【正文】 畢業(yè)設計說明書 題目:六輥鋼管矯直機液壓系統(tǒng) 學院：機械工程學院 年級專業(yè)：09級液壓 學生姓名：張其春 學號：200912030075 指導老師：韓賀永 年 月 日 太原科技大學畢業(yè)設計（論文）任務書（由指導教師填寫發(fā)給學生）學 生 姓 名張其春指 導 教 師韓賀永設計（論文）題目鋼管矯直機液壓系統(tǒng)設計主要研究內容熟悉鋼管矯直機的用途，明確設備對液壓系統(tǒng)的要求，設計矯直機液壓系統(tǒng)，對所有液壓元件進行選型，設計總裝配圖。并對主要非標準件進行設計。另翻譯約3000字的外文資料。研究方法根據(jù)主機動作和主要設計參數(shù)的要求，收集相關資料，進行總體方案論證，并進行相關設計計算與分析，采用傳統(tǒng)手工繪圖與CAD計算機繪圖相結合的方法完成所要求圖紙的繪制。主要技術指標(或研究目標)詳見設計任務書主要參考文獻[1][M].第三版，北京[]機械工業(yè)出版社，1982. [2]. 機械工業(yè)出版社,[3]宋鴻堯, . 機械工業(yè)出版社[4] 機械工業(yè)出版社[5] 液壓元件[6]楊培元. 液壓系統(tǒng)設計簡明手冊 .機械工業(yè)出版社[7]張利平. 液壓站設計與使用 .海洋出版社學院（直屬系）：機械工程學院 時間： 2013年 2月 28日說明：一式兩份，一份裝訂入學生畢業(yè)設計（論文）內，一份交學院（直屬系）。 六輥鋼管矯直機組液壓系統(tǒng)設計任務書主機1） 上輥快開缸 Φ300/180X20 3個 30mm/S大腔進油，小腔出油2） 下中輥快開缸 Φ250X20 1個 30mm/S 小腔進油，大腔出油3） 上輥平衡鎖緊液壓缸 Φ65/36X150 6個 10mm/S4） 下輥鎖緊液壓缸 Φ65/36X60 6個 10mm/S5） 下中輥高度調整液壓馬達 1個6） 換輥裝置液壓馬達 1個輔機7） ： CD250A80/56150A10/02CGDMA 數(shù)量 4個 單獨控制 往返速度100MM/S夾送輥擺動液壓缸: CD250B40/2850A10/02CGDMA 數(shù)量 2個 同步控制 往返速度100MM/S工作壓力： 14MPa目錄 1. 矯直機的用途................................... 1..................................... 4 .............................. 5 .......................................10，管徑直徑的計算.....................12...............................13.............................. 15.................................. 16.................................. 17.......................... 18......................................　　?。玻? ...................................................................一. 鋼管矯直機的用途管件在軋制、冷卻和運輸過程中，由于各種因素的影響，往往產生形狀缺陷。如鋼軌、型鋼和鋼管經(jīng)常出現(xiàn)弧形彎曲；某些型鋼(如工字鋼等)的斷面會產生翼緣內并、外擴和扭轉；板材和帶材則會產生縱向彎曲(波浪形)、橫向彎曲、邊緣浪形、中間瓢曲和鐮刀彎等。為了獲得很直的板材和具有正確幾何形狀的鋼材，軋件需要在矯直機上進行矯直。