磨机液压小常识

1.管流

粘性流体按其力学参数（如速度、压力等）在时间与空间中是否发生不规则脉动，分为层流与紊流两种流动状态。

1.1层流：液压介质流体作层流运动时，其参数无不规则脉动，流线有条不紊，层次分明，摩擦阻力相对较小。（如图1）

1.2紊流：当流体微团间互相掺混作无序地流动，其参数在时间与空间中发生不规则脉动。（如图2）

1.2.1紊流产生的原因

雷诺数Re是反映流体粘性力相似的相似准则，雷诺数：Re=uL /v=惯性力/粘性力；它是流体惯性力与粘性力之比的无量纲数。在磨机压载导流中的管路设计中雷诺数应小于2300，如大于2300则会产生紊流。

力学相似及相似准则：力学相似是指实物流动与模型流动在相应点上相应的物理参数都应该相同的比例关系。力学相似包含几何相似、运动相似、动力相似三个相似。

例如3.6M磨机加压油缸有杆腔蓄能器组之间的管路直径多大

例设加压油缸运动频率为8次/秒，运动行程为18mm，已知油缸缸径D=420mm，活塞杆杆径d=190mm，使用的油品为ISOVG46#，则中间点运动粘度为46mm2/s。（ISOVG46#的粘度最小为41.4mm2/s，最大为50.6 mm2/s，因此一般选用中间点为该牌号油液粘度为标准计算参数）连接管路弯头和软管不计，长度为2m，立磨加压管路根据实际情况和雷诺指数推荐流速分别为回油管1.5~2.5m/s，高压管路2.5~6m/s，高压短管路≤10m/s蓄能器与加压油缸连接管直径应为：

考虑到在这之间连接管中有两个弯头及分流软管等因素，增加35%（经验值）则管径最小应为47*130%=61.1mm。现场使用的为100*5的管路的通径大于61.1mm。

2.蓄能器

工作原理：利用力的平衡原理，使工作液体的体积发生变化，从而达到贮存和释放液压的能一种装置。

磨机加压系统主要使用气囊式和活塞式。

气囊式与活塞式蓄能器结构如图所示

2.1气囊式蓄能器

气囊式蓄能器的工作原理是基于波义尔定理。在使用前，首先蓄能器中的气囊3充以预定压力的氮气，然后用液压泵向蓄能器充油，在压力油的作用下，顶开菌形阀4，油进入容器内，压缩气囊，当气腔和液腔的压力相等时，气囊处于平衡状态，这时蓄能器内压力为泵压力。当系统需要油时，在气体压力作用下，气囊膨胀，逐渐将油液挤出。

这种蓄能器的优点是：气腔与油腔之间是气囊，密封可靠，二者之间无泄露；胶囊惯性力小，反应灵敏；结构紧凑、尺寸小、重量轻；维护简单；并有系统批量生产。

气囊式蓄能器的典型结构如图所示，它是由充气阀1、壳体2、气囊3、和菌形阀4等组成。壳体2是个压力容器，其上端有个容纳充气阀1的开口。由合成橡胶制成的完全封闭的气囊3压在气门嘴上，形成一个封闭的空间。气囊经壳体下端开口塞进去后，借助于压紧螺母10固定在壳体的上部。阀体总成5用一对装在壳体开口内侧的半圆卡箍6卡住阀体5的台肩，装在壳体的下部，加上O形圈9与垫片8，用螺母7拧紧。阀体总成5中的菌形阀4的作用是防止油液全部排出时，气囊膨胀出壳体外。这种蓄能器在壳体开口处设有O形圈，当壳体内压力加大至爆破压力时，壳体的开口就先胀大，使O形圈被挤掉，油压能安全被解除。

2.2活塞式蓄能器

利用活塞把油和气分开，这种型式的蓄能器称为活塞式蓄能器。

这种蓄能器的优点是：结构简单，寿命长。但活塞惯性大，又有密封摩擦阻力，因而反应灵敏性差；加工精度要求较高，密封困难，不适于作吸收脉动和液压冲击用。

2.3容积计算：蓄能器的容积是指气腔与液腔的容积之和，对于气囊式蓄能器为充气容积。现在只解介用于吸收液压冲击的蓄能器容积Vo的计算V0=0.004q p2 (0.0164L－t) /p2－p1式中q—阀口关闭前管道的流量；(油缸一次冲程排出油量)

t—阀口由开到关闭的持续时间；（因为时间短而设为0）

p1—阀口开、闭前工作压力；（工作压力8Mpa）

p2—系统允许的最大冲击压力，一般取p2≈1.5 p1;

L—产生冲击波的管道长度。(约350cm)

3.6m磨机蓄能器所需容积计算为130L.现配置两台40L和两台25L一共是130L.

