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摘要
剪切机广泛地被运用在轧钢机械中，本文中涉及的是连铸机采用剪切机对各种型号的钢坯进行定尺处理。液压剪切机比火焰切割机运行成本低，而在同等的体积下，液压装置能比电气装置产生出更大的动力；同样在同等的功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑。所以从各种角度看选择液压剪切机是比较合理的。液压剪切机是用液压作为主传动的剪切机，该剪切机采用平行刀片式的下切式。下切式剪切机的上下两个刀片都是运动的，但剪切扎件的动作是由下刀片来完成的。目前被广泛应用于初轧和钢坯车间。
剪切机液压系统主要由三部分组成。分别是下刀台系统、辊道小车驱动系统和上刀台抬升系统。其中下刀台剪切系统主要控制下刀片的进刀和快退；辊道小车驱动系统主要用于前进时保持剪切机与钢坯同速，剪切完成后快速返回；上刀台抬升系统用来移动上刀台。其中下刀台剪切缸单独采用变量泵驱动，而辊道下车油缸和上刀台抬升缸共用一个定量泵，其动作由换向阀实现。
关键词：剪切机 、 辊道小车 、 油缸
Abstract
Shearing machine is widely used in steel rolling machines,this paper introduces the continuous casting machine by useing shearing machine to handle various types of steel billet. Hydraulic shearing machine has lower operating cost than flame cutting machines. However, in the same volume, the hydraulic device generates mush power than electrical equipment. In the same power, the hydraulic device small volume, light weight and compact structure. So from various perspectives, choosing hydraulic shearing machine is more reasonable. Hydraulic
shearing machine is a kind of shearing machine that uses hydraulic pressure as the main drive. It chooses the down-cut sheet of parallel slice. The up-cut sheet and the down-cut sheet of down-cut shearing machine are movable, but the action of shearing the rolled piece is done by down-cut sheet. At present, it is widely used in the workshop of bloom and billet.
The hydraulic system of shearing machine mainly consists of three parts: the system of down-cut bed, the driving system of table roller vehicle and the system lifted by top-cut set. Its down-cut bed’s shearing system. Mainly controls advancement and retreat of the down-cut slice. The driving system of table roller vehicle is used to keep the shearing machine having the same speed with billet and resets quickly after finishing shearing. The lifting system of top-cut table can drift the top-cut bed. And the shear cylinder of down-cut bed is driven by variable pump independently, while the cylinder of table roller and lifting vat of top-cut bed are used a quantitative pump, and the operation is done by using reversing valve.
Key words: shearing machine；table roller vehicle； fuel tank
目录
摘要 ………………………………………………………………………………I
Abstract …………………………………………………………………………II
第一章 绪 论………………………………………………………………………1
1.1 连铸连轧技术的简介………………………………………………… 1
1.2 剪切机的类型、特点及选型………………………………………… 4
第二章 液压剪切机的设计计算………………………………………………… 7
2.1 剪切机结构参数的确定……………………………………………… 7
2.1.1刀片行程…………………………………………………………… 7
2.1.2刀片尺寸的确定…………………………………………………… 8
2.1.3剪切机理论空行程次数…………………………………………… 9
2.2 剪切机能力参数计算……………………………………………………9
2.2.1剪切过程分析……………………………………………………… 9
2.2.2平行刀片剪切机的剪切力与剪切功………………………………10
第三章 剪切机液压传动系统的设计与计算……………………………………13
3.1 剪切机的设计要求与参数……………………………………………13
