【正文】 tire hydraulic pressure opens the iron gate machine hydraulic system design, The control system uses hydraulic control flexibility, rapid advantages, as soon as changed formerly the manual control mutation for the hydraulic system recognition automatic control mutation. The Taphole driller from the beginning of the end of the work to return to the work space for parking, adopted hydraulic automatic control, does not need the manual intervention, enhanced has opened the hole ability and opens the hole speed, adapted the modernized largescale blast furnace request. This system mainly of the impact, the extension rock drill, advances and rotates four part of hydraulic control system position, The design of the topics issues of this part of the four hydraulic systems, And the total hydraulic system, the position and properties of checking system, It also explains the parts of the design process and calculating the necessary strength check.Key words taphole trill；hydraulic hystem design；hydraulic system recognition automatic control mutation55 / 63目 錄摘 要 IABSTRACT II目 錄 III1緒論 1 1 1 1 2 2 3 3 3 全液壓開鐵口機(jī) 3 3 32 .本課題的總體設(shè)計(jì)方案 5 設(shè)計(jì)要求 5 設(shè)計(jì)方案 5 5 7 7 工作載荷力矩的計(jì)算 7 小車在軌道上靜摩擦力的計(jì)算 8 開鐵口時(shí)所需驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算 8 液壓馬達(dá)的選擇 8 工進(jìn)時(shí)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的計(jì)算 8 快退時(shí)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的計(jì)算 9 液壓馬達(dá)的選擇 9 液壓馬達(dá)工作壓力的計(jì)算 9 液壓馬達(dá)實(shí)際流量的計(jì)算 9 液壓系統(tǒng)圖的擬定 10 11 回轉(zhuǎn)部分各參數(shù)計(jì)算 12 參數(shù)的計(jì)算 12 各階段的負(fù)載計(jì)算 13 執(zhí)行元件工作壓力的確定 18 液壓缸尺寸的計(jì)算 18 液壓缸工作面積的計(jì)算 18 液壓缸尺寸的計(jì)算 19 液壓缸強(qiáng)度校核 20 液壓缸聯(lián)接方式及材料選擇 20 缸筒壁厚和外徑計(jì)算 21 活塞桿強(qiáng)度驗(yàn)算 22 液壓缸固定螺栓的校核計(jì)算 23 液壓缸工作壓力、流量和功率的計(jì)算 24 液壓缸工作壓力的計(jì)算 24 液壓缸輸入流量的計(jì)算 24 液壓缸輸入功率的計(jì)算 25 液壓系統(tǒng)圖的擬定 255 總液壓系統(tǒng)圖的確定 26 總液壓系統(tǒng)的分析 27 液壓回路的選擇 27 總液壓系統(tǒng)原理圖的確定 27 總液壓控制系統(tǒng)組成及控制原理 30 總液壓系統(tǒng)控制下的自動(dòng)作業(yè)過程 31 總液壓系統(tǒng)鉆孔前的控制過程 31 總液壓系統(tǒng)在鐵口鉆穿后的控制過程 316 液壓元件的選擇及輔助裝置的確定 32 液壓泵的選擇 33 閥類元件的選擇 