高密度饲草压捆机液压系统的改进设计.pdf

2 0 1 4年 1月 第4 2卷 第 2期 机床与液压 MACHI NE TOOL HYDRAUL I CS J a n ． 2 0 1 4 Vo 1 ． 4 2 No ． 2 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 4 ． 0 2 ． 0 4 4 高密度饲草压捆机液压系统的改进设计 闫莉敏 ，吴青松 1 ．包头职业技术学院，内蒙古包头0 1 4 0 3 0 ；2 ．包头市佳隆金属制品有限公司，内蒙古包头0 1 4 0 4 1 摘要 针对高密度饲草压捆机在挤压打捆过程中出现的问题 ，分析其液压控制回路的工作原理 ，提出一种改进设计方 法。通过实际使用验证，该改进设计实现了挤压打捆工作的稳定进行，提高了生产效率。 关键词 饲草 ；密度；压捆机；液压控制回路 ；改进设计 中图分类号T P 2 7 1 ． 3 1 文献标识码B 文章编号1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 4 21 2 71 随着畜牧业的不断发展，对饲草的需求量也在不 断增多 ，仓储和异地运输饲草也在所难免。如何将松 散的饲草变成体积小、密度大，以便于仓储和运输， 降低成本 ，是 亟需解决 的问题 。 高密度饲草压捆机针对第一次低密度挤压的饲草 进行二次高密度挤压，能更好地满足运输和仓储要 求。其挤压和顶出是用液压 系统作为动力源来驱动 的，在挤压打捆过程中发现存在一定的问题 ，需要对 原液压控制回路进行改进 ，以提高挤压打捆 的稳定 性 ，提高劳动生产率。 1 基本结构简介 高密度饲草压捆机结构示意图如图 1 所示。 1 一主油缸 2 一电机 3 --操 纵 阀 4 一油 泵 卜 送 料 口 6 - - 成型模腔 7 -- 顶 出油缸 8 -- 牵 引 架 9 _ _ 车 轮 1 O 一支承架 l l 一捆扎槽 图 1 高密度饲草压捆机结构示意图 压捆机采用双出杆液压缸驱动两侧主压头，左右 两侧配有模腔。当左侧模腔成型时，右侧模腔处在填 料位置，在右侧模腔成型时，左侧模腔处在填料位 置，这样交替把低密度 即通过另一 台机器初压 的草捆添置在模腔内，将两捆合并一捆后进行压缩 ， 因而使草捆体积减少一半。然后进行捆扎 ，在两侧模 腔的端面设计了饲草顶出油缸 ，当草捆捆扎后，顶出 油缸工作 ，把草捆顶出模腔。 2 原装置控制回路分析 设备原液压控制回路如图2所示。 顶 出油 缸 主 油缸 双 单 向节流 阀 二位 四通换 向阀 减压阀 三 位 四通换 向阀 高压截止阀 单向阀 测压接头 图2 高密度饲草压捆机原液压控制回路原理图 该液压系统工作压力为 2 4 M P a ，主油缸的推力 为 1 6 0 1 0 N 。 当三位四通换向阀6左侧电磁铁得电时 ，主油缸 2左端活塞杆伸出，使左侧模腔里的饲草挤压 此时 右侧模腔处在填料位置 ；成型后 ，三位 四通换向阀 6电磁铁失电，阀芯处在中位，主油缸活塞杆将停止 不动，开始捆扎草捆；捆完后 ，左端二位四通换向阀 4电磁铁得电，左端顶出油缸 1 活塞杆伸出，把草捆 顶出模腔；完成后，左端二位四通换向阀4电磁铁失 电 ，左 端顶出油缸 1活塞杆 缩 回，完成 一个挤压顶 出 过程。反之，是右侧模腔的饲草挤压成型和顶出草捆 过程。系统中的双单向节流阀3的作用是调节油缸的 速度 ，减压阀5的作用是降低顶出油缸的压力。 该 设备在打捆时 ，主油缸 的活塞杆有时会 出现往 回移动的现象，使草捆反弹，超出原设计的体积，不 符合要求，只能再次挤压。分析原因草捆挤压成型 后 ，其反弹力是很大的，推动主油缸的活塞杆向回移 动 ，也就是说 ，主油缸回油管路保持不住压力，有泄 漏现象 ，使主油缸的推力逐渐减小，当推力小于草捆 的反弹力时，其活塞杆就会向回移动。在测压接头9 上接一个压力表进行检测，发现压力表上的压力值不 下转第 1 2 6页 收稿 日期 2 0 1 21 21 7 作者简介闫莉敏 1 9 6 5 一 ，女 副教授，研究方向为液压系统设计。Em a i l w q s ． 