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开卷机液压系统泄油冷却回路的节能研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 12:07:17
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开卷机液压系统泄油冷却回路的节能研究【摘要】:钢厂退火酸洗开卷机液压系统在使用过程中经常出现油温过高现象,而液压系统的油温过高会造成开卷机操作不灵活,以及工作压力降低等故障,这种现

【摘要】:钢厂退火酸洗开卷机液压系统在使用过程中经常出现油温过高现象,而液压系统的油温过高会造成开卷机操作不灵活,以及工作压力降低等故障,这种现象引起了人们的普遍关注。目前,国内开卷机工作装置液压系统都是由定量泵驱动,在转速相同的情况下,定量泵的输出流量始终保持不变,不能适应负载的变化。而开卷机工作装置负载变化频繁且变化范围较大,导致液压系统存在较大的溢流损失。随着工业技术的迅速发展,能源短缺问题日趋严重。因此,由定量泵驱动的开卷机工作装置液压系统有逐渐被节能型的新型液压系统取代的趋势。 本课题在总结液压系统油温过高对液压系统的影响和分析液压油源温度过高的原因的基础之上,对退火酸洗开卷机液压系统在一个周期内工况的能耗进行分析,以减少功率损失为出发点,根据开卷机现场使用工况与设计要求,设计节能型的恒压变量泵泄油冷却液压系统。 应用AMESim仿真软件建立了开卷机液压系统的仿真模型,并对系统的动态特性进行了仿真分析。进行新旧方案的能耗对比,总结出新方案的节能性。 利用FLUENT流场分析软件对风冷散热器油道进行温度场仿真分析,并将理论计算结果与仿真结果进行对比,验证新方案的正确性。最后,通过现场试验及调试,检验新液压系统设计的可行性,经试验、监测,该开卷机液压系统满足所有的设计要求。 通过以上分析得出的结论,为开卷机液压系统的节能设计提供了理论依据。对于减少开卷机工作装置液压系统在不同工况下的发热量,提高液压系统的利用率具有重要的意义。 【关键词】:开卷机 节能 泄油冷却 仿真 能耗对比
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG333.25
【目录】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-10
  • 第1章 绪论10-19
  • 1.1 引言10
  • 1.2 液压系统常用冷却方式10-13
  • 1.2.1 风冷散热器10-11
  • 1.2.2 水冷式散热器11-12
  • 1.2.3 半导体制冷12
  • 1.2.4 压缩机制冷12-13
  • 1.3 风冷散热器的概述13-14
  • 1.4 液压系统常用冷却回路的研究14-16
  • 1.5 液压系统节能研究的发展现状及趋势16-18
  • 1.5.1 国外发展现状及趋势17
  • 1.5.2 国内发展现状及趋势17
  • 1.5.3 液压系统节能、环保的设计原则17-18
  • 1.6 课题来源、论文主要研究内容及意义18-19
  • 第2章 开卷机液压系统的设计及发热时的功率损失计算19-44
  • 2.1 液压油温度变化机理及影响因素19-26
  • 2.1.1 液压油温度过高对液压系统的危害19-20
  • 2.1.2 液压油温度过高的原因分析20-22
  • 2.1.3 液压系统发热时功率损失及其计算22-24
  • 2.1.4 液压系统的散热功率24-25
  • 2.1.5 油箱的有效容积和散热面积计算25-26
  • 2.2 恒压变量泵液压系统发热研究26-29
  • 2.2.1 变量泵的原理26-27
  • 2.2.2 恒压泵的性能特点27-28
  • 2.2.3 恒压变量泵液压系统温升过高的原因及解决措施28-29
  • 2.3 液压系统总体设计要求29-36
  • 2.3.1 开卷机工作装置液压系统分析29-31
  • 2.3.2 工况分析31
  • 2.3.3 现行液压系统热平衡计算31-36
  • 2.4 开卷机液压系统的改进36-42
  • 2.4.1 节能型新方案的确定36-37
  • 2.4.2 主要液压元件的选择37-39
  • 2.4.3 节能型开卷机液压系统热平衡计算39-42
  • 2.5 新旧液压系统能耗对比42-43
  • 2.6 本章小结43-44
  • 第3章 开卷机液压系统的仿真与分析44-71
  • 3.1 开卷机液压系统模型的建立44-47
  • 3.1.1 电磁换向阀模型的建立与参数设定44-45
  • 3.1.2 液压缸模型的建立与参数设定45
  • 3.1.3 节能型开卷机液压系统仿真模型的建立与参数设定45-46
  • 3.1.4 开卷机现行液压系统仿真模型的建立与参数设定46-47
  • 3.2 开卷机液压系统仿真分析47-57
  • 3.3 开卷机新旧液压系统仿真能耗对比57-58
  • 3.4 恒压变量泵泄油口风冷散热系统仿真分析58-70
  • 3.4.1 管路长度对出口温度的影响59-62
  • 3.4.2 管路宽度对出口温度的影响62-64
  • 3.4.3 管路高度对出口温度的影响64-66
  • 3.4.4 管道截面积相同,形状不同66-70
  • 3.5 本章小结70-71
  • 第4章 开卷机节能型液压系统的测试71-76
  • 4.1 系统硬件组成71-72
  • 4.1.1 温度检测71-72
  • 4.1.2 温度控制器的选择72
  • 4.1.3 液压油流量计72
  • 4.2 现场试验及性能测试72-75
  • 4.3 本章小结75-76
  • 结论76-78
  • 参考文献78-80
  • 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果80-81
  • 致谢81-82
  • 作者简介82


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