需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 第一章 緒 論 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 鑄技術(shù)的簡介 連鑄設(shè)備在近些年有了長足的發(fā)展，依據(jù)連鑄機(jī)的發(fā)展和演變的不同，連鑄機(jī)可分為：立式、立彎式、弧形和水平式。依據(jù)一個(gè)機(jī)組（即共用一個(gè)盛鋼桶的幾臺(tái)連鑄機(jī)）所澆注坯流數(shù)的不同，連鑄機(jī)可分為：單流、雙流和多流連鑄機(jī)。工業(yè)中最多為 8流。 連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)所用的設(shè)備，實(shí)際上包括在連鑄作用線上的一整套機(jī)械設(shè)備。連鑄設(shè)備通?？煞譃橹黧w設(shè)備和輔助設(shè)備倆大部分。主體設(shè)備包括澆鑄設(shè)備 鋼包運(yùn)載設(shè)備，中間包及中間包小車或旋轉(zhuǎn)臺(tái)，結(jié)晶器及振動(dòng)裝置， 二次冷卻支撐導(dǎo)向裝置；拉坯矯直設(shè)備拉坯機(jī)、矯直機(jī)、引錠機(jī)、脫錠與引錠存放裝置；切割設(shè)備 火焰切割機(jī)與機(jī)械剪切機(jī)（擺式剪切機(jī)、步進(jìn)式剪切機(jī)等）。輔助設(shè)備主要包括：出坯及精整設(shè)備 輥道、拉（推）鋼機(jī)、翻鋼機(jī)、火焰清理機(jī)等；工藝設(shè)備 中間包烘烤裝置、吹氖裝置、脫氣裝置、保護(hù)渣供給與結(jié)晶潤滑裝置等；自動(dòng)控制與測量儀表 結(jié)晶器液面測量與顯示系統(tǒng)、過程控制計(jì)算機(jī)、測溫、測重、測長、測速、測壓等儀表系統(tǒng)。 在連續(xù)鑄鋼的生產(chǎn)線上，出拉坯矯直機(jī)脫錠后的連鑄坯需按用戶或下部工序的要求，將鑄坯切成定尺或倍尺。因此在所有的連鑄設(shè) 備中，切割設(shè)備是非常重要的一種設(shè)備。由于連鑄坯必須在連續(xù)的運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)切割，因而連鑄工藝對切割設(shè)備提出了特殊的要求，既不管采用什么型式的切割設(shè)備都必須與連鑄坯實(shí)行嚴(yán)格的同步運(yùn)動(dòng)。在連鑄機(jī)上采用的切割方法主要有火焰切割和機(jī)械切割兩類。采用火焰切割的優(yōu)點(diǎn)是：切割裝置重量輕，切割斷面比較整齊。機(jī)械剪切的優(yōu)點(diǎn)是：沒有金屬的燒損，可切成較短的定尺。一般，在板坯和大方坯連鑄機(jī)上，多采用火焰切割，在小方坯連鑄機(jī)上多采用機(jī)械剪切。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 連鑄設(shè)備的整個(gè)工藝流程如圖 1 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 1需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 連鑄機(jī) : 連鑄機(jī)可以把 鋼水直接連續(xù)地澆鑄成鋼坯，由煉鋼跨送來的盛滿鋼水的盛鋼桶裝在連鑄機(jī)的鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，通過中間包小車，把鋼水注入結(jié)晶器，在那里凝結(jié)成具有一定厚度的坯殼，即由引錠桿牽引著拉出結(jié)晶器，進(jìn)入第一至第八段二次冷卻夾輥，引錠桿是由拉矯輥驅(qū)動(dòng)的，鑄坯在二次冷卻區(qū)內(nèi)被霧化的冷卻水冷卻，繼續(xù)凝固。當(dāng)它通過最末一段二冷夾輥后，即被拉矯輥矯直，使之沿水平方向前進(jìn)。 鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)： 鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)有不同的運(yùn)動(dòng)形式，不同的工作性能，因而有不同的結(jié)構(gòu)形式。最簡單的旋轉(zhuǎn)臺(tái)只用一個(gè)轉(zhuǎn)臂，就能做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。一般的旋轉(zhuǎn)臺(tái)除了作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之外，還能使鋼包做 升降運(yùn)動(dòng)。多功能的旋轉(zhuǎn)臺(tái)還有鋼包傾倒裝置，鋼包蓋升降裝置和吹起裝置等。在鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，一般都有連續(xù)側(cè)重裝置，大都是在承托鋼包的鞍座上設(shè)置測力傳感器來實(shí)現(xiàn)的。 中間包小車： 中間包是鋼包與結(jié)晶器之間的中間容器。