【正文】 功能、組成和工作特點以及鋼鐵廠的實際生產(chǎn)要求，設(shè)計一款驅(qū)動鋼包滑動水口的液壓系統(tǒng)，對液壓系統(tǒng)提出如下要求：滑動水口能夠快速和和慢速的開閉；當(dāng)事故斷電或其它原因要停止?jié)茶T時，緊急關(guān)閉滑動水口，切斷鋼包的鋼水流入中包；大包在澆鑄位置時，要求在滿足澆鑄條件時，能打開和關(guān)閉滑動水口； 大包轉(zhuǎn)離澆鑄位置或在等待位置時，要確?；瑒铀谝簤焊滓幱陉P(guān)閉狀態(tài)；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。 滑動水口系列參數(shù)表 國內(nèi)滑動水口發(fā)展展望鋼鐵工業(yè)在前進,滑動水口技術(shù)也在發(fā)展,安全、準(zhǔn)確、方便、迅速是滑動水口生產(chǎn)發(fā)展的目標(biāo)。彈簧使用壽命不同。毛坯質(zhì)量不同。 國內(nèi)外滑動水口比較國內(nèi)生產(chǎn)的滑動水口雖然品種很多,并且也出口到國外,但并不代表國內(nèi)水平與國外相接近,二者主要區(qū)別在以下幾方面:材質(zhì)不同。日本新日鐵和黑崎密業(yè)開發(fā)的YP系列滑動水口:有螺栓加壓杠桿加壓、風(fēng)動板手加壓、油缸預(yù)加壓和掛鉤后加壓并用等。2)雙水口往復(fù)式:即下滑板上安裝兩個不同口徑的注口,輪換使用,我國馬鞍山鋼廠也曾使用和開發(fā)過此種水口,只是使用的氣壓彈簧和國外不同?；瑒涌蚣?裝下滑板用,用來平行位移。 滑動水口原理所謂滑動水口,就是利用安裝在鋼包底部鐵殼外面的兩塊用耐火材料制成的平板(上面的稱上滑板,下面的稱下滑板),并依靠機械的力量把兩塊板靠緊,達(dá)到近乎沒有間隙的程度。我國滑動水口研制工作起步也很早。同時澆注工藝也要求提供準(zhǔn)確、迅速、安全、可靠的澆注工具,因而促進了滑動水口澆注工藝的研究開發(fā)。 （7）引錠裝置：引錠裝置包括引錠頭、引錠桿和引錠桿存 放裝置。中間包的功能與作用有：①穩(wěn)定鋼流，減少鋼流對結(jié)晶器中坯殼的沖刷；②使鋼液在中間包內(nèi)有合適的流場和適當(dāng)長的停留時間，以保證鋼水溫度均勻及非金 屬夾雜物分離上浮；③對多流連鑄機由中間包進行分流；④在多爐連澆時，中間包中貯存的鋼水在換包時起到銜接的作用。按鑄坯斷面大小和形狀可分為板坯、大方坯、小方坯、圓坯、異形坯和薄板坯連鑄機等。引錠鏈的尾部則夾持在拉坯機的拉輥中，當(dāng)結(jié)晶器中的鋼水達(dá)到要求高度時，開動拉坯機，以一定的速度把把引錠桿從結(jié)晶器中拉出。1991年生產(chǎn)鑄坯1881萬t, %。1964年6月24日我國第一臺板坯、方坯兼用弧形連鑄機投產(chǎn),連鑄機圓弧半徑為6m,寬為1700mm，這是世界上最早的工業(yè)用弧形連鑄機之一。隨著鋼水處理、澆鑄工藝、設(shè)備結(jié)構(gòu)及檢測、控制技術(shù)不斷完善, 連鑄技術(shù)在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展。 關(guān)鍵詞：連鑄；滑動水口；液壓系統(tǒng)AbstractLadle sliding gate is a key equipment of continuous casting machine which is installed at the bottom of molten steel mould. Ladle sliding gate hydraulic system is designed mainly for providing power for ladle sliding gate’s open, close and realize position control. This article elaborates the position of ladle sliding gate, its working principle and introduces how to design the