加压过滤机排料闸门液压系统设计.pdf

Hv d r a u l i c s P n e u ma t i c s S e a l s ／ N o ． 1 1 ． 2 0 1 1 加压过滤机排料闸门液压系统设计 邹潇洲 邹秀峰 z 郭广英 1 ． 烟台未来 自动装备有限公司 山东烟台 2 6 4 0 0 2 ； 2 ． 中海港务 莱州港 有限公司 山东莱州 2 6 1 4 4 2 摘要 本文通过分析加压过滤机排料工作过程 ， 对排料 闸门液压系统设计参数进行 了详 细计算 ， 并指 出了液压系统 回路的后续设计 改进措施 。 关键词 加压过滤机 ； 排料 闸门； 液压系统设计计算 ； 液压 冲击 中图分 类号 T H1 3 7 ． 9 文献标识码 A 论文编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 1 l 1 - 0 0 7 5 - 0 3 Pr e s s u r e F il t e r Ne s t i ng De s i g n o f t he Hyd r a u h c S y s t e m Hy d r a u l i c Ga t e Z O U Xi a o - z h o u Z O U Xi u - f e ， G U O G u a n g - y i n g a 1 ． Ya n t a i F u t u r e A u t o ma t i c E q u i p me n t s C o ． ， L t d ． ，Ya n t a i 2 6 4 0 0 2， C h i n a 2 ． C h i n a O v e r s e a s H a r b o u r A ff a r i s L a i z h o u P o r t C o ． ， L t d ． ，L a i z h o u 2 6 1 4 4 2 ，C h i n a Ab s t r a c t I n t h i s p a p e r ，b y a n a l y z i n g t h e p r e s s u r e f i l t e r p r o c e s s n e s t i n g ，n e s t i n g g a t e o f t h e h y d r a u l i c s y s t e m d e s i g n p a r a me t e r s c a l c u l a t e d i n d e t a i l a n d p o i n t e d o u t t h e f o l l o w u p l o o p h y d r a u l i c s y s t e m d e s i g n i mp r o v e me n t s ． Ke y W o r d s p r e s s u r e f i l t e r ； n e s t i n g g a t e c alc u l a t i o n o f t h e h y d r a u l i c s y s t e m ； h y d r a u l i c s h o c k s O 引言 随着我国经济的飞速发展 ， 煤炭消耗量增长迅猛 ， 也带来 了严重的环境污染 ，增加煤炭人洗量是解决煤 炭污染 的重要途径 ， 加压过滤机是世界公认的最先进 、 最强大的浮选精矿及尾矿过滤脱水系统 。可很容易地 处理其他过滤机械极难处理的细粒度 、低浓度 的浮选 精 煤 甚 至 原 生煤 泥 ， 过 滤 压力 0 ． 3 MP a时 即 能 达 到 收稿 日期 2 0 1 1 - 0 6 3 0 作 者简介 邹潇洲 ， 男 ， 山东莱芜 人 ， 1 9 7 6年生 ， 工程 师 ， 现在烟 台未来 自 动装备有 限公 司从事液压系统设计工作。 能可靠地工作。这种弹簧装置， 对降低气液增压缸在工 作时的空气消耗做 出了非常杰出的贡献 。它的缺点是 缸非常的重 。 安装 、 维修和操作也不太方便 ， 价格也非 常昂贵。 后期 ．