基于AMESim軟件的軋機升降臺液壓系統設計

魏雪麗

【摘 要】本文利用AMESim軟件對軋機升降臺液壓系統進行建模、仿真，模擬出軋機升降臺液壓系統工作過程中的速度、位移及加速度仿真曲線，通過對仿真曲線的分析，驗證了系統方案的可行性。

【關鍵詞】軋機；升降臺；液壓系統；仿真；AMESim

中圖分類號： TG333.1 文獻標識碼： A 文章編號： 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

我國大中型軋機升降臺多數采用傳統的“重錘平衡，曲柄連桿機構驅動”的結構型式[1]，這種軋機升降臺在軋鋼生產過程中，因升降臺重錘慣性大，設備笨重，相應的機械傳動緊固裝置容易受損，而且摩擦力大，有時發生升降臺主軸撥叉和連桿螺絲斷裂，危險程度相對較大。普遍存在設備年停機時間長，生產效率低，維修費用高，管理和維護工作量也相對較大等諸多問題。因此研究新型的液壓升降臺來代替傳統型式的升降臺已成為一種發展的趨勢[2]。

本課題在對軋機升降臺液壓系統功能原理圖設計的基礎上，通過對液壓系統的動態特性仿真，驗證了系統方案的可行性。

1 液壓系統原理圖擬定

根據軋機升降臺液壓系統的設計任務和工況分析，該軋機升降臺主要對工作平穩和可靠的保持原位停止有特殊的要求，因此消除壓力沖擊是軋機升降臺要解決的主要問題也是重要問題。此外，該系統應盡可能結構簡單，工作可靠，節約省源。根據以上分析，完成了軋機升降臺液壓系統功能原理圖設計，原理圖如圖1所示。

2液壓系統建模及仿真分析

2.1 液壓系統仿真模型的建立

根據系統原理圖搭建軋機升降臺液壓系統仿真模型如圖2所示：

2.2 模型的主要參數設置

（1）元件參數設置

液壓缸參數：活塞直徑100mm，活塞桿直徑70mm，行程0.53m。

溢流閥參數：13MPa。

電磁換向閥控制信號設置如圖3所示。

1濾油器2變量葉片泵3單向閥4電液換向閥5單向節流閥6液控單向閥7升降缸8單向閥9單向順序閥10平衡缸11高壓蓄能器12溢流閥13電磁溢流閥14先導溢流閥15壓力表開關16蓄能器

2.3 系統動態特性分析

設定仿真時間為15s，升降液壓缸速度、位移及加速度仿真結果如圖4-圖6所示。

分析仿真結果，從速度-時間圖中可以看出軋機升降臺在開始上升時，由于換向閥的換向，有較大的壓力沖擊，速度變化不是很大，上升下降過程中速度平穩。上升下降速度略小于設計要求時的速度，但是由于升降臺對速度要求并不是很高，主要是保證平穩所以不需要重新設計，滿足設計的需要。從位移-時間圖中可以看出，在開始的階段有一點速度的變換，但升降臺基本上保持勻速上升，勻速下降，最大位移為0.53m，符合設計要求。從加速度-時間圖中可以看出換向閥換向是產生壓力沖擊的主要原因，因此本設計中，使用電液換向閥，并安裝有蓄能器來消除換向閥換向產生的壓力沖擊。根據分析結果可知軋機升降臺液壓系統滿足設計要求，該液壓系統的設計方案可行。

3 結論

本文以軋機升降臺液壓裝置為研究對象，設計中采用了電液換向閥和蓄能器來消除壓力沖擊，使液壓系統工作更加平穩可靠。利用AMESim軟件對其工作過程進行了仿真分析，驗證了該軋機升降臺液壓系統方案的可行性。

【參考文獻】

[1]朱新才，黃建勛，湯仕龍，et al.大型軋機液壓升降臺的改造[J].冶金設備，1998（6）：24-26.

[2]朱新才，褚言正，丁又青.軋機升降臺液壓系統設計與計算[J].機床與液壓，1999（4）：21-22.

[3]王金濤.六輥冷軋機液壓系統設計及動態仿真研究[D]. 重慶大學，2008.