【doc】对丁基胶涂布机液压系统的分析与改进.doc

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1、对丁基胶涂布机液压系统的分析与改进液压与气动2008年第6期对丁基胶涂布机液压系统的分析与改进鞠彩霞,李凤刚TheAnalysisandImprovementofHydraulicSystemofButylExtruderMachineJUCai-xia,LIFeng-gang(1.山东枣庄学院,山东枣庄273721;2.长春工业大学化学工程学院,吉林长春130012)摘要:该文介绍了中空玻璃生产专用设备丁基胶涂布机JTOI液压系l统的组成和原理,对现有问题进行分析,提出了改进方法.实践证明:改进的液压系统不仅仅满足了丁基胶涂机的工艺要求,而且性能更加稳定可靠.关键词:中空玻璃;丁基胶涂布机;

2、液压系统;保压中图分类号:THl37.52文献标识码:B文章编号:1000-4858(2008)060040031引言中空玻璃是一种玻璃深加工制品,由2片或3片玻璃,中间用间隔条隔开,周边密封的玻璃制品,具有隔热,隔音等节能效用,随着建筑节能的需求,目前市场年需求量大约在5000万6000万m.中空玻璃目前市场上有暖边中空和冷边中空之分(按间隔条来分).现在国内冷边中空生产的自动化程度比较高,全国用量较多.冷边中空又分为单道密封和双道密封.双道密封结构是指中空玻璃结构打两道胶,第一道密封胶几乎都是使用聚异丁烯(PIB),简称丁基胶;用于第二道密封的胶有:聚硫胶,聚胺脂或硅酮胶.用来实施对PIB

3、胶在间隔条上涂敷的机器叫丁基胶涂布机.在普通槽铝式中空玻璃制造中,中空玻璃一般需要双道密封,此时丁基胶涂布机是一台必不可少的设备.在双道密封槽铝式中空玻璃制作过程中,丁基胶涂布机旦出现故障,中空玻璃的制作工作就要停止,从而影响车间的生产产量,不能及时完成生产任务,所以丁基胶涂布机在生产中至关重要,应该引起中空玻璃设备制造商和中空玻璃制造商的注重!液压站是丁基胶涂布机的动力驱动系统,它旦出现故障就必须停产,而这几年在实践中发现它的故障率几乎占设备故障率的一半.所以本文不得不谈它的液压系统.2丁基胶涂布机液压系统的组成和原理丁基胶涂布机的液压系统组成如图la所示.结合电路图lb其工作原理是:打开液

4、压站开关SA1,由于压力表无压力SPL闭合,继电器KAl通电,液压泵启动,当打到胶缸进档时YA1线圈通电,换向阀左侧接入回路,此时液压缸的活塞向左运动,当液压缸无杆腔内压力达到电磁接点压力表的上限sPH值(一般设定为l015MPa)时,压力表红触点给继电器KA2线圈通电,KM1线圈断电,使油泵停止工作,同时换向阀的YA1线圈也断电,此时换向阀处于中位,液压缸无杆腔的压力由蓄能器8和换向阀的阀芯共同保持.这时方可开始涂胶工作,达到要求压力后才能保证涂胶的质量,保证涂胶连续.被加热到IO0C-150C(温控表显示)的丁基胶(此时丁基胶具有较合适的流动性和对铝合金的粘合性)在压力作用下均匀涂敷在铝隔

5、条上,此时液压缸无杆腔的压力开始下降.当压力下降到压力表的下限值sPL(一般比上限值低2MPa左右)时,压力表的黑触点给继电器KA1线圈通电,使液压泵启动,同时换向阀YA1线圈通电,液压缸无杆腔的压力得以补充,从而使胶继续均匀涂敷.这样涂胶压力就始终保持在允许工作范围内,丁基胶涂布机就得以以正常工作.当需要往胶缸内加胶时,油泵工作,这时打开胶缸退SA2_2,使YA2线圈通电,换向阀右侧接收稿日期:20071219作昔简介:鞠彩霞(1976一),女,山东文登人,讲师,硕士,主要从事液压气动及其控制的教学和研究工作.2008年第6期液压与气动4171.胶缸2.液压缸3.三位四通换向阀4.单向阀5.

