【文章內(nèi)容簡介】 都開始了滑動水口的生產(chǎn)試驗 ,70年代才真正在各大鋼廠正式使用?；瑒铀诠に囈言谌澜绶秶鷥?nèi)得到普及 ,我國在鋼包上也基本上都安裝了滑動水口。但應 該承認 ,我國滑動水口和世界水平還有一定距離。不過 ,近幾年的發(fā)展 ,已與世界水平相接近 ,并已出口到其他國家。 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 59 頁 第 6 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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 ,達到近乎沒有間隙的程度。通過 外 部的驅 動力量 ,移動下滑板 ,使上、下滑板產(chǎn)生平行位移 ,由于上、下滑板上都有同樣大小的注孔 ,且上滑板注孔連接上水口磚 ,直通鋼包內(nèi)鋼水 ,下滑板注孔連接下水口磚。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)。當上、下注孔錯開時 ,則注口關閉 ,澆注作業(yè)停止。由于滑板的移動是和水口連接在一起進行的 ,所以稱之為滑動水口。 滑動水口的組成 耐 火 材 料 部分 以福州中鋼公司使用的 GZHS50120為例 ,如圖 1所示 ,由座磚、上水口座、上滑板、下滑板、下水口磚組成。 圖 滑動水口的耐材部分 配套機構部分 為把上述耐材部分固定安裝在鋼包底部 ,因而需要配套機構 ,如圖 所示。 固定框架 :裝上滑板用 ,固定在鋼包上。 滑動框架 :裝下滑板用 ,用來平行位移。 開閉框架 :連接固定框架 ,托起滑動框架 ,施加面壓 ,安裝下水口磚。 下水口頂座 :托起下水口磚 ,將下水口磚與下滑板頂緊。 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 59 頁 第 7 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 防熱罩、防濺板 :防止鋼水飛濺和熱輻射。 傳動機構 :連接桿、傳動臂 ,把油缸的垂直動力轉為水平動力 ,推動下滑板移動。 冷卻機構 :由風冷管道組成 ,通過冷風降低機構的溫度 ,對彈簧進行冷卻 ,防止變形。 驅動機構 :由電 動缸或油缸組成。 圖 滑動水口的配套機構示意 滑動水口 的 分類 按滑板移動方式分 (1)往復式 ,我國滑動水口都是這種形式 ,它又可分為 : 1)單水口往復式 :上下滑板直線、往復平行移動。 2)雙水口往復式 :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。 3)單水口、雙面往復式 :有效利用滑板 ,延長了滑板使用時間。 4)三滑板往復式 :用于連鑄中間包 ,上、下滑板不動 ,只動中間滑板。 (2)旋轉式滑動水口 上下滑板圓弧形、旋轉移 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。 按施加面壓的方法分 (1)彈性機構 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 59 頁 第 8 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 彈性機構是利用彈簧的力量 ,對上、下滑板施加面壓。 美國弗洛康式 :彈簧安裝在下水口周圍下滑板下面。 瑞士英特斯特普式 :用 4個帶彈簧的螺栓與開閉框架連接 ,壓緊滑板。 瑞士的梅塔肯式 :整體組裝螺栓上有加 壓彈簧 日本咼川三菱一梅塔肯式系列 :利用固定 架上加壓螺栓與開閉框架相連。 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 動 板手加壓、油缸預加壓和掛鉤后加壓并用等。 (2)剛性機構 我國因彈簧生產(chǎn)始終不能滿足安全需要 ,因此國內(nèi)使用的大多是剛性結構 ,但剛性結構 ,弊病較多 ,大都是用大螺母加壓 ,加一些微調(diào)。逐漸 處于淘汰狀態(tài)。 按驅動方式分 人力驅動 :我國有些中小鋼廠滑動水口仍用人力驅動。 液壓驅動 :利用液壓站 ,通過液壓油缸進行驅動 ,在國內(nèi)和國外應用較為普遍。 電動缸驅動 :利用電動缸在鋼包上驅動 ,電源由吊車送下插頭和鋼包上電動缸相接通即可驅動 ,寶鋼目前用此方法。電動缸驅動為國內(nèi)今后的發(fā)展方向 ,這是因為我國液壓密封件質(zhì)量不過關 ,不能 保證長時間的安全使用。 風動缸驅動 :利用壓縮空氣連在鋼包的氣動缸上 ,就可以驅動 ,現(xiàn)只在停電時偶爾驅動。 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。由于滑動水口是在 400℃高溫下使用 ,對材質(zhì)要求很高。而國外生產(chǎn)的鋼材比國內(nèi)的好得多 ,成份也不一樣 ,我國生產(chǎn)的滑動水口機構 ,采用國產(chǎn)的普通材質(zhì)。所以國內(nèi)的滑動水口使用一段時間后 ,變形要比國外嚴重。 加工不同。國內(nèi)生產(chǎn)基本上用普通機床 ,完全由人力控制 ,加工公差由人為因素決定。而國外大多采用先進機床 ,加工公差由機床本身來 控制。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。 毛坯質(zhì)量不同。國內(nèi)的毛坯 ,尤其是鑄件毛坯 ,其熱處理工藝、外觀質(zhì)量等比較粗糙。而國外的毛坯質(zhì)量很高 ,非加工面及鋼板平面較國內(nèi) 平整很多 ,可以與國內(nèi)加工過的產(chǎn)品相比擬 ,而且國內(nèi)采用的鑄造工藝、熱處理及工藝也比國外差些 ,日前在國內(nèi)許多廠家努力下 ,國內(nèi)的毛坯 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 59 頁 第 9 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 質(zhì)量有了很大提高。 