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辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第V页 1580热轧运输链试样采集装置液压系统 摘要1580热轧生产线是当今先进的热轧生产线，代表着目前我过热轧生产的水平。其产品规格薄、性能好、表面光洁，适合国民经济和人民生活需要，得到广泛应用。因此其质量检测环节尤为重要。1580运输链试样采集液压系统是运输链上的一个重要环节。本系统主要由压辊升降和试样小车移动两条回路。本设计针对现场生产情况的需要，结合液压传动技术、理论力学等知识的综合应用，通过液压系统方按的拟定、外负载的分析计算、执行元件的选择、液压控制阀的选择、系统性能验算和能源及辅助元件的选择等过程，对系统中两条回路分别进行了合理的设计，对各元件的选择进行了详细的说明，使其完全满足现场工作需要。关键词：液压系统，压辊系统，试样 Samples collection devices of the transport chain hydraulic system in 1580 hot-rolledAbstract1580 hot-rolling production line is advanced hot-rolling production line in todays, represents the level of hot-rolled production. Thin specifications of their products, performance, and smooth surface suitable for the needs of the national economy and peoples living standard has been widely used. Therefore particularly important aspect of quality. Samples collection devices of the transport chain hydraulic system in 1580 hot-rolled is an important part. The system is mainly by the pressure roller and take-off and landing vehicle mobile two-loop sample. The design for the needs of field production, combined with hydraulic transmission technology, theoretical mechanics, such as the comprehensive application of knowledge, through the hydraulic system in accordance with the formulation side, the analysis of external load, the implementation of the choice of components, hydraulic control valve of choice, check system performance and energy and supporting the process of selection of components for the two-loop system were reasonable design, the choice of the components for a detailed description of the work to fully meet the needs of the sceneKey words: hydraulic system, pressure roller system, the sample 目录摘要IAbstractII一绪论111引言112 