冶金液压系统蓄能器设计与仿真分析
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仿 真研 究 ， 绘 制 出 蓄 能 器在 两 种 不 同温 度 下 的 压 力 、 温度 、 容 积及 ＿ Ｙ － 作 循 环 图 。从 设 计 和仿 真 结 果 可 知 ， 蓄 能 器 总 容 积 按 照 理 想 气体 绝 热过 程 考 虑 结 果 偏 小 ； 按 照 不 可 逆 多 变 过 程 计 算 并 进 行 温 度 校 正 所 得 结 果 是 最 符
① 一 翻 钢机 油缸 上 升 ； ②一翻钢机油缸下降 ； ③ 一 推 钢 机
油缸上升 ； ④一推钢机油缸下 降； ⑤一 分 钢 机 油 缸 上 升 ；
滑 道上 ， 移 坯 车将 滑 道 上 的铸 坯推 到 翻转 冷 床入
⑥一 分 钢 机 油 缸 下 降 ； ⑦一翻转冷床升降缸上升 ； ③ 翻 转 冷床升降缸下降 ； ⑨一翻转冷床横移缸上升 ； ⑩ 一 翻转 冷 床 横 移 缸 下 降
、
泵 的流量 是 根据 系统在 一个 工作循 环 中的平
均 流量 来选 取 的 ］ 。根 据本 液压 系统执 行元件 参
下 蓄能器 总容 积 的 计 算 方法 ， 并 对所 选 蓄 能 器 的
动 态参数 进 行仿 真 分 析 ， 以验 证 设计 方法 和 数 据
的准确性 。
数 和 系统 工 艺 流程 ， 绘 出 图２ 所 示 的 系统 流 量一 时
４ ５ ２
武
汉
科
技
大
学
学
报
２ ０ １ ３年 第 ６期
间 图。 由图 ２中可知 ， 翻转 冷 床升 降 缸 上升 、 ５流 翻钢 机油缸 上升 和 推 钢 机 油缸 上 升 同时 动作 时 ，
系统 流量 达到峰值 ， Ｑ… 一ｌ Ｏ Ｏ ２ Ｌ ／ ｍｉ ｒ ｌ 泵 的平均
第 ３ ６卷 第 ６期 ２ ０ １ ３年 １ ２月
武
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技ห้องสมุดไป่ตู้
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Ｖｏ １ ． ３６。 Ｎｏ ． ６
Ｄｅ ｃ ． ２ ０１ ３
Ｊｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｗ ｕｈａ ｎ Ｕｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇｙ
冶 金 系统 环 境 恶 劣 ， 设备 多 在 高 温 、 多尘 、 重
口或者 推钢 机上 。 １ ． ２ 液 压 系 统 设 计
１ ． ２ ． １ 工 作 介 质 和 系统 压 力
载下 长 期 工作 ， 具 有 工 序 复杂 、 设备负载大、 机 构 连续 运转 等 特点 ｌ 】 ］ ， 故 其 液压 系统 的设 计 难 度 较 大 。大型 冶金 液 压 系 统 在一 个 工 作 循 环 中 ， 存 在 间歇 的高 压大 流 量 负 载或 流 量 差 异 很 大 的 负 载 ， 采用 蓄能 器作 为辅 助动 力源 ， 可 改善 系统性 能 ， 节 能 降耗 。蓄能 器总 容积 是选 择合 适蓄 能器 的关 键 指标 。 目前 关 于 蓄 能 器 总 容 积 的 计 算 方 法 有 多 种＿ ２ ］ ， 但 采 用 不 同方 法 计 算 ， 其 结果相差较 大。
图 １ 工 艺 流 程 简 图
Ｆｉ ｇ． １ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｌｏ ｆ ｗ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ Ｆｉ ｇ． ２ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｌ ｏ ｗ— ｔ ｉ ｍｅ ｃ ｈａ ｒ ｔ
图 ２ 系 统 的 流 量一 时 间 图
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ７ ０ ２ 作者简介 ： 汪 龙（ １ ９ ８ ２） ， 男， 中 冶 南 方 工 程 技 术有 限 公 司 工程 师 ， 硕士． Ｅ ｍａ ｉ ｌ ： ０ ８ ２ ６ ５ ＠ ｗｉ ｓ ｄ ｒ ｉ ． ｃ ｏ ｍ
