鼓风炉罩式气动加料装置

1、鼓风炉罩式气动加料装置班 级：机电控制3班小组成员：范亮贞、李 东、孙鹏帅、 陈艳品、王 超指导老师：吴晓明目录 鼓风炉是冶金设备中的竖炉。鼓风炉是将含金属组分的炉料（矿石、烧结块或团矿）在鼓入空气或富氧空气的情况下进行熔炼，以获得锍或粗金属的竖式炉。 由炉顶、炉身和炉缸或本床组成。炉顶设有加料口和排烟口。炉身下部两侧各有向炉内鼓风的风口若干个，炉缸设有熔体排出口和放空口，本床只设一个排出口。炼铁鼓风炉通称高炉；鼓风炉则一般指有色金属的熔炼竖炉。 鼓风炉具有热效率高，单位生产率（床能力）大，金属回收率高，成本低，占地面积小等特点，是火法冶金的重要熔炼设备之一。 按炉顶结构特点，它可分为敝开式和

2、密闭式两类。 按护壁水套布置方式可分为全水套式、半水套式和喷淋式。 按风口区横截面形状可分为圆形、椭圆形和矩型炉。 图1 鼓风炉罩式气动加料装置的示意图剖视图外形示意图1.工作要求；加料机构如图1所示。ZA、ZB分别为鼓风炉上、下两个料钟（顶料钟、底料钟），WA、WB分别为顶、底料钟的配重，料钟平时处于关闭状态。A和B分别为操纵顶、底料钟的气缸。该料钟具有手动与自动加料两种方式。自动加料：加料时，吊车把物料运来，顶钟ZA开启、卸料于两钟之间，然后延时发讯，使顶钟关闭；之后底钟开启、卸料到炉内，再延时关闭底钟，循环结束。2.运动要求：料钟开、闭一次的时间t5000N；底部料钟打开的作用力FB20

3、000N。4.工作环境：环境温度3040，灰尘较多。 1.列出气动执行元件的工作程序 确定执行元件类型根据料钟开闭（升降）行程较小，炉体结构限制（料钟中心线上下方不宜安装气缸）及安全性要求（机械支力有故障时，两料钟处于封闭状态），故采用重力封闭方案。同时，在炉体外部配上使料钟开启（即配重抬起）的传动装置，由于行程小，故采用摆块机构，即相应地采用尾部铰接式气缸做执行元件。 考虑料钟的开启动作是：开启靠气动，关闭靠配重，所以选用单作用缸。又考虑开闭平稳，可采用缓冲型的气缸。因此，初步选择执行元件为两台标准缓冲型、尾部铰接式气缸。设操纵顶料钟的气缸为A，气缸活塞杆外伸为A1、气缸活塞杆缩回为A0；操

4、纵底料钟的气缸为B，气缸活塞杆外伸为B1、气缸活塞杆缩回为B0。则气动执行元件的工作程序为： 1.确定类型： 根据题目要求，并考虑到气缸的受力，可采用两个单作用、缓冲型中间摆轴式气缸。2.气缸内径计算： 系统压力p，气缸活塞杆平均速度=500/5=100mm/s，效率为。 则顶部料钟气缸内径为： （m） = 142（mm ） 若考虑 0.4 ， A4F34 5.1 1053.14 4 100.8 pADBBDd 底部料钟气缸内径为： =（） 因炉体总体布置限制，底部料钟气缸的操作力为拉力，同时考虑缸径较大，前面系数取。故底部料钟气缸内径为： （m） = 318 （mm）BDB4FpB4F44

5、2.4 1053.14 4 100.8p BD 查机械设计手册取标准缸径DA =160mm，DB=320mm，活塞杆直径dA=80mm, dB=80mm,缸行程均为s=500mm. 3.选择气缸： 根据以上计算，取顶钟气缸A 为：气缸JB160500取底钟气缸B为：气缸JB320500，活塞杆直径d=90mm 4.验算气缸力的大小： 顶部料钟气缸 底部料钟气缸： 24000 （N） 643048 . 010416. 014. 34522pDFAA5100(N)2411548 . 0104)08. 032. 0(14. 34)(52222pdDFBBB5.耗气量计算： 取气缸的容积效率 。气缸B

6、的供气端是有杆腔。 根据系统对控制元件工作压力及流量的要求，选定下列各阀。行程阀、逻辑阀、手动换向阀、延时阀等均为控制气路上的阀，所以可选通径较小的阀，此处通径选为6mm。1.主控换向阀： 缸A主控换向阀：系统要求压力 p=0.4MPa, =2.2310 -3m3/s，查表16-9，故通径为15mm，主控换向阀A型号为：23Q2-L15-G1。 缸B主控换向阀：系统要求压力 p， =8.37 10-3 m3/s，查表16-9，故通径为25mm，主控换向阀B型号为：23Q2-L25-G1。16AqBq2.减压阀：根据系统要求的压力、流量，同时考虑A、B缸不会同时工作的特点，减压阀可按流量、压力最

