热轧加热炉步进梁液压系统设计

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步进式加热炉液压系统原理的优化设计分析

步进式加热炉液压系统原理的优化设计分析


加 热 炉是 热 轧 带 钢 生 产 中 重要 的一 部 分 , 是 将 连 铸 或 初 它 轧 板 坯 加 热 到轧 机 所 需 要 的 温 度 , 板 坯 加 热 质 量 和 产 量 满 足 使
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一] 『 、
图 1 步 进 梁 升 降 、 平 移 机 构 示 意 图
轧 制 要求 的低 耗 能 的热 工 设 备 。 随着 轧 机 能 力 和 轧 件 尺 寸 的 增
大 , 及 节 能 降 耗 的 要 求 , 代 板 坯 加 热 炉 的结 构 日趋 复 杂 , 以 现 装
备 水 平 不 断 提 高 , 能 优 良 的 步 进 式 加 热 炉 逐 步 取 代 了 旧 的 推 性
wa kn — e m u n c ,t e e u i g g e ty e e g o s m ig a d s t f i g t e e u p n . l i g b a f r a e h n r d cn r a l n r y c n u n n a i y n h q i me t s
Ke r s wak n — e m u n c ;c r rd e v l e e d i h ;s e d c n r l ywo d : l i g b a f r a e a t ig a v ;d a weg t p e ~ o to
1 概 述

i  ̄: l 4
钢式 加 热 炉 。
2 步 进 式 加 热炉 的 动 作 步进 式 加 热 炉 靠 专 用 的 步 进 机 构 , 炉 内 做 矩 形 运 动 来 移 在 送 板 坯 。 它 的 主要 动 作 有 升 降 运 动 和 平 移 运 动 。 其 动 作 示 意 见

步进梁式加热炉液压系统优化设计

步进梁式加热炉液压系统优化设计

步进梁式加热炉液压系统优化设计摘要:结合步进梁的运动工况,分析了步进梁式加热炉液压系统的工作原理及其缺陷,并对原液压系统进行了优化设计,优化后的液压系统不但能满足系统的工况要求,还大幅提高了系统的可靠性和稳定性。

1 概述现代化的钢坯加热炉不断向大型化、高度自动化的方向发展,在低耗能、环保等方面也提出了更高的要求。

某钢厂热轧线步进式加热炉建于上世纪70年代,驱动方式为液压传动,至今该液压系统已经运行30多年,部分液压元件已淘汰,控制技术落后,控制精度低,已不能适应国家节能减排及当前该厂产能需求,急需对原液压系统进行改造和优化。

2 步进梁式加热炉原液压系统原理及其缺陷2.1步进梁加热炉工况分析为了钢坯的轻托轻放,步进梁周期动作为:步进梁上升(给定信号 加速→定速→中间减速→中间定速→中间加速→定速→减速→停止)→步进梁前进(给定信号→一次加速→二次加速→定速→一次减速→二次减速→停止)→步进梁下降(给定信号→加速→定速→中间减速→中间定速→中间加速→定速→减速→停止)→步进梁后退(给定信号→一次加速→二次加速→定速→一次减速→二次减速→停止)[1]。

步进梁运动轨迹与速度图如图1所示,运动周期为45秒。

起点上升649mm 下降649mm 后退600mm前进600mm 753l/min 43mm/s408l/min 23mm/s753l/min 43mm/s泵供502l/min 差动1338l/min 76mm/s 泵供502l/min 差动1338l/min 76mm/s 泵供251l/min 差动670l/min 38mm/s 502l/min 118mm/s314l/min 135mm/s 运行周期45s图1 步进梁周期运动轨迹与速度图2.2 步进梁加热炉原液压系统原理步进梁式加热炉液压原理简图如图2,该液压系统泵站采用了三台油压平衡型双联定量叶片泵泵供油,主泵最高工作压力17.5 MPa ,在压力为15MPa ,转速为960r/min 时,H 泵流量为157 L/min ,S 泵流量为94 L/min ,总流量为251L/min 。