用鋼包運(yùn)來的鋼水先注入中間包，然后再經(jīng)過中間包注入結(jié)晶器中，使用中間包的作用是減少鋼水的靜壓力，是鋼流平穩(wěn)，以減小鋼流對結(jié)晶器內(nèi)鋼水的沖擊和攪動(dòng)。鋼水在中間包內(nèi)停留的時(shí)間，是非金屬夾雜物有時(shí)間上浮。在多流連鑄機(jī)上，是通過中間包將鋼水分配到每個(gè)結(jié)晶器。進(jìn)行多爐連澆時(shí)，可以在中間包內(nèi)存放一定數(shù)量的鋼水，以保 證在更換鋼包時(shí)能夠繼續(xù)澆鑄。 輥底式均熱爐： 設(shè)在鑄機(jī)和軋機(jī)之間的輥底式均熱爐，是連接鑄機(jī)和軋機(jī)的唯一工藝設(shè)備，其作用是連續(xù)不斷的接收鑄機(jī)產(chǎn)生的高溫板坯，經(jīng)過加熱和均熱后及時(shí)供給軋機(jī)合乎加熱質(zhì)量要求的薄板坯。當(dāng)軋機(jī)正常生產(chǎn)換工作輥，或者下游設(shè)備臨時(shí)出現(xiàn)故障時(shí)其調(diào)節(jié)和緩沖作用，也即在 “剛性”機(jī)組之間增加了爐子的“柔性”環(huán)節(jié)，使 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 當(dāng)兩機(jī)兩流工藝時(shí)，連接段的爐子還起到連續(xù)不斷轉(zhuǎn)運(yùn)遠(yuǎn)離軋線鑄機(jī)的連鑄熱坯任務(wù)，為擺動(dòng)的轉(zhuǎn)運(yùn)方式。 目前， 產(chǎn)線的連接段多采用直通輥底式爐型 ，爐型結(jié)構(gòu)簡單，并方便在線自動(dòng)控制的要求。因它僅需通過對每個(gè)爐輥速度變化的控制，就可完成與前面鑄機(jī)和后面軋機(jī)對鑄坯速度的同步要求，以及在爐內(nèi)快速運(yùn)坯拉開前后鑄坯間的間隙，使?fàn)t子具有緩沖與協(xié)調(diào)的能力。板坯還可根據(jù)軋線的工藝要求在爐內(nèi)正向運(yùn)送和反向運(yùn)送，或待軋時(shí)，鑄坯在爐內(nèi)出料端進(jìn)行前后擺動(dòng)等待。 兩機(jī)兩流工藝間距 25 米時(shí)采用兩座雙線輥底式均熱爐生產(chǎn)線并具有擺動(dòng)功能。爐子均為四段爐型（加熱爐段、運(yùn)輸爐段、擺動(dòng)爐段、存儲(chǔ)爐段）， 26個(gè)溫度控制區(qū)進(jìn)行側(cè)部上、下供熱。產(chǎn)生的煙氣，由爐子頂部三個(gè)排煙口分別進(jìn)入水平煙道， 經(jīng)滲冷稀釋、助燃空氣換熱器，爐膛壓力電動(dòng)調(diào)節(jié)煙閘，最后通過三座自立式鋼煙囪自然排出，并完成爐膛壓力三段（加熱與運(yùn)輸爐段、擺動(dòng)爐段、存儲(chǔ)爐段）自動(dòng)控制。 全爐共有 161個(gè)水冷式爐輥，每個(gè)爐輥的速度均可通過變頻器（一個(gè)爐輥一個(gè)）和每個(gè)爐輥所配置的 頻齒輪電機(jī)進(jìn)行單獨(dú)變速。5m/可正向或者反向轉(zhuǎn)動(dòng)。 板坯加熱溫度通常為 1100，溫差 10。為此加熱爐段的爐溫為 1200，其他爐段的爐溫為 1130用于均熱和保溫。不同的鑄速下板坯入爐溫度、爐溫與加熱制度、各爐段的控制區(qū)數(shù) 量、燒嘴數(shù)量及供熱能力是不同的。 擺動(dòng)爐段的的爐體鋼結(jié)構(gòu)系安放在下面框架式的擺動(dòng)車上，并通過擺動(dòng)車的支撐、定心、擺動(dòng)、對中定位、密封五個(gè)主要的環(huán)節(jié)完成板坯在高溫下的轉(zhuǎn)運(yùn)工作。 切機(jī)的類型、特點(diǎn)及選型 用于對軋件進(jìn)行切頭，切尾或剪切成規(guī)定尺寸（定尺）的機(jī)械稱為剪切機(jī)。根據(jù)剪切機(jī)刀片形狀，配置以及剪切方式等特點(diǎn)，剪切機(jī)可分為平行刀片剪切機(jī)，斜刀片剪切機(jī)，圓盤式剪切機(jī)和飛剪機(jī)。按驅(qū)動(dòng)力來分，可分為電動(dòng)和液需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 壓兩類剪切機(jī)。 平行刀片剪切機(jī)：兩個(gè)刀片彼此平行。用于橫向熱剪初軋坯（方坯，板坯）和其它方形和矩形斷 面的鋼坯，故又稱為鋼坯剪切機(jī)。有時(shí)，也用兩個(gè)成型刀片來冷軋管坯及小型圓鋼等。 斜刀片剪切機(jī)：兩個(gè)刀片中有一個(gè)刀片相對于另一刀片是成某一角度傾斜布置的，一般是上刀片傾斜，其傾斜角為 1 6。它用來橫向冷剪或熱剪鋼板，帶鋼，薄板坯，故又稱為鋼板剪切機(jī)。有時(shí)，也用于剪切成束的小型鋼材。 圓盤式剪切機(jī)：兩個(gè)刀片均成圓盤狀。用來縱向剪切運(yùn)動(dòng)中的鋼板（帶鋼）的邊，或?qū)摪澹◣т摚┘舫烧瓧l。一般均布置在連續(xù)式鋼板軋機(jī)的縱切機(jī)組的作業(yè)線上。 飛剪機(jī)；剪切機(jī)刀片在剪切軋件時(shí)跟隨軋件一起運(yùn)動(dòng)。用來橫向剪切運(yùn)動(dòng)中的軋件（鋼坯， 鋼板，帶鋼和小型型材，線材等），一般安裝在連續(xù)式軋機(jī)的軋制線上或橫切機(jī)組作業(yè)線上。 