1580热轧运输链试样采集系统113 1580热轧运输链试样采集系统的发展方向214 运输链采用液压系统的优点215 本设计的目的316 本设计的重点问题和解决办法3二1580热轧运输链试样采集装置液压系统的参数和构成421毕业设计主要参数与4211主要系统4212系统要求422 液压系统主要构成4三 液压系统的设计631 液压系统的组成及工作原理6311拟定系统方案6312液压系统工作原理632 确定液压执行元件的8321初选系统压力Ps8322负载分析8323运动分析12324液压缸有关参数的确定12325压辊缸参数的确定13326试样小车移动缸的参数确定13327标准液压缸的选择13 328液压缸流量的计算1433液压控制阀的1634 阀台的设计17四 液压系统性能验算1941 系统压力损失19 42 系统效率20 43 液压冲击计算20 44 系统发热计算22五 液压能源及辅助装置的选择2451 液压泵的选择24 52 电动机的选择24 53 蓄能器的选择25 54 管道的选择25 55 工作介质的选择28 56 油箱的设计28 57过滤器的选择29 58 冷却器的计算与选择30六 经济性分析31七 环境性分析32 结论34致谢35 参考文献36 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第37页一.绪论1.1 引言轧钢生产是将钢锭或钢坯制成钢材的生产环节。用轧制方法生产钢材,具有生产率高,品种多,生产过程连续性强,易于实现机械化自动化等优点。因此它比锻造,挤压,拉拔等工艺得到更广泛的地应用。目前90%的钢都是经过轧制而成的.有色金属成才,主要也用轧制方法。运输设备占热轧厂总投资的10%左右,其生产费用占生产费用的15%左右,因此运输设备的经济效果不容忽视。1.2 1580热轧运输链试样采集系统的状况20年前主要采用吊车运输方式.但是吊车是起重工具而不是运输工具。吊车的有效负载于自重比很低。正式由于这种原因,近年来出现许多运输设备,不仅能够减轻吊车负担,而且能提高经济效果。酸洗机组、轧机机组、平整机和剪切机的前后、和试样采集机组,都可以采用液压移动系统运送带圈、试样。随着液压技术的发展,最近发展的式样收集小车的移动采用液压传动，以代替传统的机械传动或者吊车吊运。这样大大加快了系统运行的速度和效率，因为液压系统容易实现直线运动动作平稳，操作简单。这是传统吊车吊运无法达到的。试样采集系统的另一部分就是收集台压辊部分。试样采集，采用的是平行刀片剪切机。被采样的板带在进入剪切机之前需要对中咬入。如果板带不能顺利咬入折剪切就不能顺利进行。这就需要一个压辊机构。近年来国普遍采用液压压传动方式来控制压辊机构，易于实现自动化。液压系统动作平稳，很容易实现开关控制，顺序控制。冲击较小。1.3 1580热轧运输链试样采集系统的发展方向近年来国外运输设备技术的发展日趋成熟。取得了许多新的进展。提高了运输系统的效率。同时大大提高了运输的可靠性、安全性。随着液压技术、机电一体化技术、计算机控制技术、伺服比例控制技术的成熟和发展。和节能环保的要求的不断提高。根据热轧厂所需要的工艺流程。充分了解常用的运输设备。通过合理的布局，来改进工艺流程。最便捷最经济的采用运输设备。因地制宜，根据厂房具体情况，采用功率体积比大，运输可靠性高，冲击小便于维护的液压系统。同时结合机电一体化技术、计算机控制技术、比例技术为热轧运输链试样采集系统的主要发展方向。1.4 运输链采用液压系统的优点液压传动是以液体为工作介质，通过液体压力能传递能量，与机械传动相比有了不少优点，故近年来发展较快。随着科学技术的发展，经济的腾飞，液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高速集成化等方向发展；同时，新的液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作，也日益取得显著的成果。液压传动具有很多不可替代的优点，主要如下：1. 在同等的体积下，液压装置能比电气装置产生出更大的动力，因为液压系统中的压力可以比电枢磁场中的磁力大出3040倍。在同等功率的情况下，液压装置的体积小，重量轻，结构紧凑。