三維軟件在液壓智能系統改造中的應用

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，去產能中工礦企業的技術革新越來重要，對傳統機械設備的技術改造越來越多。其中液壓智能制造系統替代傳統的液壓能源系統是改造液壓設備的主要方向。本文中的液壓智能制造系統是指負載流量與智能控制相結合，為主機設備提供最佳節能方案。液壓設備的節能設計與改造已成為 大型鋼鐵企業技術革新的重點，三維軟件在液壓智能制造系統中的作用越來越多。

液壓能源系統由液壓站、集成塊等組成。液壓系統改為智能液壓系統，相應的設計、制造要相應調整。當液壓系統發生改變時，相應的液壓站、集成塊都要發生改變，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，其特征造型與參數化功能非常 大，可以十分方便地實現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的改造為例，說明三維軟件在液壓智能系統改造中的應用。液壓泥炮系統由回轉、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

本文中改造后的液壓智能制造系統 主要是解決液壓能源系統節能 。以下是常見的泥炮液壓能源系統。

2.1 采用普通液壓能源系統

如圖1所示，能滿足泥炮的幾個循環動作，是大多數原鋼鐵企業泥炮的傳統泵站系統。

圖1 液壓能源系統圖

2.2 采用LS系統，優于傳統液壓能源系統的設計與制造。

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，使泵排量發生相應變化，。液壓泥炮在不同的工作工況時，根據負荷傳感技術，不受負載影響的流量分配系統，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流損失。從而保證動作的協調性，避免動作沖擊，三維軟件在技術革新中發揮了重要作用。系統能源站原理如圖2：

圖2 LS智能液壓能源原理圖

該液壓能源系統的 主要特點：

(1）系統發熱的改進；

(2）電動機的功率合理匹配；

(3）系統的剛度提高。

2.3 采用壓力切斷控制、功率控制、LS控制組合的能源系統。

當系統狀態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

該液壓能源系統的 主要特點：

1）負載增大時，智能控制輸出流量；

2) 節能、優化設計， 控制精度高。

3 三位軟件的應用

對于上面不同的能源系統，六七十年代泥炮采用的控制系統不一樣，圖1是最早的系統，技術改造革新后，采用的是圖2，現在智能液壓系統采用圖3，基本上由制造變為創造。液壓站系統包括液壓泵組、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，有如下許多優點：

1）智能制造改變了液壓能源系統節能 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）從三維圖可以發現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。