3.1.1设计要求……………………………………………………………13
3.1.2设计参数……………………………………………………………13
3.2 进行工况分析，确定液压系统的主要参数…………………………14
3.2.1液压缸的载荷计算…………………………………………………14
3.2.2初选系统的工作压力………………………………………………17
3.2.3液压缸的主要结构尺寸计算………………………………………18
3.2.4各工况所需时间及速度的计算……………………………………22
3.2.5液压执行元件实际所需流量的计算………………………………23
3.2.6液压执行元件实际工作压力的计算………………………………24
3.2.7拟定液压系统工况图………………………………………………25
3.3 制定液压系统基本方案和拟定液压系统图………………………… 26
3.3.1制定基本方案………………………………………………………26
3.3.2拟定液压系统图……………………………………………………31
3.4 液压元件的选择………………………………………………………32
3.4.1 液压泵的选择…………………………………………………… 32
3.4.2 电动机功率的确定………………………………………………34
3.4.3 液压阀的选择……………………………………………………35
3.4.4 油管内径的确定…………………………………………………36
3.4.5 油箱的有效面积的确定…………………………………………38
3.5 液压系统性能验算……………………………………………………38
3.5.1 验算回路中的压力损失………………………………………… 38
3.5.2 验算液压系统发热温升………………………………………… 46
第四章 液压缸的设计计算………………………………………………………51
4.1 计算液压缸的结构尺寸……………………………………………… 51
4.1.1 缸筒长度L…………………………………………………………51
4.1.2 最小导向长度的确定…………………………………………… 51
4.2 液压缸主要零部件设计………………………………………………52
4.2.1 缸筒……………………………………………………………… 52
4.2.2 活塞……………………………………………………………… 55
4.2.3 活塞杆的导向套和密封………………………………………… 55
4.2.4 缓冲装置………………………………………………………… 56
4.2.5 放气装置………………………………………………………… 56
4.2.6 油口……………………………………………………………… 57
第五章 阀板的设计………………………………………………………………58
4.1 阀板连接概述…………………………………………………………58
4.2 阀板的设计……………………………………………………………58
4.2.1 确定阀板的数量………………………………………………58
4.2.2 液压元件位置的布置…………………………………………59
4.2.3 阀板材料及孔径的确定………………………………………59
参考文献 …………………………………………………………………………60
结束语 ……………………………………………………………………………62
第一章 绪 论
1.1 连铸技术的简介
连铸设备在近些年有了长足的发展，依据连铸机的发展和演变的不同，连铸机可分为：立式、立弯式、弧形和水平式。依据一个机组（即共用一个盛钢桶的几台连铸机）所浇注坯流数的不同，连铸机可分为：单流、双流和多流连铸机。工业中最多为8流。
连续铸钢生产所用的设备，实际上包括在连铸作用线上的一整套机械设备。连铸设备通常可分为主体设备和辅助设备俩大部分。主体设备包括浇铸设备—钢包运载设备，中间包及中间包小车或旋转台，结晶器及振动装置，二次冷却支撑导向装置；拉坯矫直设备－拉坯机、矫直机、引锭机、脱锭与引锭存放装置；切割设备—火焰切割机与机械剪切机（摆式剪切机、步进式剪切机等）。辅助设备主要包括：出坯及精整设备—辊道、拉（推）钢机、翻钢机、火焰清理机等；工艺设备—中间包烘烤装置、吹氖装置、脱气装置、保护渣供给与结晶润滑装置等；自动控制与测量仪表—结晶器液面测量与显示系统、过程控制计算机、测温、测重、测长、测速、测压等仪表系统。
在连续铸钢的生产线上，出拉坯矫直机脱锭后的连铸坯需按用户或下部工序的要求，将铸坯切成定尺或倍尺。因此在所有的连铸设备中，切割设备是非常重要的一种设备。由于连铸坯必须在连续的运动过程中实现切割，因而连铸工艺对切割设备提出了特殊的要求，既不管采用什么型式的切割设备都必须与连铸坯实行严格的同步运动。在连铸机上采用的切割方法主要有火焰切割和机械切割两类。采用火焰切割的优点是：切割装置重量轻，切割断面比较整齐。机械剪切的优点是：没有金属的烧损，可切成较短的定尺。一般，在板坯和大方坯连铸机上，多采用火焰切割，在小方坯连铸机上多采用机械剪切。
连铸设备的整个工艺流程如图1-1所示：
图1-1连铸设备工艺流程
连铸机:
连铸机可以把钢水直接连续地浇铸成钢坯，由炼钢跨送来的盛满钢水的盛钢桶装在连铸机的钢包旋转台上，通过中间包小车，把钢水注入结晶器，在那里凝结成具有一定厚度的坯壳，即由引锭杆牵引着拉出结晶器，进入第一至第八段二次冷却夹辊，引锭杆是由拉矫辊驱动的，铸坯在二次冷却区内被雾化的冷却水冷却，继续凝固。当它通过最末一段二冷夹辊后，即被拉矫辊矫直，使之沿水平方向前进。
钢包旋转台：
钢包旋转台有不同的运动形式，不同的工作性能，因而有不同的结构形式。最简单的旋转台只用一个转臂，就能做旋转运动。一般的旋转台除了作旋转运动之外，还能使钢包做升降运动。多功能的旋转台还有钢包倾倒装置，钢包盖升降装置和吹起装置等。在钢包旋转台上，一般都有连续侧重装置，大都是在承托钢包的鞍座上设置测力传感器来实现的。
中间包小车：
中间包是钢包与结晶器之间的中间容器。用钢包运来的钢水先注入中间包，然后再经过中间包注入结晶器中，使用中间包的作用是减少钢水的静压力，是钢流平稳，以减小钢流对结晶器内钢水的冲击和搅动。钢水在中间包内停留的时间，是非金属夹杂物有时间上浮。在多流连铸机上，是通过中间包将钢水分配到每个结晶器。进行多炉连浇时，可以在中间包内存放一定数量的钢水，以保证在更换钢包时能够继续浇铸。
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