【正文】 擇 ...................................23 7 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)的性能 .........................................24 驗(yàn)算系統(tǒng)的壓力損失 ..................................24 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升的計(jì)算 ..............................24 液壓系統(tǒng)發(fā)熱功率的計(jì)算 ........................24 液壓系統(tǒng)散熱功率的計(jì)算 ........................26 8 液壓系統(tǒng)閥塊的設(shè)計(jì) .........................................27 液壓閥塊設(shè)計(jì)原則 ....................................27 液壓閥塊設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) ................................27 塊體的結(jié)構(gòu) ..........................................27 集成塊結(jié)構(gòu)尺寸的確定 ................................28 集成塊的加工 ........................................28 結(jié)論 ........................................................30 致謝 ........................................................31 參考文獻(xiàn) ....................................................32 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 32 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 1 1 緒論 1． 1 課題研究背景 1． 1． 1 中國(guó)高速線材發(fā)展簡(jiǎn)史 線材是鋼鐵工業(yè)的重要產(chǎn)品之一 , 它廣泛用于各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、建筑工程建設(shè)和金屬制品行業(yè)。從線材軋機(jī)的發(fā)展歷史來(lái)看 , 20 世紀(jì) 60 年代以前 , 軋制速度達(dá)到 40m/ s 之后就很難再提高了。但是人們追求更為高效的生產(chǎn)工藝以提高軋制速度和成品精度的目標(biāo)卻一直沒(méi)有停止。在這一思想的指導(dǎo)下 ,1966 年世界上第一臺(tái)由美國(guó)摩根公司研制成功的高速線材軋機(jī)正式生產(chǎn) , 給線材生產(chǎn)領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的變化 , 揭開(kāi)了高速線材工業(yè)化生產(chǎn)的序幕。我國(guó) 1987 年開(kāi)始生產(chǎn)高速線材 , 受消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)的影響和消費(fèi)市場(chǎng)強(qiáng)勁拉動(dòng)的作用 , 生產(chǎn)線越建越多 ,產(chǎn)量快速增 長(zhǎng) , 呈現(xiàn)了在裝備上追求高速、單線、無(wú)扭、微張力組合 , 在產(chǎn)品上追求高精度、高品質(zhì)、大盤重等特點(diǎn)。目前 , 我國(guó)已成為世界上擁有高速線材生產(chǎn)線最多、產(chǎn)量最大的國(guó)家 , 20xx 年全國(guó)線材總產(chǎn)量 4 007 萬(wàn) t , 其中高速線材 2 704. 75 萬(wàn) t , 占 67. 5% 。20xx 年線材總產(chǎn)量 4 940. 98 萬(wàn) t , 其中高速線材預(yù)計(jì)將占 75%左右。 至 20xx 年底 , 我國(guó)已有 60 個(gè)高速線材生產(chǎn)廠。雖然我國(guó)已是線材生產(chǎn)大國(guó)，但與先進(jìn)國(guó)家相比仍有很大差距，主要表現(xiàn)在高線比低、硬線及合金等高附加值線比低 、控冷線材比低、總體質(zhì)量水平低等。因此，線材生產(chǎn)面臨著結(jié)構(gòu)調(diào)整的繁重任務(wù)，必須優(yōu)化工藝結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，才能增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 1． 1． 