[發明專利]步進式加熱爐液壓系統主泵數量優化方法

有效

• 申請號: 201110076907.2
• 申請日: 2011-03-29
• 公開（公告）號: CN102221291A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 張久林;廖永鋒;繆洪斌;華良
• 申請（專利權）人: 上海寶鋼工業檢測公司
• 主分類號: F27B9/40
• 分類號: F27B9/40;F15B11/18
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 張恒康

1.一種步進式加熱爐液壓系統主泵數量優化方法，其特征在于本方法包括如下步驟：

步驟一、根據步進爐的工藝要求，設定步進梁運動的步進周期為T，上升段行程為S_上升、下降段行程為S_下降、前進段行程為S_前進、后退段行程為S_后退，所述上升段行程和下降段行程中包括步進梁的接坯段行程S₁和停止段行程，所述前進段行程和后退段行程中包括停止段行程；

步驟二、設定步進梁各運動段的運動時間為上升段t_上升、前進段t_前進、下降段t_下降、后退段t_后退，并滿足????????????????????????????????????????????????，t_上升>t_下降，t_前進>t_后退，設定上升段和下降段中的停止段時間為，前進段和后退段中停止段時間為,和設定為0.5_~1秒；

步驟三、設定步進梁各運動段的極限加速度為，步進梁帶載運行時加速度為?≤，步進梁空載運行時加速度為≤，下降段由于步進梁靠自重下降，此時加速度為≤；

步驟四、根據步進梁的帶載情況設定各運動段的速度，在上升段和下降段中，高速、接坯段速度、停止段速度，其中k₂和k₃為比例系數，0<?k₂<?1，0<?k₃<?1，在前進段和后退段中，高速，停止段速度，其中k_2x為比例系數，0<?k_2x<?1；

步驟五、由于步進梁上升時由提升缸無桿腔驅動，下降時由提升缸有桿腔驅動，因此步進梁上升段的高速對應液壓系統最大輸出流量，并滿足：

式中：為油缸數量，為提升油缸無桿腔面積，

根據確定液壓系統主泵數量，并滿足：?????（式1）

式中：為單臺主泵額定流量；

步驟六、計算步進梁各個運動段的起始運動時間、高速運動時間：

上升段運動時，步進梁起始運動時間t₁、間隔接坯段的兩段高速運動時間t₂和t₃

?????????（式2）

???????????????????????（式3）

??????????????????（式4）

下降段運動時，步進梁起始運動時間t_1‘、高速運動時間t_2’和t_3‘的計算方式與上升段運動相同，只需將式2、式3、式4中S_上升用S_下降代替，其中比例系數k₂、k₃可與上升段不同；

前進段運動時，步進梁起始運動時間t_1x

?????????????????????(式5)

后退段運動時，步進梁起始運動時間t_1x‘的計算方式與前進段運動相同，只需將式5中S_前進用S_后退代替，其中比例系數k_2x可與前進段不同；

步驟七、計算步進梁各運動段的加速度，

上升段和下降段中：起始加速度????????（式6）

前進段和后退段中：起始加速度????（式7）

同時步進梁各段加速度需滿足：????????????????（式8）

式中：為各段所求加速度，即、、和，為各段設定的極限加速度，分別為、和，同時需滿足≤，≤，≤，≤；?

步驟八、根據式1、式2、式6、和式8確定液壓系統的主泵數量及需滿足的步進梁加速度要求，

即步進梁上升段運動滿足：

???????????（式9）

????????????????????????????????????（式10）

步進梁下降段運動滿足：

???????（式11）

根據式5、式7和式8，確定步進梁前進段運動需滿足：

???????????????????（式12）

同理，步進梁后退段運動需滿足：

???????????????????（式13）

液壓系統根據值確定主泵數量，步進梁上升段各參數的設定需滿足確保極限加速度的基礎上，保證主泵數量最小，同時確保高速運動時間和為正值，即同時滿足式3、式4、式9和式10，

步進梁下降段、前進段和后退段液壓系統流量小，各參數設定滿足算式11、式12和式13的要求。