推钢机设计总设计.docx

推钢机设计总设计.docx

《推钢机设计总设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《推钢机设计总设计.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

推钢机设计总设计

重庆科技学院

80T推钢机设计

设计题目：

80T推钢机设计

学生姓名：

衡昌鑫

学号：

2011630088

系别：

机械与动力工程学院

专业班级：

机电设备维修与管理11级1班

指导教师：

邓显玲

摘要

液压技术是现代制造的基础，它的出现和广泛应用于工业上，极大程度上代替了普通成型加工，全球制造业发生了根本性变化。

因此，液压技术的水准、拥有和普及程度，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。

本次就是要设计一款热轧推钢机液压系统。

液压技术已被世界各国列为优先发展的关键工业技术，成为当代国际间科技竞争的重点。

本书为机械类液压设计说明书，是根据液压设计手册上的设计程序及步骤编写的。

本书的主要内容包括：

组合机床动力滑块液压缸的设计课题及有关参数；工况分析；液压缸工作压力和流量的确定；液压系统图的拟定；驱动电机及液压元件的选择；设计体会；参考文献等。

编写本说明时，力求满足液压缸可以实现行程终点锁紧和满足其他系统要求；详细说明了液压系统的设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如压力的计算、各种工况负载的计算、液压元件的规格选取等。

设计题目：

80T推钢机设计1..

题目：

80T推钢机设计2...

1.设计任务及目的3...

1.1设计任务3...

1.2设计目的3...

2.推钢机类型选择3...

3.液压推钢机的设计4...

3.1液压推钢机工作原理4..

3.2液压系统的工作要求4..

3.3负载分析和运动分析5..

3.3.1确定执行元件的形式5..

3.3.2进行负载分析和运动分析5..

4.确定液压缸主要参数9..

5.拟定液压系统原理图1..4

6.液压推钢机在实际使用中存在的问题1.5

小结：

1..6.

在这次毕业设计中，通过同学间的相互协同工作，查阅多方面的资料，以及指导老师的热心帮助与指导，经过长时间的努力，我们终于完成了液压推钢机的基本设计。

在这个设计过程中，我们学到了很多，掌握了液压推钢机的工作原理和基本结构，了解到推钢机在工作中可能出现的一些问题，相信在以后的工作中也会更加得心应手。

1..6

参考文献1..7.

题目：

80T推钢机设计

1.设计任务及目的

1.1设计任务

设计80T推钢机

1.2设计目的

掌握液压推钢机的工作原理和基本结构，能够比较机械推钢机和液压推钢机之间的优缺点。

2.推钢机类型选择

推钢机分类：

齿轮齿条式、蜗轮蜗杆式、丝杆式、曲柄连杆式、液压推钢机式。

1、机械式推钢机传动平稳性较差,易造成推钢跑偏,导致掉钢事故,无法适应改造后的三排道加热炉的要求,设备故障率高,严重影响生生产节奏,且结构复杂,占用空间大,设备总重量达到25t,运行成本高,检修不方便,维护难度大。

2、液压推钢机使运动的平稳性得到极大的加强,且整个装置结构紧凑,占用空间小,设备总重量轻，维护、检修方便。

推钢机的前后运动采用单缸驱动,液压缸通过关节轴承、销轴与推头连接,推头与两个推杆间采用刚性连接,两组导向座确定了推杆运动的方向,从而使推头的方向性得到了保证,防止推头在推钢过程中跑偏。

为了防止推头长期与钢坯接触产生磨损,造成推钢跑偏,在推头前增设了耐磨面板,当耐磨面板磨损超标时可单独进行更换。

3、通过上面的比较，最终选择液压推钢机更好。

3.液压推钢机的设计

3.1液压推钢机工作原理

热轧板推钢机用于向加热炉推进坯料（220mm*1400mm*1700mm）。

为了提高运动平稳性、减小整个装置的结构尺寸及占用空间和重量，推钢机采用液压传动。

热轧板推钢机主要是由机械装置、液压系统装置等组成。

图1-1为推钢机的结构原理简图，该机前后运动采用单个液压缸3驱动，液压缸的活塞杆通过关节轴承、销轴与推头2连接，推头与两个杆5间采用钢性连接，两组导向座4确定了推杆的运动方向，从而保证推头的方向性，以防推钢过程中跑。

图1-1推钢机的结构原理简图

3.2液压系统的工作要求

液压机的滑台的上下运动拟采用液压传动，要求通过电液控制实现的工作：

快进工进快退，最大推力80t,快进的行程100mm，速度为0.9m/s；工进

行程为500mm，速度为0.1m/s;快退的行程为速度为0.21m/s.要求液压缸可以实现行程终点锁紧；液压具有冗余结构，以备系统需检查或更换油源中某元件时，通过打开、关闭相应的阀门，启动备用泵，满足要求。