平行刀片剪切機(jī) 根據(jù)剪切軋件時(shí)刀片的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，平行刀片剪切機(jī)可分為上切式和下切式兩大類。 1上切式平行刀片剪切機(jī) 這種剪切機(jī)的特點(diǎn)實(shí)際下刀固定不動(dòng)，上刀則是上下運(yùn)動(dòng)的。剪切軋件的動(dòng)作由上刀來完成，其剪切機(jī)構(gòu)由最簡單的曲柄連桿機(jī)構(gòu)組成。除了剪切機(jī)本體之外，一般還配有定尺機(jī)構(gòu)，切頭收集與輸送裝置等。由于下刀固定不動(dòng)，為使剪切工作順利進(jìn)行，剪切的軋件厚度大于 30 60，需在剪切機(jī)后裝設(shè)擺動(dòng)臺(tái)或擺動(dòng)輥道，其本身無驅(qū)動(dòng)裝置。剪 切時(shí)，上刀壓著軋件下降，迫使擺動(dòng)臺(tái)也下降。當(dāng)剪切完畢，上刀上升時(shí)，擺動(dòng)臺(tái)在其平衡裝置作用下也回升至原始位置。此類剪切機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單，廣泛用于剪切中小型鋼坯。此外，隨著快速換刀的生產(chǎn)需要，也出現(xiàn)了能快速換刀的上切式平行刀片剪切機(jī)，用來剪切初軋鋼坯和軋板。當(dāng)然，其設(shè)備重量會(huì)有較大的增加，結(jié)構(gòu)也稍復(fù)雜些。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 2. 下切式平行刀片剪切機(jī) 這種剪切機(jī)的特點(diǎn)是：上下刀都運(yùn)動(dòng)，但剪切軋件的動(dòng)作由下刀來完成，剪切時(shí)上刀不運(yùn)動(dòng)。由于剪切時(shí)下刀臺(tái)將軋件抬離輥道，故在剪切機(jī)后不設(shè)擺動(dòng)臺(tái)，而且這種剪切機(jī)的機(jī)架不承受剪切力。由于上述兩 個(gè)特點(diǎn)，下切式平行刀片剪切機(jī)普遍用來剪切中型和大型鋼坯和板坯，以減輕整個(gè)剪切機(jī)組的設(shè)備重量。 本次設(shè)計(jì)所剪的鋼坯為連鑄小方坯 160 160和 180 225，因此選用平行刀片下切式剪切機(jī)。 剪切機(jī)按照驅(qū)動(dòng)力來劃分，可分為電動(dòng)和液壓兩類。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)又有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩種。大中型剪切機(jī)多采用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并以啟動(dòng)工作制進(jìn)行剪切。在大型剪切機(jī)上，除了采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)外，還可以采用液壓驅(qū)動(dòng)。采用液壓驅(qū)動(dòng)比電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn)： 在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動(dòng)力；同樣在同等的功率下， 液壓裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。 1)液壓裝置工作比較平穩(wěn)，便于實(shí)現(xiàn)頻繁及平穩(wěn)的換向； 2)液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速 ,還可以在運(yùn)行過程中進(jìn)行調(diào)速； 3)與電氣或壓縮空氣配合后液壓驅(qū)動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化； 4)液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，液壓缸和液壓馬達(dá)都能長期在失速狀態(tài)下工作而不會(huì)發(fā)熱，這時(shí)電氣驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置無法辦到的。此外，液壓元件能自行潤滑，使用壽命較長； 5)液壓元件易于實(shí)現(xiàn)通用化和自動(dòng)化； 6)用液壓驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比機(jī)械傳動(dòng)簡單。 綜上所述，雖然電動(dòng)剪切機(jī)在操作和維護(hù)方面簡單，但 與液壓剪切機(jī)相比，它的體積和重量大；而液壓剪切機(jī)卻不同，目前液壓技術(shù)已成熟，使操作和維護(hù)已不成問題，故本設(shè)計(jì)選用液壓剪切機(jī)。 因此，本次設(shè)計(jì)的最終選型為平行刀片下切式液壓剪切機(jī)。