在造纸行业中,原木进厂后需在剥皮机上将树皮剥去,完成备料工序,目前普遍采用圆筒式剥皮机。圆筒式剥皮机的工作原理见图4.2-5所示。图中1为圆筒,2为原木,3为支承及传动装置。当传动装置驱动圆筒旋转时,筒中的原木也随着圆筒转动。当原木被提升到一定的高度后,从某一位置跌落下来时,原木上的树皮受到冲击、挤压和剪切力。当这些力的和力超过树皮与木质间的结合力时,树皮就被剥离。
图4.2-5 圆筒式剥皮机工作原理图
根据圆筒剥皮机的工作原理可分析出,圆筒剥皮机的生产能力与简体转速成正比,在一定条件下提高转速,能使生产能力提高。但由于原木材质软硬程度的不同,为提高生产效率要求圆筒的转速也不同,因此要求简体转速能进行无级调节。
通过对圆筒内原木的运动分析,圆筒剥皮机简体转速提高到一定值时,筒内原木将随着简体一起旋转而不下落,原木的树皮就不能被剥离,因此简体的转速是受限制的,这个转速为极限转速。它与筒体的半径成反比。由于通常筒体直径较大(一般为4.5m左右),因此转速较低(通常小于6r/min),因而液压马达的转速就较低。
根据剥皮机的驱动转矩计算公式得知,驱动转矩与简体直径的2.5次方及长度成正比(该机简体为φ4.5×27m),还与筒内原木重量,填满系数等有关,根据计算其作用在马达轴上的驱动转矩很大(该机马达驱动转矩达16.5kN*m)
由于剥皮机圆筒及筒内原木的重量大,使得剥皮机起动时的驱动转矩,比运转过程中的转矩大;而当剥皮机正常运转后,剥皮机圆筒及筒内原木的惯性转矩又起到有益于圆筒转动的作用,因而剥皮机正常运转时的实际转矩远小于起动转矩。
图4.2-6液压系统原理图
1-电液比例变量泵2一油箱3-溢流阀 4-单向阀
该系统由变量泵1控制两台定量马达5,由马达驱动链条带动胶轮转动,胶轮又带动圆筒转动。
系统流量由电液比例变量泵1来调节。压力由溢流阀3调节。由于系统流量大,所有元件均采用锥阀形式。
剥皮机圆筒的转速通过电液比例变量泵来调节:通过调节比例变量泵的输入电流,便可调节进入定量马达的流量,从而改变马达的转速,使剥皮机圆筒的转速可调。
本系统的关键元件是电液比例变量泵,其控制原理见图4.2-7。
图4.2-7 电液比例变量泵控制原理图
1- 斜轴式轴向柱塞泵2一变量机构3-电液比例控制阀
电液比例变量泵是利用机、电、液转换来操纵变量泵的变量机构,当输入的电信号经比例放大处理器后向控制阀的比例电磁铁输入电流,使电磁铁产生与输入电流成一定比例的电磁力,作用在阀3的阀芯上,改变阀口的开度,从而改变变量机构活塞的位置,使变量机构2的活塞杆能左右移动,从而改变泵斜盘的倾角,使泵排量发生变化。所以变量泵的排量能连续按比例地随输入电流的大小而改变。
由于该液压系统压力高、流量大、转矩大、功率大,因此所选用的液压马达是低速大扭矩定量马达,泵则是高压大排量变量泵。系统采用容积调速方法,有效地降低了系统的能耗。同时系统具有工作原理简单,元件少,便于控制和维修等特点。
由于本液压系统功率大、流量大、压力高且剥皮机内原木运动及惯性力变化较复杂,因而在调试中需要结合工况认真进行调试。
本文标题:
原木剥皮机液压系统
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液压行业知识
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液压系统 液压马达