22t/h铝锭翻转机气液驱动系统设计与研究

论文摘要

铝锭翻转机是铝锭连续铸造生产线的关键部件之一，它的性能直接影响着整机的稳定性和可靠性，关系到整机的生产效率的提升。因此翻转装置的稳定性、可靠性是机组中急需解决的难题之一。本文立足于满足铝锭翻转机的运行平稳性，提高铝锭连续铸造生产线的使用寿命等要求，为铝锭翻转机寻求一种合理的驱动方式。本论文以22t/h铝锭翻转机为研究对象，针对传统铝锭翻转机驱动方式存在的问题，分析比较了铝锭翻转机可能的几种驱动方式：摆动气缸、电动机、液压马达，最终选择了液压马达作为铝锭翻转机的驱动方式。并以翻转机的工作状况以及负载特性为依据，分析和详细计算了系统所需的主要参数，设计了液压、气动系统原理图以及选择了符合使用要求的液压马达。对组成液压系统的主要元件-液压马达和调速阀进行了数学建模并进行了动态特性分析，通过分析液压元件的特性，找出了影响系统稳定性的主要因素并为液压系统建模提供理论分析。根据液压系统的动态过程，把液压系统分为换向阀换向中和换向后两个过程进行动态分析，通过仿真软件MATLAB进行Bode图和Nyquist图的绘制，判断系统的稳定性。针对外负载的扰动建立液压系统中串联调速阀和不串联调速阀两种仿真模型，通过SIMULINK对两中情况进行仿真，经过仿真得到在负载扰动下液压马达的输出曲线。通过仿真表明，液压回路中在串联调速阀的情况下系统运行平稳，没有明显的波动现象。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景
• 1.2 国内外研究现状综述
• 1.2.1 铝锭连铸生产线的国内外研究现状
• 1.2.2 铝锭翻转机的国内外研究现状
• 1.3 传统铝锭翻转机工作原理及存在的问题
• 1.4 铝锭翻转机驱动方式简介
• 1.5 本课题的来源、主要研究内容和意义
• 1.6 本章小结
• 第二章 22t/h 铝锭翻转机液压系统设计
• 2.1 设计要求
• 2.2 工况分析
• 2.2.1 22t/h 铝锭翻转机各项参数的确定
• 2.2.2 翻转马达运动学分析
• 2.2.3 翻转马达动力学分析
• 2.3 液压马达主要参数的确定
• 2.4 拟定液压系统原理图
• 2.4.1 液压马达速度控制方案简介及选择
• 2.4.2 液压系统基本回路的确定
• 2.4.3 整机系统原理图
• 2.5 液压元件的计算和选择
• 2.5.1 液压泵的选择
• 2.5.2 阀类元件的选择
• 2.6 液压系统发热计算
• 2.7 本章小结
• 第三章 22t/h 铝锭翻转机气动系统设计
• 3.1 工作要求
• 3.2 气动回路的设计
• 3.3 气缸的选择和计算
• 3.4 控制元件和辅助元件的选择
• 3.5 耗气量的计算
• 3.6 本章小结
• 第四章 液压元件以及液压系统特性分析
• 4.1 液压元件的特性分析
• 4.1.1 液压马达特性分析
• 4.1.2 调速阀特性分析
• 4.2 液压系统的特性分析
• 4.2.1 换向阀换向过程动态特性分析
• 4.2.2 换向阀换向后动态特性分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 液压系统数字化仿真
• 5.1 仿真软件简介
• 5.2 仿真参数的确定以及仿真模型的建立
• 5.2.1 仿真参数的确定
• 5.2.2 仿真模型的建立
• 5.3 仿真及仿真结果的输出
• 5.3.1 系统稳定性的判定
• 5.3.2 外负载扰动对马达输出的影响
• 5.3.3 仿真结果的分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录