熱軋熱卷箱偏轉(zhuǎn)輥和成形輥液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第V頁熱軋熱卷箱偏轉(zhuǎn)輥和成形輥液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要 熱卷箱技術(shù)在國外的鋼鐵公司中得到了廣泛地應(yīng)用，國內(nèi)幾家大型鋼鐵企業(yè)也已經(jīng)開始使用該裝置。在寬帶鋼熱連軋生產(chǎn)線中，熱卷箱起到了非常重要的作用，它能否正常投入運(yùn)行關(guān)系到整條生產(chǎn)線能否高產(chǎn)軋出高質(zhì)量的產(chǎn)品。熱卷箱的使用為公司帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益由于熱卷箱設(shè)備眾多，工藝要求復(fù)雜，因此它的控制歷來被冶金自動化控制界看作是一個十分難于控制的機(jī)電液一體化設(shè)備，尤其是其中的控制模型和算法的推導(dǎo)更是鮮見文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，國內(nèi)外能夠獨(dú)立對其進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和編程的公司也只有為數(shù)甚少的幾家。因此目前還不能真正地做到熱卷箱設(shè)計(jì)“國產(chǎn)化”。本文在彈塑性

2、彎曲變形理論的基礎(chǔ)下，從實(shí)際情況入手，借助幾何成形的方法，提出了計(jì)算熱卷箱結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)動參數(shù)、位置參數(shù)、力能參數(shù)和工藝參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上編制了一套完整的為熱卷箱設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：熱卷箱，液壓系統(tǒng)，偏轉(zhuǎn)輥，成形輥Hydraulic system design of Hot-rolled coil box and deflection roller and the forming roller AbstracCoil box is widely used in the overseas steel companies，and some biginternal steel compa

3、nies started to use it recently. The coil box plays a very important part in the production of the Hot Continuous Wide Strip Steel Rolling. Company can achieveconsiderable benefit from it . Because of many devices of hot coiling box and complex requirement of thetechnology, its control system is ver

4、y difficult in the field of the metallurgy and control. Little literature describes its control model and arithmetic. There are very few companies can developthe technology and the program independently in the entire world. So real "national" coil box design can not to be done presently.On

5、 the basis of the theory of stretch distortion，according to the reality facts，with the geometrical figuration method，this paper affords the mathematical modules about the structural parameters，the dynamicparameters，the positional parameters，the mechanical parameters and the technical parameters of c

6、oil box，and programs a Hydraulic system.Keywords： hot Coil box ，Hydraulic System ，Deflection roller，Roll Forming目 錄摘 要IAbstracII目 錄III1 緒論11.1 熱卷箱技術(shù)11.2 提出研究熱卷箱的要求11.3 熱卷箱的發(fā)展歷史11.4 熱卷箱的主要優(yōu)勢：21.5 熱卷箱相關(guān)區(qū)域設(shè)備組成21.6 熱卷箱工作過程31.7 成形輥41.8 偏轉(zhuǎn)輥42 設(shè)計(jì)依據(jù)62.1 工作過程62.2 給定參數(shù)如下63 工況分析73.1 運(yùn)動分析73.1.1 加速度和位移分析73.2 循環(huán)周

7、期計(jì)算103.2.1 成形輥：103.2.2 偏轉(zhuǎn)輥：113.3 負(fù)載分析113.4 負(fù)載計(jì)算式:124 初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖145 初步確定液壓系統(tǒng)參數(shù)165.1 確定液壓缸工作壓力165.2 確定液壓缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)165.3 繪制液壓工況圖175.3.1液壓缸壓力計(jì)算175.3.2 液壓缸流量計(jì)算205.3.3 液壓缸功率計(jì)算216 液壓元件的計(jì)算和選擇226.1 液壓缸的計(jì)算226.1.1液壓缸壁厚及材料的確定226.1.2 活塞桿的校核236.2 液壓泵的選擇246.2.1計(jì)算液壓泵的最高工作壓力pb246.2.2確定液壓泵的流量qv246.2.3選擇液壓泵的規(guī)格246.3 選擇電動