步进式加热炉同步顶升液压控制系统设计

步进式加热炉同步顶升液压控制系统设计

XXXX大学毕业设计说明书学生姓名:学号:学院:专业:题目:步进式加热炉同步顶升液压控制系统设计指导教师:职称:职称:20**年12月5日摘要加热炉是将物料或者工件加热的设备。

在冶金工业中加热炉习惯上指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉。

步进梁式再加热炉是连轧生产线提供钢管再加热所有。

它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉子。

步进梁式加热炉设计一种连续式加热炉它是靠专用的步进机构,按照一定的轨迹运动,使炉内钢料一步一步地向前推进。

步进梁式加热炉炉底的结构和传动方式要根据出料的频率和炉子的生产能力决定,它要考虑被加工工件的尺寸参数和工地方面的尺寸大小。

所以必须严格计算其内部参数,保证炉子的生产和安全。

炉底机械采用双轮斜轨机构。

步进梁的升降和平移动作采用液压缸驱动。

加热炉炉床由固定梁和步进梁两部分组成,步进梁由双重轮对的多轴框架支撑,其外侧走轮由液压缸驱动,可以在倾斜轨道上滚动,使步进梁作上升或者下降运动。

上层托轮直接拖住步进梁,而步进梁则由另两个液压缸带动,实现平移运动。

关键词:步进梁式加热炉;步进梁;双轮斜轨式机构;液压传动AbstractHeating furnace is the material or workpiece heating equipment.In the metallurgical industry in the metal to heating habits heated to rolled into the industrial furnace temperature forging.Walking beam type furnace is provided to steel rolling line heating all again.It depend on special stepping machinery to make the work in the furnace stove a mechanized moving.Stepping beam furnace design a continuous reheating furnace of it is to rely on special stepping institutions,according to certain trajectory,making furnace of steel material within step forward.Step reheating furnace bottom structure and driving mode according to the material of the frequency and the production capacity of the stove,it should consider decision by the size of the machining parameters and the site of size.So must strictly calculation its internal parameters,guarantee the production and the stove safety.Furnace bottom machine adopts double inclined rail agencies.The rise and fall of walking beam by hydraulic cylinder for peace movement driven.Heating furnace bed by fixed girders and walking beam two parts,walking beam of by double round multiaxial framework,the lateral go round supported by hydraulic cylinder drive,can tilt orbit in rolling make walking beam rise or fall as sport.The upper roller direct tugged walking beam,and walking beam is driven by two other hydraulic cylinder,realize the shift movement.KeyWords:stepping beam furnace,walking beam,double inclined rail mon rail agencies,hydraulic transmission目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1步进式加热炉 (1)1.1.1步进式加热炉概述 (1)1.1.2选题背景 (4)1.1.3设计目的 (5)1.1.4设计方案 (7)2液压系统分析与设计 (9)2.1运动与负载分析 (9)2.1.1步进式加热炉原始数据 (9)2.1.2步进式加热炉工况速度曲线设计 (9)2.1.3计算稳态工作负载 (11)2.1.4拟定液压原理图 (12)2.2液压缸参数及其型号 (13)2.2.1平移液压缸受力分析 (13)2.2.2初选平移液压系统工作压力 (14)2.2.3平移液压缸主要参数及其选取型号 (14)2.2.4升降液压缸受力分析 (16)2.2.5初选升降液压系统工作压力 (18)2.2.6升降液压缸主要参数及其选取型号 (18)2.3液压泵参数及其型号 (19)2.3.1平移液压泵工作压力的确定 (19)2.3.2平移液压泵流量的确定 (19)2.3.3平移液压泵的选取 (20)2.3.4升降液压泵工作压力的确定 (20)2.3.5升降液压泵流量的确定 (20)2.3.6升降液压泵的选取 (20)2.4电动机参数及其型号 (21)2.4.1平移液压系统电动机参数及其型号 (21)2.4.2升降液压系统电动机参数及其型号 (21)2.5液压阀件参数及其型号 (22)2.5.1平移液压系统阀件参数及其型号 (22)2.5.2升降液压系统阀件参数及其型号 (22)2.6液压油管道的选择 (22)2.6.1油管的选用 (22)2.6.2液压油管管径的确定 (23)2.6.3液压油管管壁厚的验算 (23)2.7液压油管道的选择 (24)2.7.1平移液压系统油箱有效容积 (24)2.7.2升降液压系统油箱有效容积 (24)3液压系统性能验算 (25)3.1液压系统压力损失计算 (25)3.1.1平移液压系统压力损失 (25)3.1.2升降液压系统压力损失 (26)3.2液压系统发热温升计算 (26)3.2.1平移液压系统发热温升 (27)3.2.2升降液压系统发热温升 (27)4液压同步控制系统的设计 (29)4.1控制系统 (29)4.1.1电液比例位置控制系统 (29)4.1.2设计方案 (30)4.1.3传感器的选择 (30)4.1.4PLC的选择 (31)4.1.5控制系统I/O分配 (34)4.1.6梯形图编程 (35)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (44)附录 (45)1绪论1.1步进式加热炉1.1.1步进式加热炉概述随着西方资本主义社会在18世纪进入工业革命以来,社会的发展进入到了一个全新的速度。