2 液壓技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 隨著應(yīng)用了電子技術(shù) 、 計(jì)算機(jī)技術(shù) 、 信息技術(shù) 、 自動(dòng)控制技術(shù)及新工藝 、 新材料的發(fā)展和應(yīng)用 ， 液壓傳動(dòng)技術(shù)也在不斷創(chuàng)新 。 液壓傳動(dòng)技術(shù)已成為工業(yè)機(jī)械 、 工程建筑機(jī)械及國(guó)防尖端產(chǎn) 品不可 缺少的重要技術(shù) ,而其向自動(dòng)化 、 高精度 、 高效率 、 高速化 、 高功率 、 小型化 、 輕量化方向發(fā)展 ，未來(lái)液壓技術(shù)向著應(yīng)用水基介質(zhì)等適應(yīng)環(huán)保要求的發(fā)展，以求 不斷提高它與電傳動(dòng) 、 機(jī)械傳動(dòng)的競(jìng)爭(zhēng)能力 。 1． 1． 3 運(yùn)卷小車的發(fā)展概況 現(xiàn)今鋼鐵行業(yè)高速線材盤條運(yùn)卷小車的主流結(jié)構(gòu)是雙臂芯軸運(yùn)卷小車。包括橫向裝置、后杻軸臂、前進(jìn)移動(dòng)臂、升降裝置等運(yùn)動(dòng)部件。國(guó)內(nèi)主要進(jìn)口兩種機(jī)型集卷站，西馬克機(jī)型，主要設(shè)備分別為集卷筒、雙臂芯軸、集卷板、運(yùn)卷小車，西馬克機(jī)型集卷筒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺少布卷器。，摩根機(jī)型包括盤卷板、帶有布卷器的集卷筒、雙臂芯軸以及收集臺(tái)和運(yùn)卷小車。摩根機(jī)型集卷筒帶有布卷器，可使收集線圈外觀均勻整齊，雙臂芯軸帶有可伸縮內(nèi)芯棒，將內(nèi)錐頂起，集卷板帶有收集臺(tái)可進(jìn)入集卷筒， 這樣可使收集線圈在集卷筒內(nèi)插板閉合和打開(kāi)時(shí)的搭接點(diǎn)臨近，使收集線圈在集卷筒內(nèi)完 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 32 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 2 成，收集線圈效果好。、西馬克機(jī)型運(yùn)卷小車升降盤卷筐行程大，雙臂芯軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，運(yùn)卷小車可以停留在雙臂芯軸之下等待，盤卷筐縮到最低位，減少了運(yùn)卷的等待位，直接將線圈掛在 C型鉤上，可使生產(chǎn)節(jié)奏加快，效率提高。 如圖 11，一種摩根機(jī)型與西馬克機(jī)型結(jié)合的集卷站，包括摩根機(jī)型的盤卷板（ 1）、帶有布卷器（ 2）的集卷筒（ 3）、雙臂芯軸（ 4）以及收集臺(tái)（ 5），雙臂芯軸（ 4）下部設(shè)置西馬克機(jī)型的運(yùn)卷小（ 6）。來(lái)自專利號(hào) ： 20xx20260857 圖 11摩根機(jī)型與西馬克機(jī)型結(jié)合的集卷站 使收集的成品線圈外觀質(zhì)量好，生產(chǎn)效率提高，適應(yīng)于新上線材生產(chǎn)線和現(xiàn)有線材生產(chǎn)線改造。 1． 2 課題的目的和意義 線材盤條運(yùn)卷小車是在線材廠的集卷區(qū)。 是高線廠的關(guān)鍵部位 , 是線材成型的必經(jīng)之路。它負(fù)責(zé)盤卷的收集與運(yùn)輸 , 其主要設(shè)備包括集卷筒、盤卷托板、集卷門、雙臂芯棒與運(yùn)卷小車 , 大部分動(dòng)作都靠液壓系統(tǒng)來(lái) 完成。由運(yùn)卷車液壓控制的動(dòng)作包括 : 芯棒旋轉(zhuǎn)集卷門開(kāi)關(guān)、內(nèi)心棒升降盤卷運(yùn)輸車升降、樞軸臂開(kāi)啟、移動(dòng)臂行走和運(yùn)卷小車行走。這些液壓動(dòng)作的完成由運(yùn)卷車液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。如何能夠使這些液壓回路有序的完成各自動(dòng)作，協(xié)調(diào)的為集卷區(qū)完成定量作業(yè)任務(wù)，就需要我們不斷的探索和完善技術(shù)裝備以及工藝流程。本課題的目的就是提高雙臂芯軸缸的芯棒定位精度，使盤卷不易散落在地上，挺高運(yùn)卷車橫向移動(dòng)精度，使集卷芯棒升降和旋轉(zhuǎn)能夠保持穩(wěn)定。并且減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證各個(gè)工序有序穩(wěn)定進(jìn)行，保障職工人身安全，提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 32 頁(yè) 第 3 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 2 液壓系統(tǒng) 方案的擬定 2． 1 原始數(shù)據(jù) 1 高速線材盤條運(yùn)卷小車液壓系統(tǒng)的額定壓力 P=10(MPa)。 2 小車液壓系統(tǒng)的流量 Q=84(L/min)。 3 小車的最大運(yùn)輸重量為：（ ）噸。 4 運(yùn)卷小車一次工作循環(huán)時(shí)間： 62 秒。兩個(gè)工作循環(huán)之間的時(shí)間間隔為： 18 秒。 5 予定車行程距離：（ 89709288） mm。 