液压马达的体积和重量只有同等功率电动机的12左右。2. 液压装置工作比较平稳。由于重量轻、惯性小、反应快液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向。液压装置的换向频率，在实现往复回转运动是时可达每分钟500次，实现往复直线运动时可达到每分钟1000次。3. 液压装置能在大范围内实现无级调速（调速范围可达2000），还可以在液压装置运行的过程中进行调速。4. 液压传动容易实现自动化，因为它对液体的压力、流量或流动方向进行控制或调节，操纵很方便。当液压控制和电气控制或气动控制结合在一起使用时，能实现复杂的顺序动作和远程控制。5. 液压装置易于实现过载保护。液压缸和液压马达都能长期在失速状态下工作而不会过热，这是电气传动装置和机械传动装置无法办到的。液压件能自行润滑，使用寿命较长。6. 由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造和使用都比较方便。液压元件的排列布置也具有较大的机动性。液压系统的设计，应是综合考虑动力源、元件、基本回路等方面的因素，除满足整机的动作循环，静、动态性能要求外，还应在技术、经济、节能、降低噪声、减少液压冲击、使用维修、方便可靠等各方面效果最佳。1.5 本设计的目的运用液压传动技术知识设计1580热轧运输链试样采集液压系统。满足现场的动作平稳、冲击小、动作可靠等要求。从而实现试样采集前板带的咬入，试样采集后的试样收集过程。1.6 本设计的重点问题及解决办法一本设计的重点问题就是1580热轧运输链试样采集液压系统方按的拟定。二试样采集系统方按拟定以后各种液压元件的选择原则和方法。三对液压系统性能的验算和液压辅助元件的选择 。解决方法及思路通过对现场事迹需要的和现有设备工作情况的反馈。理论结合实际。综合液压传动理论、热轧工艺、及机电一体化知识的综合应用。一对试样采集系统采用。三位四通，中位机为有Y的电磁换向阀。进出油路上都加装调速阀和液压锁 。可以作到换向、调速、制动、保压。阀组安装采用叠加方式便于维护安装节省空间。二根据液压传动技术，理论力学知识，等学科的综合应用经过对负载大小的计算，考虑现场的工作情况，参考机械，液压元件等的国家标准系列来选择合适的液压元件。三 根据已经确定的液压系统运用数学计算方法，得出系统功率损失，温升，和液压冲击。参考液压元件系列选择液压辅助元件来使系统运行平稳可靠。 二. 1580热轧运输链试样采集装置液压系统的参数和构成2.1 毕业设计主要参数与要求2.1.1 主要系统参数1试样收集小车+试样重 ： 100kg2收集台压辊重： 500kg3试样收集小车移动缸往返速度 ： 100mm/s4试样收集小车移动缸行程 ： 2000mm5收集台压辊缸升降速度： 100mm/s6收集台压辊缸行程 ： 300mm2.1.2 系统要求1液压系统动作稳定2液压系统换向可靠3维护调整方便2.2 液压系统主要构成1580热轧运输链试样采集装置液压系统主要用于试样采集装置，位于运输链末端。主要负责采集1580成品的试样以便作质量检测使用。其中液压系统主要由以下三组成。1压辊升降液压系统试样采集，采用的是平行刀片剪切机。被采样的板带在进入剪切机之前需要对中咬入。如果板带不能顺利咬入折剪切就不能顺利进行。这就需要一个压辊机构。近年来国普遍采用液压压传动方式来控制压辊机构，易于实现自动化。液压系统动作平稳，很容易实现开关控制，顺序控制。冲击较小。液压系统执行机构采用双液压缸方式。两个液压缸分别支撑住压辊的两端使其平稳的抬起然后落下。压力控制采用直动式减压阀，为系统提供所需的压力。流量控制采用回油路节调速，使用单向节流阀。方向控制采用三位四通电磁换向阀换向平稳。2试样收集小车被平行刀片剪切机剪下的试样，需要被推出辊道为下次采集留出空间同时将采集下来的试样推入指定的位置。这就需要一个试样收集液压系统，该系统执行机构采用液压缸。压力控制采用直动式减压阀，为系统提供所需的压力。流量控制采用回油路节调速，使用单向节流阀。方向控制采用三位四通电磁换向阀换向平稳。3液压辅助机构辅助机构主要包括泵站、管路、过滤器、冷却器、蓄能器等部分。 