所以矯直機是軋鋼生產中的重要機械設備，而且也廣泛用于以軋材作坯料的各種車間(如汽車、船舶制造廠等)?！　?由于軋材品種規(guī)格的多樣化和對其形狀精度要求的提高，促進了矯直理論和矯直機結構的研究工作的快速發(fā)展以及矯直技術水平的不斷提高，矯直不同品種規(guī)格的軋件，采用不同結構形式和不同規(guī)格的矯直機。所以矯直機的結構形式繁多，矯直方式也不大相同，按其用途和工作原理可以分為壓力矯直機、輥式矯直機、管棒材矯直機、拉伸矯直機、拉伸彎曲矯直機和扭轉矯直機等幾種類型。 矯直技術多用于金屬加工的后部工序，在很大程度上決定著成品的質量水平。20 世紀70年代以來，矯直技術與矯直理論的發(fā)展明顯加快，如拉彎直技術很快走向成熟；開發(fā)成功平動(萬能)矯直技術、行星矯直技術、全長矯直技術、程序控制矯直技術、變凸度及變輥距矯直技術，以及雙間旋轉矯直技術等。新的矯直技術也需積極開發(fā)，如振動矯直、高效高精度滾光矯直、液壓拉彎矯直、高精度壓力矯直，矯直過程的計算機控制、復合輥形的矯直技術以及復合轉轂矯直技術等；在矯直理論研究方面應該走出自己的道路，如材料強化影響的計算方法、變形能的測定及計算方法、等曲率塑性區(qū)長度及深度對矯直質量的影響，在矯直過程中克服殘留應力影響的方法，減矯直過程的摩擦損失，最佳結構參數(shù)的確定方法，斜輥的受力測定與計算方法、熱處理軋材的矯直方法以及雙向旋轉矯直法等。 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，近年內，管材生產不論在數(shù)量上還是品種上，都有相當大的增長。新型高效率的管材精整設備，尤其是管材矯直機，是保證管材質量的重要關鍵。國內外對管材矯直機均做了大量的研究工作。管材生產在數(shù)量和品種方面有很大增長，這就提出了管材精整過程現(xiàn)代化。制造新型高生產率的精整設備的任務首先是管材矯直機。擺在我們面前的任務，是生產新型管材矯直機。 管材矯直機的發(fā)展趨勢是：用數(shù)字控制系統(tǒng)精確調整上矯直輥位置，并借助自動測量裝置控制矯直輥負荷和在線計算機進行全自動操作；高剛度矯直機座，可滿足大直力條件下的使用，變形小，精度高；為了提高矯直效果，矯直機出口處的上（下）輥可以單獨調整，且在矯直過程可以進行調整；裝備有液壓安全裝置和快速松開裝置，以便在設備過載、卡鋼和停電時快速松開矯直輥；為避免矯直輥輥面滑傷，輥面應有一定的硬度。輥式矯直機以熱矯直機數(shù)量為多，總的趨勢如下：（1） 用數(shù)字控制系統(tǒng)精確調整上矯直輥位置，并借助自動測厚儀自動控制矯直輥負荷和在線過程計算機進行全自動操作。（2） 高剛度矯直機機座，可滿足大矯直力條件下的使用，變形小，精度高。（3） 為了提高矯直效果，矯直機出口處的上（或下輥） 可以單獨調整，且在矯直過程也可以進行調整。（4） 上矯直輥可以橫向傾動，能分別調整各段支承輥，以改變矯直輥的撓曲，消除鋼板的單側或者雙側邊浪。（5） 下矯直輥可以沿矯直方向傾斜以調整矯直輥負荷。（6） 裝備液壓安全裝置和快速松開裝置以便在設備過載、卡鋼和停電時快速松開矯直輥。（7） 上、下矯直輥和支承輥分別裝在各自的框架上，框架及其輥子可以側向移動進行快速換輥，實現(xiàn)輥系的線外整備（即擁有兩套以上的輥系裝備供給一套矯直機使用）。（8） 矯直機入口處裝有水或壓力空氣，以清除殘留的氧化鐵皮。（9） 在矯直輥入口處安裝一彎頭壓直機，消除頭部鋼管的上翹。（10） 為了避免矯直輥輥面的滑傷，輥面應具有一定的硬度。對輥式矯直機必須保證工作輥和支承輥的輥面硬度有一個差值。 2． 明確設計要求主機的概況：要求設計一套六輥鋼管矯直機液壓系統(tǒng)。