YP4280型液压压砖机油路分析.docx

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YP4280型液压压砖机油路分析

YP4280型液压压砖机油路分析

【摘要】

本论文主要阐述了采用功率键合图理论作为建模方法，建立了YP4280型全自动液压压砖机压制过程的功率键合图模型，并把功率键合图模型转化成为数学模型，利用MATLAB6.0进行计算机仿真，得出系统压制部分活塞运动速度和液压缸压力的动态特性曲线，为全自动液压压砖机液压系统设计和参数优化提供了依据。

关键词：

全自动液压压砖机，动态模型，动态仿真，功率键合

Abstract:

Thispaperdescribedtheuseofpowerbondgraphtheoryasamodelingmethod,ahydraulicpressYP4280automaticsuppressionofthepowerbondgraphmodel,andthepowerbondgraphmodelintoamathematicalmodel,usingMATLAB6.0Acomputersimulationsystemtosuppressthatpartofpistonspeedandpressureofhydrauliccylinderstothedynamicnatureoftheautomatichydraulicpresshydraulicsystemdesignandoptimizationofparametersprovidedabasis.

Keywords:

Automatichydraulicpress,dynamicmodel,dynamicsimulation,powerbond

目录

1引言………………………………………………………………3

1.1全自动液压压砖机简介………………………………………………………3

1.2国内液压压砖机的现状与发展趋势…………………………………………4

1.3国外液压压砖机的现状与发展趋势…………………………………………5

2YP4280型液压压砖机油路分析……………………………..6

2.1全自动液压压砖机……………………………………………………………6

2.1.1液压压砖机工作原理………………………………………………………6

2.1.2液压压砖机主要特点………………………………………………………7

2.1.3压砖机的动作程序…………………………………………………………8

2.1.4液压压砖机主要技术参数…………………………………………………9

2.1.5液压压砖机的组成………………………………………………………11

2.2YP4280型液压压砖机油路分析………………………………………………12

3液压系统数值仿真……………………………………………20

3.1仿真软件简介……………………………………………………………20

3.2建立全自动液压压砖机液压系统的动态模型的注意事项……………21

3.3MATLAB仿真图形用户界面的实现…………………………………………21

3.3.1MATLAB图形用户界面简介……………………………………………21

3.3.2MATLAB仿真图形用户界面的实现……………………………………21

3.3.3YP4280型压砖机液压系统仿真图形用户界面的制作………………24

结束语…………………………………………………………30

谢辞………………………………………………………………31

文献………………………………………………………………32

1引言

全自动液压压砖机主要用于陶瓷墙地砖的压制成形，是陶瓷墙地砖生产线中集机、电、液一体化的关键机械设备。

随着陶瓷工业技术的不断进步和发展，对陶瓷墙地砖全自动液压压砖机液压系统的稳定性、可靠性、精确性及易操作性提出了愈来愈高的要求。

对液压传动与控制系统的性能和控制精度等也提出了更高的要求。

    自改革开放以来，我国的全自动液压压砖机从先进设备的引进、仿制、消化吸收，到具有自主知识产权，全自动液压压砖机的设计、制造水平取得了显著的进步。

国内压砖机的水平已达到或部分超过国外先进压砖机的水平，但液压系统的设计主要借助于经验，而理论上的研究工作较少。

我们知道砖坯质量的高低、压砖机稳定运行的可靠性及运行速度的快慢与液压系统的动态性能密切相关，因此有必要对压砖机的压制力、运动速度、动作时间、行程等参数进行分析。

    通过对压砖机液压系统进行动态仿真研究，可以使我们了解压砖机液压系统主油缸的压制力、活塞运行速度、动作时间及活塞的行程等参数以及各个元件间相互影响和作用，从而为进一步完善和提高现有的压砖机液压系统的动态性能提供理论依据。

    本文基于改善全自动液压压砖机液压系统的动态特性，针对YP3280型全自动液压压砖机液压系统，采用功率键合图理论作为建模方法，建立了YP3280型全自动液压压砖机压制过程的键合图模型。

再根据键合图模型与数学仿真模型间的对应关系，在MATLAB6．5中建立仿真程序，得出系统压制部分活塞运行速度和液压缸压力的动态特性曲线，并定量分析出元件参数对液压系统压制部分动态特性的影响，从而为压砖机液压系统设计提供理论依据。

1.1全自动液压压砖机简介

所有的液压压砖机液压系统都是由动力部分、控制部分、执行部分及辅助部分四大部分组成。

（1）动力部分。

动力部分主要由电动机和柱塞泵（或叶片泵）组成，向液压系统提供压力油。

（2）控制部分。

控制部分一般由压力控制阀、方向控制阀、流量控制阀三大类的阀件组成。

液压压砖机的液压系统一般将这些阀件组成三大集成块，即顶模、布料集成块，系统压力调节集成块和压制循环集成块。

控制部分的作用是在限位开关（包括行程开关和接近开关）和延时器的配合下，按照压制成形的工艺求，控制液压压砖机各个执行机构动作的先后次序，以实现运动循环的同步化。

（3）执行机构部分。

执行机构是将压力能转变为机械能，主要包括油缸和液压马达。

油缸的作用是实现直线往复运动，将压力直接传递给坯体;液压马达是作回转运动。

一般是液压马达通过一个带移动导杆的曲柄导杆机构（曲拐）将液压马达的回转运动变换为料车的往复直线运动。

（4）辅助部分。

辅助部分主要由油箱、冷却器（加热器）、管路与接头、滤油器、蓄能器等组成。

它们的功能是贮存油液、控制油温、输送油液、对油液进行过滤、清除油液中的杂质，储存能量等

1.2国内液压压砖机的现状与发展趋势

中国现已是世界公认的陶瓷墙地砖生产大国，有着世界最大的陶瓷压砖机市场。

但在陶瓷压砖机上，却一直依赖于进口，其中主要来年自意大利和德国，自国家“七五”计划以来，由国家建材局组织实施的墙地砖技术装备现代化和国产化项目不断取得进步，在自主开发与国外先进技术相结合，引进技术与消化吸收相结合的方针指导下，国产液压压砖机取得了从无到有、从小到大的重大发展和技术进步，填补了国内空白，并且产品还开始出口到东南亚等国（2l。

