旋转平台液压系统设计

　　0.前言

　　在高线生产中线卷的收集是个重点也是一个难点。 该区域设备运行的好坏对产量有决定的影响，也直接影响产品的质量。达涅利机型的收集芯杆+旋转平台是目前高线生产中线卷收集的一种主要方式。旋转平台需完成一个 0°~180°或者180°~0°的旋转动作，所花时间最短为12s,到位后的定位角度误差为≤0.25°。由于旋转平台质量大，钢材轧制速度快， 而旋转平台的到位状态又是该区域设备正常运转的关键，故其液压系统的设计就显得尤为重要。

　　1.旋转平台液压系统设计技术参数

　　旋转平台位移：0°~180°正反转;时间：10 秒;减速机输入轴到旋转平台上的大齿圈之间的速比：i=116.25; 旋转平台(不带线卷)的总重量：G₁=6826.20Kg=66896.76N;线卷的重量：G₂=2500Kg=24500N。旋转平台(带线卷)转动惯量：J=28352.51Kg·m²。

　　2.液压系统设计

　　2.1 旋转平台的运动和负载分析

　　根据旋转平台需要顺时针和逆时针两个方向来回旋转及减速比大等特点，采用叶片式液压马达来带动减速机。 首先分析旋转平台顺时针旋转180°时的运动和负载情况。旋转平台作旋转运动时，必须克服旋转平台回转支承处产生的摩擦力矩T^f和旋转平台加速或减速时产生的惯性力矩TJL。摩擦力矩M_f

　　式中，F：旋转平台的重力和负载产生的颠覆力矩作用在支承上的力(N)。F=105158.9N;f：摩擦因数，启动时为静摩擦因数，此处取f₁=0.0353;启动后为动摩擦因数，取f₂=0.02;R：回转支承半径，R=0.576m。则旋转平台启动时的摩擦力矩T_f1为

　　旋转平台启动后的摩擦力矩T_f2为

　　惯性力矩T_J的计算公式为：

　　式中，J：旋转平台(带线卷)的转动惯量(Kg·m²);ε：角加速度(rad/sec²)。

　　按要求旋转平台完成0-180°旋转的时间为10 秒，考虑到旋转平台的惯性较大和减速时的惯性冲击， 设定旋转平台加速时间2 秒，减速时间2 秒，匀速时间6 秒。 则启动时和减速制动时的角加速度ε 可由下式求出。

　　式中，ε：旋转平台启动时角加速度(rad/sec²);t₁：旋转平台从启动达到最大速度所需的时间(sec);t₂：旋转平台匀速时间(sec);t³：旋转平台从最大速度减速到制动所需的时间(sec)。

　　旋转平台最大角速度为