机械设计制造自动化毕业设计步进式加热炉同步顶升液压控制系统步进式加热炉同步顶升液压控制系统开题报告

机械设计制造自动化毕业设计步进式加热炉同步顶升液压控制系统步进式加热炉同步顶升液压控制系统开题报告
发展前景 步进式加热炉有着其他加热炉无法比拟的优点,诸如,不拱钢,不粘钢,氧化 烧损少,脱碳少,加热时间短,加热操作灵活,易于和轧制节奏相匹配,加热过程 中不划伤,炉子长度不受限制(从理论上讲)自动化程度高,易于采用计算机控制 等优点。
因此尽管步进炉第一次投资费用较高,但是 1967 年 4 月由美国德兰公司设计的 二面供热的步进梁式炉首先在美国格兰那特城钢铁公司问世以来,接着同年 5 月由 日本中外炉公司为名古屋钢铁厂设计的世界上第二座步进梁式炉又相继投产,以后 步进式加热炉在世界上获得了长足的发展。
尤其是近 10 多年来,随着轧钢技术向着连续化,大型化,自动化,多品种,高 精度的发展,步进式加热炉为适应工艺的要求,也朝着大型化,多功能,高产,低 消耗和操作集成自动化的方向迈进。
可以预见,随着液压技术的不断进步,更加高自动化的加热炉会被人们所应用。
二、设计方案 (1)步进梁采用液压传动,使传动结构更加简单,省去了一套凸轮,齿轮结构, 占地面积小且传动平稳,很容易实现自动控制。步进式加热炉液压驱动及电控系统 中采用独特的油路设计,减少了机械运动部件因惯性对固定炉床的冲击,解决了炉 床抖动问题,大大减少了炉床对钢坯件的磨损问题。提高了安全性和实用性。并且 将控制器,继电器,电液阀相结合,实现了机电一体化控制,系统可靠性提高,可 扩展性与柔性增强。
(3)步进梁的升降和平移均采用电液比例阀来控制,其优点是控制调整灵活方 便,工作平稳。在设计过程中,应该考虑到步进梁平移时可能会产生很大的惯性冲 击,下降的时候依靠自身自重下降。当下降需要很大的流量,解决的方法是采用压 力补偿回路和差动回路。本系统采用了普通插装阀组成压力补偿回路,有效防止了 步进梁前移时产生的惯性冲击,很好的起到了缓冲的作用。
(2)加热炉炉床由固定梁和步进梁组成。步进梁由双重轮对的多轴框架支撑, 外侧走由 2 个升降缸驱动,从而使步进梁作上升或者下降运动。内侧托轮直接托 住步进梁,而步进梁直接由另一液压缸(1 个平移液压缸)带动,可在托轮上作前进 和后退运动,从而使步进梁作前进和后退运动。