6、液压油泵6.溢流阀7.电磁接点压力表8.蓄能器a)改进前71.胶缸2.液压缸3.三位四通换向阀5.油泵6.溢流阀7.电磁接点压力表8.蓄能器9.管道电磁阀b)改进后图1改进前后液压系统原理图入回路,此时液压缸活塞向右运动,活塞杆退回.3丁基胶涂机液压系统存在的问题及改进方法根据液压系统图1a,液压系统理论上应该在不涂胶工作时,液压缸无杆腔的压力保持不变,但在实际运行过程中,液压系统经常出现保压效果很不理想,现在丁基胶涂布机的液压系统一般保压12min左右,就是说实际上换向阀阀芯的密封很难达到这样的理论效果.如果说进口换向阀在质量上能达到接近的效果,则它的价格非常贵;进口阀的价格是国产阀的几倍甚

7、至十几倍.而采用普通阀,由于保压时间太短泵频繁启动造成的油温升高,这样液压系统就会出现很多故障:如换向阀损坏,油泵损坏,迫使丁基胶涂布机停止工作,影响正常生产.针对故障结合实际情况进行分析,导致液压系统故障的原因主要是液压油的温度过高最终导致的阀损坏或泵损坏.当然先谈油品问题,有杂质时,换向阀阀芯密封越好,就越有可能坏阀;首先是换向阀的线圈烧坏,原因是阀芯换向阻力过大.其次是阀芯密封遭受破坏,从而保压效果降低.再次就是堵塞压力表的油管,造成压力表显示出错而导致油泵工作不正常,油温升高,以至最后酿成大故障.当油品标号不对时,油温升得过快或系统阻力过大,都产生不良后果.一般要求冬天用32#液压油,

8、夏天用46#液压油.没有按要求定时更换液压油,这样液压油变脏后带来一系列的故障问题.考虑实际情况:广大的设备用户(即中空玻璃制造商)一般不太重视丁基胶涂布机,既不按要求定期更换液压油,也不太愿意花钱购买质量好的液压油;而中空玻璃设备制造商为了降低制造成本,迎合客户的低价位需求,采用了普通换向阀.为了维持液压系统的稳定性,又要降低成本,可把液压系统进行改进:如改进后的图1b中管道电磁阀9,在电路上把电磁阀YA3的线圈分别和YA1,YA2线圈通过继电器KA6和KA7连接在一起.电路图如图1b示,在电路图上YA1和YA2不可能同时通电,它们只要有一个通电的,电磁阀9线圈就通电,而且油泵启动后YA1才

9、能有通电的可能性.这样当压力表压力达到上限时,液压缸无杆腔的压力由电磁阀9和蓄能器8共同保持,这样可使保压时间大大加长,大大减轻了换向阀阀芯的负荷.假如把电磁阀换成单向阀,则在需要把胶缸退出进行加胶工作时就不能使活塞退出.并且单向阀的价格一般比管道电磁阀高.再把图1a中单向阀4换成水冷却装置10或风扇冷却,这样就可以彻底解决油温升高问题和液压缸保压问题.水冷却装置也解决了夏天车间温度过高造成液压系统油温升高带来的一系列故障的问题.并且去掉单向阀不会影响设备的正常工作,虽然在液压泵未启动时,手动控制YA1可能会出现泵在油压作用下的反转,但实际工作中这样的操作不会发生,因为这样手动操作目的是检查阀

