连铸大包滑动水口液压系统设计毕业设计答辩.ppt

安徽工业大学,毕业设计答辩,题 目：连铸大包滑动水口液压系统设计 学 院：机械工程学院 班 级：机081 姓 名： 学 号： 指导老师：,课题简介,滑动水口是安装在钢包底部的装置，是连铸机的关键设备之一。钢水包滑动水口液压系统主要为滑动水口的开启与关闭提供动力并实现位置控制。 本文阐述了大包滑动水口的组成及工作原理，并详细介绍了根据工艺要求来设计液压回路。主要包括系统的设计与计算以及液压元件的选型、集成块的设计、油箱的设计、泵站的设计等。该系统要使滑动水口在一定负载下按给定速度打开与闭合，并能实现点动，以控制水口开度的大小，从而控制钢水流下的速度，同时考虑到突然停电的情况，系统中设置了蓄能器，使系统在泵停止工作时，滑动水口仍能开关两到三次，从而防止钢水在钢包中冷却凝固。,内容概要,第一章 绪论 第二章 液压传动系统的设计 第三章 液压元件的选择 第四章 液压集成油路的设计 第五章 液压站的设计 第六章 液压系统的性能验算 第七章 总结 第八章 致谢,第一章 绪论,1.活动水口简介 所谓滑动水口,就是利用安装在钢包底部铁壳外面的两块用耐火材料制成的平板(上面的称上滑板,下面的称下滑板),并依靠机械的力量把两块板靠紧,达到近乎没有间隙的程度。通过外部的驱动力量,移动下滑板,使上、下滑板产生平行位移,由于上、下滑板上都有同样大小的注孔,且上滑板注孔连接上水口砖,直通钢包内钢水,下滑板注孔连接下水口砖。当上、下注口在移动中重合时,钢包内钢水,可通过上水口砖、上滑板、下滑板、下水口砖流出,进行浇注作业。当上、下注孔错开时,则注口关闭,浇注作业停止。,滑动水口示意图,第一章,2.课题背景与意义 在推广氧气转炉炼钢之后，钢铁工业飞速发展，轧钢生产发展得很快, 铸锭与炼钢的矛盾日趋尖锐。连续铸钢技术的应用, 使整个钢铁工业发生了革命性的转变, 所以有人曾说过：“炉外精炼、森吉米尔轧机和连铸是当代钢铁工业中三项最重要的新技术。”大包滑动水口是连铸的关键设备之一，滑动水口是安装在钢包底部的装置,一千多度的钢水,就是经过它进入中间包或激振器内,滑动水口可以随时开闭,起到控制钢温、调节钢流的作用,保护着钢包下面的设备和操作人员的安全。从塞棒式控制钢流开始,逐步发展到装在包外的滑动水口机构,从刚性机构发展到稳定的弹性机构,安全性大幅提高。现在,国内各大钢厂越来越多地使用先进的滑动水口,但多数是进口的,国产化程度还有待提高。,第一章,滑动水口的驱动方式可分为：人力驱动、液压驱动、电动缸驱动、风动缸驱动。钢水包滑动水口液压系统设计来源于某钢铁厂的实际工程，鉴于钢包的高温和恶劣的工作环境以及随着钢包的不断增大，使人为控制滑动水口越来越困难，从而诞生了液压驱动的滑动水口机构。该系统的诞生与应用提高了生产效率，方便了工人操作，调高了钢厂自动化水平。在实际生产中，滑动水口开度需经常调整，动作比较频繁，如果压力不足，水口无法打开或关闭，除无法浇铸生产外，更严重的是，在浇铸中因事故停浇时，大包水口若不能关闭，将使中间包溢钢而烧毁设备，甚至会造成人身伤亡事故发生。因此，设计合理可靠的大包滑动水口液压系统非常重要。,第一章,3设计内容及要求 本课题主要针对钢包滑动水口的功能、组成和工作特点以及钢铁厂的实际生产要求，设计一款驱动钢包滑动水口的液压系统，对液压系统提出如下要求： （1）滑动水口能够快速和和慢速的开闭； （2）当事故断电或其它原因要停止浇铸时，紧急关闭滑动水口， 切断钢包的钢水流入中包； （3）大包在浇铸位置时，要求在满足浇铸条件时，能打开和关闭 滑动水口； （4）大包转离浇铸位置或在等待位置时，要确保滑动水口液压缸要处于关闭状态； （5）液压驱动系统既可以实现自动控制，必要时又可以实现手动控制。