冶 金 液压 系统 蓄 能器 设 计 与仿 真 分 析
汪 龙 ， 章 德 平 ， 张 文 ， 宋 晓燕 ， 刘 伟
（ １ ． 中 冶 南 方 工 程 技 术 有 限公 司炼 钢 分 公 司 ， 湖北 武汉 ， ４ ３ ０ ２ ２ ３ ； ２ ．大 连 理 工 大 学 机 械 工 程 学 院 ， 辽宁 大连 ， １ １ ６ ０ ２ ４ ）
本 文结合 国内某 大 型 钢 厂连 铸 机 项 目， 详 细 介 绍 了液压 系统 蓄能 器 的 设 计 过程 ， 比较 了不 同工 况
液压 系 统常用 的工 作介 质有普 通矿 物油 和抗 燃 液压油 ， 该 厂连 铸 机 液 压 系统 所 用 工作 介 质 为 抗 磨液 压油 。 系统 压力 与 工作 介 质 有 关 ， 根 据该 厂 现 场 实 际使用 情况 ， 系统 工作 压力取 １ ８ ＭＰ ａ 。 １ ． ２ ． ２ 高压泵组 流 量计算
合 气体 的 实 际工 作 过 程 。仿 真 结果 验 证 了设 计 方 法 和 数据 的 准 确 性 。
关键词 ： 液 压 系统 ； 蓄 能器； ＿ Ｙ － 作参数 ； 总容 积 ； 仿 真
中图分类号 ： ＴＨ１ ３ ７ ． ８ ＋１ 文献 标 志 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ４ — ３ ６ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ４ ５ １ － ０ ４
摘要 ： 为 了让 液 压 系统 蓄 能 器 高效 节 能 地 工作 ， 以 蓄 能 器 总 容 积 为研 究 对 象 ， 详 细介 绍 了 大型 冶金 液 压 系统 蓄
能器站的设计过程 ， 总 结 和 比 较 了不 同工 况 下 蓄 能 器 总容 积 的 计 算 方 法 ， 并 对 所 选 蓄 能 器 动 态 特 性 参 数 进 行
１ 液 压 系统 设 计
１ ． １ 连 铸 工 艺 流 程
连 铸机 出坯 系统 主要 为 翻钢机 、 推 钢机 、 分钢 机 和 翻转 冷 床提供 动 力源 。某 厂连铸 机 工艺 流程
简 图如 图 １所 示 。铸 坯 经 过输 送 辊 道 后 ， 输送 到 出坯辊 道 上 面 ， 翻 钢 机 把 铸 坯 向上 翻转 ９ ０ 。 置 于
① 一 翻 钢机 油缸 上 升 ； ②一翻钢机油缸下降 ； ③ 一 推 钢 机
油缸上升 ； ④一推钢机油缸下 降； ⑤一 分 钢 机 油 缸 上 升 ；
滑 道上 ， 移 坯 车将 滑 道 上 的铸 坯推 到 翻转 冷 床入
⑥一 分 钢 机 油 缸 下 降 ； ⑦一翻转冷床升降缸上升 ； ③ 翻 转 冷床升降缸下降 ； ⑨一翻转冷床横移缸上升 ； ⑩ 一 翻转 冷 床 横 移 缸 下 降
、
泵 的流量 是 根据 系统在 一个 工作循 环 中的平
均 流量 来选 取 的 ］ 。根 据本 液压 系统执 行元件 参
下 蓄能器 总容 积 的 计 算 方法 ， 并 对所 选 蓄 能 器 的
动 态参数 进 行仿 真 分 析 ， 以验 证 设计 方法 和 数 据
的准确性 。
数 和 系统 工 艺 流程 ， 绘 出 图２ 所 示 的 系统 流 量一 时
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２ ０ １ ３年 第 ６期
间 图。 由图 ２中可知 ， 翻转 冷 床升 降 缸 上升 、 ５流 翻钢 机油缸 上升 和 推 钢 机 油缸 上 升 同时 动作 时 ，
系统 流量 达到峰值 ， Ｑ… 一ｌ Ｏ Ｏ ２ Ｌ ／ ｍｉ ｒ ｌ 泵 的平均
第 ３ ６卷 第 ６期 ２ ０ １ ３年 １ ２月
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Ｖｏ １ ． ３６。 Ｎｏ ． ６
Ｄｅ ｃ ． ２ ０１ ３
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冶 金 系统 环 境 恶 劣 ， 设备 多 在 高 温 、 多尘 、 重
