2.10　铝液抬包清理机液压系统

2.10.1　主机功能结构

铝液抬包机是电解铝生产中的一种专用设备，用于清理铝液抬包残留铝渣和电解质，以实现抬包清理机械化，降低了工人的劳动强度，提高生产效率。

抬包清理机主要由机座、推进装置、铣刀盘、夹紧机构、残渣小车等几部分组成（图2-25）。工作时，起重设备吊起抬包，利用抬包上蜗轮蜗杆装置将抬包旋转90°后安放到工作台上的支撑定位部件上，夹紧液压缸9驱动夹紧机构夹紧抬包1，实现抬包的定位和夹紧。铣削刀盘8旋转并进给，对抬包侧壁和底面的铝渣和电解质进行清理，铣削下来的残渣由固定在铣削刀杆上的螺旋叶片输送推出，落入残渣小车2内。当铣削遇阻超过最大转矩时，刀盘同方向旋转后退，负载降低后铣削刀盘再次正向进给。进给达到设定的行程后，铣削刀盘后退至原位。夹紧缸松开，起重设备吊起抬包，人工利用抬包上的蜗轮蜗杆装置将抬包回转90°，完成一个抬包的清理工作。

图2-25　抬包清理机结构简图

1—抬包；2—残渣小车；3—机座；4—液压站；5—电控柜；6—推进缸；7—主机小车；8—铣刀盘；9—夹紧缸

2.10.2　液压系统原理

图2-26所示为抬包清理机液压系统原理，其系统工作状态如表2-5所示。

表2-5　抬包清理机液压系统动作状态

①油源。系统采用双泵供油油源。由于铣刀液压马达旋转和夹紧缸夹紧两个工况的时间顺序相互错开，所需最大流量相近，故使用单泵分别向其两组执行元件供油；又因铣刀马达进给时所遇负载变化大，需要转速、转矩的实时调节，故用恒功率变量泵11供油，电磁溢流阀25可实现泵11空载（卸荷）启动。推进缸进给采用两级工进速度并要保证进给时速度平稳、流量匹配，故用恒压变量泵12供油，电磁溢流阀26可实现液压泵12的空载（卸荷）启动。

②夹紧回路。恒功率变量泵11为两个夹紧缸34-1和34-2供油，快速夹紧抬包。当负载压力升高至压力继电器16-2设定值时发信，使电磁铁4YA通电，二位四通电磁换向阀22切换至左位，切断泵11供油，夹紧缸由蓄能器21保压，最大夹紧压力由减压阀19限定，两个液控单向阀20用于锁紧夹紧缸。

③铣刀旋转回路。恒功率变量泵11为铣刀液压马达33提供压力油。按铣削刀盘工况要求，此马达只进行单向旋转。铣削时的最大工作压力值由压力继电器16-1设定，超过设定值时，该继电器发信使得电磁铁9YA通电，三位四通电磁换向阀30切换至左位，铣刀工退，负载降低后再继续工进。溢流阀15为马达回油提供背压，起缓冲（防止前冲）作用。

④刀架推进回路。恒压变量泵12为推进缸35提供压力油。三位四通电磁换向阀27和二位四通电磁换向阀29配合实现缸35的差动快进。单向节流阀28-2和电磁调速阀31实现两个工进的速度换接，四个接近开关36用作实现工况切换的信号源。

2.10.3　液压系统特点

①恒功率变量泵油源分别为夹紧回路和铣刀旋转回路供油。在夹紧时恒功率变量泵仅向夹紧缸供油，夹紧后通过蓄能器保压；在铣刀旋转时恒功率变量泵仅向铣刀马达供油，铣刀旋转回路采用恒功率泵控马达容积调速，泵的出口压力即为负载压力，泵的流量可以根据负载压力大小自动调节，满足加工过程中切削负载难以确定的工况要求，使得刀具以合适的切削速度和切削转矩进行切削。

②恒压变量泵油源为推进回路供油。当泵的输出压力达到设定压力时，泵可根据负载的流量需求供油，使得泵流量自动与负载相适应，达到节能的效果；差动回路有效地提高了快进速度；速度换接回路使得刀具在切削抬包侧壁负载较小的情况下，使用一次工进调定速度；切削底部负载很大时，使用二次工进调定速度慢速进给，满足工况要求。故配合铣刀旋转切削时泵控调速，可以很好地实现旋转切削时的切削转矩、切削速度和刀架推进时推进力和推进速度的匹配，基本解决了刀盘卡死问题，使得清理机能平稳、高效地进行铝渣清理。此外，若出现卡刀现象，通过压力继电器发信，电磁铁9YA通电，使得刀架工退，负载降低后再继续工进。

③系统执行元件工况参数及液压源技术参数见表2-6、表2-7。

表2-6　铝液抬包清理机液压系统执行元件工况参数

表2-7　铝液抬包清理机液压源部分参数