1 1 1 0 1 6 3 ． c o rn。 机床与液压 第 4 2卷 冲。建立包络表如表 1所示。 表 1 包络表内容 该系统包络表的子程序 S B R j 如下 LD S MO ． 0 M0VB 3．VB4 0 0 MOVW5 0 0．VW4 01 MOVW一0． 1．VW4 0 3 MOVD 1 2 0 0．VD4 O 5 M0VW1 0 0． VW4 0 9 MOVW 0． VW4l l M0VD 5 o 0 0．VD 41 3 MOVW1 0 0． VW41 7 MOVW 0． 2． VW41 9 M0VD 1 0 0 0． V D4 2l 5 总结 通过一些技术可行、改进成本较低的改进方案 ， 对老旧机床做一些相应的改造 ，让其加工一些批 量 大、加工精度要求相对较低的零件 ，还是有很多市场 前景的。例如文中所改造的刨床。通过对老旧机床的 改造让其重新焕发青春 ，不仅可 以节约资源 ，而且还 可以变废为宝，这应该是值得提倡的。 参考文献 【 1 】 冯辛安． 机械制造装备设计[ M] ． 3 版． 北京 机械工业 出版社 ， 2 0 1 0 1 5 ． 【 2 】 李洪． 实用机床设计手册[ M ] ． 沈阳 辽宁科学技术出版 社 ， 1 9 9 9 4 8 1 5 0 7 ． 【 3 】h t t p ／ ／ w w w ． h u d o n g ． c o m ／ w i k i ／ ％E 9 ％A 2 ％8 4 ％ E 5 ％ B A％ 9 4 ％ E 5 ％ 8 A％ 9 B％ E 9 ％ 9 4 ％ 9 A％ E5 ％ 8 5 ％ B 7． 【 4 J 李书平 ， 朱揆庆， 蔡昶． 牛头刨床双向刨削机构创新设计 及改造[ J ] ． 煤矿机械 ， 2 0 0 8 1 2 1 5 21 5 4 ． 【 5 】 王凤兰， 沙玉章． 双 向刨削牛头刨床 的机构创新设计 [ J ] ． 机械设计 ， 2 0 0 7 1 1 4 84 9 ． 【 6 】 余光国， 马俊， 张兴发． 机床夹具设计[ M] ． 重庆 重庆大 学出版社， 1 9 9 5 2 3 1 2 3 5 ． 【 7 】林祖正， 胡义华 ， 张树林． 某型号电动机机座专用夹具的 设计[ J ] ． 装备制造技术， 2 0 1 2 4 3 03 2 ． 【 8 】王立红． 基于 P L C的步进电机控制[ J ] ． 控制与检测， 2 0 0 8 1 1 4 4 4 6 ． 【 9 】 潘国先， 栾元恒． P L C 变行程控制程序编制 [ J ] ． 电子技 术与应用， 2 0 0 3 2 5 1 5 2 ． 上接 第 1 2 7页 是一个恒定的值，由2 4 MP a慢慢往下降，证明了以 上分析是正确的。 3 液压控制回路的改进设计 为了解决管路泄漏、系统保持不住压力的问题 ， 对原液压控制回路进行了改进设计，即在主油缸的两 个管路上增加一个双液控单 向阀 1 0 ，并将三位 四通 换向阀6由原来的 E型改为 J 型，改进后的液压控制 回路如图 3所示 。 图3 高密度饲草压捆机改进后的液压控制回路原理图 增加双液控单 向阀 1 0的作用是设备将草捆挤 压成型后，三位四通换向阀6电磁铁失电，阀芯处在 中位，主油缸活塞杆将停止不动 ，开始捆扎草捆；此 时，三位四通换向阀6的两出油口均与回油管路 T相 通，压力相等，接近为零 ，而主油缸的两个油管压力 相等 ，均为高压，紧紧压住双液控单向阀 1 0的阀芯， 使其处于关闭状态 ，管路不会泄漏 ，解决了管路泄漏 问题。在测压接头 9上接一个压力表进行检测 ，发现 压力表上的压力值基本不变，证明了以上分析是正确 的。 4结论 改进后的液压控制回路，经实际使用验证，能够 满足设备的使用工艺要求，解决了液压系统压力不稳 定的问题 ，提高了生产效率。 参考文献 【 1 】 徐灵． 典型液压系统故 障的排除[ J ] ． 浙江冶金， 2 0 0 4 2 3 8 4 0 ． 【 2 】 雷天觉． 液压工程手册 [ M] ． 北京 机械工业 出版社 ， 1 99 0． 【 3 】 路甬祥． 液压气动技术手册 [ M] ． 北京 机械工业出版 社 ． 2 0 0 5 ．