《热轧板推钢机液压课程设计设计》

液压传动课程设计课程设计主题：热轧推板机液压系统设计学生的名字：号码：部门：专业等级：讲师的姓名和头衔：摘要液压技术是现代制造业的基础。它的出现和在工业中的广泛应用在很大程度上取代了普通的成形和加工，全球制造业发生了根本性的变化。因此，液压技术的水平、拥有和普及已经成为衡量一个国家综合国力和现代化水平的重要标志。这是为热轧推钢机设计的液压系统。液压技术已被世界各国列为优先发展的关键工业技术，成为当代国际科技竞争的焦点。这本书是一本机械液压设计手册，它是根据液压设计手册中的设计程序和程序编写的。本书的主要内容包括：组合机床动力滑块液压缸的设计主题及相关参数；工作条件分析；液压缸工作压力和流量的确定；液压系统图的绘制；驱动电机和液压元件的选择；设计经验；参考资料等。在编写本说明书时，应尽量满足液压缸能够锁定行程末端的要求，并满足其他系统要求。液压系统的设计方法和各种参数的具体计算方法，如压力计算、各种工况下的载荷计算、液压元件的规格选择等。都有详细的描述。目录课程设计主题：热轧带钢推钢机3液压系统设计题目：热轧推钢机液压系统3的设计1.液压课程设计任务和目标31.1课程设计任务31.2设计目的31.3热轧推板机3的工作原理2.液压原理图5的方案分析和绘制2.1液压系统的工作要求52.2负载分析和运动分析52.2.1确定致动器5的形式2.2.2进行负载分析和运动分析62.2.3液压缸7主要参数的确定3.气缸盖厚度的确定134.绘制液压系统14的示意图5.部件液压部件的设计155.1液压泵及其驱动电机的计算和选择15摘要20参考文献21题目：热轧推钢机液压系统设计1.液压课程设计的任务和目标1.1课程设计任务热轧推钢机液压系统的设计1.2设计目的为了提高热轧推钢机的运动稳定性并减小整个装置的结构尺寸、占用空间和重量1.3热轧推板机的工作原理热轧推板机用于将坯料(220毫米1400毫米1700毫米)推入加热炉。为了提高运动的稳定性，减小整个装置的结构尺寸、占用空间和重量，推钢机采用液压传动。热轧推板机主要由机械装置和液压系统装置组成。图1-1是推钢机的结构原理示意图。推动器的向前和向后运动由单个液压缸3驱动。液压缸的活塞杆通过关节轴承和销轴与推杆头2连接。推杆头与两个杆5刚性连接。两组导向座4确定推杆的运动方向，从而确保推杆头的方向，并防止其在推钢过程中运行。图1-1推钢机结构原理图2.方案分析及液压原理图的绘制2.1液压系统的工作要求液压机滑台的上下运动由液压驱动，这要求工作由电液控制实现：快进、快进、快退，最大推力80t，快进行程100mm，速度0.9m/s；工作进度为500mm，速度为0.1m/s；快速返回行程为0.21米/秒。要求液压缸能够锁定行程的末端。液压具有冗余结构，因此当系统需要检查或更换油源中的部件时，可以通过打开和关闭相应的阀门来启动备用泵，以满足要求。2.2负载分析和运动分析2.2.1确定致动器的形式表2-1动力滑台的运动参数和动力参数工作条件旅行/毫米速度/(米/秒)时间/s运动部件的重力一般事务人员推动器负载铁/氮起动和制动时间t/s快速进带1000.197.840.20.53工作进展5000.19.85快速撤退6000.212.86表2-2动力滑台液压缸外载荷计算结果工作条件计算公式外部负载/N清楚地陈述开始1.568静摩擦载荷：动态摩擦载荷：惯性负载：对于平均加速度，加速1.071快速进带7.84工作进展1.058反向启动1.568加速1.071快速撤退7.84各工作阶段滑台液压缸外载荷计算结果见表2-1。液压缸的行程-时间循环图(图)、速度-时间循环图(图)和负载-时间循环图(图)可从表2-1和2-2中得出，如图2-4所示。利用上述数据，经过负荷和速度过渡段的粗线性处理，得到如图2-3所示的液压机的液压缸负荷循环图和速度循环图。图2-3液压机液压缸负载循环图2-4液压缸示意图、示意图和示意图2.2.3液压缸主要参数的确定2.2.3.1决定了缸筒的内径和活塞杆的直径根据表2-4，初步选择了液压缸的设计压力，压力P2=0.8兆帕，为了降低液压泵的流量，液压缸的无杆腔作为主工作腔，在快进时差动连接，则液压缸的无杆腔和无杆腔的有效面积和有效面积相符合(即液压缸内径d和活塞杆直径d之间的有效面积和有效面积相符合)。表2-4基于主机类型的液压执行机构设计压力选择主机类型设计压力/MPa清楚地陈述机床研磨机0.82当压力超过32兆帕时，称为超高压。半精加工机床35刨机28拉床810农业机械、小型工程机械、工程机械辅助机械1016液压机、大中型挖掘机、中型机械、起重运输机械2032地质机械、冶金机械、铁路车辆维修机械、各种液压机械等。25100为了防止工作结束时向前冲洗，液压缸必须保持一定的回油压力。参见表2-5，液压缸无杆腔的有效面积可通过暂时取0.8兆帕的压力，取液压缸的机械效率来计算。