2.10　鋁液抬包清理機液壓系統

2.10.1　主機功能結構

鋁液抬包機是電解鋁生產中的一種專用設備，用于清理鋁液抬包殘留鋁渣和電解質，以實現抬包清理機械化，降低了工人的勞動強度，提高生產效率。

抬包清理機主要由機座、推進裝置、銑刀盤、夾緊機構、殘渣小車等幾部分組成（圖2-25）。工作時，起重設備吊起抬包，利用抬包上蝸輪蝸桿裝置將抬包旋轉90°后安放到工作臺上的支撐定位部件上，夾緊液壓缸9驅動夾緊機構夾緊抬包1，實現抬包的定位和夾緊。銑削刀盤8旋轉并進給，對抬包側壁和底面的鋁渣和電解質進行清理，銑削下來的殘渣由固定在銑削刀桿上的螺旋葉片輸送推出，落入殘渣小車2內。當銑削遇阻超過最大轉矩時，刀盤同方向旋轉后退，負載降低后銑削刀盤再次正向進給。進給達到設定的行程后，銑削刀盤后退至原位。夾緊缸松開，起重設備吊起抬包，人工利用抬包上的蝸輪蝸桿裝置將抬包回轉90°，完成一個抬包的清理工作。

2.10.2　液壓系統原理

圖2-26所示為抬包清理機液壓系統原理，其系統工作狀態如表2-5所示。

①油源。系統采用雙泵供油油源。由于銑刀液壓馬達旋轉和夾緊缸夾緊兩個工況的時間順序相互錯開，所需最大流量相近，故使用單泵分別向其兩組執行元件供油；又因銑刀馬達進給時所遇負載變化大，需要轉速、轉矩的實時調節，故用恒功率變量泵11供油，電磁溢流閥25可實現泵11空載（卸荷）啟動。推進缸進給采用兩級工進速度并要保證進給時速度平穩、流量匹配，故用恒壓變量泵12供油，電磁溢流閥26可實現液壓泵12的空載（卸荷）啟動。

②夾緊回路。恒功率變量泵11為兩個夾緊缸34-1和34-2供油，快速夾緊抬包。當負載壓力升高至壓力繼電器16-2設定值時發信，使電磁鐵4YA通電，二位四通電磁換向閥22切換至左位，切斷泵11供油，夾緊缸由蓄能器21保壓，最大夾緊壓力由減壓閥19限定，兩個液控單向閥20用于鎖緊夾緊缸。

③銑刀旋轉回路。恒功率變量泵11為銑刀液壓馬達33提供壓力油。按銑削刀盤工況要求，此馬達只進行單向旋轉。銑削時的最大工作壓力值由壓力繼電器16-1設定，超過設定值時，該繼電器發信使得電磁鐵9YA通電，三位四通電磁換向閥30切換至左位，銑刀工退，負載降低后再繼續工進。溢流閥15為馬達回油提供背壓，起緩沖（防止前沖）作用。

④刀架推進回路。恒壓變量泵12為推進缸35提供壓力油。三位四通電磁換向閥27和二位四通電磁換向閥29配合實現缸35的差動快進。單向節流閥28-2和電磁調速閥31實現兩個工進的速度換接，四個接近開關36用作實現工況切換的信號源。

2.10.3　液壓系統特點

①恒功率變量泵油源分別為夾緊回路和銑刀旋轉回路供油。在夾緊時恒功率變量泵僅向夾緊缸供油，夾緊后通過蓄能器保壓；在銑刀旋轉時恒功率變量泵僅向銑刀馬達供油，銑刀旋轉回路采用恒功率泵控馬達容積調速，泵的出口壓力即為負載壓力，泵的流量可以根據負載壓力大小自動調節，滿足加工過程中切削負載難以確定的工況要求，使得刀具以合適的切削速度和切削轉矩進行切削。

②恒壓變量泵油源為推進回路供油。當泵的輸出壓力達到設定壓力時，泵可根據負載的流量需求供油，使得泵流量自動與負載相適應，達到節能的效果；差動回路有效地提高了快進速度；速度換接回路使得刀具在切削抬包側壁負載較小的情況下，使用一次工進調定速度；切削底部負載很大時，使用二次工進調定速度慢速進給，滿足工況要求。故配合銑刀旋轉切削時泵控調速，可以很好地實現旋轉切削時的切削轉矩、切削速度和刀架推進時推進力和推進速度的匹配，基本解決了刀盤卡死問題，使得清理機能平穩、高效地進行鋁渣清理。此外，若出現卡刀現象，通過壓力繼電器發信，電磁鐵9YA通電，使得刀架工退，負載降低后再繼續工進。

③系統執行元件工況參數及液壓源技術參數見表2-6、表2-7。