步进式加热炉液压系统设计

步进式加热炉液压系统设计

步进式加热炉液压系统设计摘要步进式加热炉是一种靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。

广泛应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域。

本次设计任务是设计步进梁加热炉的液压系统,采用普通液压阀,由于在以一个运动周期中,要求能适应不同的负载变化和钢坯运动速度,要通过控制系统的流量来满足这些要求。

为了保证步进梁下降时平稳下降,在回路上采用了平衡阀,保证了其平稳下降。

为了实现钢坯在出现故障的时候能够在任意位置停止,系统加入了液压锁紧装置,以免出现系统失控。

关键词:步进式加热炉;普通液压阀;锁紧Step by step heating furnace hydraulic system designAbstractStep by step heating furnace use the beam at the bottom of the furnace of the cool steel beam to rise,to go ahead,to come down,to go back.It is widely used in the petroleum,chemical,metalllurgy,machinery,heat treatment,surface treatment,building materials,electronic,materials,light industry,chemical,pharmaceutical and other industries.The design in mainly to design the hydraulic proportioning system for the walking beam type furnace.,In this design,the normal hydraulic valve will be used.As we know the speed of the beam will change at the reason of the change of the load in a circle,so we must change the flow of hydraulic actuating cylinder.In order to ensure an steady decline when the walking beam goes down.,the balance valve is been used to ensure its steady decline.As the same time,we use locking acuipement to fasting the beam at any location in case of malfunction.Keyword: Walking beam type furnace; The normal hydraulic valve; Locking acuipement1 绪论 (1)1.1 背景及工艺 (1)1.2中国步进式加热炉炉门液压系统的现状与未来技术发展 (1)1.3步进式加热炉炉门升降液压系统的特点 (2)1.4加热炉的特点 (2)2 设计任务 (4)2.1 设计题目 (4)2.2 主要技术参数及要求 (4)2.3 设计方案 (5)2.4拟订液乐系统原理图 (5)2.4.1确定系统类型 (5)2.4.2选择液压基本回路 (6)2.5负载分析 (8)3 液压系统的计算与选型 (9)3.1 系统工作压力的确定 (9)3.2 执行元件的计算与选型 (9)3.2.1 升降液压缸 (9)3.3 执行元件速度的计算 (11)3.4 执行元件流量的计算 (12)3.4.1 升降液压缸 (12)3.5 绘制液压系统工况图 (12)3.5.1 流量循环图 (12)3.5.2 压力循环图 (13)3.5.3 功率循环图 (14)3.6 液压元件的选择和专用件设计 (15)3.6.1 液压泵的选择 (15)3.6.2 液压阀的选择 (16)3.6.3 蓄能器的选择 (16)4 液压系统的计算与选型 (19)4.1 油箱的选择 (19)4.2 滤油器的选择 (20)4.3 冷却器的选择 (21)4.4 管道的选择 (23)4.4.1 管道内径计算 (23)5 液压系统性能验算 (25)5.1 液压系统压力损失 (25)5.1.1 升降缸回路压力损失 (25)5.2 温升验算 (27)5.3集成阀块 (28)6 液压站的设计 (30)6.1 液压站的结构设计 (30)6.2 液压叠加回路设计 (30)6.3 液压系统的安装 (31)6.4 管路的安装和清洗 (32)6.5 液压系统的维护 (33)7. 环境分析 (34)7.1 环境污染 (34)7.2 机械工业(本部分主要尤指液压)对环境的危害和防治 (35)7.2.1液压工业对环境的危害 (35)7.2.2 解决方法 (36)结束语 (38)致谢 (39)参考文献 (40)1 绪论1.1 背景及工艺步进式加热炉是一种靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。