8、機(jī)256.4 液壓控制閥的選擇256.4.1節(jié)流閥的選?。?56.4.2換向閥的選取：266.4.3溢流閥的選?。?66.5油箱容積的確定276.5.1油箱設(shè)計(jì)要點(diǎn)276.5.2 油箱容量計(jì)算276.6管道尺寸的確定286.7蓄能器的選擇296.7.1 優(yōu)點(diǎn)和功用296.7.2 類型的選擇296.7.3 蓄能器的容積計(jì)算307 液壓系統(tǒng)性能演算327.1液壓系統(tǒng)壓力損失327.1.1 液壓缸勻速快上時327.1.2 液壓缸勻速快下時338 液壓控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試和故障處理348.1 液壓控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試348.1.1 液壓系統(tǒng)的安裝348.1.2 液壓系統(tǒng)的調(diào)試348.2 液壓系統(tǒng)容易出現(xiàn)

9、的故障和維護(hù)359 環(huán)境性能分析369.1 液壓工業(yè)對環(huán)境的危害369.2 解決方法36結(jié) 語38致 謝39參考文獻(xiàn)40 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第43頁1 緒論1.1 熱卷箱技術(shù)熱卷箱技術(shù)是熱軋帶鋼生產(chǎn)中一項(xiàng)實(shí)用、成熟的技術(shù)，適合舊有熱軋線的改造。是提高熱連軋產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工藝設(shè)備，它與軋機(jī)及輥道的速度匹配更加重要，直接影響整條生產(chǎn)線的穩(wěn)定性及產(chǎn)品質(zhì)量。設(shè)計(jì)合理的速度匹配的關(guān)系對整個生產(chǎn)線的穩(wěn)定生產(chǎn)，提高效率及產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。1.2 提出研究熱卷箱的要求在現(xiàn)代熱連軋板帶生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)中，為了在軋制速度較高的粗扎機(jī)（最高速度一般5米/秒以上）和速度較慢的切頭飛剪及精軋第一機(jī)架（咬入速度一般

10、不高于2米/秒）之間協(xié)調(diào)物料流，末架粗扎機(jī)和精軋第一機(jī)架間都設(shè)有很長一段輸送輥道。這樣的設(shè)計(jì)就不可避免的存在一個問題：由于設(shè)備平面布置帶來的極大的中間坯熱量損失。同時，在中間坯進(jìn)入精軋第一機(jī)架時，由于帶坯頭部從粗扎末機(jī)架傳送到精軋第一機(jī)架所用的時間通常比尾部少。尾部熱輻射損失時間比頭部長，這樣就造成了中間坯的頭尾溫差。1.3 熱卷箱的發(fā)展歷史為了解決中間坯頭尾溫差問題，在上個世紀(jì)六十年代末加拿大鋼鐵公司組織特別小組研制開發(fā)了熱卷箱技術(shù)，并首先在加拿大斯太爾克鋼鐵公司成果應(yīng)用。該技術(shù)主要通過安裝在粗扎機(jī)與精軋機(jī)組之間靠近精軋機(jī)組一側(cè)的熱卷箱設(shè)備將粗扎中間坯進(jìn)行無芯卷取，通過頭尾顛倒并進(jìn)行保溫均熱

11、等手段解決中間坯的頭尾溫差問題。加鋼聯(lián)Stelco研究中心于19721973年在希爾頓廠1420mm寬帶鋼軋線上完成工業(yè)實(shí)驗(yàn)，1974年完成生產(chǎn)用熱卷箱樣機(jī)，1980年3月第一臺生產(chǎn)用熱卷箱在澳大利亞BHP公司西港廠的新寬帶熱軋帶鋼廠投入運(yùn)行。主要設(shè)備有1臺可逆式粗軋機(jī)、短距離延遲輥道、熱卷箱及機(jī)架精軋機(jī)組。為提高生產(chǎn)能力和改善帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量，1980年加鋼聯(lián)對希爾頓1420mm寬帶鋼軋機(jī)的熱卷箱進(jìn)行改造，之后，又有4臺熱卷箱投入運(yùn)行，3臺在歐洲，1臺在美洲。1983年加鋼聯(lián)依利湖2050mm熱連軋機(jī)投入生產(chǎn)運(yùn)行。該軋機(jī)生產(chǎn)的帶卷單位卷重19.6kg/mm，最小厚度為2.3mm。延遲輥道長度為7

