【正文】 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 43 頁 第 16 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 表 液壓缸的缸筒內(nèi)徑尺寸系列 (單位： mm) 4 18 45 110 280 5 20 50 125 320 6 22 56 140 360 8 25 63 160 10 28 70 180 12 32 80 200 14 36 90 220 16 40 100 250 根據(jù)上表可得： D=140mm,d=60mm。為了提高泵的工作效率， maxq取正常工作條件下的最大流量，取 m in/ a x Lq ? 。 為使液壓泵有一定的壓力儲備，所以泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大25%～ 60%。因此，選擇電。 (2)易于變量 只要改變柱塞行程便可以改變液壓泵的流量，并且易于實現(xiàn)單向或雙向變量。取 ? ?? MpaP 1 。 則有： )2(101))()2((1020 326226 ?????????? ?? DDD 計算可得： D=， d=== 其中， D 和 d 需要圓整。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟條件及元件供應情況等的限制。 （ 1） 確定液壓執(zhí)行元件的形式； （ 2） 進行工況分析，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)的原理圖； （ 4） 原定液壓元件； （ 5） 液壓系統(tǒng)的性能演算； （ 6） 繪制工作圖，編制技術文件； 明確設計要求 設計要求是進行每項工程設計的依據(jù)。當電磁換向閥 11處于左位時，壓力油經(jīng)過電磁換向閥 11，液控單向閥 10，單向節(jié)流閥 9，到達液壓缸右邊，液壓缸活塞向左移動，滑動水口打開；同理，當電磁換向閥 11處于右位時，液壓缸活塞向右移動，滑動水口關閉。 在液壓缸兩側油路上串接液控單向閥，換向閥中位時活塞可以在行程的任何位置鎖緊。 （ 4）設計的液壓控制系統(tǒng)要求 安全可靠、經(jīng)濟實用、操作方便、維護容易 、發(fā)熱及噪聲較低，閥塊及閥站布局合理、 緊湊美觀。由于采用油管傳輸壓力油，距離越長，沿程壓力損失越大，故不宜遠距離輸送動力。 液壓系統(tǒng)工作原理 液壓系統(tǒng)利用 液壓泵 將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種 控制閥 和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件 (液壓缸 或馬達 )把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，從而驅(qū)動工作機構，實現(xiàn)直線往復運動和回轉(zhuǎn)運動。除了價格上優(yōu)勢外，也證明了產(chǎn)品質(zhì)量與國外的差距在逐漸縮小。目前，溫冶公司已購進了數(shù)控機床及其它高精度機床，生產(chǎn)出一批高質(zhì)量的產(chǎn)品，出口美國，獲得好評。改換后的滑動機構，由于正泰 LSG70 150A1 機構板間壓力大，滑 板結合緊密，可較好地保證使用時的可靠性。 ② 材質(zhì)的選擇 根據(jù)一煉鋼廠生產(chǎn)的實際情況，結合國內(nèi)外其他煉鋼廠滑板的使用情況，決定對金屬 氮化物結合的滑板進行試驗。使用后的滑板侵蝕較嚴重，滑板面間出現(xiàn)拉鋼現(xiàn)象，不能滿足連用要求。 防熱罩、防濺板 :防止鋼水飛濺和熱輻射。當上、下注孔錯開時 ,則注口關閉 ,澆注作業(yè)停止。 電磁攪拌器的實質(zhì)是借助在鑄坯液相穴中感生的電磁力，強化鋼水的運動。中間包是由鋼板焊結的殼體，其內(nèi)襯有隔熱層；永久層和工作層，近年來為提高中間包使用壽命，在工作層上噴涂一層 10~30mm 厚的堿性耐火材料涂層。