一种液压驱动发电机带动电吸盘工作系统的设计应用

　　抓钢机是液压抓料机的一种，它必须具有极高的可靠性、作业效率和广泛的适应性，满足钢厂特殊作业工况下的恶劣工作条件。由于废钢外形的不规则，抓钢机需配装电吸盘与抓具的互换功能，其中电吸盘的动力连接有外接动力线和发电机发电2种形式。而发电机发电又有液压驱动发电机和发动机传动带驱动发电机2种。由于外接动力线受场地的限制影响，且发动机传动带驱动发电机对发电机的安装位置有要求，故根据上述原因及厂家要求，在本设计中采用了液压驱动直流发电机的方法，使其布置灵活，结构紧凑。

　　1　液压驱动发电机带动电吸盘的工作原理

　　该系统采用发动机为动力源，带动齿轮泵运转，齿轮泵输出的油液进入液压马达，油路旁接溢流阀，再通过节流阀来控制进入液压马达的压力和流量，然后液压马达再驱动直流发电机发电，发电机输出的电流经过电磁铁电控箱的调节后供给电吸盘工作。

　　液压系统的工作过程为：驾驶员按动控制按钮使得电磁换向阀得电，电磁换向阀换至右位工作，使得先导泵泵出的油通至液控换向阀的右端，从而将液控换向阀的工位换至右工位，使得齿轮泵泵出的油通过节流阀供给液压马达工作，并直接驱动了直流发电机发电。调节溢流阀的控制压力和节流阀的节流口大小，达到发电机所需的功率及转速值，从而保证电吸盘的正常工作。

　　2　液压系统原件的选用

　　根据发电机采用的功率14kW、转速1450r/min的要求，来选配液压泵及马达的各规格参数。

　　1)齿轮泵选用CB-D50-1-F型齿轮泵，其排量q=51mL/r，额定压力为20MPa，额定转速为2000r/min。

　　2)马达选用CMF-E545-AFPS 型齿轮马达，其公称排量q=45mL/r，额定压力16 MPa(最高20MPa)，额定转速2　500r/min，容积效率ην≥90%。

　　3)齿轮油泵的计算。

　　输出流量：在给定的转速n=1800r/min时，泵的输出流量

　　式中，q为泵的理论排量(mL/r);n为转速(r/min);ην为泵的容积效率，一般取0.9～0.95。

　　驱动功率：在一定压力ΔP 时，泵的驱动功率W随着输出流量Q的变化而变化。

　　式中，ΔP为泵的出、进口压力差(MPa);η_t为泵的总效率，一般取0.85。

　　驱动扭矩：在不同的压力ΔP下，泵的驱动扭矩

　　式中，η_m为泵的机械效率，一般取0.9。

　　4)齿轮马达的计算

　　输入流量：在要求马达转速为n=1450r/min时，马达的输入流量

　　式中，q为马达的理论排量(ml/r);n 为转速(r/min);η_ν为马达的容积效率，一般取0.9～0.95。