步进梁式加热炉液压系统工厂设计

步进梁式加热炉液压系统工厂设计
中 图分 类号 : T H1 3 7 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 8 — 0 8 1 3 ( 2 0 1 3 ) 1 1 — 0 0 5 3 — 0 4
F a c t o r y De s i g n o f Hyd r a u l i c S ys t e m f o r W a l k i n g Be a m F u r na c e
Hv d r a u l i c s P n e u ma t i c s& S e a l 8 / NO . 1 1 . 2 0 1 3
步进梁式 加热炉液压 系统 工厂设计
张龙工程 有 限公 司 , 北京 1 0 2 3 0 8 )
摘 要 : 介 绍 了 改 造 后 的 武 钢 一 热 轧 厂 步 进 梁 式 加 热 炉 液 压 系 统 工作 原 理 , 重 点 阐述 了 比例 阀和 插 装 阀相 结 合 在 大 流 量 步 进 梁 运 动速 度 控 制 上 的优 点 。根 据 改 造 现 场 实 际情 况 , 对 液 压 站 和 液 压 阀 台 进 行 了精 心设 计 。 关键词 : 步进梁式加热炉 ; 液 压 系统 ; 比例 阀 ; 插装 阀; 工 厂设 计
主 电机 功 率 7 5 k W, 转速 1 4 8 0 d mi n , 起 动前 电磁 溢 流 阀得 电 , 实 现 卸荷 起 动 。主 泵采 用 R e x r o t h公 司生 产 的A 4 V S O1 8 0 D R…恒 压 变量 柱 塞泵 , 四用 一备 , 工作 压
Ab s t r a c t : T h i s a r t i c l e i n t r o d u c e s t h e r e c o n s t r u c t e d p r i n c i p l e o f h y d r a u l i c s y s t e m f o r wa l k i n g b e a m f u r n a c e a t No 1 h o t r o l l i n g mi l l o f WI S C O, e l a b o r a t e s t h e a d v a n t a g e t h a t p r o p o r t i o n l a v a l v e a n d c a r t i r d g e v a l v e a r e u s e d t o c o n t r o l t h e s p e e d o f w a l k i n g b e a m mo t i o n i n t h e l a r g e l f o w h y d r a u l i c s y s t e m. Ac c o r d i n g t o t h e f a c t o f r e c o n s t r u c t e d l o c le a ,h y d r a u l i c s t a t i o n a n d s t a n d re a d e s i g n e d e l a b o r a t e l y . Ke y wo r d s : wa l k i n g b e a m f u na r c e ;h y d r a u l i c s y s t e m; p op r o r t i o n l v a lv a e; c a r t r i d g e v a l v e ;f a c t o r y d e s i g n

小型钢坯步进式加热炉液压传动系统设计

小型钢坯步进式加热炉液压传动系统设计

本科毕业设计(论文)通过答辩毕业设计(论文)外文摘要目次1引言 (1)2设计要求及原始数据 (2)2.1设计要求 (2)2.2工艺参数 (3)3设计计算及说明 (3)3.1负载分析及负载循环图 (3)4拟定液压系统原理图 (7)4.1液压回路的的选择 (7)4.2综合考虑其他问题 (10)5确定液压系统的主要参数 (12)5.1液压零件的选择 (12)5.2液压油的选择 (16)5.3液压系统性能验算 (18)结论 (24)致谢……………………………………………………………………………………25参考文献 (26)毕业设计(论文)开题报告1 引言液压传动是利用液体静止能来传递动力的液体传动,它是以液体为工作体质,进行能量传递和控制的一种传动方式。

