电吸盘液压系统设计及动态特性仿真

　　液压抓钢机广泛应用于港口、码头和废钢转运中心等行业。液压抓钢机的电吸盘系统有蓄电池供电、外接动力线供电和发电机发电供电三种，而发电机发电又有液压马达驱动发电机和发动机通过皮带传动驱动发电机两种。由于蓄电池供电吸料速度慢、外接动力线供电受场地限制和发动机通过皮带传动驱动发电机结构庞大和不易控制等，所以采用液压马达驱动直流发电机，采用此方式不仅可直接输出直流电，避免了整流环节，而且布置灵活、结构紧凑，因此具有明显的优势。

　　1 电吸盘液压系统工作原理

　　电吸盘液压系统的工作原理如图1 所示。

　　电吸盘液压系统的工作原理为:

　　( 1) 吸取负载。按下启动按钮，电磁铁通电，电磁换向阀10 左位和液动换向阀右位3 接入系统，其油路走向为: ①先导系统: 先导泵11→电磁换向阀10→液动换向阀3; ②主系统: 齿轮泵2→液动换向阀3→调速阀5→液压马达6→油箱1。

　　此时液压马达6 驱动直流发电机7 发电，直流发电机7 输出电流经过控制柜8 调节，输出220 V 电压，供给起重电磁铁9，起重电磁铁9 获得动力后电吸盘系统开始工作。

　　( 2) 卸载。按下停止按钮，电磁铁断电，电磁换向阀10 右位和液动换向阀3 左位接入系统，其油路走向为: ①先导系统: 先导泵11→电磁换向阀10→油箱1; ②主系统: 齿轮泵2→液动换向阀3→接入主油路→……

　　该系统利用发动机提供动力来带动齿轮泵2 运转，齿轮泵2 输出的油液进入液压马达6，并且通过液动换向阀3 和调速阀5 来控制进入液压马达6^[1]的流量，然后液压马达6 驱动直流发电机7 发电，发电机7 输出的电流经过整流柜的调节后供给起重电磁铁。为了避免整流环节和降低故障点^[2]，采用11kW、1 450 r / min 的直流发电机; 控制柜8 为电吸盘系统的控制装置，它不仅起到调节电压的作用，还起到保护起重电磁铁的作用，使整个电吸盘系统工作时更加稳定。

　　2 电吸盘液压系统设计

　　以JY400G 型二节臂式抓钢机为例，介绍电吸盘液压系统的设计过程。

　　2. 1 电吸盘系统工作循环

　　电吸盘通电→吸取负载→电吸盘断电→卸载。

　　2. 2 技术参数

　　( 1) 最大吊举能力: 65 000 N;

　　( 2) 最远抓重能力: 9 000 N;

　　( 3) 齿轮泵排量: 30 mL/r;

　　( 4) 发动机工作转速: 1 700 ～2 100 r/min。

　　2. 3 电吸盘系统设计

　　2. 3. 1 电吸盘选型

　　抓钢机抓载分布图如图2 示。