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 第二章 液壓剪切機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù) 剪切機(jī)型式： 油壓小車移動(dòng)式 被剪鋼坯斷面尺寸： 180 180 165 225 表鋼種： 27切 溫度： 750 拉坯速度： 2m/切小車及橫移輥道重量： 坯定尺長度： 片行程 刀片計(jì)算公式 H=h+f+q1+q2+s （ 2 式中： H 刀片行程（指刀片的最大行程）； h 被切鋼坯的斷面高度，這里取 h=180 f 是為了保證鋼坯有一些翹頭 時(shí)，仍能通過剪切機(jī)的必要儲(chǔ)備，通常50 75，這里取 60； 為了避免上刀片受鋼坯沖撞，而使壓板低于上刀的距離， 50取 0s 上下刀片的重疊量，取 s=5 20里取 s=10； 下刀低于輥道表面的距離， 20 里取 0； 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 故有： H=180+60+20+20+20=300片行程關(guān)系如圖 2示 圖 2行刀片剪切機(jī)刀片行程 1234片尺寸的確定 刃長度 因?yàn)樗O(shè)計(jì)的方坯剪切機(jī)，且屬于中型剪切機(jī)（ P=所以剪刃長度按如下公式計(jì)算： L=（ 2 （ 2 式中： L 刀刃長度， 被切鋼坯橫斷面的最大寬度， 25則： L=（ 2 （ 2 225=450 562.5 L=500 片斷面高度及寬度 h =(1.5)h (2b =h /(3) (2式中： h 刀片斷面高度， 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 h 被切鋼坯斷面高度， b 刀片斷面高度， 由鋼坯斷面尺寸： 180 180 165 225 ： h =(1.5)h =( 180=117 270 h =210mm b = h /(3)=70 84 b =70后根據(jù)表 8軋鋼機(jī)械（第三版） 剪切刀片的尺寸最后確定為 b h =70 210 800 由（表 8定的熱鋼坯剪切機(jī)基本參數(shù)。如下表 : 表 2最大剪切力 片行程 刃 長度 刀片斷面尺寸 理論空行程次數(shù) 次 /00 300 70 210 12 16 切機(jī)理論空行程次數(shù) 剪切機(jī)的每分鐘理論空行程次數(shù)代表了剪切機(jī)的生產(chǎn)率。理論空行程次數(shù)的提高受到電動(dòng)機(jī)功率和剪切機(jī)結(jié)構(gòu)形式的限制。理論剪切次數(shù)是指每分鐘內(nèi)剪刃能夠不間斷的上下運(yùn)動(dòng)的周期次數(shù)。因此，實(shí)際剪切次數(shù)小于理論空行程次數(shù)。依據(jù)設(shè)計(jì)要求和軋鋼機(jī)械（第三版） 8擇理論空行程次數(shù)為： 12 16次 / 切機(jī)能力參數(shù)計(jì)算 切過程分析 軋件的整個(gè)剪切過程可氛圍兩個(gè)階段，即刀片壓入金屬與金屬滑移。壓入階段作用在軋件的力，如圖 2 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 2件的剪切過程 當(dāng)?shù)镀瑝喝虢饘贂r(shí)，上下刀片對軋件的作用力 a，此力矩是軋件沿圖方向轉(zhuǎn)動(dòng)，而上下刀片側(cè)面對軋件的作用力 c 將力圖阻止軋件的轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著刀片的逐漸壓入，軋件轉(zhuǎn)動(dòng)角度不斷增大，當(dāng)轉(zhuǎn)過一個(gè)角度后便停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)力矩平衡，即 c。 軋件停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，刀片壓入達(dá)到一定深度時(shí)，為克服了剪切面上金屬的剪切 阻力，此時(shí)，剪切過程由壓入階段過渡到滑移階段，金屬沿剪切面開始滑移，直到剪斷為止。 行刀片剪切機(jī)的剪切力與剪切功 切公稱能力的確定 剪切機(jī)的力能參數(shù)包括剪切力和電機(jī)功率。剪切力是剪切機(jī)的主要參數(shù)，驅(qū)動(dòng)剪切機(jī)的電機(jī)功率及剪切機(jī)主要零件尺寸的確定，完全使用或充分發(fā)揮剪切機(jī)的能力都與剪切力有關(guān)。 在設(shè)計(jì)剪切機(jī)時(shí)，首先要根據(jù)所剪軋件最大斷面尺寸來確定剪切機(jī)公稱能力，它是根據(jù)計(jì)算的最大剪切力并參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和資料來確定的。 