本世纪50年代,液压技术迅速由军事工业转向民用工业,在机床、工程机械、压力机械、船泊机械、冶金机械、农业机械及汽车等行业得到了广泛的发展。

60年代以后,随着原子能技术、空间技术、电子技术等的迅速发展,使其应用更为广泛。

液压传动及其控制在某些领域内已占有压倒性的优势。

其特点如下: (Ⅰ) 借助油管的连接可以方便,灵活地布置传动机构,这是比较机械传动而言其优越的地方。

执行元件可以布置地离原动机较远的地方,方位也不受限制,由于液压缸推力很大,又加之极易布置,在工程机械中已得到广泛的应用,不仅操纵方便,而且外观美观大方。

(Ⅱ)液压传动与电力传动和气压传动相比,有重量轻,体积小的突出特点。

如液压泵和液压马达单位功率的重量指标可达到目前发电机和电动机的十分之一,液压类可达到0.025N/W,发电机和电动机约为0.03N/W,而用于直线往复运动的电动加力缸,单位功率的重量比是液压缸的八十七倍,电动受到磁饱和的限制,单位面积上的切向力不到10bar,而液压力可达到350bar,所以,液压泵和液压马达能容大。

(Ⅲ)可方便的无级调速,调速范围大。

传动中借助阀和变量泵,变量马达,可以实现大的无级调速,这是一般机械传动无法实现的,而液压传动的调速范围比可达到100:1,柱塞式液压马达最低稳定转速为1r/min,这也是电力传动很难达到的。

步进式加热炉电液比例液压系统的设计

步进式加热炉电液比例液压系统的设计

h d u i p o ot n lh d a l r p rin l h d a l y t m o e rh me h nc ld ii g Any i o r l cr — y r u i p o o t n y r a e r p r o a y r u i p o o o a y r u i s s l i c t c e fr h a t c a ia r n . v l s f e e to h d a l s c r p ri a ol s se y t m a d i y ia ic i o l i g b a f r a e h s b e o e T i tc n lg i b v l e t f r e d v l p d a d n t tp c c ru t f wak n e m u n c a e n d n . h s e h oo y s e au d o u t r e e o e n s l h s o l b x e d d fr i i f ce c , lw o t n f e e fr n e h u d e e t n e o t h g e e in y o c s s a d i p r ma c . n o
结合 宽 厚板 轧线 加 热炉 液压 系 统设 计要 点 ,对 电液 比
例 控制 的液 压 系统 及典 型 回路 进 行分 析 ,简 要 阐述 其 原理 , 为进 一步推 广应 用该 技术提 供参 考 。
液 压 气 动 与 密 封 /0 1年 第 1期 21
步进式加热炉 电液 比例 液压 系统 的设计
吴 世锋
( 京华 德液压 成套设 备 分公 司 , 北 北京

10 6 ) 0 1 5
要 : 进 炉 作 为 高速 线 材 、 材 、 步 棒 及板 材 轧 线 的 主 要 设备 之 一 , 炉底 机 械 驱 动 部 分 为 电液 比例 液 压 系 统 。对 步 进 炉 炉 底 机 械 电 液 比
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热轧加热炉步进梁液压系统设计摘要步进梁式加热炉具有加热速度快、温度均匀、操作灵活等优点,因而广泛的运用于现代冶金行业,它对提高钢材的产品质量,钢坯的成材率以及轧机设备的寿命由很大影响。

步进式连续加热炉靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。

本次设计主要是设计步进梁加热炉的液压比例系统,采用比例控制,对速度的要求较高,由于在以一个运动周期中,负载的变化以及对钢坯运动速度的不同要求,要通过控制系统的流量来满足这些要求。