国内 自主品牌逐 渐 以油气 结合式代 替 了 T O X的大部分运用领域 ，这种结合 了气缸和液压缸优 点而改进设计 的气液增压缸 ，液压油与压缩空气严格 隔离 ， 缸内的活塞杆接触工作件后 自动启程 ， 动作速度 快 ， 且较气压传动稳定 ， 缸体装置简单 ， 出力调整容易 ， 相 同条件下可达到液压机之高 出力 、 能耗低 、 软着陆不 损模具 、 占用的空间小 、 故障少无温升之困扰 、 寿命长 、 O ． 8 t ／ h m z 的煤饼产量 ．而能耗却不到同规格真空过滤 机 的一半 ，再加上松散干燥 的精煤粉饼 水分 1 7 ％左 右 无需破碎直接 回收加入成 品煤 ， 使它 的运行节约了 巨大的社会资源和能耗 ；密闭无粉尘释放和清洁过滤 水闭路循环 含固量 ≤l O g ／ L 更体现出它极其优越的环 保性能 最大 1 8 0 m 的常规化生产 ， 使它更适用于超大 产量过滤生产领域。 加压过滤机在西欧发明， 由于价位较高 ， 一直未能 得到推广应用。直到传到中国的生产企业后， 才真正实 现了经济可靠的规模化生产。完全国产化 的加压过滤 机在全球市场中已处于绝对主导地位 ，现将我公司为 噪声小等核心特性。 参 考 文 献 【 1 】 成大先． 机械设计手册【 M 】 ． 北京 化学工业 出版社 ， 2 0 0 2 ． 【 2 ] 雷天觉． 新编液压 工程手册【 M】 ． 北京 北 京理工大学 出版社 ， 1 9 9 8 ． [ 3 1 何存兴． 张铁华． 液压传动与气压传动[ M】 ． 武汉 华中理工大 学出版社 ． 1 9 9 9 ． [ 4 ] 王雷 ． 气液 增力 缸在压 铆机 中的应 用[ J ] ． 流 体传 动 与控 制， 2 0 0 5 1 ． [ 5 】 刘观华． 液压缸的密封结构[ J ] ． 液压气动与密封， 2 0 0 8 2 ． f 6 】 路甬祥． 液压气动技术手册【 M 】 ． 北京 机械工业出版社 ， 2 0 0 2 ． 75 液 压 气 -V 1 与 密 封 ／ 2 0 1 1年 第1 1期 国内主机企业配套的液压系统的设计及改进措施分析 如下。 1 排料动作基本过程 加压过滤机是将过滤机置于一个密封的加压仓体 中 ， 加压仓 内充有一定压力的压缩空气 ， 待过滤的悬浮 液由入料泵给人过滤机的槽体 中， 如图 l所示 ， 多组可 转动的圆形滤盘 2安装在加压仓体 1内，半浸在矿浆 料槽内， 在滤盘上 ， 通过分配阀与连通大气的汽水分离 器形成压差 。随着过滤机滤盘的旋转， 过滤机内的矿浆 受到高压空气 的正压作用 ，水分透过浸入料槽中的滤 盘滤布形成滤液 ， 汇人滤液管排出加压仓 ， 而固体颗粒 被气压收集到滤盘滤布上迅速形成滤饼 ，滤饼在压缩 空气的进一步作用下 ， 干燥降水后 ， 在过滤机的卸料区 用刮刀和反吹风把滤饼卸人胶带输送机 ，然后排人上 密封排料仓 8内， 此时上 、 下密封排料仓都 由液压缸 6 控制相应平板闸门 5 、 7关闭 ，上下闸门通过密封圈密 封以保持仓 内工作气压。 1 一 加压仓体2 一 滤扇 附滤布 3 - 卸除的煤粉饼4 一 胶带输送机 5 一 上密封 闸板6 一 液压缸7 一 下密封闸板8 一 上密封仓9 一 下密封仓 图 1 加压过滤机排料工作过程示意图 当上仓积存粉料达到设定料位时 ，液压缸快速打 开上仓平板 闸门 5 ， 将煤粉卸入下密封排料仓 9 ， 卸完 后快速关闭。当下仓 9积存粉料达到设定料位时 ， 液压 缸控制下仓平板闸门 7快速打开将煤粉卸入刮板输送 机送入储煤仓 ， 完成一个排料过程 ， 上下仓 闸门交替启 闭完成排料 ， 同时保证加压仓正常过滤气压 。 2 液压原理及设计 在以上卸料过程 中，为保证加压仓高压空气保持 正常工作压力 ，要求液压缸交替控制两个平板闸门的 开启速度很快 ， 要求开关总时间 1 0 s 左右。 如图 2所示 ， 为保证液压缸伸 出速度满足需要 ，又最大限度降低流 量及驱动功率 ， 设计中采用了差动换 向回路。液压泵压 7 6 力油经电磁换 向阀 5的右位时 ， P口向液压缸无杆腔供 油， 驱动液压缸活塞杆伸出 ， 阀 5右位机能为 P、 A、 B相 通 ， 由于两腔受力面积存在一定的差值 ， 受力差使液压 缸有杆腔的排油又与电磁换 向阀 5的 P口合流向无杆 腔供油。 l 一 液 压 泵2 一 电 动 机3 一 电 磁 溢 流 阀4 一 压 力 表 5 一 电液换向阀6 一 电磁调速 阀7 一 液压缸 图 2 加压过滤机排料液压系统原理图 3 基本参数计算 液压缸行程 为 1 5 0 0 ram， 活塞及活塞杆 D ／ d 1 2 5 ／ 6 3 。 