液压缸计算说明书

首钢3500轧机AGC液压系统

计算说明冶金自动化院设计所2001.8轧制力：7000X103kg缸：<p1450何1350X50mm压下速度：29mm/s786.5L/min350bar<0.5%<0.5%<2.0%频响±2dB以内-900相位内泄阀芯阶跃响应温度过滤平衡力：400X103kg面积比：7.5:1（杆腔容量11L,无杆腔容量82.6L）7400x103kg/2缸：P==219.7barx—x1452cm24考虑摩擦力及背压时PLe227bar泵：PS=227+70=297bar(SV处有70bar压降)兀双缸所需无杆侧流量Q广2x4x14轧制力：7000X103kg缸：<p1450何1350X50mm压下速度：29mm/s786.5L/min350bar<0.5%<0.5%<2.0%频响±2dB以内-900相位内泄阀芯阶跃响应温度过滤兀Q杆=2x一(14.52-13.52)dm2,x29x10-2dm/60tmin=765l/min1.选SV系统中SV当作三通阀用，每台缸所需伺服阀流量：5747/2―7=—=2032l/min选伺服阀为：79F2012B3-HR5（MOOG产品）两台并联(PV=70bar时)公称流量系统压力滞环分辨率压力零偏3155HZ供油压力210bar，输入信号100%下3110HZ<9.6L/min<6ms供油压力：210bar下-20°C〜+80°CP10(PV=70bar时)先导SV为：760C946A-HP5额定流量：26.5L/min额定压力：350bar（推荐210~280bar）内泄V2.95L/min频响-900相位3250HZ按工艺要求：最大压下速度29mm/s（MAS轧制）时，轧制力为（4000〜5000）X103kg按最大5000X103kg考虑，此时54也=73%最大轧制力7400则sv压降为：pv=ps—pl=297—163=134bar△P此时的SV流量为：Q=Q'——NY△PNQN=786.5L/min△PN=70bar实际Ps=300bar△P=Pv=137bar...Q=786.5\.'137/70强1100l/min两台阀为：1100X2=2200L/min>2032L/min（29mm/s压下速度时要求的）当满足最大轧制力时，该SV可达速度：v786.5/minx2前nx14.52dm242.选主泵选A4VSO250DR/2X4台（3用1备）该泵性能：公称压力350bar尖峰压力400bar调压范围20〜350bar响应时间0〜Vmax150ms,20bar时100ms,330bar时Vmax〜060ms,350bar时，最大转速1500rpm（S口处压力为1bar绝对压力）极限转速1800rpm（s口处压力增加或排量减少）重量184kg外形尺寸：长449+轴105宽424高389mm压力口：SAE11/2“吸油口：SAE3“泄油口：M42X2,20深最低清洁度：NAS9工作温度：-25°C〜+90°C吸油口绝对压力：0.8〜30bar主泵电机：选电机为：Y2-355M1-6160kw,990rpm,电流291.5A,效率94.5%（满载时）躁声87dB,净重：1600kgB35安装（与泵共用一个法兰，顶出线）外形尺寸：长1530宽730高1010mm

除去ACC,仅靠主泵供油，缸k=250l/minx3w3.78mm/s除去ACC,仅靠主泵供油，缸k=250l/minx3w3.78mm/s选用LC32AA20E6X控制盖板：LFA32D6X/CA10F工作压力至420bar开口压力0.5bar背压Y至315bar最大流量至300L/min温度一30°C〜+80°C油液NAS9级蓄能器MAS轧制（29mm/s）时的油量考虑全部由蓄能器供给：每台缸需Q=—x14.52dm2x29x10-2dm/60-1min4=2873L/minMAS轧制长度按200mm考虑，此时轧速为0.5〜1m/s（轧速范围0〜6.6m/s）坯料尺寸：厚220长1800〜3000mm宽1200〜1800按200mm长MAS轧制，轧速1m/s压下速度29mm/s，轧200mm长所需时间为:200mm=0.2s1x10压下速度29mm/s，轧200mm长所需时间为:则200mm长度内压下量为：29mm/sX0.2s=5.8mm若轧速为3m/s，则MAS轧制200mm长所需时间为:一=0.07sx103mm/s则200mm长度内压下量为29mm/sX0.07s=1.93mm按压下量5.8mm考虑，则每台缸所需油量为：兀—x14.52dm2x5.8x10-2dmw9.614该油量应该在0.2s内提供ACC供油速度39.6L/0.2s=48L/s亦即MAS轧制时每台缸所需供油流速为:兀—x14.52dm2x29x10-2dm/sw48l/s4以上是仅考虑带载压下时缸所需油量由于消除轧材偏差△H（取100以m），缸位移△S所需供油容积：每台缸A•ASk△•AHQk10001000M兀—x14.52cm2x0.01cm=1000x(0.55)x1=0.0826〜0.826(L)取大值0.826L