液压缸内径根据GB/T 2348-1993和表2-6，将液压缸内径四舍五入为：因此，活塞杆的直径为液压缸的实际有效面积为表2-5液压执行机构的压力系统发育类型压力/MPa中低压系统简单系统0.20.5带背压阀的回油调节压力一般为0.5 1.5当回油回路中带有流量调节阀的供油系统满载时0.5用补油泵关闭系统0.81.5高压系统计算开始时可以忽略表2-6液压缸内径、液压缸内径和活塞杆外径尺寸系列(GB/T 2348-1993)/mm液压缸，缸内径尺寸系列活塞杆外径尺寸系列840125(280)41636902201050(140)320518451102801263160(360)620501253201680(180)4008225614036020(90)200(450)10256316025100(220)50012287018032(110)250143280200当差动连接快速前进时，液压缸杆腔内的压力必须大于无杆腔内的压力。差异是估计的，并且注意到液压缸在启动时没有移动。这时；此外，快速回油过程中的回油压力损失为。根据上述假设条件，可以计算出液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率(见表2-7)，并绘制出其工况图(图4)。表2-7液压缸工作循环各阶段的压力、流量和功率工作阶段计算公式负荷回油室压力工作室压力输入流输入功率快速进带开始156.8液压缸的壁厚通常是指液压缸结构中最薄部分的厚度。从材料力学可以看出，内压作用下圆柱体的内应力分布随壁厚而变化。一般计算可分为薄壁圆筒和厚壁圆弹夹。液压缸内径D与壁厚之比D/ 10的液压缸称为薄壁液压缸。起重运输机械和工程机械的液压缸一般由无缝钢管材料制成，大多为薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算。PYd/2=16 * 1.25 * 250/2 * 100=25毫米其中-液压缸壁厚(m)d 液压缸内径(m)；Py 试验压力，一般为最大工作压力的1.25 1.5倍(MpA)；圆筒材料的许用应力。其值为：锻钢：=110 120兆帕；铸钢：=100 110兆帕；无缝钢管：=100 110兆帕；高强度铸铁：=60兆帕；灰铸铁：=25mpa。圆柱体的外径D1=2d=2x 25250=300毫米3.气缸盖厚度的确定一般来说，液压缸大多是平底气缸盖，其有效厚度T可根据强度要求用以下两个公式近似计算。无孔时，t 0.433 d2py/和气缸盖有效厚度(m)；d 2-气缸盖挡块的内径(m)；d 0-气缸盖孔直径(m)。4.绘制液压系统示意图钢推进器由四个泵机组和三个阀组组成。通常，三个泵打开，一个备用。三个变量柱塞泵分别用于向三个阀组供油，以控制相应的液压缸。泵4用作其他三个泵的备用泵。当系统需要检修或更换能源系统中某一组的部件时。通过打开和关闭相应的高压球阀，启动备用系统以满足工作要求。系统的最高压力由变量泵调节，系统的工作压力由先导安全阀4设定。图4-1 80吨液压推车机液压系统原理1.油箱2。马达4，5。恒压变量泵6，7先导安全阀8。电液换向阀9，10止回阀11。回油滤清器12。先导顺序阀13。三位四通电磁换向阀14。双液压控制单向阀15。两位双向电磁换向阀16。压力继电器17。液压缸泵机组启动后，油通过单向阀和球阀6分别流向1 #、2 #、3 #钢推进器的阀平台，相应的液压缸动作分别通过各阀平台上电磁阀的相应动作来控制。当电磁体1DT通电且7DT通电时，电动液压换向阀的左侧接通。通过双液控单向阀和双单向节流阀后，通过电磁换向阀后形成差动回路，推钢机以0.19米/秒的速度快速前进；当推头被推到平板上时，系统压力随着推力的增加而增加。当系统压力达到10 MPa(由压力继电器设定)时，7DT断电，差动回路断开，系统压力进一步增加到10.5 MPa(由先导顺序阀设定)，先导顺序阀打开，油通过先导顺序阀，通过双单向节流阀，双液控单向阀，单向阀，回油过滤器1，回油罐，推钢机以0.1 m/s的速度工作；电磁铁2DT通电时，电液换向阀右侧接通，推钢机以0.21米/秒的速度快速后退。油路上设有双单向节流阀，调节两个气缸的工作速度。表4-2电磁铁动作顺序表电磁体行为1DT2DT7DT钢推进器的快速前进-推动机器工人进入-钢推动器迅速后退。-5.液压元件的设计5.1液压泵及其驱动电机的计算和选择(1)液压泵最高工作压力的计算液压缸最高工作压力考虑到溢流阀的最小温度流量为()，快速回流时的流量至少应为。(3)确定液压泵及其驱动电机的规格。根据以上计算结果查阅产品样品，选择相似规格的双叶片泵。从工作状态图2-8可以看出，最大功率出现在工作阶段。根据液压泵的类型和特性，以泵的总效率为值，所需的电机功率为(4)选择电机型号检查机械设计手册，选择规格相近的X型封闭式三相异步电机，额定功率为160千瓦。根据所选液压泵的规格和系统的工作条件，可以计算出液压缸各阶段的实际进、出口流量、运动速度和持续时间(见表5-1)，从而为