【摘要】：液壓輪胎硫化機(jī)具有生產(chǎn)效率高、操作簡(jiǎn)單、硫化的輪胎均勻質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn),且是硫化高等級(jí)子午線輪胎的專用設(shè)備。目前硫化機(jī)廣泛采用人工換模,效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大,且由于油溫過高導(dǎo)致液壓油極易老化變質(zhì)、使用周期短、成本高。因此,對(duì)液壓輪胎硫化機(jī)換模裝置和油溫控制系統(tǒng)進(jìn)行研究設(shè)計(jì),具有重要的意義。首先,通過對(duì)快速換模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及對(duì)其主要零部件進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析,運(yùn)用Solidworks軟件建立了換模機(jī)構(gòu)的三維模型,結(jié)合ANSYS Workbench軟件對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行靜力學(xué)分析,觀察應(yīng)力和變形的分布情況,確定了受力變形最大的位置。為了更接近實(shí)際工況的設(shè)計(jì)要求,結(jié)合ANSYS Workbench進(jìn)行熱力學(xué)分析,并對(duì)換模機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,保證了換模機(jī)構(gòu)的安全性和可靠性。其次,針對(duì)硫化機(jī)中心機(jī)構(gòu)在輪胎硫化過程中因熱量傳遞導(dǎo)致液壓缸內(nèi)油溫升高的問題,在現(xiàn)有中心機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。運(yùn)用集總參數(shù)法對(duì)截面圓環(huán)形冷水套及圓柱型活塞桿進(jìn)行了傳熱分析,建立循環(huán)水流速與降溫時(shí)間的數(shù)學(xué)模型,通過MATLAB軟件對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值仿真,確定最佳水流速度,實(shí)現(xiàn)快速對(duì)中心機(jī)構(gòu)活塞桿的降溫,保證中心機(jī)構(gòu)液壓缸內(nèi)的油溫正常。最后,根據(jù)硫化機(jī)液壓系統(tǒng)油溫的工作要求,提出一種油溫自動(dòng)控制方案。在建立的溫控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合液壓系統(tǒng)工作溫度要求,提出基于PID算法的控制策略,并利用MATLAB/Simulink軟件對(duì)油溫PID控制系統(tǒng)進(jìn)行建模分析,仿真結(jié)果顯示采用該油溫控制系統(tǒng)可使液壓油溫度維持在正常工作范圍內(nèi)。
【圖文】：

系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行的穩(wěn)定性提出更高的要求，影響整個(gè)液壓系統(tǒng)運(yùn)行可面是液壓系統(tǒng)泄漏以及乳化問題，而油溫過高、油液污染、密封元題則會(huì)加速系統(tǒng)泄漏。存在的這些問題會(huì)造成液壓油浪費(fèi)、污染工效率低、停工時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備維護(hù)成本高等一系列后果。目前對(duì)于改漏問題也沒有較好的解決方法，主要是采取一些防治措施以及合理從產(chǎn)生的原因上對(duì)這些問題加以改善，著手對(duì)液壓輪胎硫化機(jī)液壓，采取優(yōu)化措施和控制方案，不僅可以延長(zhǎng)液壓油的使用壽命，而壓油泄漏及氧化、液壓系統(tǒng)元件的損壞等問題。硫化機(jī)的液壓系統(tǒng)用的油冷卻裝置或者冷卻裝置容量較小，加之外界環(huán)境及硫化車間，都會(huì)導(dǎo)致液壓油溫升高。液壓油的粘度隨著油溫的升高而下降，壓油的氧化變質(zhì)，還會(huì)縮短液壓油的使用周期，直接影響液壓油液度是影響液壓油粘度變化的一個(gè)重要參數(shù)，如圖 1-1 所示表示幾種隨溫度變化的特性曲線。為確保硫化機(jī)的正常運(yùn)行，要求硫化介質(zhì)壓元件的性能指標(biāo)穩(wěn)定，液壓系統(tǒng)的工作溫度通常控制在 15~55℃圍較大，控制方式也相對(duì)簡(jiǎn)單。

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文統(tǒng)的研究現(xiàn)狀：以將系統(tǒng)運(yùn)行過程中液壓油吸收的熱量隨油管傳遞換，有以下幾種常用的冷卻方式[21]：卻器降溫回路示，開式液壓系統(tǒng)常用的降溫方法是在回油路中安裝產(chǎn)生的高溫油液和流經(jīng)溢流閥 A 的熱油冷卻，，而溢流止閥可用來關(guān)閉冷卻器油路。風(fēng)冷式和水冷式散熱器冷式散熱器包括蛇形管式、多管式式和板式，水冷式進(jìn)出油口以及多個(gè)冷卻管路，待熱油進(jìn)入冷卻器時(shí)，行冷卻。風(fēng)冷式散熱器是將高溫油液引入散熱片的管和散熱變表面散發(fā)的熱量，達(dá)到冷卻的目的，但是相應(yīng)用在移動(dòng)式的工程機(jī)械設(shè)備上。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ336.1

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本文編號(hào)：2708135