三維軟件在液壓智能系統(tǒng)改造中的應用

周小鵬 重慶科技學院

1 引言

目前高耗能中鋼鐵去產能是國家的重大國策，去產能中工礦企業(yè)的技術革新越來重要，對傳統(tǒng)機械設備的技術改造越來越多。其中液壓智能制造系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的液壓能源系統(tǒng)是改造液壓設備的主要方向。本文中的液壓智能制造系統(tǒng)是指負載流量與智能控制相結合，為主機設備提供最佳節(jié)能方案。液壓設備的節(jié)能設計與改造已成為 大型鋼鐵企業(yè)技術革新的重點，三維軟件在液壓智能制造系統(tǒng)中的作用越來越多。

液壓能源系統(tǒng)由液壓站、集成塊等組成。液壓系統(tǒng)改為智能液壓系統(tǒng)，相應的設計、制造要相應調整。當液壓系統(tǒng)發(fā)生改變時，相應的液壓站、集成塊都要發(fā)生改變，對于設計師而言，就要重新進行大量的繪圖。通常采用傳統(tǒng)的二維軟件，繪制零件與裝配圖，工作量很大，則整體結構顯得復雜、凌亂、效率低；如果采用三維軟件作為設計平臺，裝配圖直接轉化為零件圖，只要裝配圖中的尺寸發(fā)生變化，零件圖的尺寸自然隨著變化，大大減少了繪圖工作量。目前液壓智能系統(tǒng)設計主要是能源站的智能型改造。三維軟件，其特征造型與參數(shù)化功能非常 大，可以十分方便地實現(xiàn)機械零件的三維實體造型、 配及工程圖生成，所以在工程行業(yè)具有廣泛的應用前景。

下面以某鋼鐵有限公司液壓泥炮能源系統(tǒng)的改造為例，說明三維軟件在液壓智能系統(tǒng)改造中的應用。液壓泥炮系統(tǒng)由回轉、壓炮、打泥、鎖緊等機構組成，液壓為驅動動力。

2 液壓智能系統(tǒng)

本文中改造后的液壓智能制造系統(tǒng) 主要是解決液壓能源系統(tǒng)節(jié)能 。以下是常見的泥炮液壓能源系統(tǒng)。

2.1 采用普通液壓能源系統(tǒng)

如圖1所示，能滿足泥炮的幾個循環(huán)動作，是大多數(shù)原鋼鐵企業(yè)泥炮的傳統(tǒng)泵站系統(tǒng)。

圖1 液壓能源系統(tǒng)圖

2.2 采用LS系統(tǒng)，優(yōu)于傳統(tǒng)液壓能源系統(tǒng)的設計與制造。

智能控制原理是 對變量泵排量變化率控制，通過壓力差對泵的排量進行控制，當與閥芯彈簧壓力不平衡時，變量控制閥芯偏移，使泵排量發(fā)生相應變化，。液壓泥炮在不同的工作工況時，根據(jù)負荷傳感技術，不受負載影響的流量分配系統(tǒng)，泵所提供的流量與負載所需相匹配，避免了不必要的空流和節(jié)流損失。從而保證動作的協(xié)調性，避免動作沖擊，三維軟件在技術革新中發(fā)揮了重要作用。系統(tǒng)能源站原理如圖2：

圖2 LS智能液壓能源原理圖

該液壓能源系統(tǒng)的 主要特點：

(1）系統(tǒng)發(fā)熱的改進；

(2）電動機的功率合理匹配；

(3）系統(tǒng)的剛度提高。

2.3 采用壓力切斷控制、功率控制、LS控制組合的能源系統(tǒng)。

當系統(tǒng)狀態(tài)達到其中任一個限制條件時，對應的控制閥動作，使泵的排量減少，可以較好滿足泥炮的復雜動作。

圖3 復合控制液壓能源原理圖

該液壓能源系統(tǒng)的 主要特點：

1）負載增大時，智能控制輸出流量；

2) 節(jié)能、優(yōu)化設計， 控制精度高。

3 三位軟件的應用

對于上面不同的能源系統(tǒng)，六七十年代泥炮采用的控制系統(tǒng)不一樣，圖1是最早的系統(tǒng)，技術改造革新后，采用的是圖2，現(xiàn)在智能液壓系統(tǒng)采用圖3，基本上由制造變?yōu)閯?chuàng)造。液壓站系統(tǒng)包括液壓泵組、油箱組件、控溫組件、過濾組件和蓄能組件五個相對獨立的部件之間的裝配關系，每一次系統(tǒng)原理變動，液壓站都要變動。通過三維軟件，智能設計、制造非常方便。

4 結論

液壓智能設備革新中嵌入三維軟件，有如下許多優(yōu)點：

1）智能制造改變了液壓能源系統(tǒng)節(jié)能 方式；

2）三維軟件圖非常流暢，內部關系透明，非常直觀觀察內部尺寸及裝配位置。

3）從三維圖可以發(fā)現(xiàn)孔與孔與之間之間的碰撞，模型改變可以自動測量出零部件點、線、面之間的距離，便于及時更改設計，完成的反應設計者的設計意圖。