1） 235最大剪切力為： 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 (2式中： 被剪軋件最大的原始斷面面積， 被剪軋件材料在相應(yīng)剪切溫度下最大的單位剪切阻力， 軋鋼機(jī)械），取 00K 考慮由于刀刃磨鈍、刀片間隙增大而使剪切力提高的系數(shù)，其數(shù)值根據(jù)剪切機(jī)能力選擇，中型剪切機(jī)， K= 按鋼坯斷面尺寸： 180 180 80 180=32400 按鋼坯斷面尺寸： 165 225 165 225=37125 ： 100 165 225=N 2） 當(dāng)軋件材料為 27因?yàn)樵摷羟胁牧蠠o單位剪切阻力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所以最大剪切力為： (2式中： K 同軋件材料 K= 被剪軋件材料在相應(yīng)剪切溫度下的強(qiáng)度極限， 據(jù)表 8軋鋼機(jī)械），取 00 軋件最大的原始斷面面積， 根據(jù)上述 1） 中計(jì)算可知， 200 165 225=N 綜合以上計(jì)算結(jié)果，并考慮到今后剪切軋件品種的擴(kuò)大，且結(jié)合我國國標(biāo)所規(guī)定的系列標(biāo)準(zhǔn)，將剪切機(jī)公稱剪切力確定為 N。而實(shí)際工程中，考慮到我們設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的要求，確定為 N，相當(dāng)于 500 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 切功的計(jì)算 根據(jù)剪切功可以近似而方便的計(jì)算出鍵切機(jī)功率。剪切功與剪切力和刀片行程有關(guān)，當(dāng)不考慮刀片磨鈍等因素時(shí)，可按以下公式計(jì)算： A= h (2式中： A 剪切功， N m h 鋼坯厚度， m 最大剪切力， N 則： A= h=180 1000=963000 N m 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 第三章 液 壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 液壓系統(tǒng)是液壓機(jī)械的一個(gè)組成部分，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要同主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 計(jì)要求 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各部分的設(shè)計(jì)之前，必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。 1)剪體結(jié)構(gòu)比較簡單，最大的剪切力受工作液體壓力限 制，且要能夠保證不致過載和損壞。 2)液壓剪切機(jī)工作循環(huán)： 上刀下降，鎖緊 小車右移 下刀上升，剪切鋼坯 下刀下降（快退） 上刀升起 小車左移（快退）。 3)剪切運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)，為使機(jī)構(gòu)具有所要求的精確運(yùn)動(dòng)，需要依靠上下刀臺(tái)的平穩(wěn)和附加的約束來獲得，這均需 由液壓系統(tǒng)來控制。 計(jì)參數(shù) 剪切機(jī)型式： 油壓小車移動(dòng)式 被剪鋼坯斷面尺寸： 180 180 165 225 表鋼種： 27切溫度： 750 拉坯速度： 2m/要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 剪切小車及橫移輥道重量： 坯定尺長度： 定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) 壓缸的載荷計(jì)算 如圖 3有關(guān)系數(shù)標(biāo)注圖上，其中 作用在活塞桿上的外載荷包括工作載荷 軌的摩擦力 于速度變化而產(chǎn)生的慣性力 圖 3壓缸受力情況 切缸的載荷力 工礦分析： 剪切缸運(yùn)動(dòng)分為啟動(dòng)、工進(jìn)、快退三個(gè)動(dòng)作循環(huán)。 當(dāng)剪切缸啟動(dòng)時(shí)，液壓 缸負(fù)載只有下刀臺(tái)本身的重力， =4100N 式中： 工進(jìn)時(shí)，活塞桿承受剪切力，其外載荷是剪切力及下刀臺(tái)自重。 =106+4100 106N； 快退時(shí) ,工作負(fù)載主要是下刀臺(tái)本身重力，其值為負(fù)。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 G= 移缸的載荷力 橫移缸在啟動(dòng)過程中，其外載荷主要是小車和橫移輥道對導(dǎo)軌的摩擦力。 （ 3 式中： s 靜摩擦系數(shù)， s=表 3G 小車及剪體總重， N； 表 3 摩擦系數(shù) 導(dǎo)軌類型 導(dǎo)軌材料 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 摩擦系數(shù) 滑動(dòng)導(dǎo)軌 鑄鐵對鑄鐵 啟動(dòng)時(shí)： 低速（ ） 高速（ ） 動(dòng)導(dǎo)軌 鑄鐵對滾柱（珠） 淬火鋼導(dǎo)軌對滾柱 壓導(dǎo)軌 鑄鐵 =2+ 小車及橫移輥道重量， 7800N； 鋼坯重量， 239N； 剪體重量， 0000N； G=2+25239N； 外載荷： 3786N； 小車右移時(shí)，橫移缸外載荷為小車鋼坯、剪體、橫移輥道的重力和 剪切力對導(dǎo)軌產(chǎn)生的摩擦阻力，即車輪踏面在軌道上的滾動(dòng)摩擦阻力和車輪軸承的摩擦阻力。 