hydraulicallyactuated system according to the technical requirement in detail. It includes the design and calculation of system, the selection of ponents, the design of integrated blocks, the design of the tank, the design of pump station and so on. This system will make the ladle sliding gate open and close at given speed under certain load, realizing the point control: Control the speed of molten steel’s flowing by controling the size of the ladle sliding gate’s opening. At the same time, considering the power off situation, accumulator is set up in system. Although pump stops working, ladle sliding gate can still switch 2 to 3 times in order to prevent the molten steel from cooling solidification in copper mold .The design of hydraulic system can meet the practical production requirements of a certain steel factory.Key words: continuous casting；ladle sliding gate；hydraulic system目 錄中文摘要英文摘要第1章 緒論 1 連鑄設(shè)備發(fā)展概況 1 連鑄工藝簡介 2 滑動水口綜述 5 滑動水口起源 5 滑動水口的發(fā)展 5 滑動水口原理 6 滑動水口的組成 6 滑動水口的分類 7 國內(nèi)外滑動水口比較 8 國內(nèi)滑動水口發(fā)展展望 9 設(shè)計內(nèi)容及要求 10 設(shè)計進度計劃表 10第2章 液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計 11 液壓傳動概述 11 液壓傳動的發(fā)展概況 11 液壓傳動的基本原理 11 液壓傳動系統(tǒng)的組成 12 液壓傳動的優(yōu)缺點 12 明確設(shè)計依據(jù)進行工況分析 13 設(shè)計依據(jù) 13 負(fù)載分析與運動分析 14 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) 14 計算液壓缸尺寸 14 計算系統(tǒng)壓力 16 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 17 選擇基本回路 17 組成系統(tǒng)圖 21 液壓系統(tǒng)原理圖分析 21第3章 液壓元件的選擇 24 油泵的選擇 24 電動機的選擇 25 聯(lián)軸器的選用 26 控制閥的選用 26 壓力控制閥 27 流量控制閥 28 方向控制閥 29 過濾器的選擇 34 蓄能器的選擇 36 冷卻器的選擇 38 管道尺寸的確定 38 油箱容量的確定 40 其他元件的選擇 41第4章 液壓集成油路的設(shè)計 43 液壓閥塊簡介 43 集成塊的設(shè)計 43第5章 液壓站的設(shè)計 46 液壓站的結(jié)構(gòu)形式 46 液壓泵的安裝方式 46 油箱的設(shè)計 46 油箱有效容積的確定 47 油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計 47 51第6章 液壓系統(tǒng)的性能驗算 53 系統(tǒng)壓力損失計算 53 系統(tǒng)效率計算 54 系統(tǒng)發(fā)熱與溫升的計算 54第7章 總結(jié) 56參考文獻(xiàn) 57致謝 59IV第1章 緒 論 連鑄設(shè)備發(fā)展概況在推廣氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼之后，鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)發(fā)展得很快, 鑄錠與煉鋼的矛盾日趨尖銳。