12、5m。當(dāng)軋制長中間坯時，熱卷箱將與粗扎機(jī)形成連軋關(guān)系。國內(nèi)引進(jìn)熱卷箱的技術(shù)較晚，而且一開始都是引進(jìn)國外二手設(shè)備，其控制技術(shù)也相對比較落后。進(jìn)入21世紀(jì)以來，由于國內(nèi)鋼鐵事業(yè)的蓬勃發(fā)展，熱卷箱作為提高生產(chǎn)效率和節(jié)約能源的設(shè)備，其技術(shù)也得到進(jìn)一步的發(fā)展。然而，對于這項(xiàng)新工藝和控制技術(shù)，還是具有很多的研究空間，使其進(jìn)一步完善。1.4 熱卷箱的主要優(yōu)勢1.縮短軋線的長度。在粗、精軋機(jī)之間使用熱卷箱，可以將中間輥道的長度縮短50%以上，從而減少了廠房面積和設(shè)備投資。2.節(jié)約軋機(jī)電機(jī)容量和加熱爐燃料，節(jié)省投資和能源。3.可大量減少廢品，增強(qiáng)除鱗效果，提高帶卷表面質(zhì)量。通過熱卷箱卷取后再開卷，二次氧化鐵皮經(jīng)

13、反復(fù)彎曲后，鐵皮自動脫落，得到了很好的處理效果。4.提高鋼材收得率。均衡中間坯頭尾溫差，提高成品帶材質(zhì)量。1.5 熱卷箱相關(guān)區(qū)域設(shè)備組成1.熱卷箱前設(shè)備與熱卷箱工藝控制有關(guān)的熱卷箱前設(shè)備有末架粗軋機(jī)、末架粗軋機(jī)后工作輥道、延遲輥道、熱卷箱入口道、熱卷箱入口輥道。2.熱卷箱后設(shè)備熱卷箱后設(shè)備有飛剪、飛剪后側(cè)導(dǎo)板、除鱗箱后輥道除鱗箱、精軋F(tuán)1、F2軋機(jī)。3.熱卷箱本體設(shè)備熱卷箱本體設(shè)備有偏轉(zhuǎn)輥、上下彎曲輥、成形輥、#托卷輥、開卷器、穩(wěn)定器、托卷輥、托卷輥、保溫側(cè)導(dǎo)板及開尾銷、開尾輥及夾送輥、出口側(cè)導(dǎo)板。熱卷箱相關(guān)區(qū)域設(shè)備如圖1.1所示。 粗軋熱卷箱熱卷箱精軋機(jī)組卷取機(jī)切頭飛剪 除鱗箱層流冷卻 除鱗

14、箱圖1.1 熱卷箱前后設(shè)備示意圖1.6 熱卷箱工作過程先將末架粗扎機(jī)運(yùn)來的中間坯進(jìn)行無芯卷曲，然后將卷取的中間坯帶卷進(jìn)行反開卷，把中間坯尾部變成頭部，頭部變成尾部，送進(jìn)精軋機(jī)組進(jìn)行軋制。熱卷箱處于卷取狀態(tài)時，要求成型輥、1號托卷輥、進(jìn)口導(dǎo)槽上的輥?zhàn)泳幱谏仙恢茫俣仍O(shè)定以R2軋機(jī)出口速度為基準(zhǔn)。帶坯出R2軋機(jī)后，沿輥道、進(jìn)口導(dǎo)槽進(jìn)人熱卷箱。中間坯頭部經(jīng)彎曲輥?zhàn)饔卯a(chǎn)生一次彎曲，再經(jīng)成型輥二次彎曲形成內(nèi)圈，在1號托卷輥、彎曲輥成型輥共同作用下，繞自身纏繞形成中間坯帶卷。R2拋鋼時，上彎曲輥抬起，1號托卷輥落下，實(shí)現(xiàn)尾部定位。此后1號托卷輥停轉(zhuǎn)，移送臂芯軸插人內(nèi)圈，起落臂下降，擂入份鏟頭打開帶卷尾