34 液壓閥的選取原則 34 液壓閥的選擇 35 液壓輔件的確定 36 油箱容積的確定 37 油管尺寸的確定 37 38 39 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率的計(jì)算 40 液壓系統(tǒng)的散熱功率的計(jì)算 417 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算 42 系統(tǒng)壓力損失的驗(yàn)算 43 快進(jìn)時(shí)壓力損失的驗(yàn)算 43 工進(jìn)時(shí)壓力損失的驗(yàn) 46 快退時(shí)壓力損失的驗(yàn)算 47 總壓力損失的確定 50 閥及壓力繼電器調(diào)整壓力的確定 51結(jié) 論 51致 謝 52參考文獻(xiàn) 531緒論 開鐵口機(jī)是高爐出鐵時(shí)打開鐵口的重要機(jī)械，它的可靠性和使用性能直接關(guān)系到高爐的生產(chǎn)效率。21世紀(jì)初，該公司生產(chǎn)的HS573—GH型全液壓開口機(jī)，隨著爐前設(shè)備的引入，先后在武鋼6BF、7BF，馬鋼新區(qū)1BF、2BF，韶鋼6BF，太鋼8BF，本鋼6BF、7BF、8BF和寶鋼4BF使用，這一新技術(shù)的應(yīng)用，對提高中國爐前設(shè)備自動(dòng)化水平起到了積極的推動(dòng)作用。目前,高爐開鐵口機(jī)根據(jù)動(dòng)力源可以分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液壓三種類型。根據(jù)開鐵口機(jī)推進(jìn)部分機(jī)械設(shè)計(jì)得知，該開鐵口機(jī)在工作時(shí)所需的推進(jìn)力F=20KN，工作壓力為16Mpa。調(diào)速方式的選擇:開口機(jī)旋轉(zhuǎn)到位后，進(jìn)給部分在液壓馬達(dá)的恒速帶動(dòng)下,開始打鐵口，為了保證液壓馬達(dá)壓力和速度的穩(wěn)定，直到開口機(jī)順利打開鐵口,系統(tǒng)可采用進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速,保證鉆桿穩(wěn)定、平衡地推進(jìn)。所以由式()可得 從而可計(jì)算出工進(jìn)的時(shí)間。所以計(jì)算如下：由于此處采用的是雙作用單活塞桿式液壓缸結(jié)構(gòu)，為了讓其能正常工作，還應(yīng)考慮兩端耳環(huán)的連接情況。它能以較短的緩沖行程吸收最大的動(dòng)能。 液壓缸工作壓力、流量和功率的計(jì)算 液壓缸工作壓力的計(jì)算查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊液壓分冊》，~，故暫定工進(jìn)時(shí)=，快速運(yùn)動(dòng)時(shí)=。開鐵口機(jī)旋轉(zhuǎn)到爐口后需停止運(yùn)動(dòng)，推進(jìn)部分開始進(jìn)給，為了實(shí)現(xiàn)這一順序動(dòng)作，可在回轉(zhuǎn)部分設(shè)置一行程開關(guān)來完成。各換向閥既能接受手動(dòng)按鈕控制，又能接受行程開關(guān)或壓力繼電器的控制。初算時(shí)可按下式確定。③疊加式液控單向閥的選擇，查表選取單向閥型號為S20AO，額定流量200L/min。 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率的計(jì)算液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)外載荷輸出的有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高，液壓系統(tǒng)的功率損失計(jì)算就是其散熱功率的計(jì)算。所以進(jìn)油路由式()得 =(Mpa)閥12是疊加式節(jié)流閥，150L/min， L/min。這樣系統(tǒng)可有效地提高作業(yè)安全性和作業(yè)效率，降低作業(yè)強(qiáng)度。同時(shí)還要感謝四年來曾經(jīng)傳授我知識的各位教師是他們淵博的知識和高尚的人格激勵(lì)我完成大學(xué)學(xué)業(yè)。進(jìn)油路由式()得： =)，140L/min。 判斷管中油液的流態(tài)(m/s)故管中的流態(tài)為層流，沿程阻力系數(shù)為： 進(jìn)油管上的壓力損失由式()得:(MPa)所以推進(jìn)部分系統(tǒng)的沿程損失為：(MPa)2)回轉(zhuǎn)部分的系統(tǒng)沿程損失 根據(jù)工藝布置估算該部分系統(tǒng)的進(jìn)油管長度為1m，管徑為28mm，選用46?？