摩擦阻力矩： 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 G+ d/2）； （ 3 式中： G 輥道車，剪體，鋼坯總重， G=225239N； 剪切力， 610 ； K 滾動(dòng)摩擦系數(shù)， K= 車輪軸承摩擦系數(shù)， = 車輪外徑 ， 50 d 軸承內(nèi)徑， d=70 故： 225239+610 ） （ 250/2+70/2） =610 N/載荷： 610 /125=62080N （ 3 小車左移時(shí)，小車受剪體及橫移輥道的重力對導(dǎo)軌產(chǎn)生的摩擦阻力，即車輪踏面在軌道上的滾動(dòng)摩擦阻力和車輪軸承的摩擦阻力。 同上 + d/2） =（ 178000+40000）（ 250/2+70/2） =303020N/ 外載荷： 03020/125= 升缸的負(fù)載力 抬升缸在抬升和下降過程均只受上刀臺(tái)及其相連機(jī)構(gòu)的自重相對于軸心向下的轉(zhuǎn)矩 T=G 800 404N m （ 3 式中： G 上刀臺(tái)及其相連機(jī)構(gòu)自重， G=7800N； 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 上刀臺(tái)重心到軸心距離，約為 故上刀臺(tái)下降時(shí)，抬升缸抬升，其外載荷 265N； （ 3 同理，上刀臺(tái)上升時(shí)，抬升缸下降，其外載荷 3265N； 各液壓缸的外載荷力計(jì)算結(jié)果 列于表 3公式： 活塞上載荷力 F= （ 3 m液壓缸的機(jī)械效率，一般取 里取m= 求得相應(yīng)的作用于活塞上的載荷力，并列于表 3 3 各液壓缸載荷力 液壓缸名稱 工況 液壓缸外載荷 活塞上載荷力 F/N 剪切缸 啟動(dòng) 4100 4316 工進(jìn) 106 106 快退 4316 橫移缸 啟動(dòng) 33786 35564 右移 62080 65342 左移 2424 2552 抬升缸 下降 3265 3437 上升 3437 選系統(tǒng)的工作壓力 壓力的選擇要根據(jù)載荷的大小和設(shè)備的類型來定，還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對某些元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對某些設(shè)備來需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 說，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看也不 經(jīng)濟(jì)，反之，壓力選得太高，對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必須要提高設(shè)備成本。一般來說，對于固定的尺寸不太受限制的設(shè)備，壓力可以選的低一些。具體選擇可參考下表 3 3載荷選擇工作壓力 載荷（ 50 工作壓力（ n=4 b 管道材料的抗拉強(qiáng)度，取 b=450道內(nèi)的流速可以參考表 3 表 3管道 推薦流速（ m/s） 液壓泵吸油管道 以下 液壓系統(tǒng)壓油管道 3 6 壓力高、油管短、粘度小取小值 液壓系統(tǒng)回油管道 3要管路內(nèi)徑表 管路名稱 通過流量（ L/ 允許速度（ m/s） 管內(nèi)徑 （ 管道壁厚（ 管內(nèi)工作壓力（ 所選管道的內(nèi)徑與壁厚（ 高壓吸油管 364 7 1 80， 10 高壓壓油管 268 5 34 0 40， 壓回油管 268 8 0， 3 低壓吸油管 171 0 65， 4 低壓壓油管 26 2， 壓回油管 41 0， 3 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 箱的有效面積的確定 油箱容量的經(jīng)驗(yàn)公式： V= （ 3 式中： a 與系統(tǒng)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系 數(shù)，（由文獻(xiàn)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集表 壓系統(tǒng)取 a=10 q 液壓泵每分鐘排出壓力油的容積，64+171=535L/： V=10 512=5350L 選標(biāo)準(zhǔn)值： V=6300L。 壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 算回路中的壓力損失 移缸回路的壓力損失 管路系統(tǒng)上的壓力損失由管路的沿程損失1P、管件 局部損失2P和控制閥的壓力損3P三部分組成： 1 2 3P P P P （ 3 1） 由于液體在同一管路中，液體的平均流速越大，它的沿程壓力損失就越大，因此，我門所需考慮的是橫移缸流量最大時(shí)即快速退回時(shí)進(jìn)油路的壓力損失。