三.液压系统的设计3.1 液压系统的组成及工作原理3.1.1 拟定系统方案1580热轧运输链试样采集装置液压系统是为了,在热轧带卷入库之前采集试样.因而其动作要求稳定性高,而负载力较小,控制精度要求较低。此系统由压辊升降机构和试样小车移动机构两部分组成。前者用于将已经开卷的未被采样的成品板带绞入后面的剪切机及辊道上。后者用于将已经被剪切机剪下试样推如指定位置。运用普通的换向回路可以满足设计要求。如图3.1所示，3.1.2 液压系统工作原理 1执行机构的确定 本系统执行机构均是以液压缸作往复运动带动执行机构执行运动的机械结构。根据需要初步选择两个升降缸完成压辊座的升降动作，一个移送缸完试样小车的水平移动。2压辊升降缸动作回路 升降缸要实现支撑压辊的升降动作，此液压缸的动作由换向阀控制，系统要求动作平稳。系统采用双单向节流阀进行回油节流调速。在缸停止时，采用液控单向阀进行锁紧。3试样小车动作回路 试样收集小车的移动动作，此液压缸的动作由换向阀控制，系统要求动作平稳。中位机能为有Y用于泵的保压。系统采用双单向节流阀进行回油节流调速。在缸停止时，采用液控单向阀进行锁紧。4由于两个回路不同时工作当其中一个工作另一个停车时需要对泵进行保压。故换向阀中位技能选择Y型。两个回路采用一样的系统压力所以不在进油管道前加一个常开的电磁溢流阀，来调定系统压力同时做卸荷用。此外，由于系统有很多电控阀的使用，电磁铁工作顺序表如下表3.表3.11DT2DT3DT4DT移动缸的前进+-移动缸的后退-+-升降缸的上升-+ 升降缸的下降-+ 图3.1 3.2 确定液压系统执行元件的选择3.2.1 初选系统压力Ps系统压力选定得是否合理，直接关系到整个系统设计的合理程度。在液压系统功率一定的情况下，若系统压力选得过低，则液压元、辅件的尺寸和重量就增加，系统造价也相应增加；若系统压力选得较高，则液压设备的重量、尺寸和造价会相应降低。然而，若系统压力选得过高，由于对制造液压元、辅件的材质、密封、制造精度等要求的提高，反而会增大液压设备的尺寸、重量和造价，其系统效率和使用寿命也会相应下降，因此不能一味追求高压。由于本系统负载较小，故根据 表3.2。 3.2 液压系统标准压力系列 /MPa0.010.11.010.010012.50.0160.161.616.00.2020.00.0250.252.525.031.50.040.404.040.050.00.0630.636.363.00.808.080.0选择系统压力为4MPa。3.2.2 负载分析一负载分析是研究一部机器在工作过程中，其执行机构的受力情况。对液压系统来说，也就是液压缸或液压马达的负载随时间变化的情况。液压缸的负载:工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的外负载式中： 工作负载； 摩擦负载； 惯性负载； 重力负载1工作负载 工作负载与机器的工作性质有关2摩擦负载 摩擦负载指液压缸驱动工作机构工作时所要克服的机械摩擦阻力。 可按下式计算式中： G运动部件所受重力； 垂直于导轨的作用力； 静摩擦系数；液压缸工作时还必须克服其内部密封摩擦阻力其大小同密封的类型、液压缸制造的质量和油液工作压力有关。详细计算比较繁琐，一般将它算入液压缸的机械效率中考虑。3惯性负载 惯性负载即运动部件在启动和制动过程中的惯性力，其平均惯性力可按下式进行计算：式中： 惯性力； 运动部件所受重力； 一一重力加速度； 一时间内的速度变化值； 启动或制动时间。一般机械可取液压缸在一个工作循环中，一般要经历以下四种负载工况：启动阶段 恒速阶段 制动阶段 一. 