鋼水包滑動水口液壓系統(tǒng)主要為滑動水口的開啟與關(guān)閉提供動力并實現(xiàn)位置控制。1946年美、英等國第一批工業(yè)性試驗連續(xù)澆鑄裝置問世。1990年末, 擁有連鑄機的國家和地區(qū)已達(dá)89個, 擁有各種類型連鑄機1360臺, 。為了吸收國外連鑄的經(jīng)驗, 用先進的技術(shù)來改造我們傳統(tǒng)的鋼鐵工業(yè),1978年,該機的機械化自動化程度較高,工藝裝備配套,代表了國外70年代的水平。我國已經(jīng)形成機型齊全、規(guī)格較多的連鑄生產(chǎn)體系。這樣，鑄坯不斷被拉出，鋼水連續(xù)的從上注入結(jié)晶器內(nèi)，便形成了連續(xù)鑄坯的過程。 （1）鋼包回轉(zhuǎn)臺：鋼包回轉(zhuǎn)臺設(shè)置在轉(zhuǎn)爐跨與連鑄跨之間，它的本體是一個具有同一水平高度兩端帶有鋼包支撐架的轉(zhuǎn)臂，繞回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)。結(jié)晶器要求：①具有良好的導(dǎo)熱性能，能使鋼液在結(jié)晶器內(nèi)迅速凝固成足夠厚度的初生坯殼；②結(jié)構(gòu)剛性好，易于制造、拆裝、調(diào)整和維修方便；③有較好的耐磨性和壽命；④振動平穩(wěn)可靠；⑤有足夠的強度和硬度。分為火焰切割和機械切割兩種。直到20世紀(jì)60年代,隨著耐火材料制造工藝的發(fā)展,為滑動水口提供了較理想的材料,同時連鑄工藝又迫切需要,這才促成了滑動水口澆注工藝的全面發(fā)展。雖然當(dāng)時因各種原因未能成功,但實踐證明這種思路是正確的,其先進性甚至超過了現(xiàn)今的滑動水口。當(dāng)上、下注孔錯開時,則注口關(guān)閉,澆注作業(yè)停止。防熱罩、防濺板:防止鋼水飛濺和熱輻射。(2)旋轉(zhuǎn)式滑動水口上下滑板圓弧形、旋轉(zhuǎn)移動,分別在鋼包、中間包(定徑多水口)、出鋼口及特殊用途(主要用于有色金屬精密配料上,作為流量控制,其直接安裝在爐壁內(nèi)襯中)上使用。按驅(qū)動方式分人力驅(qū)動:我國有些中小鋼廠滑動水口仍用人力驅(qū)動。所以國內(nèi)的滑動水口使用一段時間后,變形要比國外嚴(yán)重。液壓密封件不同。價格不同。為了盡早趕超國際水平,還要在質(zhì)量上下功夫,尤其是元器件的質(zhì)量要提高,這就需要做更多細(xì)致的工作。直到20世紀(jì)30年代它才較普遍地用于起重機、機床及工程機械?，F(xiàn)在，我國的液壓元件隨著從國外引進一些液壓元件、生產(chǎn)技術(shù)以及進行自行設(shè)計，現(xiàn)已形成了系列，并在各種機械設(shè)備上得到了廣泛的使用。其中，油缸做直線運動，馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)運動。 這是合理確定液壓執(zhí)行元件的類型、工作范圍、安裝位置及尺寸所必須的。 通常應(yīng)了解如下幾方面：(1)機器對負(fù)載特性、運動方程和精度的要求 由分析可知，機器對工作負(fù)載的類型是阻力負(fù)載，由于活塞桿的工作行程較短，水口打開與關(guān)閉的時間與整個周期相比很小，故可忽略摩擦及慣性負(fù)載，認(rèn)為負(fù)載為恒值負(fù)載。 負(fù)載分析與運動分析負(fù)載分析就是研究一部機器在工作過程中，它的執(zhí)行部件的受力情況。