輔助設備主要有：出坯及精整設備 — 輥道、拉 (推 )鋼機、翻鋼機、火焰清理機等；工藝性設備 — 中間包烘烤裝置、保護渣供給與結晶潤滑裝置等；自動控制與測量儀表 — 結晶器被面測量與顯示系統(tǒng)、過程控制計算機、測溫、測 重、測長、測速、測壓等儀表系統(tǒng)。結晶器是連鑄機的核心設備之一，它 使鑄件成形并迅速凝固結晶。 1998 年中國鋼鐵工業(yè)的連鑄比達到 67%。 我國在連鑄技術方面起步是比較早的。 但是，由于前蘇聯(lián)的煉鋼生產(chǎn)一直以平爐為主，氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼發(fā)展遲緩 ,因此 ,限制了連鑄的發(fā)展。該液壓系統(tǒng)要使滑動水口能夠在一 定負載下按給定速度打開與閉合，并能實現(xiàn)點動，以控制水口開度的大小，從而控制鋼水流下的速度。 主要包括系統(tǒng)的設計與計算以及液壓元件的選型、液壓集成塊的設計、油箱的設計、泵站的設計、系統(tǒng)驗算等。此外 ,前蘇聯(lián)新 圖拉鋼鐵廠也于 70 年代實現(xiàn)了全連鑄。據(jù) 1991 年統(tǒng)計 ,日本 4 家 最大的鋼鐵公司的連鑄比都創(chuàng)歷史最好水平 ,其中 :新日鐵為 %,日本鋼管 %,川崎制鐵 %,住友金屬%,基本買現(xiàn)了全連鑄。從 1994 年起 ,連鑄坯產(chǎn)量的增長超過了鋼產(chǎn)量增長的絕對量 ,帶動了中國鋼產(chǎn)量的迅速增長。將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結晶器中去。 主體設備主要有：澆鑄設備 — 鋼包運載設備、鋼包回轉(zhuǎn)臺、中間包及中間包小車或旋轉(zhuǎn)臺、結晶器及振動裝置、二次冷卻裝置、拉矯裝置、引錠桿、脫錠與引錠桿存 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 43 頁 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 放裝置；切割設備 — 火焰切割機與機械剪切機 (擺式剪切機、步進式剪切機等 )。中間包是連鑄機鋼水包和結晶器之間鋼水過渡的裝置，用來穩(wěn)定鋼流，減小鋼流對坯殼的沖刷，以利于非金屬夾雜物上浮，從而提高鑄坯質(zhì)量。 在連鑄工藝中，連鑄機拉坯輥速度控制是連鑄機的三大關鍵技術之一，拉坯速度控制水平直接影響連鑄坯的產(chǎn)量和質(zhì)量，而拉坯輥電機驅(qū)動裝置的性能又在其中發(fā)揮著重要作用。當上、下注口在移動中重合時 ,鋼包內(nèi)鋼水 ,可通過上水口磚、上滑板、下滑板、下水口磚流出 ,進行澆注作業(yè)。 下水口頂座 :托起下水口磚 ,將下水口磚與下滑 板頂緊。 （ 1）滑動水口系統(tǒng)存在的問題： ① 滑板孔徑 一煉鋼供小方坯用鋼包滑板直徑 50 mm，因直徑較大，在澆鋼過程中需多次開關滑板。試驗證明 : 45 mm 孔徑滑板既能滿足通鋼量要求，又能滿足滑板連用的要求，最終確定方坯用鋼包滑板孔徑為 45mm。為此，特地設計了新的液壓缸，使行程及液壓站的壓強均符合正泰 LSG70 150A1 機構的要求；并且將機構連桿進行了改造，使用剛性連桿替代萬向節(jié)連桿。而國外大多采用先 進機床，加工公差由機床本身來控制。國外的質(zhì)量較高，而國內(nèi)生產(chǎn)的水口質(zhì)量也在不斷提高，并出口美國，反映很好，并且市場在逐漸擴大。而其向自動化、高精度、高效率、高速化、高功率、小型化、輕量化方向發(fā)展，是不斷提 高它與電傳動、機械傳動競爭能力的關鍵。 液壓傳動有其明顯的優(yōu)點但也有他的缺點：液壓傳動是以液壓油為工作介質(zhì)，在相對運動表面很難避免漏油等原因素，同時油液又是可以壓縮的，因此使得液壓傳動不能保證嚴格的傳動比；液壓傳動對油溫的變化比較敏感，溫度變化，液體黏度變化，引起運動特性的變化，使得工作穩(wěn)定性受到影響，所以它不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作；為了減少漏油，以及為了滿足某些性能上的要求，液壓元件的配合件制造精度要求較高，加工工藝較復雜；液壓傳動要求有單獨的能源，不像電源那樣使用方便；液 壓系統(tǒng)發(fā)生故障不易檢查和排除。 （ 3） 液壓驅(qū)動系統(tǒng)既可以實現(xiàn)自動控制，必要時又可以實現(xiàn)手動控制，滿足不同工況的需要。三位四通換向閥中位 0 型或 M型滑閥機能可以使活塞桿在行程范圍內(nèi)任何位置停止，但由于滑閥的泄漏，能保持停止位置不動的性能不高，而本系統(tǒng)涉及安全問題，對鎖緊要求較高，因而用泄漏較小的座閥結構液控單向閥作為鎖緊元件（即液壓鎖）。 電磁換向閥 11處于中位時，液壓缸鎖緊。一般來說，在明確設計要求之后，大致按如下步驟進行。 設計參數(shù) （ 1）滑動水口液壓缸：最大負載 200KN，行程 250mm （ 2）滑動水口事故關閉： (3) 滑動水口快速動作：開時速度 ，關時速度 （ 4）滑動水口慢速動作：開關速度均為 液壓缸的尺寸計算 初選系統(tǒng)工作壓力 壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設備類型而定。 mFAPAP ?/1221 ?? （ 31） 上式： 1A — 液壓缸無桿腔的有效面積； 2A — 液壓缸有桿腔的有效面積； F — 外負載 m? — 液壓缸機械效率，一般取 — ，此處取 。管路復雜，進口有調(diào)速閥的，取 p??? （ ～） Mpa?；谏鲜鰞牲c，這類泵的工作壓力一般為 2040MPa。造成電動機絕緣過早地損壞；如果容量過大，不僅造成設備上的浪費，而且運行效率低，對電能的利用不經(jīng)濟。根據(jù)手冊中表 和 ，見 ［ 8］ 選擇 63SCY141B 型斜盤式軸 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 43 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 向柱塞泵，參數(shù)如下： 排量： 63ml/r； 額定 壓力： ； 額定轉(zhuǎn)速： 1500r/min； 驅(qū)動功率： ； 容積效率≥ 92%； 重量： 65Kg 當轉(zhuǎn)速為 729r/min 時，泵的輸出流量： m i n/44m i n/ 3 LLvnq pvp ?????? ?? (43) 上式中： pq — 泵的實際輸出流量； v — 泵的排量； n — 泵的轉(zhuǎn)速； pv? — 泵的容積效率 泵的輸出功率： KWqPPpp 36 ?????? ? (44) 上式中： P— 泵的輸出功率； p — 泵的輸出壓力，由溢流閥調(diào)定； qp — 泵的輸出流量； 則泵的輸入功率，即電動機的輸出功率： KWKWPP p ???? ? (45) 電動機的選擇 電動機的選擇范圍包括：電動機的種類、類型，容量、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速及其各項經(jīng)濟指標等。事故關閉所需流量由泵和蓄 能器同時提供，滿足滑動水口緊急關閉的需要。 計算液壓缸所需流量和最大工作壓力 無桿腔面積： 22221 5 31 5 3 8 6)21 4 0()2( cmmmDA ?????? ?? （ 32） 有桿腔面積： 222222 2 5))26()214(())2()2(( cmdDA ??????? ?? （ 33） （ 1） 事故關閉 m i n/??????? ?? （ 2） 液壓缸快速動作 m i n/??????? ?? m i n/????? ? （ 3） 液壓缸慢速動作 m i n/5 3 ??????? ? m i n/??????? ? 計算實際最大工作壓力： M papaA APFP m ?? ???????? ? ?? (34) 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 43 頁 第 17 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