液壓密封件不同。國內(nèi)的密封件生產(chǎn)基本上不耐高溫 ,即使采用優(yōu)質(zhì)特殊材料制成 ,但由于制作質(zhì)量不過關 ,無法與進口產(chǎn)品相比。國外的油缸 ,可以長期或很長一段時間使用 ,無須維修。國內(nèi)生產(chǎn)的油缸 ,用不上幾爐 ,就得維修。這當然也有材料問題 ,但多數(shù)是由密封件引起的。 彈簧使用壽命不同。進口的彈簧使用很久也不以變形 ,并保持機構壓力 。國內(nèi)的彈簧即使最好 ,使用幾爐以后 ,就得更換。 價格不同。雖然國內(nèi)的水口質(zhì)量比國 外 差 ,但價格比國外低許多 ,具有價格優(yōu)勢 ,因此 ,能在國外立足。國內(nèi)的滑動水口 ,有很多是從國外引進的 ,并在逐步進行國產(chǎn)化。目前 ,國內(nèi)水口生產(chǎn)己系列化 ,質(zhì)量不斷提高 ,可逐步代替進口 產(chǎn)品。國內(nèi)最大的水口系列生產(chǎn)廠家屬溫州冶金集團公司 ,該公司從1985年開始研制生產(chǎn) ,與寶鋼聯(lián)合開發(fā)了用于 300t鋼包的 GZHS90～ 230滑動水口 ,圖 。 圖 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 ,滑動水口技術也在發(fā)展 ,安全、準確、方便、迅速是滑動水口生產(chǎn)發(fā)展的目標。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。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。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 ,這就需要做更多細致的工作。 ［ 4］ ［ 5］ 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 59 頁 第 10 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 設計內(nèi)容及要求 鋼水包滑動水口液壓系統(tǒng)設計來源于鋼廠 的實際工程，鑒于鋼包的高溫和惡劣的工作環(huán)境以及隨著鋼包的不斷增大，使人為控制滑動水口越來越困難，從而誕生了液壓驅動的滑動水口機構。該系統(tǒng)的誕生與應用提高了生產(chǎn)效率，方便了工人操作，調(diào)高了鋼廠自動化水平。在實際生產(chǎn)中，滑動水口開度需經(jīng)常調(diào)整，動作比較頻繁，如果壓力不足，水口無法打開或關閉，除無法澆鑄生產(chǎn)外，更嚴重的是，在澆鑄中因事故停澆時，大包水口若不能關閉，將使中間包 溢鋼而燒毀設備，甚至會造成人身傷亡事故發(fā)生。因此，設計合理可靠的大包滑動水口液壓系統(tǒng)非常重要 。 本課題主要針對鋼包滑動水口的功能、組成和工作特點以及鋼鐵廠的實際生產(chǎn)要求，設計一款驅動鋼包 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； 當事故斷電或其它原因要停止?jié)茶T時，緊急關閉滑動水口，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，能打開和關閉滑動水口 ； 大包轉離澆鑄位置或在等待位置時，要確?；瑒铀谝簤焊滓幱陉P閉狀態(tài) ； 液壓驅動系統(tǒng) 既可以實現(xiàn)自動控制，必要時又可以實現(xiàn)手動控制。 設計初始數(shù)據(jù)如下： 工作負載： 100KN 滑動水口打開速度 V2MAX=40mm/s 滑動水口關閉速度 V1MAX=40mm/s 滑動水口打開流量 2 15 / minQL? 滑動水口關閉流量 1 19 / minQL? 工作行程 L=110mm 設計進度計劃表 表 進度計劃安排 序號 階段日期 階段內(nèi)容 備注 1 收集資料、參觀實習、研讀資料計劃安排 2 方案設計 3 設計計算 4 圖紙設計 5 驗算與修改 6 撰寫說明書 7 圖紙打印、說明書裝訂、答辯準備 PPT 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 59 頁 第 11 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第 2 章 液壓傳動系統(tǒng)的設計 液壓傳動概述 液壓傳動有許多突出的優(yōu)點，因此它的應用非常廣泛，如一般工業(yè)用的 塑料加工 機械 、壓力機械、 機床 等；行走機械中的工程機械、 建筑 機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車 等； 鋼鐵 工業(yè)用的冶金機械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構等；發(fā)電廠渦輪機調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重機械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等；特殊技術用的巨型天線控制裝置、測量浮標、升降旋轉舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。 [6] 液壓傳動的發(fā)展概況 自 18 世紀末英國制成世界上第一臺水壓機算起，液壓傳動技術已有二三百年的歷史。直到 20 世紀 30 年代它才較普遍地用于起重機、機床及工程機械。在