步進式加熱爐液壓系統設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 摘 要步進式加熱爐是一種靠爐底或水冷金屬梁的上升、前進、下降、后退的動作把料坯一步一步地移送前進的連續加熱爐。廣泛應用遍及石油、化工、冶金、機械、熱處理、表面處理、建材、電子、材料、輕工、日化、制藥等諸多行業領域。本次設計任務是設計步進梁加熱爐的液壓系統，采用普通液壓閥，由于在以一個運動周期中，要求能適應不同的負載變化和鋼坯運動速度，要通過控制系統的流量來滿足這些要求。為了防止步進梁前移時產生的慣性，本系統采用了緩沖閥組成壓力補償回路，起到了緩沖作用。為了保證步進梁下降時平穩下降，在回路上采用了平衡閥，保證了其平穩下降。為了實現鋼坯在出現故障的時候能夠在任意位置停止，系統加入了液壓鎖緊裝置，以免出現系統失控。關鍵字： 步進式加熱爐； 普通液壓閥； 鎖緊Abstract Walking beam type furnace use the beam at the bottom of the furnace of the cool steel beam to rise，to go ahead，to e down，to go is widely used in the petroleum，chemical，metalllurgy，machinery，heat treatment，surface treatment，building materials，electronic，materials，light industry，chemical，pharmaceutical and other industries.The design in mainly to design the hydraulic proportioning system for the walking beam type furnace.,In this design,the normal hydraulic valve will be we know the speed of the beam will change at the reason of the change of the load in a circle,so we must change the flow of hydraulic actuating order to avoid the inertia generated when the walking beam goes ahead，the buffering valve is been order to ensure an steady decline when the walking beam goes down.,the balance valve is been used to ensure its steady the same time,we use locking acuipement to fasting the beam at any location in case of malfunction.Key word: Walking beam type furnace。 The normal hydraulic valve。 Locking acuipement目 錄1 緒論 5 背景及工藝 5 設計任務 5 設計題目 5 主要技術參數及要求 5 設計方案 62 液壓系統的計算與選型 6 系統工作壓力的確定 6 執行元件的計算與選型 6 升降液壓缸 7 水平液壓缸 8 執行元件速度的計算 9 執行元件流量的計算 9 升降液壓缸 9 水平液壓缸 10 繪制液壓系統工況圖 10 流量循環圖 10 壓力循環圖 10 升降缸實際工作壓力計算 10 水平缸的實際工作壓力計算 11 功率循環圖 11 液壓元件的選擇和專用件設計 12 液壓泵的選擇 12 確定液壓泵的最大工作壓力PP 12 確定液壓泵的流量QP 12 確定液壓泵的驅動功率 13 液壓閥的選擇 13 升降液壓缸 13 水平液壓缸 14 蓄能器的選擇 153 液壓系統的計算與選型 17 油箱的選擇 17 濾油器的選擇 