工作压力 p 7 MP a 。 液压缸小腔容积 V T r D 一 d 。 I d 4 1 3 ． 7 L ， 此值即 为液压缸缩 回时所需液压泵实际供油量。 ’ 液压缸大腔容积 1 T D ‘ L ／ 4 1 8 ． 4 L ， 液压缸伸出 时所需供油量 A V V - - v 4 ． 7 L 。 以 V确定系统所需最小流量 Q 6 v 8 2 ． 2 L ／ m i n 。 留一定速度余量选取排量 口为 7 0 ml ／ r e v的 A t o s 系 列的柱销叶片泵 ，选 四极电动机转速 V 1 5 0 0 r e v ／ mi n 驱动时， 实际系统流量 Q q V 。 7 9 4 ． 5 L ／ m i n 其 中 为 液压泵效率取 0 ． 9 。 最快缩回时间 t 6 O x v ／ Q 8 ． 7 s ，最快伸出时间 t ， 6 O x v ／ Q 3 s ， 完全可满足 l O s 的主机要求。 最后确 定驱动功率 N p q V 0 ／ 6 0 , ／ 1 3 ． 6 k W ， 选取 标准电动机功率 l 5 k W。 以上为系统设计参数计算过程。 4 设计改进措施 如图 2所示 ，我们在早期的产品设计中为了减少 流量压力损失和减少故障点考虑 ，油液经过换 向阀 5 后直接供给了液压缸 ， 速度也完全满足生产需要 ， 但在 实际应用 中我们发现由于闸板启闭速度很快 ，冲击很 大 ， 导致上下闸门的密封圈经常损坏 ， 不能保证加压仓 内正常过滤气压压力 ， 影响正常生产。为解决冲击损坏 密封圈的问题我们在回路中换向阀 5之后加了电磁节 流阀 6 。 在闸门启闭到位点之前加装 了行程开关。电磁 Hv d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ／ N o ． 1 1 ． 2 0 1 1 高速旋转限速稳速器 马龙鹏 杨会华 梁 兴 宁艳春 烟台未来 自动装备有限责任公司， 山东烟台 2 6 4 0 0 2 摘要 研究设 计一种循环式救生梯旋转限速器 ， 它能 自动降低救生梯转盘的转 动速度 ， 并提高转动速度的稳定性 ， 从而控制循环式救 生梯的升降速度 ； 而且它还 能 自动适应负载 的变化 ， 在负 载从 1 0 0 k g到 1 0 0 0 k g的变化过程 中速度没有 明显 的变化 ； 并论述 了结构原 理。对循环式救生梯进行 了装车试验 ， 试验结果 表明， 所研制的样机性能指标满足规定 的要求 。 关键词 高速旋转 限速稳速器 ； 循环式救生梯 中图分类号 T H1 3 7 ． 9 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 1 1 1 - 0 0 7 7 0 3 Hi g h s pe e d Ro t a t i n g S pe e dh mi t S p e e d s t a b i l i z i n g Ac t ua t o r MA L o n g - p e n g Y ANG Hu i h u a L 1 ANG Xi n g NI NG Y a h c h u n Y a n t a i F u t u r e A u t o ma t i c E q u i p me n t s C o ． ， L t d ． ，Y a n t a i 2 6 4 0 0 2 ， C h i n a Ab s t r a c t t h i s a r t i c l e t e l l s a r o t a t i n g s p e e d l i mi t a c t u a t o r wh i c h i s u s e d o n a r e c y c l i n g e me r g e n c y l a d d e r ．