3.3负载分析和运动分析

3.3.1确定执行元件的形式

热轧板推钢机液压机为卧式布置，滑块做走左右直线往复运动，往返速度相同，故可以选缸筒固定的单杆单作用活塞液压缸假设取液压缸机械效率

。

3.3.2进行负载分析和运动分析

设：

要推送坯料重量为G=80t，滑动导轨摩擦因数u=0.2，工作负载

Fe=9.8，行程与速度见表2-1，液压系统的工作循环图如图2-3

经分析计算得到的推钢机动力滑台运动参数和动力参数见表2-1。

表2-1动力滑台的运动参数和动力参数

工

况

行程

/mm

速度/（m/s）

时间/s

运动部件

重力

G/N

推钢机

负载Fe/N

启动、制动时间t/s

快进

100

0.19

7.84

0.2

0

5

3

工进

500

0.1

9.8

5

表2-2动力滑台液压缸外负载计算结果

工

况

计算公式

外负载

/N

说明

启动

1.568

加速

1.071

静摩擦负载：

动摩擦负载：

惯性负载：

快进

7.84

工进

1.058

反向

1.568

启动

为平均加速度，

加速

1.071

快退

7.84

6

滑台液压缸在各工作阶段的外负载计算结果见表2-1.由表2-1和表2-2即可绘制出液压缸的行程-时间循环图（图）、速度时间循环图（图）和负载-时间循环图（图），见图2-4.

利用上述数据，并在负载和速度过渡段做粗略的线性处理后便得到如图2-3

图2-4液压缸的图、图、图

4.确定液压缸主要参数

4.1确定缸筒的内径和活塞杆的直径

按表2-4，初选液压缸的设计压力，被压力P2=0.8MPa。

为了减

小液压泵的流量，将液压缸的无杆腔作为主工作腔，并在快进时差动连接，则液压缸无杆腔与有杆腔的有效面积与应满足（即液压缸内径

D和活塞杆直径d间应满足）。

表2-4根据主机类型选择液压执行器的设计压力

主机类型

设计压力/MPa

说明

机床

精加工机床

0.8

～2

当压力超过32MPa时，称为超高压压力

半精加工机床

3～5

龙门刨床

2～8

拉床

8～

10

农业机械、小型工程机械、工程机械辅助机构

10～

16

液压机、大中型挖掘机、中型机械、起重运输机械

20～

32

地质机械、冶金机械、铁道车辆维护机械，各类液压机具等

25～

100

为防止工作结束时发生前冲，液压缸需保持一定回油被压。

参考表2-5暂取

被压0.8MPa，并取液压缸机械效率，则可算得液压缸无杆腔的有效

面积

液压缸内径

按GB/T2348-1993，表2-6，将液压缸内径圆整为；因

，故活塞杆直径为

则液压缸实际有效面积为

表2-5液压执行器的被压力

系

型

类

统

被压力/MPa

中

简单系统

0.2～0.5

低

回油带背压阀

调整压力一般为0.5～1.5

压

回油路设流量调节阀的进给系统满载工作时

0.5

系

统

设补油泵的闭式系统

0.8～1.5

高压系统

初算时可忽略不计

表2-6液压缸、气缸的内径和活塞杆外径尺寸系列（GB/T2348—1993）/mm

液压缸、气缸内径尺寸系列活塞杆外径尺寸系列

（2

4

16

36

90

220

8

40

125

80）

10

1

0

50

（1

40）

320

5

18

45

110

280

1

2

63

160

（3

60）

6

20

50

125

320

1

6

80

（1

80）

400

8

22

56

140

360

2

0

（9

0）

200

（4

50）

10

25

63

160

2

5

100

（2

20）

500

12

28

70

180

3

2

（1

10）

250

14

32

80

200

差动连接快进时，液压缸有杆腔压力必须大于无杆腔压力，其差值估取并注意到启动瞬间液压缸尚未移动，此时；

另外，取快退时的回油压力损失为。

负

回油腔

工作腔

输入流

输入

计算公式

载

压力

压力

量

功率

根据上述假定条件经计算得到液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率（见表2-7），并可绘出其工况图（图4）。

表

2-7液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和

11

功率

工作

阶段

启

动

156

.8

—

6.87

—

—

快加

107

进速

.1

7.66

7.16

恒

速

78.

4

5.4

4.9

0.0048

23.5

2

工进

105

8.4

0.8

16.00

0.0049

120

启

动

156

.8

—

7.37

—

—

快加

退速

107

.1

0.7

8.82

—

—

恒

速

78.

4

0.7

5.14

0.0045

23

12

图2-8液压缸的工况图

4.2液压缸壁厚和外径的计算

液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。

液压缸的壁厚一般是指缸筒结构中最薄处的厚度。

从材料力学可知，承受内压力的圆筒，其内应力分布规律因壁厚的不同而各异。

一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆

筒。

液压缸的内径D与其壁厚δ的比值D／δ≥10的圆筒称为薄壁圆筒。

起重运输机械和工程机械的液压缸，一般用无缝钢管材料，大多属于薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算

δ≥PyD/2〔σ〕δ=16*1.25*250/2*100=25mm

式中δ———液压缸壁厚（m）

D———液压缸内径（m）；

py———试验压力，一般取最大工作压力的（1．25～1．5）倍（MPa）；〔σ〕———缸筒材料的许用应力。

其值为：

锻钢：

〔σ〕＝110～120MPa；铸钢：

〔σ〕＝100～110MPa；无缝钢管：

〔σ〕＝100～110MPa；高强度铸铁：

〔σ〕＝60MPa；灰铸铁：

〔σ〕＝25MPa