压辊缸的负载分析-工作负载： 最大等于150N-惯性负载： -重力负载： 由于压辊做上下垂直运动故摩擦负载忽略不记启动阶段 N 恒速阶段 N 制动阶段 所以压辊升降液压缸的最大外负载为5550N 三 试样小车移动缸的负载分析-工作负载：由于移动缸后面没有接工作机所以工作负载为0-惯性负载： 由于活塞缸形成很长所以估算活塞杆重为100kg 摩擦负载： 其中动摩擦系数有表 3.3得=0.15 启动阶段 N 恒速阶段 N 制动阶段 因此试样小车移动缸的最大负载为347N表3.3材料名称动摩擦系数钢-钢0.15钢-软钢0.2钢-铸铁0.3钢-青铜0.15软钢-铸铁0.2软钢-青铜0.2铸铁-铸铁0.18铸铁-青铜0.150.2青铜-青铜0.1皮革-铸铁0.30.5橡皮-铸铁0.8木材-木材0.40.63.2.3 运动分析一压辊升降缸的运动分析总行程:300mm启动距离:0.005mm启动加速度：0.1制动距离：0.005mm制动加速度：0.1恒速阶段形成为：299.9mm二试样收集小车移动缸运动分析总行程:2000mm启动距离:0.005mm启动加速度：0.1制动距离：0.005mm制动加速度：0.1恒速阶段形成为1999.9mm3.2.4 液压缸有关参数的确定系统采用单活塞杆液压缸无杆腔为工作腔液压缸的工作腔压力；液压缸无杆腔的有效面积；液压缸内径或活塞直径；液压缸的最大工作力；液压缸的最大外负载；液压缸的机械效率，一般取0.90.97。3.2.5 压辊缸参数的确定由于压辊升降系统采用的是双液压缸于是最大负载 3.2.6 试样小车移动缸的参数确定3.2.7 标准液压缸的选择根据表3.4选择液压缸内径 表3.4液压内径系列 mm84012528010501403201263160360168018040020902004502510022050032110250根据表3.5选择液压缸活塞杆直径 表3.5 活塞杆直径系列 mm418451104805205012532062256140360825631601028701801232802001436902201640100250根据表36选择液压缸行程 表3.6液压缸行程系列 mm2550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000压辊升降缸参数的选择由于压辊较重计算得的参数较小，而活塞杆需要较强的抗弯强度故选择，D=40mm,d=25mm,L=320mm。试样收集小车移动缸参数的选择由于试样收集小车移动行程很长，活塞杆需要较强的稳定性故选择，D=40mm,d=25mm,L=2000mm。3.2.8 液压缸流量的计算 前进的流量后退的流量由于压辊升降缸和小车移动缸的D和d.V相同所以只需要计算一次前进 后退由于压辊升降缸是双液压缸所以流量乘以2，抬升:Q=15L/min；下降：Q=9L/min3.3 液压控制阀的选择根据液压系统原理图，由泵的供油压力和流量以及液压缸的工作压力，计算出各阀所允许通过油液的压力和流量。再根据压力和流量选取适合系统工作的阀。系统中所用到的阀的型号及数量如表3.7所示 表3.7 阀的型号及数量列表序号名称型号数量说明4单向阀S10A116电磁溢流阀DBWC16B17电磁换向阀4WE6J6X1最大流量80L/min8叠加式液压锁Z2S 6-1-6X1最大流量60L/min9单向节流阀Z2FS6A24-X1流量范围632 L/min10叠加式先导溢流阀Z2DB 6 VD1最大工作压力31.5 MPa12电磁换向阀4WE6J6X1最大流量80L/min13叠加式液压锁Z2S 6-1-6X1最大流量60L/min14单向节流阀Z2FS6A24-X1流量范围632 L/min15叠加式先导溢流阀Z2DB 6 VD1最大工作压力31.5 MPa21压力继电器HED1OA1最大调整压力5MPa3.4 阀台的设计1.设计原则(1)块体内油路通道应尽量简捷，尽量减少深孔、斜孔和工艺孔。(2)对于有垂直或水平安装要求的元件，必须按其安装要求设计集成块。(3)集成块体的外形尺寸，应根据所安装元件的外形尺寸，并保证块体内油道孔的最小允许壁厚，力求结构紧凑、体积小、重量轻。(4)要把工作中需要经常调整的元件(如隘流阀、调速阀等)，安装在便于操作和观察的位置上。(5)块体上要设置足够数量的测压点，以便在作其功能、耐压等调试试验时使用。(6)集成块与外界连接的油口，如连接液压泵的油口、通油箱的回油口、通各种传感器的油口等，要留有安装法兰盘和管接头的足够空间。(7)对于重30kg以上的集成块, 应设置起吊螺钉孔。(8)考虑钻头刚性及加工偏移，深孔流道的孔深与孔径之比，一般不大于10。(9)对于两边对钻的深孔，其两孔交接处的过流断面，必须不小于其中个孔的横断面积。