[7] 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)壓力與流量是液壓系統(tǒng)最主要的兩個參數(shù)。系統(tǒng)壓力損失包括管路的沿程壓力損失 、局部壓力損失和液壓閥類元件的局部壓力損失。通過改變流量控制閥口的開度來控制流入或流出執(zhí)行元件的流量，調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度?；赜凸?jié)流調(diào)速回路與進口節(jié)流調(diào)速比較有以下優(yōu)點：可承受負(fù)向載荷（即和運動方向相同的負(fù)載），缸有背壓，空氣不易滲入，運動平穩(wěn)；油液通過節(jié)流閥發(fā)熱后直接流回油箱冷卻，溫升較小，可減少對系統(tǒng)泄漏的影響。這種調(diào)速回路泵的泄漏對速度影響很大。2. 油路循環(huán)形式與油源形式的確定液壓系統(tǒng)油路循環(huán)形式有開式和閉式兩種。本系統(tǒng)采用三位換向閥實現(xiàn)液壓缸的換向，并采用Y型中位機能，因為換向閥中位時希望液控單向閥的控制油路立即失壓，單向閥才能關(guān)閉，定位鎖緊精度高。 液壓系統(tǒng)原理圖 液壓系統(tǒng)原理圖分析自動控制回路分析電磁換向閥11處于中位時，兩個液控單向閥構(gòu)成液壓鎖。通過設(shè)置壓力繼電器，可以實現(xiàn)水口開關(guān)的自動控制。工作原理如下：正常工作情況下，電磁換向閥12在彈簧作用下處于左位，由于單向閥的單向通流作用，此回路對水口的開啟與關(guān)閉不產(chǎn)生任何影響。所謂液壓泵卸荷，就是讓液壓泵以很小的輸出功率運轉(zhuǎn)，或以很低的壓力運轉(zhuǎn)，或讓液壓泵輸出很小流量的液壓油。正常工作時，手動換向閥9處于中位，此回路對系統(tǒng)工作不產(chǎn)生影響。正常工作時，電磁換向閥4通電，處于左位。(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。此外，對于采用單活塞桿液壓缸的系統(tǒng)，要注意活塞外伸和內(nèi)縮時的回油流量的不同：內(nèi)縮時無桿腔回油與外伸時有桿腔回油的流量之比，與兩腔面積之比相等。對于液控單向閥，除了本款換向閥中相關(guān)的注意事項外，為避免引起系統(tǒng)的異常振動和噪音，還應(yīng)注意合理選用其泄壓方式：當(dāng)液控單向閥的出口存在背壓時，宜選用外泄式，其他情況可選內(nèi)泄式。 液控單向閥外形尺寸 液控單向閥安裝尺寸6. 單向閥 單向閥示意圖查表177134，P17483，見［16］，可選：S10A0O型單向閥，參數(shù)如下：通徑10mm； 管式連接；開啟壓力0MPa； ；最大流量：30L/min； 單向閥外形及安裝尺寸 參看P17609,見［16］，可選用：JZQH10L型球芯截止閥，參數(shù)如下：通徑10mm； 公稱壓力：；螺紋連接型； 過濾器的選擇過濾器的選擇應(yīng)考慮以下幾點：(1)具有足夠大的通油能力，壓力損失小，一般過濾器的通油能力大于實際流量的二倍，或大于管路的最大流量。本設(shè)計在彎曲的地方可以用管接頭來實現(xiàn)彎曲。泄油管路：將液壓元件泄露的油液導(dǎo)入回油管或郵箱.控制管路：用來實現(xiàn)液壓元件的控制或調(diào)節(jié)以及與檢測儀表相連接的管路。在這里取=7。油路板邊長不宜大于 400mm。板式元件的液壓系統(tǒng)安裝、調(diào)試和維修方便，壓力損失小，外形美觀。若產(chǎn)品樣本中的液壓元件配有底板，則樣板可按底板提供的尺寸來制作。3．集成塊上液壓元件的布置。電磁換向閥布置在集成塊的前面和后面，先布置垂直位置后布置水平位置，要避免電磁換向閥的固定螺孔與閥口通道﹑集成塊固定螺孔相通。集成塊的視圖比較復(fù)雜，視圖應(yīng)盡可能少用虛線表達(dá)。（1）集中式 這種型式將液壓系統(tǒng)的供油裝置、控制調(diào)節(jié)裝置獨立于機器之外，單獨設(shè)置一個液壓站。 液壓泵的安裝方式液壓站裝置包括不同類型的液壓泵、驅(qū)動電動機及其