7、大的缸（B缸）选取，选择气动三联件型号为：Q3LJW-C25-F1。3.行程阀： a0、a1、b0、b1均为二位三通常闭杠杆滚轮式行程阀。型号为：Q23JC3-L6。4. 逻辑阀：S选为二位五通双气控阀，型号为：25ZQ2-6G1。5. 手动换向阀：q选为二位三通按钮式换向阀，型号为：Q23JR1-L6。6. 延时阀：型号为：K23Y-L6-T。 辅助元件的选择要与减压阀相适应。前面已选气动三联件，所以只选择消声器的型号。 消声器型号为：FXS-L25。18 初始状态：加料装置上、下口关闭（即A缸缩回压下行程开关a0，B缸伸出压下行程开关b1) SB：手动加料开始按钮 SB0：急停按钮，加料过

8、程中若出现问题按下此按钮，上、下口立刻关闭 行程开关X0：来料小车到位所触发的自动开关 通过纯气动控制和继电器控制两种回路的设计和搭接实验，了解了二者的应用领域和部分优缺点，有一个综合的认识和比较。 由于项目为双缸往复运动控制系统，其中存在动作信号之间的干扰与障碍，需要在控制系统中进行信号障碍之间的消除。通过纯气动控制和继电器控制两种控制方案的实施，对各控制系统的应用有较为直观的了解。 气动控制系统实施稳定，系统的控制和走向较为明确，容易理解，气动控制也易应用于工程，对实际方面的系统有较为直观的认识 继电器控制系统可实现行程上的自动控制，易于实现自动化，但其稳定性较差，容易产生信号之间的错乱，

9、当存在较多障碍时回路设计较为复杂。孙鹏帅：孙鹏帅：通过气动系统实验回路的搭接以及电气控制系统的尝试，对两种控制方式有了较为直观的认识，相信对以后的学习和工作都会有较大的帮助。在进行系统设计和实验的同时，完成了课程设计的报告，以及其他的工作。每一项内容都需要我们认真对待，每一项内容都充分锻炼了大家的耐心和信心。虽然在项目进行的过程中出现了许多困难，但在实验室老师和指导老师的帮助下，通过自己的努力都得到了解决。总之，通过本次专业课程设计使大家对专业知识有了更深层次的了解，充分锻炼了大家的实际操作能力和团队协作意识。李东：李东：一个优秀的实验平台为我们提供了一个发挥自己所学知识的地方，通过设计分析，

10、自己动手操作实现了所学容与实践的完美结合，学校的教育改革提高了我们学生的质量，改善了大学生只有理论没有动手能力的现状，为社会提供了有真正实力的大学生，通过本次项目，充分了解了气动控制中的各个元件的功能，掌握了故障分析故障解除的基本方法，加强了团对合作的意识，展现出一个优秀的团对所具有的创造力，另外，本次项目所用设备都是进口设备，国内的气动元件行业还远不如国外，虽然国内在某些领域有了相当的突破，但是其工作可靠性，稳定性较之国外产品还有相当的差距，作为新一代的大学生，对此表示遗憾，但又有所期盼，希望我们的国内企业和国家政府能够大力发展相关产业，保质保量，早日摆脱核心元件纯国外化的现状范亮贞：范亮贞

11、：通过气控回路和电控回路的设计与模拟搭建，对障碍信号的分析，不仅加深了对所学理论知识的理解，更提高了自己对实际回路搭建过程的体验。实验室给我们提供了一个非常好的平台，让我们有机会自己动手实现自己的想法和设计意图，在遇到困难时进行分析解决，体会到理论与实际的联系与区别。本次项目受益良多，希望能够有更多这样的机会。陈艳品：陈艳品：气动传动是一个应用广泛的流体传动方式，此次的项目为我们了解气动，掌握气动提供了十分实用的一次机会，对气动传动的优点及其特性有了感性的认识。将所学知识应用于实践，让我们感受到了一种成就感，提高了我们对动手实践的渴望，作为学习流控的学生，动手实践，积累经验是十分重要的，学校给我们提供了一个这样的平台，无疑提高了我们毕业生的质量，为我们今后的发展做了良好铺垫，在实验过程中遇到问题解决问题是我们收获知识的方式，然而我也注意到国内与国外设计理念的不同，国外产品往往比国内产品更加人性化，希望我们国内的设计师能够学习这一点。王超：王超：通过这次项目，我们对气压传动课程有了更清楚的认识，对于所学