T h i s a c t u a t o r c a n r e d u c e t h e r o t a t i n g s p e e d o f t h e t u rnt a b l e o n t h e e me r g e n c y l a d d e r ． T h u s i t c a n i n c r e a s e t h e r o t a t i n g s t a b i l i t y S O a s t o c o n t r o l t h e h o i s t i n g s p e e d ． A t t h e s a me t i m e ，t h i s a c t u a t o r c a n a d j u s t t o t h e l o a d c h a n g e a u t o m a t i c a l l y ．T h e r e i s n o ma r k e d c h a n g e i n t h e s p e e d i f t h e l o a d c h a n g e f r o m 1 0 0 k g t o 1 0 0 0 k g ．T h i s a r t i c l e a l s o i n t r o d u c e s t h e s t r u c t u r e a n d p r i n c i p l e ． We h a v e t e s t e d t h e a c t u a t o r b y a s s e mb l y t h e e me r g e n c y l a d d e r t o t h e t r u c k ．T h e r e s u l t p r o v e s t h a t o u r a c t u a t o r c a n s a t i s f y all t h e r e q u i r e me n t ． Ke y Wo r d h i g h s p e e d r o t a t i n g s p e e d l i mi t ＆ s p e e d s t a b i l i z i n g a c t u a t o r ； Re c y c l i n g e me r g e n c y l a d d e r ． U 日 IJ舌 为了节省有限的土地资源 ，现在的住宅大多是小 高层和高层 ， 如果发生火灾等突发事故 ， 人员的紧急疏 散 和救助人员及时到达预定位置就显的十分重要。而 发生火灾等突发性灾害时电梯多数不能再使用 。为了 解决这个难题 ， 循环式救生梯就应运而生。本文介绍的 收稿 日期 2 0 1 l - 0 6 3 0 作者简 介 马龙鹏 1 9 7 9 一 ， 男 ， 山东聊城人 ， 本科 ， 工程 师 ， 主 要从事 气 缸 、 液压缸 、 液压机 械的设计及现场维护工作。 高速 旋转 限速稳速器 就是限制救生梯转 盘的转动速 度 ， 并提高转动速度的稳定性 ， 从而控制循环式救生梯 的升降速度 ；能够防止救生梯升降速度过快和保持升 降速度的平稳性 ， 对人员造成不必要的伤害。 1 限速稳速器结构 如图 l 所示 ． 该形式 限速稳速器由三部分组成 油 箱 l 、 单向节流阀 2 、 液压缸 3三部分组成 ， 结构紧凑 ， 外形美观。工作时油箱液压缸内加适量液压油即可。 如图 2所示 ，液压缸和油箱 中加满液压油 ， P 1 一 P 3 口． P 2 一 P 4口之间加两个单向节流阀。在外力带动液压 - - - 一 - 一 - - 一一 - 十 一 - 节流阀是两位 的， 断电位是全开的 ， 平时油液全流量通 过。当闸门启闭快到位时 ， 行程开关发 出信号控制电磁 节流阀 6通 电换到节流位上 ，使 闸门以软着陆状态启 闭到位。经过多年来在 国内外众多大型煤矿使用证明， 与国外设备配套的液压系统相 比， 在低成本前提下 ， 液 压冲击消除效果是非常好的。 5 结语 加压过滤机排料闸门液压系统的合理设计是保证 加压过滤机正常工作 的重要部分 ，其中液压冲击是设 计 中不可忽视的问题。正是因为我们对配套产品设计 的持续改进 ， 才使得加压过滤机工艺可靠性更完善， 并 应用推广至世界各地的大型煤矿 ，产生了巨大的经济 效益和社会环境效益。 参 考 文 献 【 1 ] 机械设计手册编委会编． 机械设计手册 第二版 第四卷[ M】 ， 北京 机械 工业 出版社 ， 2 0 0 4 ． 【 2 】 彭守军． 液压设备创新设计与生产制造及质量检验技术标准 实施手册『 M1 ． 安徽 安徽文化音像出版社 ， 2 0 0 4 ．