如果蓄能器容积选小则对蓄能器产生严重的疲劳损伤，如果选了太大则是一种浪费。

充气压力Po的确定：由于该技术公式比较复杂且可变参数难以确定，现介绍一种简单的公式来计算。Po=P（工作压力）*65%。

例：3.6M磨机工作压力为8Mpa，则充气压力为Po=8*65%=5.2Mpa

从气囊式蓄能原理上可知，当蓄能器冲气压力偏小则蓄能器有效抗冲击容积变小（在额定压力情况下蓄能器腔内的油液减少），使在冲击的最后蓄能器无法迅速消除磨辊对加压油缸的反向负载而使油缸损坏，如耳环，活塞杆损坏。当蓄能器冲气压力偏大则蓄能器有效容积相对加大.在抗冲击中压力高易产生紊流.使的抗冲击能力差.

3立磨回路

3.1油缸抬辊Roller Lifting

油泵起动，油液通过高压滤油器4过滤，防止超过20 μm微料进入系统，溢流14上的Y2不得电溢流阀不到设定压力不卸荷，主油路建压，压力设定为16Mpa，油液进入换向阀13，Y1得电，换向阀13 P—B，A—T，油液从换向阀13到单向阀15.2进入加压油缸无杆腔油路，Y3不得电，插阀28。1关闭，使有杆腔和无杆腔不相通。Y4得电关闭33.1液控阀使无杆腔不直接通油箱而建压，有杆腔排油通过Y6得电油液进18.1缓缓进入油箱，加压油缸无杆腔进油油缸上升完成抬辊动作。

3.2 快速抬辊

油泵起动，油液通过高压滤油器4过滤，防止超过20 μm微料进入系统，溢流阀14上的Y2不得电溢流阀不到设定压力不卸荷，主油路建压，压力设定为16Mpa，油液进入换向阀13，Y1得电，换向阀13 P—B，A—T，油液从换向阀13到单向阀15.2进入加压油缸无杆腔油路，Y4得电关闭33.1液控阀使无杆腔不直接通油箱而建压。Y3得电，插阀28。1打开，使有杆腔和无杆腔相通，有杆腔油液随压力通过28。1插阀进入加压油缸无杆腔，这样有杆腔油液全部进入无杆腔，油泵供给的油液和前腔进入的油液一起推动加压油缸上升。实现差动快速抬辊。

3.3 落辊

油泵起动，油液通过高压滤油器4过滤，防止超过20 μm微料进入系统，溢流阀14上的Y2不得电溢流阀不到设定压力不卸荷，主油路建压，压力设定为16Mpa，油液进入换向阀13，，换向阀13 P—A，B—T，油液从换向阀13到单向阀15.1进入加压油缸有杆腔油路，Y3不得电，插阀28。1关闭，使有杆腔和无杆腔不相通。Y4得电关闭33.1液控阀使无杆腔不直接通油箱而建压。有杆腔油路中设有溢流阀17.1，设定压力21Mpa，当有杆腔压力超标时起到安全保护作用，压力油液进入加压油缸有杆腔，无杆腔排油到无杆腔油路，电磁球阀Y5得电，无杆腔油液只是得从电磁球阀16.2到节流阀18.2缓缓进入流起实现落辊。

3.4自重落辊

在泵不起情况下，Y5得电，插阀28快速关闭，Y6得电，无杆腔油液往电磁球阀16.4到节流阀18.2排入油箱，Y5得电，有杆腔所需进入的油液由无杆腔准备排入油箱的油液通过节流阀18.1电磁阀 16.1进入补给，这时油缸通过节流阀调节速度慢慢靠油缸所承载的自重下降，无杆腔和有杆腔通过两个节流阀，两个电磁球阀相通，在自负载下降时给多余油品从球阀39。1直排油箱，实现自重落辊。