此管長 L=12，管內(nèi)徑 d=速退回時(shí)，通過流量 Q=10 3/用 礦物油型液壓油，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后油的運(yùn)動(dòng)黏度取524 . 6 1 0 /v m s ，油的密度為 38 5 0 /kg m 。 油液在管路中的實(shí)際流速為： 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 3222 . 6 8 1 0 3 . 7 9 /3 . 1 4 0 . 0 344Qv m （ 3 雷諾數(shù) e 53 . 7 9 0 . 0 3R 2 4 7 24 . 6 1 0 （ 3 圓形光滑管道，其臨界雷諾數(shù) 300L e 液流為紊流。 沿程壓力損失： 21 2d （ 3 式中： 沿程阻力系數(shù)，0 . 2 50 . 3 1 6 4 0 . 0 4 5 L 管道長度， L=12m d 管道內(nèi)徑， d=v 液體流速， v=s 液體的密度， =850 3/kg m 則： 211 2 3 . 7 90 . 0 4 5 8 5 0 0 . 1 10 . 0 3 2 P 2） 22 4 2 （ 3 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 式中： 局部阻力系數(shù)， = v 液體流速， v =s； 液體密度 ， =850 3/kg m 則： 228 5 0 3 . 7 94 1 . 1 2 0 . 0 2 72 P 3）控制閥的壓力損失 23 （ 3 式中： 閥的額定壓力損失， 通過閥的實(shí)際流量， L/Q 閥 的額定流量， L/據(jù)液壓原理圖，橫移缸快退時(shí)，壓力油從葉片泵出口到橫移缸的進(jìn)油路上，依次經(jīng)過單向閥，其額定壓力損失為 液換向閥，其額定壓力損失為 單向閥，其額定壓力損失為 則： 2 2 231 6 5 . 7 1 6 0 . 7 1 6 0 . 70 . 2 0 . 3 1 0 . 2 4 32 6 0 3 0 0 2 5 0 P 4） 1 2 3 0 . 1 1 0 . 0 2 7 0 . 2 4 3 0 . 3 8 P P M P 經(jīng)驗(yàn)算，實(shí)際壓力損失比估計(jì)的壓力損失小一些，符合要求。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 升缸回路的壓力損失 管路系統(tǒng)上的壓力損失由管路的沿程損失1P、管件局部損失2P和控制閥的壓力損3P三部分組成： 1 2 3P P P P 1）沿程壓力損失 由于液體在同一管路中，液體的平均流速越大，它的沿程壓力損失就越大，因此，我門所需考慮的是橫移缸流量最大時(shí)即快速退回時(shí)進(jìn)油路的壓力損失。此管長 L=12，管內(nèi)徑 d=速退回時(shí)，通過流量 Q=10 3/用 礦物油型液壓油，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后油的運(yùn)動(dòng)黏度取524 . 6 1 0 /v m s ，油的密度為 38 5 0 /kg m 。 油液在管路中的實(shí)際流速為： 3220 . 0 7 1 0 0 . 1 4 /3 . 1 4 0 . 0 2 544Qv m 雷諾數(shù) e 50 . 1 4 0 . 0 2 5R 7 64 . 6 1 0 圓形光滑管道，其臨界雷諾數(shù) 300L e 液流為層流。 沿程壓力損失： 21 2d 式中： 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 沿程阻力系數(shù)， 2R L 管道長度， L=12m d 管道內(nèi)徑 ， d=v 液體流速， v=s 液體的密度， =850 3/kg m 則： 211 2 0 . 1 40 . 8 4 2 8 5 0 0 . 0 0 3 40 . 0 2 5 2 P 2）局部壓力損失 22 4 2 式中： 局部阻力系數(shù) ， = v 液體流速， v =s； 液體密度， =850 3/kg m 則： 228 5 0 0 . 1 44 1 . 1 2 0 . 0 0 0 0 72 P 3）控制閥的壓力損失 23 式中： 閥的額定壓力損失， 通過閥的實(shí)際流量， L/要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 閥的額定流量， L/據(jù)液壓原理圖，橫移缸快退時(shí)，壓力油從葉片泵出口到橫移缸的進(jìn)油路上，依次經(jīng)過液控單向閥，其額定壓力損失為 液換向閥，其額定壓力損失為 則： 2234 . 4 1 4 . 4 10 . 2 0 . 3 0 . 0 . 0 2 76 0 1 5 P 4）進(jìn)油路上的壓力總損失 1 2 3 0 . 0 0 3 4 0 . 0 0 0 0 7 0 . 0 2 7 0 . 0 3 0 4 7 P P M P 經(jīng)驗(yàn)算，實(shí)際壓力損失比估計(jì)的壓力損失小一些，葉片泵的工作壓力滿足。 因橫移缸和抬升缸共用葉片泵，故其總壓力損失為： 0 0 . 5 9 4 0 . 0 3 0 . 6 2 4 M P 則定量泵各階段出口壓力分別為： 橫移小車啟動(dòng)時(shí)：1 1 . 1 7 0 . 6 2 4 1 . 7 9 4 P a 剪切前： 2 3 . 