壓力油進入變量油缸的無桿腔,變量油缸處于差動連接,由于回油路上的節(jié)流口存在,當(dāng)流量較小時,部分油都經(jīng)過節(jié)流口回油箱,變量油缸進油量小,活塞運動緩慢,泵變量緩慢,當(dāng)流量增加,大量的油進入變量油缸的無桿腔,活塞快速向左運動,實現(xiàn)泵的快速變量。在變量時,泵的輸出壓力是恒定的,這樣就實現(xiàn)了恒壓變量的目的。
當(dāng)系統(tǒng)需要大流量時,電磁閥6斷電,右位工作,二位二通閥5左右兩端壓力相等,故閥的右位工作,此時,控制泵變量的變量油缸的有桿腔為高壓油,無桿腔和油箱相連,活塞向右運動,使得泵斜盤斜度減小,泵的排量增加。
當(dāng)系統(tǒng)需要小流量時,電磁閥6得電,左位工作,二位二通閥5左端和油箱相接,故閥的左位工作,此時,控制泵變量的變量油缸的有桿腔和無桿腔都為高壓油,實現(xiàn)差動連接,活塞向左運動,使得泵斜盤斜度增大,泵的排量減小。
軸向柱塞變量泵與電機之間由法蘭連接,通過聯(lián)軸器將軸向柱塞變量泵的輸入軸與電機的輸出軸相連。軸向柱塞變量泵的軸與電機軸必須平行且傳動叉應(yīng)共線。
4 結(jié)束語
由于橡膠業(yè)的迅猛發(fā)展,密煉機有很大的發(fā)展空間,并且保持著迅速發(fā)展的勢頭。我國密煉機發(fā)展相對落后,這更需要努力的研究發(fā)展和開拓創(chuàng)新。
本文主要是對GK400密煉機液壓原理進行分析,并對主泵組進行實用性的選型和設(shè)計,以實用性為標準。
參考文獻
[1]成大先.機械設(shè)計手冊[M].第四版第4卷.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.1.
[2]蔡春源.機電液設(shè)計手冊,第一版中卷[M].北京:機械工業(yè)出版社,-沈陽:東北大學(xué)出版社,1997.1.
[3]章宏甲.黃誼.液壓傳動[M].機械工業(yè)出版社,2000.9.
[4]黃志堅,袁周.液壓設(shè)備故障診斷與監(jiān)測實用技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.7.
[5]唐國俊,李健鑌.橡膠機械設(shè)計[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1995.5.endprint