2.尺寸标注 可以采用基面式、坐标式两种尺寸标注方法中的一种。结构较复杂的集成块宜采用坐标式，即在块体上选一角（通常以主视图左下角）作为坐标原点，以x、y、z坐标形式标出各孔的中心坐标，其安装面上只用坐标法标出基准螺钉孔的位置，其余相关的尺寸以基准螺钉孔为基准标注。这样，既便于实现CAD、CAM，也便手工绘图，粘贴元件样板图样(对所选元件，按其产品样本，绘出它顶视图轮廓尺寸和其底面上各油口位置尺寸的图样)和孔道位置。3.材料选择 承受低压的集成块，一般选用球墨铸铁为好，因为它的可加工性好，尤其对深孔加工有利。但铸铁块的厚度不宜过大，因随着厚度的增加，其内部组织硫松的倾向较大，在压力油的作用下易发生渗漏，故不适宜用于中、高压场合。承受中、高压的集成块一般选20钢和35钢；承受高压的集成块最好选用35锻钢。行走机械以及注塑机、机床等有特殊要求的场合，为减轻重量，有时也采用铝台金制造集成块，这时要注意强度设计。所用毛坯不得有砂眼、夹层等缺陷，必要时应对其进行探伤。铸铁块和较大的钢块在加工前应对其进行时效处理或退火处理，以消除内应力。5.封堵工艺 工艺孔是为了连接内部交叉孔而加工的，通常采用以下三种方法进行封堵。螺纹堵头： 这种方法不但便于清洗集成块内部，而且需要时可拧下螺纹堵头，改接压力表、传感器等，便于系统调试。设计、制造螺纹堵头时，一定要执行JB/ZQ444686等标准。四.液压系统性能验算4.1 系统压力损失当系统元、辅件规格和管道尺寸确定后并绘出管路装配草图，即可进行系统压力损失的计算。它包括管路的沿程压力损失、局部压力损失及阀类元件的局部损失。即其中: 式中： 管道长度；管道内径；液流平均速度；液压油密度；一局部阻力系数和沿程阻力系数，阀的额定流量；通过阀的实际流量；阀的额定压力损失，它是元件的一项性能指标，可由产品样本中查得。 4.2 系统效率液压系统效率是系统的输出功率(即执行元件的输出功率) 。与其输入功率(即液压泵的输入功率) 之比，即式中：液压泵的输出功率；执行元件的输入功率。 4. 3 液压冲击计算在液压系统中，当管道内液流速度发生急剧改变时，系统内就会产生压力剧烈变化，形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。产生液压冲击的原因很多，例如换向阀迅速地开启或关闭油路；液压缸和液压马达的启动或制动；液压缸或液压马达受到大的冲击负载等。液压冲击的危害很大，不但会使系统产生振动与噪声，而且会导致液压元件、密封装置等的损坏。因此，分析、计算和设法减轻液压冲击是很重要的。1.当迅速关闭或开启液流通道时，在系统内产生的液压冲击完全冲击(即)时，管道内压力的增大值非完全冲击(即)时，管道内压力的增大值式中：一液压油密度； 一关闭或开启液流通道前、后管道内液流速度变化； 关闭或开启液流通道的时间； 冲击波在管道内的传播速度；当管道长度为时，冲击波往返所需时间。若不考虑粘性及管径变化的影响，冲击波在管道内的传播速度式中：一一液压油的体积弹性模量： 管道的壁厚和内径： E管道材料的弹性模量。所以为完全冲击2.液压缸所驱动的运动部件被制动时，在系统内产生的冲击压力式中：m一一被制动部件的质量； 运动部件速度的变化量； A液压缸有效作用面积；运动部件制动或速度减慢所需时间。4.4 系统发热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计算，以便对系统温升加以控制。液压系统发热的主要原因，是由于液压泵和执行元件的功率损失以及溢流阀的溢流损失所造成的。因此，系统的总发热量H可按下式估算：式中：液压泵的输入功率，(W)； 执行元件的输出功率，(W)。 如能计算出液压系统的总效率，也可按下式估算系统的总发热量： 式中： 液压系统总效率。 液压系统中产生的热量，由系统中的各个散热面散发到空气中去，其中油箱是主要散热面。因为管道的散热面相对较小，且与其自身的压力损失产生的热量基本平衡，故一般略去不计。当只考虑油箱散热时，其散热量可按下式计算：式中：A油箱散热面积，()；系统温升，即系统达到热平衡时油温与环境温度之差，()； K传热系数，计算时可选用下列推荐数值。