15、部，將帶尾壓于軋制線上，1號托卷輥及輥道反轉(zhuǎn)將中間坯帶卷打開，經(jīng)夾送輥送人精軋機(jī)組軋制。軋機(jī)咬鋼后，熱卷箱起落肴抬起，卷徑減少一半時，移送臂作弧線擺動，把帶卷平移到開卷站繼續(xù)開卷，開卷完畢后，移送臂芯頭縮回，準(zhǔn)備下次開卷。圖1.2 熱卷箱設(shè)備示意圖1.7 成形輥成形輥為實(shí)心鍛鋼件，冷卻為內(nèi)部通水連續(xù)冷卻方式，其端部裝有滾動軸承。成形輥設(shè)計(jì)為不傳動的惰輥，以便卷形調(diào)整控制。成形輥?zhàn)o(hù)板內(nèi)側(cè)安裝有外冷水集管，進(jìn)行間歇式噴水冷卻，同時沖刷氧化鐵皮。成形輥的功能:成形輥和一號托卷輥與彎曲輥系統(tǒng) (含熱卷箱入口導(dǎo)槽)構(gòu)成熱卷箱卷取站，接收由彎曲輥彎曲變形的中間坯，與成形輥上下護(hù)板共同作用使中間坯頭部形成第

16、一圈。另外與一號托卷輥共同支撐卷取過程中的鋼卷。當(dāng)熱卷箱工作在卷取方式時，成形輥升到最高位置。此時的成形輥位置即為卷取準(zhǔn)備好位置。當(dāng)熱卷箱工作在直通方式時，則成形輥應(yīng)處于軋線高度 (最低)位置，僅起輥道作用，將來自R2粗軋機(jī)的中間坯直接送到熱卷箱出口側(cè)的夾送輥處。成形輥與其護(hù)板是連動的。成形輥為花輥形式，以增加與鋼卷間的摩擦作用有利于中間坯卷取成圓。1.8 偏轉(zhuǎn)輥偏轉(zhuǎn)輥的作用是將中間坯正確地導(dǎo)入彎曲輥。它的工作原理就是工作時由兩側(cè)液壓缸驅(qū)動，使偏轉(zhuǎn)輥組件抬升至工作位置，與入口側(cè)上橫梁的圓弧護(hù)板及上彎曲輥架上的導(dǎo)板形成入口導(dǎo)槽，將中間坯正確導(dǎo)入上下彎曲輥之間。當(dāng)熱卷箱選擇直通方式時，偏轉(zhuǎn)輥在軋線

17、位置上，這時偏轉(zhuǎn)輥只起輥道作用。偏轉(zhuǎn)輥由輥架、輥?zhàn)?、擺動導(dǎo)板固定導(dǎo)板，升降液壓缸等組成。輥架為焊接結(jié)構(gòu)，其入口端通過銷軸鉸接在機(jī)架上，通過升降液壓缸，可繞其轉(zhuǎn)動，將偏轉(zhuǎn)輥及導(dǎo)板抬至工作所需位置。即卷取工作時偏轉(zhuǎn)輥與軋線成24°角，當(dāng)直通工作時，偏轉(zhuǎn)輥在軋線位置上。輥?zhàn)硬捎脤?shí)心鍛鋼輥，經(jīng)電動機(jī)、萬向接軸傳動分別兩輥?zhàn)?。輥?zhàn)油ㄟ^軸承座把合在機(jī)架上。擺動導(dǎo)板可繞其鉸點(diǎn)隨輥架轉(zhuǎn)動而隨動，鉸點(diǎn)支座把合在入口端的下橫梁上。液壓缸頭部與偏轉(zhuǎn)輥輥架，缸體與機(jī)架鉸接。兩偏轉(zhuǎn)輥均采用外冷水冷卻、偏轉(zhuǎn)輥軸承采用桿油集中潤滑。熱卷箱技術(shù)開發(fā)至今，遍布世界各地?zé)彳埳a(chǎn)線上的熱卷箱已有近45套。其設(shè)備結(jié)構(gòu)和控制

