冷帶軋機(jī)液壓agc系統(tǒng)t-s模糊模型辯識研究

1、雙向緩沖缸對鍛造操作機(jī)行走機(jī)構(gòu)特性影響的分析研究趙春玲12薛飛12史青12劉文廣12（1.蘭石集團(tuán)蘭石能源裝備工程研究院有限公司甘肅蘭州7303142.甘肅省金屬塑性成型裝備智能控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室甘肅蘭州730314）摘要：利用AMESim系統(tǒng)仿真軟件對鍛造操作機(jī)雙向緩液壓油缸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模與仿真分析，研究雙向緩沖液壓缸對鍛造操作機(jī)大車行走機(jī)構(gòu)的影響，分析雙向緩沖液壓缸的動態(tài)特性與工作原理。通過對鍛造操作機(jī)大車行走機(jī)構(gòu)啟動和停止動作過程

2、的液壓系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析研究，揭示出液壓緩沖缸雙側(cè)活塞的位移變化減小了控制大車行走換向閥的沖擊，使得行走馬達(dá)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩變化平緩，增加了鍛造操作機(jī)的平穩(wěn)性。采用賀德克測量儀測量行走換向閥口壓力，驗(yàn)證仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。關(guān)鍵詞：鍛造操作機(jī)；雙向緩沖缸；大車行走機(jī)構(gòu)；動態(tài)特性中圖分類號：TH137文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:StudyoftheInfluenceofBidirectionalBufferCylindertoFgingEquipment

3、WalkingMechanismacteristicZHAOChunling12XUEFei12SHIQing12LIUWenguang12（1.LanzhouLsGroupCo.Ltd.LanzhouLsEnergyEquipmentEngineeringResearchInstituteCo.Ltd.Lanzhou，Gansu7303142.GansuKeyLabatyOfMetalPlasticityFming&Equipment

4、IntelligentControlLanzhou，Gansu730314）Abstract:ModelanalyzetheinternalstructureofthebidirectionalbuffercylinderofthefgingmanipulatusingthesystemsimulationsoftwareAMESim.Studytheinfluenceofthebidirectionalbufferhydraulicc

5、ylinderonthemanipulattravelingmechanism.analyzethedynamicacteristicswkingprincipleofthebidirectionalbufferhydrauliccylinder.Simulateanalyzethehydraulicsystemofthestartupstopprocessofthetravelingmechanism.Theinfluenceofth

6、edoublesidedpistonsdisplacementofthebuffercylinderonthedynamicacteristicsofthewalkingmechanismisrevealed.Reducetheimpactofthecontrolvalve.Thetquespeedofthemotchangegently.thestationarityofthefgingmanipulatisincreased.The

7、valveptpressureismeasuredbyusingHYDACtester，whichverifiestheaccuracyofsimulationresults.Keywds:FgingmanipulatBidirectionalbuffercylinderTravelingmechanismDynamicacteristics1引言鍛造操作機(jī)是快鍛壓機(jī)的重要配套設(shè)備，集機(jī)械、電氣、液壓于一體，具有慣量大、自由度多、控制精

8、度高、操控能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)手動、半自動、自動與壓機(jī)聯(lián)動動作，廣泛應(yīng)用于電力、機(jī)械、冶金、船舶、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域[12]。鍛造操作機(jī)由臺架、大車以及夾鉗三部分主要組件構(gòu)成，具備行走、前后側(cè)移、平升平降、上下傾斜、鉗桿旋轉(zhuǎn)、對中和緩沖等多種功能，以滿足鍛造操作機(jī)開坯、拔長、鐓粗、整圓等工藝要求[34]。目前操作機(jī)液壓控制系統(tǒng)由多個獨(dú)立的液壓回路組成，由主泵通過各液壓回路控制液壓油缸和馬達(dá)，完成相應(yīng)動作、實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。由于鍛造操作機(jī)本身

9、重量大，其大負(fù)載和大慣量的工作特點(diǎn)，使得操作機(jī)在大車行走啟停和前后換向時均具有較大的沖擊振動，嚴(yán)重影響操作機(jī)的快速性和重載靈巧性，因此設(shè)置緩沖裝置對于提升鍛造操作機(jī)整機(jī)性能具有十分重要意義[5]。由于大車啟動和停止時的慣性將引起鉗架的前后擺動，所1收稿日期：AMESim采用物理模型的圖形化建模方式，提供了可直接使用的豐富的應(yīng)用庫，但對一些復(fù)雜元件，AMESim沒有直接的元件模型，需要通過軟件中的HCD庫來自行建立[8]。圖3所示為大車行

10、走液壓系統(tǒng)的AMESim仿真模型，根據(jù)緩沖缸的工作原理、機(jī)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型，利用HCD庫建立元件模型。4.2參數(shù)設(shè)置表1主要參數(shù)設(shè)置表液壓油密度ρ850Kgm3運(yùn)動粘度μ4.335105m2s緩沖缸活塞直徑d110mm緩沖缸活塞桿直徑d75mm減壓閥設(shè)定壓力p110bar行走馬達(dá)轉(zhuǎn)速v1450rmin時間步長t0.001s4.3仿真結(jié)果分析設(shè)置仿真時間為20s大車前進(jìn)10s后退10s，圖4所示為雙向緩沖缸左側(cè)活塞1的位移曲線?？梢钥闯?，操作

11、機(jī)大車啟停轉(zhuǎn)化的瞬時，緩沖缸一端桿頭受拉力，活塞桿在該力的作用下推動左側(cè)活塞1運(yùn)動，右側(cè)活塞2在止動管的作用下保持固定，此時油腔受到擠壓，活塞位移輕微出現(xiàn)波動，且波動在0.1s內(nèi)消失，實(shí)現(xiàn)了操作機(jī)啟停緩沖的功能。圖5所示為大車行走時，壓力隨時間的變化曲線，其中曲線1為接入緩沖油缸時的壓力曲線，曲線2為斷開緩沖油缸時的壓力曲線。可以看出，無緩沖油缸時，在比例換向閥啟閉瞬間，閥口壓力在0.3s內(nèi)由105bar降至94bar隨后又在0.2s內(nèi)

12、升至109bar，壓力波動幅度大且頻率高，且換向閥全開時，壓力波動仍存在。當(dāng)緩沖缸工作時，閥口基本無壓力波動，且閥口啟閉時，壓力升降平穩(wěn)。由此可知，雙向緩沖油缸可在很大程度上降低行走換向閥的壓力波動，增加操作機(jī)大車行走的平穩(wěn)性，延長比例換向閥壽命。緩沖缸大車行走回路減壓閥圖3大車行走液壓系統(tǒng)的AMESim模型時間t（s）位移s（m）圖4緩沖缸活塞1位移曲線壓力p（bar）時間t（s）0510152002040608010012012圖5