为了实现对跑偏钢坯的校正,本系统加入对中液压缸来提前校正。

为了实现钢坯在出现故障的时候能够在任意位置停止,系统加入了液压锁紧装置,以免出现系统失控。

通过对系统的校核和验算,本系统满足工艺要求。

关键词:步进梁式加热炉;比例控制;液压系统AbstractWalking beam type furnace have many advantages, such as rupid speed of heating , homogeneity of heating temperature, flexibility of operation, so it has been used abroad in modern Metallurgy industry.It can improve the quality of steel products, the yield of billet, the life-span of rolling mill equipment.Walking beam type furnace use the beam at the bottom of the furnace or the cool steel beam to rise , to go ahead , to come down , to go back . So in this circle, the billet will be translated to the furnace for heating . In my graduation thesis, I will design the hydraulic proportioning system for the walking beam type furnace. As this system require strict movement of the beam, so proportional control will be used . As we know the speed of the beam will change at the reason of the change of the load in a circle, so we must change the flow of hydraulic actuating cylinder . In order to revise pass-line deflection of the billet, we use two horizontal cylinder to adjust thecentering of the billet ahead of the circle. At the same time, we use locking aquipement to fasting the beam at any location in case of malfunction.As the checking calculation of this system, it will meet process requirements.Key words:Walking beam type furnace; Proportional control; Pass-line deflection revise.目录摘要 (I)Abstract ....................................................................................................................................... I I 1.绪论 .. (1)1.1设计要求 (1)1.2液压传动简介 (2)2.设计要求及原始数据 (6)2.1设计要求: (6)2.2工艺参数: (6)3拟定液压系统原理图 (7)4 设计计算及说明 (9)4.1负载分析及负载循环图 (9)5.液压系统主要参数计算 (12)5.1初选系统工作压力 (12)5.2计算液压缸的主要结构尺寸 (12)5.3计算液压执行原件所需的流量 (13)5.3.1流量循环图 (13)5.3.2流量循环图 (13)5.4计算系统实际压力 (14)5.4.1计算压力 (14)5.4.2压力循环图 (15)6 液压元件的选择 (17)6.1液压泵的选择 (17)6.2电动机的选择 (17)6.3液压阀的选择 (18)6.4液压辅助元件的选择及计算 (22)6.4.1管道尺寸的计算 (22)6.4.2液压管及管接头的选择 (23)6.4.3过滤器的选择 (24)6.5油箱容量的确定 (26)7 液压系统性能验算 (27)7.1液压系统压力损失 (27)7.2液压系统的温升 (29)7.2.1计算液压系统的散热功率 (29)7.2.2冷却器散热面积的计算 (30)8 液压站的设计 (31)8.1液压站的机构设计 (31)8.2液压叠加回路设计 (31)8.3液压系统的安装 (32)8.4管路的安装与清洗 (33)8.5液压系统的维护 (33)结束语 (35)致谢 (37)参考文献 (36)1.绪论1.1设计要求步进梁式炉比推钢炉具有许多优点,因而成为新建轧厂的首选炉型。

热轧宽带钢厂的规模正向大型化发展,步进梁式炉的特点之一是炉长不受推钢长度限制,因而能适应轧机的小时产量增长的形势。

加热炉是钢铁企业热轧生产过程的关键设备之一,其性能直接影响到加热炉的能耗和最终钢材产品质量、钢坯成材率、轧机设备寿命以及整个主轧线的有效作业率。

目前在板材、棒材或线材的热轧生产中,广泛采用步进式加热炉对钢坯进行炉内步进式运送并加热.与直推式加热炉相比,其显著特点是加热速度快、温度均匀、操作灵活易于适应轧机的产量要求、不粘钢。

步进式连续加热炉靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。

炉子有固定炉底和步进炉底,或者有固定梁和步进梁。

前者叫做步进底式炉,后者叫做步进梁式炉。

轧钢用加热炉的步进梁通常由水冷管组成。

步进梁式炉可对料坯实现上下双面加热。

70年代以来,由于轧机的大型化,步进梁式炉得到了广泛应用。

同推钢式炉相比,它的优点是:运料灵活,必要时可将炉料全部排出炉外;料坯在炉底或梁上有间隔地摆开,可较快地均匀加热;完全消除了推钢式炉的拱钢和粘钢故障,因而使炉的长度不受这些因素的限制。