目前国内己生产出从百吨到万吨等多种规格的液压压砖机，累计达近万台。

国产液压压砖机在主要技术参数、主要技术性能、主机结构、液压系统、电路系统等方面己达到国外先进水平，能在上线生产可靠运行，完全可替代进口相同吨位压砖机。

国内已掌握液压压砖机的设计和制造技术，具有设计、制造各种结构和各种吨位压砖机的能力和经验。

随着压砖机的种类越来越齐全，吨位越来越大，技术越来越成熟，一批批拥有丰富理论知识和实际经验的专业科研队伍逐步形成。

相信在不久以后，在世界的舞台上，中国将会成为压砖机强国，国产压砖机将会起着举足轻重的作用，也必将为社会发展作出重大贡献。

与国外的液压压砖机相比，虽说国产压砖机在主要技术参数、主机结构型式以及液压元件、密封件、电气元件的选用上，它们已无多大区别，但在压砖机的性能、质量、可靠性、工艺水平、外观等方面尚一定的差距。

要尽快赶上或超过国外液压压砖机的水平，还应该做好几点工作:

1.继续研究和完善液压压砖机的主机结构、液压系统、电控部分，使之特点化，国外产品的共同点都是以液压机构为工作机构，引入当代的科技成果，逐步完善，最终走向机电液一体化的高技术装备，但他们又都保持着企业的特点，如在液压油路的设计、控制显示手段、机架结构、布料系统设计等。

因此，行业人士看压砖机，一看就知道是什么压砖机，又都知道是哪个公司生产的压砖机，也能评论这些压砖机的优点与劣势。

2.时刻关注国外液压压砖机的最新技术，及时消化吸收并创新体现在国内的液压压砖机上，使国产液压压砖机能跟随科技进步和市场需求的变化不断改进产品，开发新产品。

国外的压砖机企业紧跟行业终端产品而开发，紧跟社会的新科技不断提高，在这一点上值得国内同行借鉴。

3.成本意识有待提高，在保证液压压砖机的可靠性、先进性和精品的前提下，应注意降低制造成本，使国产液压压砖机价格低于国外液压压砖机，增强市场竞争

1.3国外液压压砖机的现状与发展趋势

从20世纪70年代至今，国内外墙地砖压制成形机械设备有了很大的发展，取得了长足的进步。

意大利、德国、日本、中国等国家的一些陶瓷机械制造公司不断推出了一大批结构日益完善、生产效率高、自动化程度高的全自动液压压砖机。

这些全自动液压压砖机总的特点是压制力大，主机结构刚度大，压制制度（压力、压制速度、压制时间）灵活可调，各种参数数字显示，压制过程监控，故障跟踪显示，程序存储方便，自动化程度高，高效节能，性能可靠，操作维护简单，并且可以满足不同墙地砖压制成形工艺的要求。

意大利是墙地砖压制成形机械设备主要生产国，有萨克米（Sacmi）、西蒂（SiTi）,娜塞提（Nassetti）、唯高（Welko）四家公司。

德国生产全自动液压压砖机的公司有莱斯·布赫（LADSBUCHER）公司、道尔斯特（DORST）公司、内奇（Netzsch）公司，但目前国内使用的德国墙地砖成形液压压砖机主要是莱斯.布赫公司制造。

日本有日型（NIKKEI）公司

综观国外全自动液压压砖机近几年的发展，结合国内外等多家液压压砖机产商的产品特点，不难概括出今后全自动液压压砖机的发展趋势:

1.朝大吨位发展

3000,4000,5000,7200吨等系列大吨位液压压砖机已于数年前进入市场，有消息称，10000吨以上液压压砖机也己投入生产。

2.推出宽台面的液压压砖机

不少公司推出了一些宽台面的液压压砖机，增加砖坯的压制块数，以提高生产率。

3.液压系统趋于简化，注重系统的节能

最典型的是国外液压压砖机液压系统动力源己从传统的定量泵驱动发展为新型的高效变量泵驱动。

增加了一些压力能回收油路，尽量减少能量消耗。

4.注重液压系统的清洁和过滤

因为液压系统的故障75%均由于是液压油的不洁而造成的，故各公司都十分注重液压系统的清洁和液压油的过滤，普遍采用全过滤方式（即在主泵的进、出口均设置过滤器），提高过滤精度。

5.增加机架的整体刚性，减少压制时机架的弹性变形

6.大量采用电液比例控制技术

电液比例技术是作为连接现代电子技术和大功率液压设备之间的桥梁，已经成为现代控制工程技术的基本构成之一，在近15年中得到了广泛应用。

它具有节能、可靠、简化系统、调节方便和价格较低等优点。

国外液压压砖机首先在料车的速度控制上应用了电液比例控制技术，其后应用到活动横梁的速度控制上，近年来又有应用到顶模装置的速度控制上。

采用电液比例控制技术和先进的检测元件，可使料车速度、活动横梁速度、顶模装置的速度在任意行程任意位置实现无级调节与转换，且转换位置准确，重复精度高，调节方便、易实现。

7.采用先进的PLC控制系统

可实现各种参数的自动显示，压制程序的修改，过程的监控，故障诊断的实时帮助和随