6 原雙臂芯軸缸的芯棒定位精度為： 180176。177。 3176。 2． 2 技術(shù)要求 線材盤條運(yùn)卷小車是在線材廠的集卷區(qū)，盤卷在集卷筒內(nèi)形成以后，卸在雙臂芯棒的某一臂（棒）上，雙臂芯軸缸轉(zhuǎn)動(dòng) 90176。，使完成的的 盤卷呈水平狀態(tài)的位置，供運(yùn)卷小車取走，運(yùn)卷車將盤卷送到鉤式運(yùn)機(jī)的“ C”形鉤上即可。運(yùn)卷車的功能還包括，在橫動(dòng)時(shí)：后樞軸臂能張開(kāi)、閉合；前進(jìn)時(shí)：移動(dòng)臂能前進(jìn)、后退；升降裝置能升降。 2． 3 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無(wú)嚴(yán)格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，在明確設(shè)計(jì)要求之后，大致按如下步驟進(jìn)行 : (1）確定液壓執(zhí)行元件的形式； (2）進(jìn)行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)； (3）制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖； (4）選擇液壓元件； (5）液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算； 2． 4 工況分析 工況為 :芯軸旋轉(zhuǎn) → 小車橫移 → 升降裝置上升，移動(dòng)臂前進(jìn) → 充分上升，樞軸臂閉合→ 小車移向吊鉤 → 升降裝置下降 → 延時(shí)確認(rèn) → 樞臂張開(kāi)，移動(dòng)臂退宿 → 小車回等待位置。 2． 5 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 方案一：如圖 21所示升降液壓缸作為運(yùn)卷小車升降裝置 , 作用在小車承卷平臺(tái)上。 在集卷完畢后 , 雙臂芯棒旋轉(zhuǎn) , 原先處于等待位置的運(yùn)卷小車橫移到芯棒下，芯棒卸卷開(kāi)始，缸活塞桿伸出 , 使承卷平臺(tái)上升 , 準(zhǔn)備抬起線圈 , 在移動(dòng)臂前進(jìn)后杻軸臂閉合到位后 , 活塞桿縮回 , 使小車平臺(tái)下降 , 運(yùn)卷車 橫移向吊鉤。由于小車平臺(tái)以及線卷重量較大 , 為了防止缸升降過(guò)程中的沖擊使用電液比例換向閥控制液壓缸的動(dòng)作速度保證其動(dòng)作平穩(wěn)。根據(jù)圖 12 ,當(dāng)電液比例換向閥電磁鐵 H F/ EY’ l A 帶電時(shí)液壓缸上升 , 當(dāng)電液比例換向閥電磁鐵 H F/ E VI B 帶電時(shí)液壓缸下降 , 平衡閥可防止運(yùn)卷小車承卷平臺(tái)因自重而下滑 , 消除活塞在下降時(shí)的爬行現(xiàn)象 , 由于電液比例換向閥響應(yīng)速度較快 , 壓力變換連續(xù) , 抗污染能力強(qiáng) , 工作可靠等特點(diǎn) , 加上平衡閥的使用 , 使得該系統(tǒng)的工作性能更加穩(wěn)定、可靠。 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 32 頁(yè) 第 4 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ l 一液壓 缸 。2 一平衡閥 。3 一電液比例換向閥 4一減壓閥 圖 21小車承卷平臺(tái)升降缸液壓系統(tǒng)原理圖 方案二 ： 小車承卷平臺(tái)液壓支路。該回路的上升到位控制 , 是通過(guò)一個(gè)檢測(cè)無(wú)桿腔節(jié)流口前后的壓差發(fā)汛器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由原理圖 22 可見(jiàn) ,液壓缸上升但未能頂住盤卷時(shí) , 即液壓缸活塞桿在作上升動(dòng)作時(shí) , 油液將不斷的從無(wú)桿腔的節(jié)流閥通過(guò) ( 存在局部壓力損失 ) , 引起節(jié)流閥前后壓力不等 , 即存在壓力差值 , 這時(shí)由于無(wú)桿腔節(jié)流閥前后的壓差發(fā)汛器檢測(cè)到壓差的存在 , 則判定尚未頂住盤卷 , 運(yùn)卷小車將繼續(xù)上升 。 反之 , 小車頂住 盤卷時(shí) , 液壓缸不再動(dòng)作 , 節(jié)流閥前后壓力相等 , 壓力差值為零 , 壓差發(fā)汛器檢測(cè)到無(wú)壓差存在 , 則判定小車已頂住盤卷。在壓差發(fā)汛器發(fā)出頂卷到位的信號(hào)后 , 下一工序便是小車升降位置鎖定。此時(shí)電磁鐵 3DT 得電換向 , 插裝閥開(kāi)啟 , 液壓缸有桿腔油液直接與低壓回油管相通進(jìn)行卸壓 , 無(wú)桿腔在平衡閥的作用下保壓 , 實(shí)現(xiàn)鎖定。本系統(tǒng)適合雙臂內(nèi)芯棒升降液壓缸作升降平臺(tái)的運(yùn)卷小車系統(tǒng)。 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 32 頁(yè) 第 5 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