卧螺离心机液压驱动及控制系统的设计.docx

1 前言卧螺离心机液压驱动及掌握系统的设计卧螺离心机工作时，转鼓转速以及与螺旋推料器之间的速差，打算着物料的分别效果和产量等，是离心棚良重要的可变参数目前国内离心机驱动方式通常较为单一，承受最多的驱动方式是双电机构造，即一台电机通过皮带直接驱动转鼓产生转动，另一台电机通过减速器驱动螺旋这种驱动方式普遍存在牢靠性和稳定性差、使用寿命短、分别力量低、分别精度差以及物性变化的适应性差等缺点而承受液压驱动，具有其他驱动方式所不行比较的优点，如更大的驱动转矩、更为简便的速差掌握方式以及更低的速差[z]本文结合液压传动的优点，承受全闭环掌握 2 个马达的转速，实现转鼓转速和速差的任意可调;并可通过适宜的掌握方法提高牢靠性和稳定性;同时提高了分别精度以及物性变化的适应性2 卧螺离心机液压系统的设计1) 卧 螺 离心机液压系统工作原理依据 卧 螺 离心机的功能要求，设计的液压系统原理图如图 h 所示本系统由主传动回路、掌握回路和补油回路 3 局部组成2) 卧 螺离 心机液压系统的主传动回路主传 动 回 路承受变量泵肯定量马达容积调速回路共有 2 条:一条主要由变量泵 1 和马达 13 组成马达与螺旋推料器相连，通过变量泵 n 推动马达 13 旋转， 驱动螺旋推料器工作;另一条由变量泵 21 和马达 19 组成，马达 19 与转鼓相连， 通过变量泵 21 推动马达 19 旋转，驱动转鼓高速旋转。

其中安全阀12、20 起到过载保护的作用转变变量泵 11、21 的排量就可分别掌握转鼓和螺旋推料器的输出速度3) 卧螺离心机液压系统掌握回路掌握 回 路 主要由泵 2 供给的掌握油经过高压过滤器 3、电液比例方向阀 7、26 分别到达变量泵双杆缸 9、23 的两腔;通过转变电液比例方向阀大 26 的输人电流来掌握双杆缸 9、23 的位置，从而到达调整变量泵 11、21 的排量的目的，最终调整转鼓和螺旋推料器的输出速度4) 臣卜螺离心机液压系统补油回路补油 油 路 主要由补油泵 32、单向阀 27、30、溢流阀 16、24 和冷却器 35 组成通过补油泵 32 对传动回路低压侧供油， 多余油液分别经溢流阀 16、24 流到冷却器 35 排回油箱主要作用是对主传动回路补油和冷却3 卧螺离心机液压系统掌握策略从整 体 来 看，卧螺离心机液压系统主要通过掌握电液比例方向阀 7、26 的输人电压来分别调整螺旋推料器和转鼓的输出速度但由于负载的变化使主油路压力波动，引起系统的泄漏，输出流量不稳定，导致螺旋推料器和转鼓输出速度不稳定，影响卧螺分别机的分别效果因此依据分别精度要求，由转速传感器得到掌握速度的参数输出量，与输人电压构成闭环掌握，实现实时掌握卧螺离心机转鼓速度和螺旋推料器的输出速度的目的，提高系统的稳定性，增加系统的抗干扰力量，使输出速度到达满足程度。

卧螺离心机液压系统掌握原理框图如图 lb所示需要显示的数值是输人转鼓速度 vl 及转鼓与螺旋推料器的速差△二4 卧螺离心机液压掌握系统数学模型从 图 lb 可知，本系统实际是 2 套闭环掌握系统， 通过分别掌握转鼓和螺旋推料器的输出速度来确定系统转鼓输出速度及转鼓与 螺旋推料器的速差在设计时，考虑到系统的可互换性，2 套系统的硬件选择全都，因此 2 套闭环掌握系统的开环传递函数一样;但由于其负载的不同，引起传递函数的仿真结果不同依据系统液压原理图及系统掌握框图，可建立闭环掌握系统的开环传递函数1) 泵控马达的数学模型泵控马达的数学模型是由转鼓(或螺旋推料器)、定量马达和变量泵组成其传递函数为:4) 臣卜螺离心机液压系统的闭环掌握系统的方块图卧螺 离 心 机液压系统的闭环掌握系统的方块图如图 2 所示将各参数代人图 Za，可分别得到转鼓的闭环掌握系统的方块图和螺旋推料器的闭环掌握系统的方块图具体如图 Zb，图ZC 所示5 卧螺离心机液压驱动系统仿真分析输人 为 25 mV 的阶跃信号，通过Matlab 供给的 Simuhnk 软件包对掌握系统的动态特性进展仿真，得到结果如图 3 所示从图 3 可 知，掌握系统的闭环阶跃响应曲线无超调量，稳定性较好，但上升时间较长，这主要是由于系统惯性大的原因。

故本系统能够到达离心机的实际需要;假设转变掌握系统的掌握效果，可进一步校正以到达更优的性能要求6 结论(1) 所 设 计的一种型的以液压方式驱动的卧螺离心机抑制了传统驱动方式的缺点，提高系统的分别精度及物性变化的适应性;(2) 由 系 统仿真结果可知，系统稳定性较好，因系统惯性太大引起上升时间较长，但依据实际工矿，本系统完全能够到达离心机的实际需要;(3) 所 设 计的液压驱动系统为寻求更优的掌握策略供给平台，以到达更高的需求图 3 卧螺离心机闭环掌握系统时域仿真。