18、系統(tǒng)得到不斷優(yōu)化，已適應(yīng)傳統(tǒng)熱軋帶鋼、薄板坯連鑄連軋及中薄板坯連鑄連軋3種不同形式熱軋帶鋼生產(chǎn)工藝流程的需要。在寬帶鋼熱連軋生產(chǎn)線中，熱卷箱起到了非常重要的作用，它能否正常投入運(yùn)行關(guān)系到整條生產(chǎn)線能否高產(chǎn)軋出高質(zhì)量的產(chǎn)品。由于熱卷箱設(shè)備眾多，工藝要求復(fù)雜，因此它的控制歷來被冶金自動化控制界看作是一個十分難于控制的機(jī)電液一體化設(shè)備，尤其是其中的控制模型和算法的推導(dǎo)更是鮮見文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，國內(nèi)外能夠獨(dú)立對其進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和編程的公司也只有為數(shù)甚少的幾家。液壓傳動與機(jī)械傳動相比，液壓傳動更容易實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動參數(shù)(流量)和動力參數(shù)(壓力)的控制。由于具有傳遞效率高，可進(jìn)行恒功率輸出控制，功率利用充分，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單

19、，液壓傳動在工程機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。幾乎所有工程機(jī)械裝備都能見到液壓技術(shù)的蹤跡，其中不少已成為主要的傳動和控制方式。極限負(fù)荷調(diào)節(jié)閉式回路，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制的恒壓，恒功率組合調(diào)節(jié)的變量系統(tǒng)開發(fā)，給液壓傳動應(yīng)用于工程機(jī)械行走系提供了廣闊的發(fā)展前景。2 設(shè)計(jì)依據(jù)2.1 工作過程偏轉(zhuǎn)輥和成形輥的上下運(yùn)動采用液壓傳動，其工作過程：上升動作：啟動加速上升勻速上升減速上升制動。下降動作：反向啟動加速下降勻速下降減速下降制動。2.2 給定參數(shù)如下：參數(shù)成形輥重 500 kg偏轉(zhuǎn)輥重 500 kg成形輥提缸升降速度 150mm/s成形輥提升缸行程 500 mm偏轉(zhuǎn)輥伸縮缸伸縮速度 150mm/s偏轉(zhuǎn)輥伸縮缸行

20、程 470 mm系統(tǒng)中成形輥、偏轉(zhuǎn)輥啟動、制動的時間均為0.3s。由于成形輥、偏轉(zhuǎn)輥的輥重和液壓缸伸縮速度均相等，只有液壓缸的行程有一定差異，所有在下列的計(jì)算過程中，兩輥相同的部分只寫一部分，不相同的部分分別標(biāo)出。3 工況分析工況分析指的是執(zhí)行元件的運(yùn)動分析和負(fù)載分析，即分析主機(jī)在工作過程中各執(zhí)行元件的負(fù)載和運(yùn)動速度的變化規(guī)律,是確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的基本依據(jù)，根據(jù)繪制運(yùn)動循環(huán)圖和負(fù)載循環(huán)圖來了解運(yùn)動過程的本質(zhì)，查明每個執(zhí)行器在其工作中的負(fù)載、位移、及速度的變化規(guī)律，并找出最大負(fù)載點(diǎn)和最大速度點(diǎn)。運(yùn)動循環(huán)圖即速度循環(huán)圖，它反映了執(zhí)行機(jī)構(gòu)在一個工作循環(huán)中的運(yùn)動規(guī)律。繪制速度循環(huán)圖是為了計(jì)算液壓執(zhí)