鼓ヒ簤河?，工作溫度下的粘度，密度。也可以用于液壓系統(tǒng)中，起吸收壓力脈動(dòng)及減少液壓沖擊的作用。控制閥的流量一般要選得比實(shí)際通過的流量大一些，必要時(shí)也允許有20%以內(nèi)的短時(shí)間過流量。當(dāng)推進(jìn)馬達(dá)帶動(dòng)釬桿釬頭從鐵口拔出，使5YA斷電，3YA通電，換向閥10換向，換向閥9處于中位，推進(jìn)部分停止工作。各液壓泵給系統(tǒng)供油，先導(dǎo)型電磁溢流閥(、)限制系統(tǒng)工作壓力及控制各部分的工作狀態(tài)。 總液壓系統(tǒng)原理圖的確定①控制油路的擬定現(xiàn)代工業(yè)需要高度的自動(dòng)化，爐前開鐵口屬于高溫作業(yè)，一不小心，設(shè)備就可能被鐵水燒壞。由式 ()得 因?yàn)榛钊麠U直徑，所以活塞桿強(qiáng)度滿足要求。③活塞的導(dǎo)向安裝活塞外圓的導(dǎo)向環(huán)，具有精確地導(dǎo)向作用，并可吸收活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生側(cè)向壓力。 ()由式()可得 (mm)因此這里可以將最小導(dǎo)向長度適當(dāng)增大一些，最終取。 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值工 況負(fù) 載 組 成負(fù) 載 值（F/KN）推力(F/)/KN啟 動(dòng)F啟 = Ffs快 進(jìn)F進(jìn) = Ffd+Fm恒 速F恒 = Ffd制 動(dòng)F制 = Ffd—Fm工 進(jìn)F工 = Ffd+Fg快 退F退 = Ffd注：查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊液壓分冊》，取液壓缸的機(jī)械效率=。 液壓馬達(dá)實(shí)際流量的計(jì)算其實(shí)際流量可由下式進(jìn)行計(jì)算： ()式中 ———液壓馬達(dá)的實(shí)際流量(L/min)；———液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)排量()； ———液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速()。進(jìn)行總體運(yùn)動(dòng)狀況分析，開鐵口中，轉(zhuǎn)釬部分、沖擊部分和推進(jìn)部分運(yùn)動(dòng)時(shí)，這時(shí)回轉(zhuǎn)部分不能運(yùn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)液壓缸的活塞桿需保持固定的伸長值，使鉆桿軸線與鐵口軸線一致，順利完成對鐵口的打開；同時(shí)當(dāng)回轉(zhuǎn)部分運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)鉆進(jìn)部分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)釬部分、沖擊部分和推進(jìn)部分這三部分也不能運(yùn)動(dòng)，不然可能破壞某些部件，發(fā)生事故。 進(jìn)人21世紀(jì)，國內(nèi)外高爐開始向大型化和特大型化方向發(fā)展，在高爐操作中，爐前設(shè)備面臨著比較突出的問題，即現(xiàn)有各機(jī)型開口機(jī)在功能與功率方面滿足不了開鐵口工藝要求，尤其是2000m3等級以上的高爐，冶煉強(qiáng)度高、鐵口深，采用高強(qiáng)度無水炮泥堵鐵口，炮泥在鐵口中燒結(jié)時(shí)間長，且變素很大，造成開口困難、鐵口孔道不規(guī)則、出鐵時(shí)間難以控制影響爐內(nèi)操作、鐵口深度不穩(wěn)定且難維護(hù)等，集中反映六個(gè)問題: l)開鐵口時(shí)間長10min—30min； 2)鉆桿消耗大3—5根/爐； 3)鐵口侵蝕快； 4)正點(diǎn)率較差67%； 5)鐵口合格率較差51%； 6)泥炮的打泥量不穩(wěn)； 對我國300m3以上的206座高爐進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，各機(jī)型開鐵口機(jī)使用情況大致如下：%，%，%，%，%，%。 2)20世紀(jì)90年代初期，DDS公司第二代開口機(jī)(CHQ2000)在武鋼3BF使用，采用沖鉆分離式，此機(jī)與CHQ1000型相比，轉(zhuǎn)速提高了25%，扭矩提高了30%，沖擊功提高了40%。