10、芯的换向,而此时泵应该是已经启动的,并且液压泵未工作时的反转对装置性能不产生影响.在3年的实践中证明去掉单向阀降低了制造成本,而对系统的保压无影响.凤扇冷却效果不如水冷却好.不加冷却装置,在南方的夏季车间温度一般在40以上,液压油温度也会超过40,这样高的油温常常带来很大QF.液压泵控制断路器KM1.液压泵控制交流接触器SA1.液压站站开关SA2-1.胶缸进SA2-2.胶缸退SA2-3胶缸停SPL压力表下限SPH压力表上限KA.继电器YA1,YA2换向阀线圈YA3,管道电磁阀线圈图2部分控制电路(改进后)42液压与气动2008年第6期基于CFD的轴向柱塞泵配流盘仿真郜立焕,刘世亮,杨毅,柴玉东

11、,雷萍.孙俊伟CFDSimulationofValvePlateinAxialPistonPumpGAOLi-huan,LIUShiliang,YANGYi,CHAIYudong,LEIPing,SUNJun-wei(兰州理工大学流体动力与控制学院,甘肃兰州730050)摘要:运用三维流体分析技术对轴向柱塞泵排油腔的流场进行数值模拟和可视化研究,定性分析了排油腔与减振槽在不同接触角度时的模型在一定转速下速度场及压力场之间的关系.分析结果表明,不同的减槽结构,压力场与速度场变化趋势基本相同,但对轴向柱塞泵的降噪影响有很大差异;对配流盘上两种阻尼结构类型进行研究,基于仿真结果提出带有一定开度的变截

12、面结构是一种很好的减振结构.关键词:轴向柱塞泵;排油腔;流场;减振槽;CFD解析中图分类号:TH137文献标识码:B文章编号:10004858(2008)06004203引言高压轴向柱塞泵的噪声主要是配流噪声.影响轴向柱塞泵配流噪声的主要因素是:压力冲击,气蚀,预升(释)压过程的压力梯度峰值和流量脉动.由于容积式泵高,低压腔压力是阶跃的,转子上的工作腔把低压油送入排油腔,瞬间便会被压缩,高压腔中的油液瞬间向工作腔倒流,通常称为液压回冲,形成油击,不仅使容积泵排油波形失去均匀性,而且还会产生噪声.因此,需要研究轴向柱塞泵的排油腔,使柱塞泵在排油过程中不产生回流.本文采用计算流体力学数值解析及可视

13、化的方法,针对A37变量轴向柱塞泵排油腔在一定转速下接触配流盘减振槽过程中的压力和速度变化特征所进行的CFD研究,分析了三角槽结构和双级小油沟两种结构在不同角度模型下速度场及压力场之间的关系,为轴向柱塞泵减振槽结构的优化设计提供了依据,对提出既简单又合适工程应用的解析方法具有重要的意义.I流体力学的基本方程1.1控制方程排油腔内部流场的求解,是通过求解雷诺时均,可压缩N-S方程来得到的.假设为不可压缩流体,忽略质量力的影响,列出流体在液压泵内部三维流动的控制方程嘲.流量连续性方程:+善:0(1)三维不可压缩非定常流动的动量方程可表示为嘲:.,.(+)】:一篓+二(2)ioxiJ.收稿日期:20

14、07-1211作者简介:郜立焕(1950一),男,河南沁阳人,副教授,学士,主要从事流体传动与控制(控制),测控技术,在线状态监测与故障诊断方面的科研与教学工作.的麻烦:阀芯密封失灵,油泵工作压力打不上来等等.对于已有设备的改造可采用油箱旁加一个散热风扇进行降温.4结束语本文在介绍丁基胶涂布机液压系统的组成和原理的基础上,对存在的问题进行了分析,采取切实可行的方案对丁基胶涂布机液压系统进行了改进.改进后的丁基胶涂布机按工艺要求投入使用,实践证明,改进后的液压系统不仅能满足丁基胶涂机的工作要求,而且性能稳定可靠,切实可行.液压系统的故障率大大地降低了,减少了维修量,促进了生产,参考文献:f1】刘延俊,等.对丁基胶涂布机液压系统的分析与改进【刀.液压与气动,2001(12).【2】金日光,等.高分子物理咖.北京:化学工业出版社,1990.f3】液压液压工程手册D棚.北京:机械工业出版社,1990.