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基于垃圾压缩设备的液压系统控制研究

2020-11-30郑伟鹏

中国电气工程学报 2020年17期
关键词:液压系统生活质量控制

郑伟鹏

摘 要:随着科技水平和经济建设的不断进步与发展,人们生活的的环境也在发生翻天覆地的变化,而垃圾设备的使用能够缓解城市处理垃圾的困境,保证了人们美好的生活环境。本文是基于垃圾压缩设备的液压系统控制,从液压系统的工作原理出发,对于设计的整个过程进行分析与研究,以此提高垃圾设备的利用率,为现代的智能生活提供更加美好的环境。

关键词:垃圾压缩设备;液压系统;控制;生活质量

本文是以垃圾压缩设备为基础,对该设备进行一定的研究与分析,对其液压系统控制进行设计与研究,从多个方面进行研究与分析,以此为液压系统的完善提供一定的参考资料,最大程度上消除垃圾压缩设备的液压系统的安全隐患,保证垃圾压缩设备的正常运行,以及操作人员、财产的安全,避免严重意外危险事故的发生。

1 垃圾压缩设备的液压工作原理

垃圾压缩设备主要是由主机结构、液压传动系统、控制系统构成。其中,主机结构主要由翻转斗、压缩车厢、翻转油缸、推头油缸等核心装置构成;而液压控制系统的设计尤为重要,现将其液压的工作系统原理图如图1所示。

垃圾压缩设备的液压系统的所达到的功能:

(1)压头油缸的工作过程具有手动和自动等控制按钮,其中自动运动过程,必须先回到初始位置才能进行,并进行多次循环往复。

(2)翻转油缸不需要设计成自动循环控制,需要具有手动翻转上料和手动翻转回落等过程,并带有相应的硬限位和缓冲装置,从而有效地控制了翻转过程的平稳、安全,低振动等特点。

(3)当压头过程处于自动循环控制时,若翻转的手动操作切换自动操作,压头的油缸必须运动到复位的状态,翻转的按钮操作才能够进行翻转的运动过程。

(4)垃圾压缩设备的控制面板上需要有垃圾的总量和剩余量的显示,当垃圾的压缩量达到100%之后,需要设置有报警的信号,并且停止正常的压缩工作。

2.垃圾压缩设备的液压方案的设计

液压系统的设计参数主要涉及到液压缸的压力大小,整个系统所需要的流量和电机的功率大小。一般情况下,垃圾压缩设备的工作压力,需要按照负载的最大值来选择液压方案和液压缸,而液压缸所提供的压力往往是由液压缸的横截有效面积来决定的,以此也可以确定液压缸的数量和运动的速度,以及所需电机的功率大小等参数,快速的建立其液压方案的各项细节。

2.1液压缸的结构参数计算

液压缸的压力大小主要由液压缸筒内径、活塞杆直径及有效面积等共同决定。其计算公式如下:

其中,参数p代表背压;参数P1代表液压管道的压力大小;参数A1代表液压缸的有效截面积;参数D1代表液压缸的直径。

通过上述的公式可以计算出每个工作过程所需要的压力大小,以此更好的选择每一个液压缸的型号和参数。

对于电动机的选择是基于上述液压缸的数量与压力的大小,以此选择电动机的功率。由于整个垃圾压缩设备的能量都是来源于电机所提供的功率,因此对于整个垃圾压缩设备所需要的总功率计算如下:

其中,参数P表示垃圾压缩设备电机的总功率;参数表示整个系统的总传动效率;

选择ABB型号为M2QA-132M-4的三相异步电动机。其具体参数见表所示。

对于液压油箱的设计,需要包含油液容量与空气容量。其中,油箱容量的大小主要由液压系统工作过程的需求量来决定,其估算的公式如下:

其中,参数代表系统压力的经验系数;参数q代表液压泵的额定流量。

2.2液压系统的回路分析

(1)主换向控制油路设计

对于主换向控制油路的设计是由整個过程协调来实现的,最初由电动机的输出进而产生压力油,其输出端需要设置单向阀,其单向阀的作用,一方面防止系统的液压油受到液压缸的影响,进而回流至油箱中,另一方面可以防止系统压力的波动,对液压缸造成一定的破坏。除此之外还需要设置溢流阀,该阀的作用是保障系统压力的同时,能够将超出压力的部分进行泄压,以此保障整个系统的正常运行。三位四通电磁换,主要控制主回路的各个支路的通断,能够将压力油输送至需要的各个分支回路。而风冷却器和回油过滤器则是保护整个介质油液的关键,风冷器是为了冷却液压油;回油过滤器则是过滤整个系统的杂质。

(2)压头的压缩与翻转的上、下料控制

对于垃圾压缩设备的液压系统中,出现的翻转上、下料,以及该过程的速度,都是需要油路的通断来实现的。对于压头的压缩和速度也是需要电磁换向阀的控制来实现的,为了进一步满足压头与翻转功能的实现,尤其是速度的控制,都是由整个液压系统的控制来实现的,并且根据提供压力的大小来实现垃圾压缩设备的工作速度。

对于垃圾压缩设备的管理与维护也是不可或缺的一部分,从体制上加强设备的日常管理,定期安排专业人员对其进行检测,与此同时,对技术人才也开展不定期的考核,提升技术上的管理与维护的能力,做到“谁使用,谁负责”的原则,降低设备的磨损,增加设备的使用寿命和性能。

3总结

随着全球环境污染问题变得日益突出,营造一个良好的生活环境成为人们关注的话题。而垃圾压缩设备是顺应时代的发展,能够改善人们生活的环境,提高人与自然和谐相处。本文是基于垃圾压缩设备的液压系统的研究,通过对液压系统工作情况的调研与分析,结合现代城市与小区垃圾管理的实际情况,对该设备进行分析与研究,以此想提高设备的利用率,尤其是对于液压系统的控制,需要充分考虑到城市的规模以及后期的规划,有必要从垃圾的增加量来进行调整,提高了液压系统的经济性与安全性,在满足小区居民正常生活的同时也能更好的控制垃圾的分类、处理和运输等功能。

参考文献

[1]马宗正,王清臣,闫修鹏,王凯飞.移动式垃圾压缩站液压系统设计[J].机械设计与制造,2019(09):137-141.

[2]周曲珠,宋齐祥.基于PLC的地埋式垃圾压缩装置控制系统的设计[J].甘肃科技纵横,2019,48(08):28-30+14.

[3]郑作全.生活垃圾压缩设备常见故障分析[J].绿色科技,2019(08):232-233.

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