钢材打捆机液压系统的设计分析

郭磊 王艳宇

摘 要：本文主要就钢材打捆机液压系统的设计展开了相关的分析与探讨，首先就系统的设计方案进行了简要介绍，而后针对设计方案当中所需要的各类主要元器件部件进行了详细的阐述，其中主要包括有液压泵的选取与蓄能器的选取。在本次研究中也对此系统设计方案的节能效果予以了分析、探讨，并经由实际的生产线运行验证系统设计的合理性。最终希望借助于本文的分析研究，能够给予相关的设计人员提供以必要的参考，引起更为广泛的沟通与交流，促进此方面设计的不断完善。

关键词：钢材打捆机；液压系统；设计

作为钢铁企业实施钢材产品自动化包装的主要设备部件，钢材打捆机能够实现连续工作。而在实际的应用过程当中钢铁企业对于设备的检修重视程度不足，设备的日常运行及检修环境十分恶劣，大量的厂家也未能够给予设备足够的冷却水，因此面对上述诸多问题，就要求打捆机的液压系统必须具备有持续工作、可靠性强、抗污染能力强等特性。同时就钢材打捆机液压系统的设计展开相关的分析与探讨，具有十分的作用与价值，应当引起钢铁企业与设计人员的重视与思考。据此下文之中将主要就系统方案的确定、主要元器件的选取以及节能效用展开具体的分析与探讨。

一、明确系统方案

钢材打捆机的打捆周期是由打捆与等候过程两方面构成。在打捆机的等候过程中设备无需做出动作操作，因此相应的载负荷量可以忽略不计。此时泵站的高压溢流情况将会导致大量的能量被白白浪费，进而使得液压系统的温度上升；等候的时间则是通过钢铁生产的速率所决定的，其所具备的变化性十分巨大。打捆机的整体操作流程尽管是一种间歇性的工作方式，然而却由于等候时间的不规律又使得其存在有一定的特殊性。打捆液压机的设计通常会选用两类方式进行结合，即在液压泵的选取中要能够依据载负荷最大峰值流量予以明确，对于蓄能器的选取，需利用传统的蓄能器辅助供油原则予以明确，而且还需借助于压力继电器检测液压系统的最大工作压与最小工作压。此系统的工作流程为：启动电机之后，电磁溢流阀通电而后系统压力升高，与此同时对蓄能器充油，在系统压力超过继电器所规定的最大压力后，溢流阀便会卸载，此时蓄能器会替代泵的工作，给予整体系统供应能源。伴随着油液的排出，系统压力逐步减小，在压力值小于压力继电器所规定的最小压力后，溢流阀继续工作，系统压力增大，此时泵输出量在供应液压系统载负荷流量的时候，剩余的部分便会给予蓄能器填充，直至系统压力超出最大工作压力，如此不断循环重复，始终确保整体系统的工作压力能够处于标准规定的压力区域。

二、选取主要元器件

（一）液压泵的选取

依据钢材打捆机的实际特征，在打捆机液压系统开展系统设计时，液压泵的选取要能够依据传统的方法，即借助于系统循环工作当中某一瞬时的最大流量值来选取。依据打捆机的载负荷曲线变化情况，便能够清楚的掌握液压系统的最高峰值流量，因此在进行液压泵机组的选取时，必须要确保其通行流量要超过这一最大峰值流量。

（二）蓄能器的选取

蓄能器的选取，要依据蓄能器辅助供油的实际状况，若在某一次的工作循环中，执行器的油液需求量总体体积Vj为：

Vj=0.00635（m3）

為了降低在打捆时溢流阀的增压次数，可使蓄能器所排出的油液体积和Vj相等，此时蓄能器的结构体积即为：

在上述公式之中，

V代表蓄能器所排出的油液量；

P0代表蓄能器在充气之时的压力值；

P2代表最大工作压；

P1代表最小工作压。

三、节能分析与电路实现

由液压系统的工作流程能够发现，在采用压力继电器对电磁溢流阀工作实行控制后，使得液压系统的压力值相较于溢流阀的设定压力值更低，最终导致溢流阀长时间的位于关停状态，由此也规避了相应的溢流损失，使得液压系统的发热性能得到大幅度的下降；并且因为溢流阀的卸载，也会造成泵长时间的处于无工作压力的状态，这同样也能够降低液压泵的发热性能，对于提高液压泵的使用寿命具有明显的好处。尤其是在打捆机的等候时间当中，因为液压系统所承担的载负荷流量仅是被应用在了各个液压元件泄露问题的补偿方面，所以需要的流量值较低，这就会导致泵长时间的停留在卸载状态，此时泵的工作运转又能够使得液体介质经由冷却器循环而充分冷凝，这对于液压系统长时间连续工作是具有极大好处的。

液压系统的压力控制流程为：启动加压按钮，一号继电器接通电源，继电器开关闭合，此时系统因为不存在工作压力，高低压力的继电器均会完全闭合，从而使得二号继电器同时通电，相应的继电器开关同时闭合，进而溢流阀也会通电，系统在压力升高的同时蓄能器也会处在充液的状况下；在系统压力低于最小标准压力时，一号继电器的开关断开，然而此时因为二号继电器的开关依然处于闭合状况，便会导致整体系统的压力继续增大；在系统压力超出最大压力时二号继电器开关便会断开，这时电磁溢流阀就会卸载，蓄能器开始供油。随着液压系统的继续运转，压力伴随蓄能器能量的排出而下降。不断重复上述操作流程，使得液压系统的压力能够被控制在压力继电器所规定出的区域范围，卸载按钮被启动后，溢流阀便会停止工作，进而使泵卸载。

四、结语

综上所述，在本次研究中依据钢材打捆机的实际结构特征，设计出了一种新型的齿轮泵源系统，此系统经试验验证效率较高，改善了液压系统的溢流损失，从而促使液压系统的发热性得以降低。而且经由生产线上的持续运行表明，此液压系统的设计兼具了合理性与高效性，可在相关的钢铁企业生产线上予以推广应用。

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