18 冷卻器的選擇 19 加熱器的選擇 21 管道的選擇 21 管道內徑計算 22 吸油管路 22 壓力管路 22 吸油管路 234 液壓系統性能驗算 23 液壓系統壓力損失 23 升降缸回路壓力損失 24 延程壓力損失 24 局部壓力損失 24 水平缸回路壓力損失 25 延程壓力損失 25 局部壓力損失 255 液壓站的設計 25 液壓站的結構設計 25 液壓疊加回路設計 26 液壓系統的安裝 27 管路的安裝和清洗 28 液壓系統的維護 286 結束語 28參考文獻 291 緒論 背景及工藝步進式加熱爐是一種靠爐底或水冷金屬梁的上升、前進、下降、后退的動作把料坯一步一步地移送前進的連續加熱爐。爐子有固定爐底和步進爐底，或者有固定梁和步進梁。前者叫做步進底式爐，后者叫做步進梁式爐。軋鋼用加熱爐的步進梁通常由水冷管組成。步進梁式爐可對料坯實現上下雙面加熱。同推鋼式爐相比，它的優點是：運料靈活，必要時可將爐料全部排出爐外；料坯在爐底或梁上有間隔地擺開，可較快地均勻加熱；完全消除了推鋼式爐的拱鋼和粘鋼故障，因而使爐的長度不受這些因素的限制。改進的步進式加熱爐，屬于冶金行業生產設施，它包括爐體，爐體的側墻由內向外分別是低水泥料層、隔熱磚層、硅酸鋁纖維氈隔熱層，爐體分為預熱段、加熱段、均熱段，加熱段的兩面側墻上設置調焰燒嘴，均熱段的上加熱段設置平焰燒嘴，均熱段的下加熱段設置調焰燒嘴，調焰燒嘴的煤氣和空氣的混合氣管道上設置電磁閥和調節閥，平焰燒嘴的煤氣和空氣的混合氣管道上設置調節閥，空氣總管道和煤氣總管道設置在爐頂。 設計任務本次任務是設計步進式加熱爐液壓系統，具體細節如下。 設計題目步進式加熱爐液壓系統設計 主要技術參數及要求1. 加熱爐橫移部件重量10T，升降部件重量10T，坯料重量20T；2. 步進梁垂直位移400mm，水平位移1000mm；3. 液壓系統最高工作壓力不超過24MPa；最大工作周期為80s，最小工作周期為20s. 設計方案此次設計主要是設計一個步進式加熱爐液壓系統設計。要求這個液壓系統能實現自動化，能進行過載保護，工作平穩，能夠在一定范圍內進行無級調速，在步進梁式加熱爐里，鋼坯移動是通過固定梁和載有鋼坯的移動梁進行的。步進梁的一個工作周期分為水平，前進，下降，后退四個動作。在步進梁的水平運動和升降運動中，運動過程都是先加速運動，后做勻速運動，最后做減速運動，速度減為0，然后切換到下一個運動過程。在步進梁的運動中，我們始終要保證其平穩運動，既要控制進入或流出液壓缸的流量。為了滿足上列工作要求，采用如下方案。1 壓力的選定要根據設計任務的要求并考慮壓力損失，初步選定液壓系統的工作壓力不能超過24MPa，由于系統工作壓力應比最高工作壓力低10%20%,故系統的實際工作壓力為20MPa。采用兩個升降液壓缸來完成步進梁的垂直運動，采用單向節流閥進行回油調速，從而保證升降液壓缸的速度平穩，同時采用了平衡閥，保證液壓缸在下降時平穩下落。2 平移機構的水平運動用一個水平液壓缸來實現，采用了普通差裝閥組成壓力補償回路，有效防止了步進梁前移時產生的慣性沖級，起到了緩沖作用。3 在快速運動的液壓機械或系統需要大流量時為節省能源，通常采用多泵供油或將蓄能器作為輔動力源供油。為解決大流量的供油問題，本系統設計了用三位無通換向閥組成的差動回路，成功的滿足了步進梁下降所需的大流量。4 以上液壓缸的動作實現都要用一供一備的變量液壓泵來提供壓力油。2 液壓系統的計算與選型 系統工作壓力的確定壓力的選定要根據設計任務的要求并考慮壓力損失，初步選定液壓系統的工作壓力不能超過24MPa，由于系統工作壓力應比最高工作壓力低10%20%,故系統的實際工作壓力為20MPa。 執行元件的計算與選型升降液壓缸分為上升和下降兩個動作，采用兩個升降液壓缸完成，水平液壓缸分為前進和后退兩個動作，采用一個水平液壓缸完成。要完成液壓缸的選取，先要計算其負載。 升降液壓缸 液壓缸受力圖由上圖可知： （）由（）式可得： （）式中 液壓缸工作壓力，初算時可取系統工作壓力 液壓缸回油腔背壓力，初算時無法準確確定，根據《液壓系統設計簡明手冊》表22，取P2為2MPa。 d/D活塞桿直徑與液壓缸內徑之比，根據《液壓系統設計簡明手冊》表23，取d/D=.