轧机刚度：1000吨/mm轧件刚度：500吨/mm则总的ACC需满足每台缸△V=9.6+0.826=10.426L轧速2.5m/s时，每台缸需6.5L在0.12s内ACC的充油过程可看作是绝热过程ACC有效气体容量VACC有效气体容量V=00.7140.714P2最高工作压力=300bar系统要求压力波动小，一般取素—P1<5%p1P最低工作压力p>~P^=业r286bar(若P2—P1<10%，P=273bar)1:11.051.05p11P0予充压力=(0.6〜0.9)P1=171.6〜258Bar参照：武钢285Bar予充193Bar酒钢305Bar予充120Bar午阳285予充100Bar设予充175Bar=441110.426lI175\0.714I17510.714k286/k300/参照：鞍钢缸？1120/4950X25V压下=16mm/s武钢缸？1200何1000X100V压下=5mm/s酒钢缸？1180X40V压下=20mm/s午钢缸？1180X40V压下=4411参照：鞍钢缸？1120/4950X25V压下=16mm/s武钢缸？1200何1000X100V压下=5mm/s酒钢缸？1180X40V压下=20mm/s午钢缸？1180X40V压下=首钢缸？1450/1350X50V压下=29mm/s说明：若予充压力提高，ACC容量还可减少。总420LACC总280LACC总256LACC总74LACC总800LACC若P0=200bar贝0：v010.426I20010-714I20010-714r4011V4411(P0=175)选取ACC:ACC型号：SB330-50A1/112A-330公称容量：50L最高工作压力：330bar有效气体容量：47.5L重量：117.5kg温度：-10°C〜+80°C外形尺寸：高1931mm直径（p229mm最大高压油流量：15L/S⑴验算供油流量伺服阀前5台ACC并联5X15L/s=75L/s>48L/s（要求的）⑵验算ACC工作时能否排空ACC充油是等温状态P0V0=P1V1=P2V2=常数P0=175barP2=300barP1=286barV0=47.5LV=^^T=175x47.5M27.7L2P3002每台ACC最大蓄油量为：V0-V2=47.5-27.7=19.8L在0.3s内最大排出油量为：15L/sX0.3=4.5L5台可排5X4.5L=22.5L>10.426L（要求的）⑶验算最低工作压力时ACC内油量是否>10%公称容量最低工作压力时，气体容量v=£、=175x"5m2911P286

1此时ACC内油液量为：V0-V]=47.5-29=18.5L>10%X50L（公称容量）这样保证了ACC较长寿命⑷验算ACC是否满足稳定系统压力的要求ACC排油是绝热过程PV=PVn=常数1122对N2,n=1.4pPV^300x27.71.495%Vn291.4基本满足^5%压力波动要求⑸验算油泵往ACC补充油坯料厚180〜250,长2500，宽1600头、尾各200mm为MAS车L制，非MAS轧制最短长度为1600-2X200=1200mm轧速按1m/s1200mm则非MAS轧制所需t==1.2s1x103mm/s除去主泵0〜Vmax响应滞后100ms，还能提供：3/2X250L/minX(1.2s-100ms)=6.875L道次转换时间最短(手动轧钢时)估计为1s左右，设为1s，则1s内提供油为3/2X250L/minX1s=6.25L总供油量为：5.625+6.25=11.875L>10.426L(要求的)综合考虑，选取ACC8个50L/缸，两台缸总800LACC6.回油回路ACC选择设抬升速度最大为：29mm/s则杆侧所需最大流量：每台缸为Q=—(14.52-13.52)dm2x29x10-2dm/60-imin4牝383l/min按200mmMAS轧制，1m/s轧速抬起时，每台缸杆侧需补油为:单台缸：—(14.52-13.52)dm2x—x29mm/s罚1.28(l)1000mm/s选取ACC:型号：SB330-50A1/112A-330A最高工作压力330bar公称容量50L实际气体容量：47.5L重量：117.5kg外形尺寸：高1931mm外径(p229mm最大油排量：15L/s仅由主泵所提供油量时杆侧最大抬升速度为：—x5。x29~28mm/s2383最低工作压力：P1=45bar最高工作压力：P2=50bar在tmax时的予充压力最低工作压力：P1=45barP0t=0.9P1=0.9X45=40.5bar在U时的予充压力Pt=PtX‘硕*2730min0maxt+27330+273=40.5x牝36bar50+273③理想的气体容量：V0理想、0.7140.7141=^161[如r14」36]0，4k45）k50）④P2/P]=50/45=1.11修正系数约为V1.1（HYDAC图中未示出）实际气体容量:V0实际1.1X16=17.6L⑤确定在20°C工作时予充压力P0P=Ptx‘0*273020C0max‘+27320+273…，、=40.5xr36bar（绝对）50+273所以共选取二台50LACC供应两台缸杆侧足够杆侧回路减压阀选择减压阀型号：LC50DR40D-6x/温度：-20〜+80C油口A、B的工作压力：最高315Bar公称规格：50关闭压力：4bar最大流量：800L/minSV全缸间的快泄阀（电磁溢流阀）所要泄的流量为：兀—x14.52dm2x29x10-2dm/60tminr28731/min4型号：LC63DB20E-6x/公称规格63标准型提升阀温度：-20C〜+80C油口A、B的工作压力：最高420BarX口：350barY,T口：315bar（静态时）过滤器选择（泵出口）DFBN/HC660F5C1X/-WL24安装位置垂直温度：-10C〜+100CPmax=420bar滤芯的允许压力差：25bar公称流量：660L/min50ms开启,HYDAC滤芯：5pm初始压损：0.9bar过滤比：p5>200循环过滤器选择RFBN/H21300DP5C1•X/-L24安装位置垂直温度：-10°C〜+100°CPmax=25bar滤芯的允许压力差：25bar公称流量：1300L/min滤芯：5pm初始压损：0.4bar过滤比：p5>200先导伺服阀前过滤器选择RFBN/HC330G3C1.X/-L24安装位置垂直温度：-10C〜+100CPmax=420bar滤芯的允许压力差：25bar公称流量：330L/min滤芯：3pm初始压损：0.9bar过滤比：p5>200无旁通循环过滤泵选择3GR70x2-2.4/1.6天津工业泵厂转速：1450rpm电机功率：11KW额定压力：10bar,排量430L/min吸入口直径：100mm排出口直径：65mm油箱计算：油箱有效容