21、行器的慣性負(fù)載及繪制其負(fù)載循環(huán)圖，故繪制速度循環(huán)圖通常與負(fù)載循環(huán)圖同時進(jìn)行。液壓執(zhí)行器的負(fù)載包括工作負(fù)載、摩擦負(fù)載兩類，工作負(fù)載又包含慣性負(fù)載。摩擦負(fù)載又有靜摩擦負(fù)載和動摩擦負(fù)載兩種類型，理論分析確定負(fù)載時，必須仔細(xì)考慮各執(zhí)行器在一個循環(huán)中的工況及相應(yīng)的負(fù)載類型。3.1 運(yùn)動分析3.1.1 加速度和位移分析啟動 加速度 = m/s2 位移 m =22.5 mm制動 加速度 m/s2 位移 mm=0.0225 m =22.5 mm反向啟動 加速度 =0.5 m/s2 位移 mm =22.5 mm反向制動 加速度 m/s2位移 =0.0225 m =22.5 mm速度分析結(jié)果列于表3.1、3.2。

22、表3.1 成形輥升降缸速度和位移分析工況位 移/mm速度/(mm/s) 啟動0150勻速上升150制動1500反向啟動0150勻速下降150反向制動1500利用以上數(shù)據(jù)，并在變速段做線性處理后便得到成形輥提升缸的速度循環(huán)圖，如圖3.1所示。圖3.1 成形輥升降缸 速度-位移曲線表3.2 偏轉(zhuǎn)輥伸縮缸速度和位移分析工況位 移/mm速度 /(m/s)啟動0150勻速上升150制動1500反向啟動0150勻速下降150反向制動1500利用以上數(shù)據(jù)，并在變速段做線性處理后便得到偏轉(zhuǎn)輥提升缸的速度循環(huán)圖，如圖3.2所示。圖3.2 偏轉(zhuǎn)輥伸縮缸速度-位移曲線3.2 循環(huán)周期計(jì)算根據(jù)所得數(shù)據(jù)可以計(jì)算出偏轉(zhuǎn)輥

23、和成形輥液壓缸運(yùn)動的循環(huán)周期：3.2.1 成形輥：啟動： 勻速上升： 制動： 反向啟動： 勻速下降： 反向制動： 循環(huán)周期：3.2.2 偏轉(zhuǎn)輥：啟動 勻速上升 制動 反向啟動 勻速下降 反向制動 循環(huán)周期 s3.3 負(fù)載分析已知成形輥重 500kg、偏轉(zhuǎn)輥重 500kg，在本次設(shè)計(jì)中的重力加速度g=10 m/s2由于系統(tǒng)由兩個液壓缸構(gòu)成，所以平均每個液壓缸支撐輥重的一半：m = kg，所受力為F = N。啟動時工作負(fù)載 =mg=250×10=2500 N 啟動時慣性負(fù)載 N制動時工作負(fù)載 N制動時慣性負(fù)載 N反向啟動時工作負(fù)載 N 反向啟動時慣性負(fù)載 N反向制動時工作負(fù)載 N 反向制

24、動時慣性負(fù)載 N負(fù)載分析結(jié)果列于表3.3表3.3 液壓缸的負(fù)載工況啟動勻速快上制動反向勻速快下反向制動負(fù)載/N37502500125025000-1253.4 負(fù)載力計(jì)算 液壓缸的外載荷Fw 啟動: =3750 N 勻速快上: =2500 N 制動: =1250 N反向啟動: =2500 N勻速快下: 反向制動: =-125 N根據(jù)所得數(shù)據(jù)，并利用速度分析中求得的位移計(jì)算結(jié)果?？僧嫵龀尚屋?、偏轉(zhuǎn)輥負(fù)載循環(huán)圖，如圖3.3、3.4所示。圖3.3 成形輥液壓缸負(fù)載-位移循環(huán)圖圖3.4 偏轉(zhuǎn)輥液壓缸負(fù)載-位移循環(huán)圖4 初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體