步进炉的主要优点是:工件和步进梁或炉底间没有摩擦,避免加热过程中工件底面被划伤。

工件依靠步进梁的运动在炉内前进,因此工件之间可以留同间隙,加热后的高温炉料不会互相粘连,还有利于缩短加热时间,减少工件的氧化和脱碳。

外形不太规整和厚薄不同的工件在装炉条件上有较宽的适应性。

停炉时炉内工件可以利用步进机械全部出空,必要时可以将工件倒退一段距离,从而避免了工件在高温下停留时间过长或重复加热所造成的氧化损失。

炉子长度不受推钢倍数的限制,但过长时工件跑偏量将增大。

通过改变工件之间的间隙、步进机械的水平行程和步进周期以调整炉子的生产能力。

步进炉是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉,利用耐火材料炉底支承工件、主要向工件上部单面供热的称步进底式炉。

上托轧钢厂在热轧钢材时,需要对钢坯进行加热。

为更好的保证钢材表面质量,使钢坯受热均匀,采用了步进加热方式.钢坯在加热过程中其前移为矩形运动: 即活动梁上升,将钢坯从固定梁起;活动梁前移,使钢坯往前步进一次;活动梁下降,将钢坯放在固定梁上;活动梁后退到原始位置,完成一个工作循环。

步进加热克服了直推式加热时钢坯下表面与支撑梁(固定梁)移动摩擦所产生的表面磨损;同时,克服了直推式的钢坯间相互靠拢的情况,可以使钢坯散开通过炉底,有利于钢坯加热。

由于步进加热独特的优越性,使其在现代冶金工厂得到了广泛应用。

步进式钢坯加热炉产品质量好、热效率高、操作灵活,适用于多种型材坯料的连续式加热.图1.1 步进梁式加热炉1.2液压传动简介步进梁采用液压传动,使传动结构简单,省去了一套凸轮、齿轮机构,占地面积小且传动平稳,容易实现自动控制,因此步进加热炉传动装置一般都采用液压驱动。

步进式加热炉液压驱动及电控系统中采用独特的油路设计,减少了运动部件因惯性对固定炉床的冲击,解决了炉床抖动问题;将可编程控制器、继电器、电液阀相结合,实现了机电液计算机一体化控制系统可靠性高,可扩展性与柔性强。

步进式加热炉用于初轧坯。

加热炉炉床由固定梁和步进梁组成。

步进梁由双重轮对的多轴框架支承,其外侧走轮由液压缸驱动,可在倾斜轨道上滚动,使步进梁作上升或下降运动。

其内侧托轮直接拖住步进梁,而步进梁则由另一液压缸带动,可在托轮上作水平前进和后退运动。

通过两缸的操作,使步进梁做矩形轨迹运动,各段运动的形成可以调节,操作方式可以连续或手动操纵,同一液压油源供步进梁传动,可以同时或交替动作;并可以逆向运动,作为倒空炉内钢坯之用。

图1.2 步进梁结构图液压传动是利用液体静止能来传递动力的液体传动,它是以液体为工作体质,进行能量传递和控制的一种传动方式。

本世纪50年代,液压技术迅速由军事工业转向民用工业,在机床、工程机械、压力机械、船泊机械、冶金机械、农业机械及汽车等行业得到了广泛的发展。

60年代以后,随着原子能技术、空间技术、电子技术等的迅速发展,使其应用更为广泛。

液压传动及其控制在某些领域内已占有压倒性的优势。

其特点如下:(Ⅰ) 借助油管的连接可以方便,灵活地布置传动机构,这是比较机械传动而言其优越的地方。

执行元件可以布置地离原动机较远的地方,方位也不受限制,由于液压缸推力很大,又加之极易布置,在工程机械中已得到广泛的应用,不仅操纵方便,而且外观美观大方。

(Ⅱ)液压传动与电力传动和气压传动相比,有重量轻,体积小的突出特点。

如液压泵和液压马达单位功率的重量指标可达到目前发电机和电动机的十分之一,液压类可达到0.025N/W,发电机和电动机约为0.03N/W,而用于直线往复运动的电动加力缸,单位功率的重量比是液压缸的八十七倍,电动受到磁饱和的限制,单位面积上的切向力不到10bar,而液压力可达到350bar,所以,液压泵和液压马达能容大。

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