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回转窑双传动液压驱动系统设计的探讨

2007-6-21 14:22:00 来源：中国自动化网网友评论条点击查看

　　回转窑双传动液压驱动系统，由两套小齿轮装置带动大齿轮转动。每个小齿轮装置为双出轴，每个出轴端连一个液压马达，共四台液压马达，四台液压泵。要求四台液压马达同步运转。笔者参考φ6.1×40m回转窑双传动液压驱动系统的设计参数的选择，探讨回转窑双传动液压驱动系统的设计。
一、φ6.1×40m回转窑技术参数
二、φ6.1×40m回转窑功率计算
1.应用经验公式计算
W=0.03n0.75Dr3L （1）
式中：W——窑驱动功率，kw；
n——窑转速，r/min；
Dr——窑筒体有效内径，m；
L——窑筒体有效长度，m。设窑筒体耐火砖厚度δ=200mm。则Dr=D－2δ=6.1－2×0.2=5.7m
式中：D——窑筒体内径，m。W=0.03×（0.45～1.35）0.75×5.73×40
=（120～277.78）kw
2．应用简易公式计算W=KD2.5Ln （2）
式中：K——系数，K=0.045～0.048，取K=0.048。W=0.48×6.12.5×40×（0.45～1.35）
=（79～238.2）kw
三、窑驱动转矩的计算
M额=9550W额/n （3）
式中：M额——窑额定转矩，N.m；W额——窑额定功率，kw，取公式（1）计算结果的上限，W额=277.78kw。M额=9550×277.78/1.0=2645350 N.m 取n为正常转速。n=1.0r/min。作用在每个小齿轮装置上的转矩：M小=2645350/2×10.667=123996 N.m。
四液压驱动系统液压马达的参数设计计算
1．液压马达转矩的计算
每个小齿轮由两个液压马达对称布置驱动，则每个液压马达的转矩为小齿轮转矩一半。M液=M小/2=123996/2=61998 N.m每个液压马达的总转矩：M=M液+Mm+Mb+Mg （4）
式中：M液——液压马达的运转转矩，N.m；
Mm——液压马达的磨擦阻力矩，N.m；
Mb——背压阻力矩，N.m；
Mg——惯性阻力矩，N.m。Mm近似取0.1M液，即Mm=0.1×61998=6199.8 N.m。Mb=1.59×Pb×q×10-7 （5）
式中：Pb——液压马达的背压，Pa，取Pb=1MP；q——液压马达的排量，mmL/r。Mb=1.59×1×106×10-7q=0.159q N.m Mg=0 ，因为窑体转数较慢，故惯性忽略。M=61998+6199.8+0.159 ×q=68197.8+0.159×q N.m。
2.液压马达工作压力和排量计算
本系统工作压力选用25MP，扣除1MP的系统阻力损失，因而液压马达工作压力为24MP。
由液压马达总转矩计算公式
M总=1.59×P×q×10-7 （6）
式中：M总——液压马达工作总转矩，N.m；P——液压马达的工作压力，Pa。得：
1.59×P×q×10-7=68197.8+0.159×q
0.159×24×q=68197.8+0.159×q
q=68197.8/0.159×23=18648 mmL/r
M总=0.159×24×18648=71160.7 N.m
窑的启动转矩为运转转矩的2.4倍。则液压马达的最大输出转矩为2.4×71160.7=17078 5 N.m。
3.液压马达需油量的计算
液压马达的需油量于液压马达的转速有关。根据要求液压马达最低转速Nmin=0.45×10.667=4.8r/min。最高转速Nmax=1.35×10.667 =14.4r/min。液压马达的需油量：Q=qN （7）
式中：Q——液压马达需油量，L/min；N——液压马达转速，r/min。液压马达最小需油量：Qmin=18.648×4.8=89.28L/min液压马达最大需油量：Qmax=18.648×14.4=267.84L/min。
五、液压泵有关参数的计算
1 液压泵的供油量：Qb=KQ （8）
式中：Qb——液压泵的供油量，L/min；K——系数，K=（1.05～1.1）。Qb min=1.05×89.28= 93.74 4L/min。Qbmax=1.05×267.84=281.23L/min。2 液压泵功率计算
每台油泵由一台电机带动，则Nb=QbPb/106 ×60×η （9）
式中：Nb——液压泵功率，kw；Pb——泵的工作压力，Pa，取Pb=25MP。η——泵的总效率，取η=0.8。Nb min=25×106×93.744/106×0.8×60=48.43kw。Nbmax=25×106×281.23/106×0.8×60=146.47kw。
六、φ6.1×40m窑液压驱动系统选择参数和笔者计算选择参数对比
七结论
1.笔者计算的参数与实际设计的参数多数是贴近的。2.工作压力的大小与液压系统的转矩，流量，功率成正比，所以在工作压力的选择上应力求切合实际，不能盲目加大，否则系统在运转中是不经济的。

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