通风很差(空气不循环)时， K810；通风良好(空气流速为lm/s左右)时，K1420；风扇冷却时， K2025；用循环水冷却时，Kll0175。当系统产生的热量H等于其散发出去的热量H。时,系统达到热平衡，这时有当油箱三个边的结构尺寸比例为1：1：1到1：2：3，且油面高度是油箱高度的0.8倍时，其散热面积的近似计算式为由上式得V油箱的有效容量，(L)。 计算结果如果超出允许温升，并且适当增加油箱散热面积也不能满足要求时，就得采用冷却器。常用机械的允许温升为：一般工作机械，工程机械，数控机床。 由于温升超过允许范围所以需要冷却器 五.液压能源及其辅助装置的选择5.1 液压泵的选择液压泵是一种能量转换装置，它向系统提供具有一定压力和流量的液体，把机械能转换为液体的压力能，供液压系统使用。根据系统设计要求，系统的供油压力为6.3MPa。因为液压缸的流量为7.5L/min，压辊缸工作时是两个缸一块工作。另外，压辊系统与试样采集系统共用一个泵站，但是不同时工作。已知液压缸部分系统的压力为4MPa,其最大流量为15L/min。因此整个系统的流量为15L/min,由于现场要求其精度不高，密封性好，工作压力为中压且稳定根据泵排量系列选择16mL/r根据压力系列选择6.3MPa故选择YB-16型叶片泵。该泵具有结构简单、体积小、重量轻、效率高、自吸收能力强等特点但是对油液污染比较敏感。其技术参数如下：(1) 力为6.3MPa；(2) 为16mL/r(转数为960r/min时流量为15.3L/min)；(3) 额定转数为960r/min；(4) 功率为4kW.5.2 电动机的选择电动机的作用是为整个系统提供动力。要求其工作稳定，转数稳定，输出转矩稳定。根据液压泵的功率和转数选择相匹配的电动机选Y132M1-6交流电动机（额定功率为4kW,同步转速为1000r，满载转速为960r）5.3 蓄能器的选择蓄能器能吸收系统在液压泵突然启动或停止时所出现的液压冲击，也能吸收液压泵工作时的压力脉动，大大减小了其幅值。本系统用到蓄能器的地方有一处泵出口：吸收压力脉动；作辅助动力源持一定的动力。根据蓄能器产品系列和系统要求选择皮囊式蓄能器NXQ-L4其主要参数如下 公称容积：4L； 公称直径：32mm； 公称压力：10MPa5.4 管道的选择1.管道种类的选择 液压传动系统常用的管道有钢管、铜管、橡胶软管、尼龙管等。选择的主要依据是工作压力、工作环境和液压装置的总体布局等，视具体工作条件、参考有关液压手册加以确定。一般应尽量用硬管，因硬管阻力小，安全，成本低。本系统中所有钢管选择精密无缝钢管，由于系统压力适中，钢管材料采用45号钢。2.管道内外径的确定(1)吸油管由表5.1得，吸油管路流速，取v=2m/s。管子内径d为上式中Q为液体的流量，Q=24L/min，所以代入上式得mm根据表5.2对其圆整后得15mm管子壁厚为根据表5.2对其圆整后的(2)压油管由表5.1得，压油管路流速，取v=4m/s。管子内径d为上式中Q为液体的流量，Q=15L/min，所以代入上式得mm根据表5.2对其圆整后得10mm 管子壁厚为根据表52对其圆整后的（3）回油管回油管压力非常小这里为了方便加工同吸油管一样表5.1管路内径壁厚计算公式计算项目计算公式说明金属管内流速的推荐值v（1）吸油管路： （2）压油管路： （3）回油管路： 压力较高或管路较短时取大值，压力较低或管路较长是取小值。管子内径dQ液体流量V按推荐值选择管子壁厚P工作压力MPA许用应力表5.2钢管标准内径外径壁厚系列公称直径钢管外径公称压力2.58162531.5mm/mm/管子壁厚1520253240506580100222834425063759012016162225335451622253354562253445567852535455556581034567851 0125.5 工作介质的选择液压介质应该具有适宜的粘度和良好的粘温特性，油膜强度要求高，具有较好的润滑性能，抗氧化，稳定性好，腐蚀作用小，对涂料、密封材料等具有良好的适应性；同时具有一定的消泡能力。根据这些选择条件以及以上对本液压系统的液压元件的选择要求，同时，有设计可知整个系统的温度变化不大，对液压油的各项要求不高，故选择普通液压液即可，具体型号型号为N46。