,第二章 液压系统设计,1.负载分析与运动分析 负载分析可简化为：,运动分析可简化为：,第二章,2.确定液压系统主要参数,液压缸尺寸：100/50-110mm 系统压力：19mpa,液压缸简图,第二章,3.选择基本回路,（1）进口节流调速回路 （2）锁紧回路与换向回路 （3）卸荷回路 通过二位四通电磁换向阀实现 （4）蓄能器回路 通过蓄能器、单向阀、溢流阀、电磁换向阀实现 （5）紧急关闭回路 通过单向阀与电磁换向阀实现,进口节流调速回路,锁紧回路,蓄能器回路,第二章,4.组成系统回路,液压系统原理图,第三章 液压元件的选择,主要包括： （1）油泵、电机、联轴器的选择 （2）各类控制阀：压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀的选择 （3）过滤器、蓄能器、冷却器的选择 （4）管道尺寸的计算 （5）压力表、流量计、液位温度计的选择 各原件的选择方法、型号、尺寸等详细见说明书。,第四章 集成油路块的设计,油路块是一块较厚的液压元件安装板，用螺钉将板式液压元件安装在油路板的正面或者各个侧面（保持底面或某一个面为安装固定面），在正面对应的孔与液压阀的各孔相通，各孔间按照液压系统原理图的通路要求，在油路板内部钻纵、横孔道，在孔口开有螺纹，安装管接头用以接管。 所设计的集成块见所附图纸。,第五章 液压站的设计,液压站是由液压油箱，液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器，滤油器，液面指示器和清洗孔等。液压站装置包括不同类型的液压泵，驱动电机及其它们之间的联轴器等，液压控制装置是指组成液压系统的各阀类元件及其联接体。它是液压系统的动力源，可按机械设备工况需要的压力、流量和清洁度，提供工作介质。 所设计的油箱与液压站见所附图纸。,第六章 液压系统性能验算,表2-1：cu、ag表面能的计算值,1.系统压力损失计算 系统压力损失包括管路的沿程压力损失、局部压力损失以及各类阀的压力损失。计算和查表可得回路中的压力损失约为0.7mpa。,2.系统效率的计算,进口节流调速回路简图,第六章,计算可得回路的效率为75.4% 已知液压泵的效率为92%，电动机的效率为87.5%，液压缸的效率为92%，所以液压系统的总效率约为55.8%。,3.系统温升的计算 液压系统的压力、容积和机械损失构成总的能量损失，这些能量损失转化为热量，使系统的油温升高，由此产生一系列不良影响。为此，必须对系统进行发热量计算，以便对温升加以控制。 计算可得本系统温升约为9.7 ，所以本系统温升较小，满足使用要求,第七章 总结,大包滑动水口是连铸的关键设备之一，滑动水口是安装在钢包底部的装置,一千多度的钢水,就是经过它进入中间包或激振器内,滑动水口可以随时开闭,起到控制钢温、调节钢流的作用,保护着钢包下面的设备和操作人员的安全。本文设计的滑动水口液压驱动系统能够有效的控制水口的启闭，并能达到以下要求： （1）滑动水口有能够快速和慢速开闭； （2）当事故断电或其它原因要停止浇铸时，紧急关闭滑动水口，切断钢包的钢水流入中间包； （3）大包在浇铸位置时，在满足浇铸条件时，能打开和关闭滑动水口； （4）大包转离浇