三個快開缸帶動上矯直輥實現(xiàn)快速上下移動； 下中輥快開缸和下中輥高度調整液壓馬達用來實現(xiàn)下中輥高度調節(jié)，提高矯直精度；上輥平衡缸，六個，兩個為一組給主缸運動提供背壓，減少沖擊；下輥平衡鎖緊缸調整下輥角度，使?jié)L子受力更合理；入出口輥道升降液壓缸調整輥道高度，方便管材輸送； 換輥裝置液壓馬達換輥時用馬達帶動倒鏈拖出滾子；夾送輥擺動液壓缸送料，定位；閥，泵，電動機，油箱自己選或設計。 三．液壓系統(tǒng)基本參數(shù)計算 ： 查資料得：q=2. 下中輥高度調整液壓馬達： 查資料得：排量q=,額定壓力p=10mpa ,峰值壓力Pmax=16MPa,轉速范圍 r=8400 額定輸出轉矩T= 額定輸出功率Pw=3. 上輥快開缸 Φ300/180X20 3個 30mm/S大腔進油，小腔出油 由流量計算公式： 快進時：Q3快進=A3 X v3=≈127L/min快退時： Q3快退=A3` X v3= ≈容積變化量V3=A3 x L3== ?？爝M時完成動作時間t3=V3/Q3快進=?？焱藭r完成動作時間t3`=V3/Q3快退=。 上輥平衡鎖緊液壓缸 Φ65/36X150 6個 10mm/S ，平衡缸內徑為65mm，活塞桿直徑為36mm，即：快進時：Q4快進= ≈2L/min快退時： Q4快退 = =容積變化量V4=A4xL4== 。 快進時完成動作時間t4=V4/Q4快進=。快退時完成動作時間t439。=V4/ Q4快退=。 下輥鎖緊液壓缸 Φ65/36X60 6個 10mm/S，平衡缸內徑為65mm，活塞桿直徑為36mm，即：快進時：Q5快進= ≈2L/min快退時： Q5快退 = =容積變化量V5=A5xL5== 。快進時完成動作時間t5=V5/Q5快進=。快退時完成動作時間t3`=V5/Q5快退=。6. 下輥快開缸所需流量計算下中輥快開缸 Φ250/180X20 1個 30mm/S 小腔進油，大腔出油快進時：Q6快進=A6 X v6=≈快退時： Q6快退=A6` X v6= ≈容積變化量V6=A6 x L6== L ?？爝M時完成動作時間t6=V6/Q6快進=?？焱藭r完成動作時間t639。=V6/Q6快退=。，出口輥道升降液壓缸所需流量計算 ： CD250A80/56150A10/02CGDMA 數(shù)量 4個 單獨控制 往返速度100MM/S快進時：Q7快進=A7X v7=≈快退時： Q7快退=A739。 X v7= ≈容積變化量V7=A7 x L7= = L ?？爝M時完成動作時間t7=V7/Q7快進=?？焱藭r完成動作時間t739。=V7/Q7快退=8. 夾送輥擺動液壓缸所需流量計算夾送輥擺動液壓缸: CD250B40/2850A10/02CGDMA 數(shù)量 2個 同步控制 往返速度100MM/S快進時：Q8快進=A8 X v8=≈快退時： Q8快退=A839。 X v8= ≈容積變化量V8=A8x L8= = 。快進時完成動作時間t8=V8/Q8快進=。快退時完成動作時間t839。=V8/Q8快退=參數(shù)匯總如下：名稱 型號數(shù)量Q快進(L)Q快退(L)容積變化量V (l)快進時間t(s)快退時間t39。(s)換輥液壓馬達1下中輥高度調整馬達 1上輥快開缸 Φ300/180X20 3127上輥平衡缸 Φ65/36X150 6215下輥鎖緊缸Φ65/36X60626下中輥快開缸Φ250/180X20 1.入，出輥道升降液壓缸CD250A80/56150A10/02CGDMA各4夾送輥擺動液壓缸CD250B40/2850A10/02CGDMA2流量時間圖9. 蓄能器的計算與選擇根據(jù)教材《液壓傳動系統(tǒng)》第三版第五章“蓄能器回路分析”提到‘經(jīng)大量的例證可以得出，蓄能器的工作容積應該等于負的△Vi中絕對值最大的與正的△Vi中絕對值最大的二者之和，表現(xiàn)為Vw=∣△Vi∣max+∣+△Vi∣max式中 Vw—蓄能器工作容積； ∣