此液压油的运动粘度为 41.450.6mm2/s-1，密度为 850960kgm3 。5.6 油箱的设计1确定油箱容量合理确定油箱容量是保证液压系统正常工作的重要条件按下列经验公式确定式中：V油箱容量，(L)； Q液压泵的总额定流量，()； 经验系数。经验系数的数值一般为：低压系统，；中、高压系统，。对行走设备或经常间断工作的设备，其系数可取较小值，对安装空间允许的固定设备，其系数可取较大值。根据系统实际情况取2确定油箱尺寸选择油箱结构比例为：1：1：1 。所以油箱的边长为：450mm。5.7 过滤器的选择据资料统计，液压系统的故障，约有75以上是油液污染造成的。油液的污染是指从外界混入空气、水分和固形异物，使用中混入锈蚀的金属粉末、破坏的密封材料、涂料等碎状物，以及泊液自身氧化变质生成的不溶解的沉淀物等。油液中各种固形杂质会使相对运动零件划伤、磨损、甚至卡死，会使阻尼小孔或节流小孔堵塞造成元件作用失灵等。例如，液压泵配油盘划伤将使泵的高、低压腔沟通，造成严重内漏，甚至不能输出压力油；柱塞泵的柱塞中心阻尼孔被堵塞，将破坏滑靴和斜盘之间的静压支承，引起半干摩擦或干摩擦，使泵发热，甚至烧伤损坏；溢流阀上的阻尼孔被堵塞，引起溢流阀失灵等。因此过滤油路的设计很有必要.本系统需要安装过滤器的地方有以下两处。1.吸油路过滤器: 吸油过滤器的压降要严格限制 吸油过滤器主要用来保护液压泵不被较大污物颗粒损伤，一般用网式粗过滤器。为了防止液压泵发生气蚀吸油过滤器的压降要严格限制，因而其容量要选得足够大。根据过滤精度要求为和过滤器产品系列选择吸油口间隙式过滤器其参数如下: 流量： Q=25L/min； 压降： ； 过滤精度 ：100；2回油路过滤器：回油管路过滤适用于回油量比较稳定的系统 回油管路过滤，可使在流入油箱以前侵入系统的或系统内部产生的污染物，被回油过滤器滤除，间接地保护整个液压系统。由于回油压力低，可选用强度较低的过滤器。但是液压缸等执行元件往往会在回油路中造成流量波动和压力冲击，使过滤器处于不利的工作条件，降低了其过滤性能。因此，要注意将过滤器尽量安装在流量、压力波动较小，工作状态相对稳定的系统内或位置上。由于叶片泵对油液清洁度要求较高选NAS1638 ,9级根据过滤精度要求和过滤器产品序列选择 具体参数如下： 通经： 15mm； 公称流量 ：25L/min； 过滤精度 ：。5.8 冷却器的计算与选择冷却器的选择 冷却器有水冷式和风冷式两类，常用水冷式。选择冷却器的主要参数是换热面积。换热面积式中： 同上； 平均温差，()。取20选择2LQFW型多管式冷却器其参数如下： 换热面积：2.5； 传热系数：480。 六经济性分析运输设备占热轧厂总投资的10%左右,其生产费用占生产费用的15%左右,因此运输设备的经济效果不容忽视。20年前主要采用吊车运输方式.但是吊车是起重工具而不是运输工具。吊车的有效负载于自重比很低。正式由于这种原因,近年来出现许多运输设备,不仅能够减轻吊车负担,而且能提高经济效果。试样采集系统作为热轧运输链上的一个重要环节，对整个运输系统的顺利进行起着重要的作用。本系统由于采用了液压传动方式，运行顺利工作平稳可以适应未来热轧厂的生产速度。有着广阔的前景。七.环境性能分析7.1 机械工业（尤指液压）对环境的危害和防治工业对环境污染的影响是十分严重的，其表现在环境污染的方方面面。诸如大气污染、水污染、固体废物污染等都与国家工业化发展的进程中对环境问题的忽视有很重要的关系。结合液压专业，简单谈一谈液压系统和设备容易对环境造成的危害和防止的简单方法。7.2.1 液压工业对环境的危害1噪声污染 噪声污染是液压生产过程中最容易产生也最难以克服的难题。液压系统中，发电机、马达、泵等在工作时，不可避免的会发出刺耳的噪声；一些液力驱动的冲压、冷轧、锻造机床等，更是无休止的发出巨大恼人的声响，对工人甚至是周边地区的人造成危害，所以，液压工业中的噪声污染最值得我们关注。2水污染液压系统中水污染也同样需要防治，这是由于液压系统中用需要大量使用液压油驱动液压设备工作。工作油液经循环使用后变为废液需要排放。但如果废液排放不慎，就会造成下游水域的污染。3能源的浪费