口或者 推钢 机上 。 １ ． ２ 液 压 系 统 设 计
１ ． ２ ． １ 工 作 介 质 和 系统 压 力
载下 长 期 工作 ， 具 有 工 序 复杂 、 设备负载大、 机 构 连续 运转 等 特点 ｌ 】 ］ ， 故 其 液压 系统 的设 计 难 度 较 大 。大型 冶金 液 压 系 统 在一 个 工 作 循 环 中 ， 存 在 间歇 的高 压大 流 量 负 载或 流 量 差 异 很 大 的 负 载 ， 采用 蓄能 器作 为辅 助动 力源 ， 可 改善 系统性 能 ， 节 能 降耗 。蓄能 器总 容积 是选 择合 适蓄 能器 的关 键 指标 。 目前 关 于 蓄 能 器 总 容 积 的 计 算 方 法 有 多 种＿ ２ ］ ， 但 采 用 不 同方 法 计 算 ， 其 结果相差较 大。
图 １ 工 艺 流 程 简 图
Ｆｉ ｇ． １ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｌｏ ｆ ｗ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ Ｆｉ ｇ． ２ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｌ ｏ ｗ— ｔ ｉ ｍｅ ｃ ｈａ ｒ ｔ
图 ２ 系 统 的 流 量一 时 间 图
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ７ ０ ２ 作者简介 ： 汪 龙（ １ ９ ８ ２） ， 男， 中 冶 南 方 工 程 技 术有 限 公 司 工程 师 ， 硕士． Ｅ ｍａ ｉ ｌ ： ０ ８ ２ ６ ５ ＠ ｗｉ ｓ ｄ ｒ ｉ ． ｃ ｏ ｍ
冶 金 液压 系统 蓄 能器 设 计 与仿 真 分 析
汪 龙 ， 章 德 平 ， 张 文 ， 宋 晓燕 ， 刘 伟
（ １ ． 中 冶 南 方 工 程 技 术 有 限公 司炼 钢 分 公 司 ， 湖北 武汉 ， ４ ３ ０ ２ ２ ３ ； ２ ．大 连 理 工 大 学 机 械 工 程 学 院 ， 辽宁 大连 ， １ １ ６ ０ ２ ４ ）
本 文结合 国内某 大 型 钢 厂连 铸 机 项 目， 详 细 介 绍 了液压 系统 蓄能 器 的 设 计 过程 ， 比较 了不 同工 况
液压 系 统常用 的工 作介 质有普 通矿 物油 和抗 燃 液压油 ， 该 厂连 铸 机 液 压 系统 所 用 工作 介 质 为 抗 磨液 压油 。 系统 压力 与 工作 介 质 有 关 ， 根 据该 厂 现 场 实 际使用 情况 ， 系统 工作 压力取 １ ８ ＭＰ ａ 。 １ ． ２ ． ２ 高压泵组 流 量计算
合 气体 的 实 际工 作 过 程 。仿 真 结果 验 证 了设 计 方 法 和 数据 的 准 确 性 。
关键词 ： 液 压 系统 ； 蓄 能器； ＿ Ｙ － 作参数 ； 总容 积 ； 仿 真
中图分类号 ： ＴＨ１ ３ ７ ． ８ ＋１ 文献 标 志 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ４ — ３ ６ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ４ ５ １ － ０ ４
摘要 ： 为 了让 液 压 系统 蓄 能 器 高效 节 能 地 工作 ， 以 蓄 能 器 总 容 积 为研 究 对 象 ， 详 细介 绍 了 大型 冶金 液 压 系统 蓄
能器站的设计过程 ， 总 结 和 比 较 了不 同工 况 下 蓄 能 器 总容 积 的 计 算 方 法 ， 并 对 所 选 蓄 能 器 动 态 特 性 参 数 进 行
１ 液 压 系统 设 计
１ ． １ 连 铸 工 艺 流 程
连 铸机 出坯 系统 主要 为 翻钢机 、 推 钢机 、 分钢 机 和 翻转 冷 床提供 动 力源 。某 厂连铸 机 工艺 流程
简 图如 图 １所 示 。铸 坯 经 过输 送 辊 道 后 ， 输送 到 出坯辊 道 上 面 ， 翻 钢 机 把 铸 坯 向上 翻转 ９ ０ 。 置 于