基于AMESim软件的轧机升降台液压系统设计

魏雪丽

【摘 要】本文利用AMESim软件对轧机升降台液压系统进行建模、仿真，模拟出轧机升降台液压系统工作过程中的速度、位移及加速度仿真曲线，通过对仿真曲线的分析，验证了系统方案的可行性。

【关键词】轧机；升降台；液压系统；仿真；AMESim

中图分类号： TG333.1 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）30-0150-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.065

Hydraulic System for Rolling Mill Lift Design Based on AMESim

WEI Xue-li

（Tangshan University，Hebei Tangshan 063000，China）

【Abstract】In this paper， AMESim software is used to model and simulate the hydraulic system of rolling mill lifting platform. The simulation curves of speed， displacement and acceleration in the working process of the hydraulic system of rolling mill lifting platform are simulated. Through the analysis of the simulation curves， the feasibility of the system scheme is verified.

【Key words】Rolling mill； Lift； Hydraulic systems； Simulation； AMESim

0 引言

我国大中型轧机升降台多数采用传统的“重锤平衡，曲柄连杆机构驱动”的结构型式[1]，这种轧机升降台在轧钢生产过程中，因升降台重锤惯性大，设备笨重，相应的机械传动紧固装置容易受损，而且摩擦力大，有时发生升降台主轴拨叉和连杆螺丝断裂，危险程度相对较大。普遍存在设备年停机时间长，生产效率低，维修费用高，管理和维护工作量也相对较大等诸多问题。因此研究新型的液压升降台来代替传统型式的升降台已成为一种发展的趋势[2]。

本课题在对轧机升降台液压系统功能原理图设计的基础上，通过对液压系统的动态特性仿真，验证了系统方案的可行性。

1 液压系统原理图拟定

根据轧机升降台液压系统的设计任务和工况分析，该轧机升降台主要对工作平稳和可靠的保持原位停止有特殊的要求，因此消除压力冲击是轧机升降台要解决的主要问题也是重要问题。此外，该系统应尽可能结构简单，工作可靠，节约省源。根据以上分析，完成了轧机升降台液压系统功能原理图设计，原理图如图1所示。

2液压系统建模及仿真分析

2.1 液压系统仿真模型的建立

根据系统原理图搭建轧机升降台液压系统仿真模型如图2所示：

2.2 模型的主要参数设置

（1）元件参数设置

液压缸参数：活塞直径100mm，活塞杆直径70mm，行程0.53m。

溢流阀参数：13MPa。

电磁换向阀控制信号设置如图3所示。

1滤油器2变量叶片泵3单向阀4电液换向阀5单向节流阀6液控单向阀7升降缸8单向阀9单向顺序阀10平衡缸11高压蓄能器12溢流阀13电磁溢流阀14先导溢流阀15压力表开关16蓄能器

2.3 系统动态特性分析

设定仿真时间为15s，升降液压缸速度、位移及加速度仿真结果如图4-图6所示。

分析仿真结果，从速度-时间图中可以看出轧机升降台在开始上升时，由于换向阀的换向，有较大的压力冲击，速度变化不是很大，上升下降过程中速度平穩。上升下降速度略小于设计要求时的速度，但是由于升降台对速度要求并不是很高，主要是保证平稳所以不需要重新设计，满足设计的需要。从位移-时间图中可以看出，在开始的阶段有一点速度的变换，但升降台基本上保持匀速上升，匀速下降，最大位移为0.53m，符合设计要求。从加速度-时间图中可以看出换向阀换向是产生压力冲击的主要原因，因此本设计中，使用电液换向阀，并安装有蓄能器来消除换向阀换向产生的压力冲击。根据分析结果可知轧机升降台液压系统满足设计要求，该液压系统的设计方案可行。

3 结论

本文以轧机升降台液压装置为研究对象，设计中采用了电液换向阀和蓄能器来消除压力冲击，使液压系统工作更加平稳可靠。利用AMESim软件对其工作过程进行了仿真分析，验证了该轧机升降台液压系统方案的可行性。

【参考文献】

[1]朱新才，黄建勋，汤仕龙，et al.大型轧机液压升降台的改造[J].冶金设备，1998（6）：24-26.

[2]朱新才，褚言正，丁又青.轧机升降台液压系统设计与计算[J].机床与液压，1999（4）：21-22.

[3]王金涛.六辊冷轧机液压系统设计及动态仿真研究[D]. 重庆大学，2008.