5 1 0 . 6 2 4 4 . 1 3 4 P a 剪切后： 3 1 . 1 8 0 . 6 4 2 1 . 8 2 2 P a 的壓力損失 管路系統(tǒng)上的壓力損失由管路的沿程損失1P、管件局部損失2P和控制閥的壓力損3P三部分組成： 1 2 3P P P P 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 1）沿程壓力損失 由于液體在同一管路中，液體的平均流速越大，它的沿程壓力損失就越大，因此，我門所需考慮的是橫移缸流量最大時(shí)即剪切工進(jìn)時(shí)進(jìn)油路的壓力損失。此管長 L=12，管內(nèi)徑 d=速退回 時(shí)，通過流量 Q=268L/10 3/用 礦物油型液壓油，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后油的運(yùn)動(dòng)黏度取524 . 6 1 0 /v m s ，油的密度為 38 5 0 /kg m 。 油液在管路中的實(shí)際流速為： 3224 . 4 7 1 0 3 . 5 6 /3 . 1 4 0 . 0 4 044Qv m 雷諾數(shù) e 53 . 5 6 0 . 0 4 0R 3 0 9 64 . 6 1 0 圓形光滑管道，其雷諾數(shù) 5 0 0 R 1 0液流為層流。 沿程壓力損失： 21 2d 式中： 沿程阻力系數(shù)，0 . 2 5 3 1 6 4 0 . 0 4 2R L 管道長度， L=12m d 管道內(nèi)徑， d=v 液體流速， v=s 液體的密度， =850 3/kg m 則： 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 211 2 3 . 5 60 . 0 4 2 8 5 0 0 . 0 6 80 . 0 4 0 2 P 2）局部壓力損失 22 2 2 式中： 局部阻力系數(shù)， = v 液體流速， v =s； 液體密度， =850 3/kg m 則： 228 5 0 3 . 5 62 1 . 1 2 0 . 0 1 22 P 3）控制閥的壓力損失 23 式中： 閥的額定壓力損失， 通過閥的實(shí)際流量， L/Q 閥的額定流量， L/據(jù)液壓原理圖，橫移缸工進(jìn)時(shí)，壓力油從葉片泵出口到橫移缸的進(jìn)油路上，依次經(jīng)過單向調(diào)速閥，其額定壓力損失為 液換向閥，其額定壓力損失為 則： 2232 6 8 2 6 80 . 2 0 . 3 0 3 9 93 0 0 3 0 0 P 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 4）進(jìn)油路上的壓力總損失 1 2 3 0 . 0 6 8 0 . 0 1 2 0 . 3 9 9 0 . 4 1 1 P P M P 由以 上計(jì)算結(jié)果，得小車 =啟動(dòng)、右移、左移時(shí)，葉片泵的出口壓力分別為： 122 0 . 0 0 . 4 1 1 2 0 . 4 1 10 . 9 5 0 . 4 1 1 1 . 3 6 1 P P a 經(jīng)驗(yàn)算，實(shí)際壓力損失比估計(jì)的壓力損失小，柱塞泵的工作壓力滿足使用要求。 算液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升 統(tǒng)的發(fā)熱功率 液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)外載荷輸出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高。 由于系統(tǒng)較復(fù)雜，故用下式計(jì)算發(fā)熱功率： P（ 3 式中： p 工作循環(huán)輸入主系統(tǒng)的平均功率， 執(zhí)行元件的平均有效功率， 對于本系統(tǒng)來說， P 是整個(gè)工作循環(huán)中柱塞泵、葉片泵的平均輸入功率： 11 n i i ii （ 3 式中： t 一個(gè)工作循環(huán)所用的總時(shí)間； iP，iQ， 分別為第 量、效率； 第 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 具體的iP，iQ，見表 3 表 3工況兩泵輸入功率 工況 額定 流量（ L/ 出口壓力（ 總輸入功率（ 時(shí)間 （ s） 變量泵 定量泵 變量泵 定量泵 變量泵 定量泵 小車啟動(dòng) 364 171 - - 很短 上刀下降 小車右移 364 171 - 鎖緊上刀 下刀上升 364 171 9 各缸快退 + 171 柱塞泵工作正常時(shí)，p=荷時(shí)p= 葉片泵工作正常時(shí)，p=： 1 4 . 0 8 5 1 2 4 . 8 1 9 4 . 0 8 1 9 1 1 . 9 6 7 . 0 6 1 0 2 . 03 0 0 . 7 5 0 . 8 5 0 . 7 5 0 . 8 5 0 . 7 5P K W 系統(tǒng)總輸出功率為 11 nw i ： （ 3 式中： 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 t 個(gè)工作循環(huán)所用的總時(shí)間， s