25、靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，所謂液壓系統(tǒng)是指用輸油軟管或硬管將若干個功能不同的液壓元件按傳動需求連接成一個能完成預(yù)定動作的組合體.正確分析和理解液壓系統(tǒng)是使用和維護(hù)好液壓設(shè)備的保證液壓系統(tǒng)可用于從一處向另一處傳遞機(jī)械能?？梢酝ㄟ^利用壓力能完成上述操作。液壓泵由機(jī)械能驅(qū)動。機(jī)械能在受壓液體中轉(zhuǎn)變成壓力能和動能，然后重新變成機(jī)械能作功。 轉(zhuǎn)變能量的手段：提供給液壓系統(tǒng)的原始能量是來自發(fā)動機(jī)的機(jī)械能，實(shí)際上是發(fā)動機(jī)驅(qū)動了液壓泵。泵利用這種能量泵出液體，在此過程中，機(jī)械能變成了壓力能和動能。液體流經(jīng)液壓系統(tǒng)，并朝油缸和馬達(dá)等執(zhí)行元件方向流動。液體中的壓力能和動能使執(zhí)行元件產(chǎn)生運(yùn)動。運(yùn)動過程

26、中，能量再一次轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。熱卷箱的成形輥和偏轉(zhuǎn)輥?zhàn)錾舷峦颠\(yùn)動，總行程只有500mm和470mm，用液壓缸既可完成，上升速度、下降速度相對均勻，往返速度和出力基本相同相同，并且是單純的直線運(yùn)動，故可選用單桿液壓缸。由于輥的長度要求，所以在輥的兩端分別采用一個液壓缸，且兩個液壓缸同時工作。對于液壓缸升降回路來說，在升降運(yùn)動中存在著負(fù)載變化，為使運(yùn)動速度不受負(fù)載的影響，本系統(tǒng)采用附加的單向閥功能可以防止管路損壞或制動失靈時重物自由下降。當(dāng)負(fù)載上升到指定位置后，液壓泵不能馬上停止供油，此時，需要在供油路上加一個溢流閥，用來給液壓泵卸荷，起到保護(hù)泵的作用。而在回油路上應(yīng)該加個背壓閥，造成一定的回油阻

27、力，以改善執(zhí)行元件的運(yùn)動的平穩(wěn)性。圖4.1 熱卷箱成形輥和偏轉(zhuǎn)輥系統(tǒng)原理圖5 初步確定液壓系統(tǒng)參數(shù)5.1 確定液壓缸工作壓力系統(tǒng)壓力由設(shè)備類型、載荷大小、結(jié)構(gòu)要求和技術(shù)水平而定，在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，工作壓力高，就會結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省材料，提高相應(yīng)速度、加大輸出力、提高功率密度和管流速度，并且不發(fā)生執(zhí)行器低速爬行現(xiàn)象，這是液壓發(fā)展的方向。還要注意泄露、噪聲和可靠性問題的妥善處理。通過實(shí)習(xí)調(diào)查及參考1，17_2_11可初步選定液壓缸的工作壓力=8 MPa。5.2 確定液壓缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)由以上計(jì)算可知液壓缸的最大工作負(fù)載 N由于上行時經(jīng)過單向閥部分，下降時經(jīng)過節(jié)

28、流閥，在回油路上有設(shè)有背壓閥，且初選工作壓力p = 8MPa,屬于中高壓系統(tǒng)，根據(jù)1，17_2_14取背壓。液壓缸的機(jī)械效率由活塞及活塞桿的密封處的摩擦阻力所造成的摩擦損失，在額定壓力下，通常可?。?.900.95）。容積效率是由各密封件泄漏所造成，根據(jù)實(shí)習(xí)現(xiàn)場的詢問和一些相關(guān)的資料顯示，活塞密封采用的是彈性密封，故 = 1。還有作用力效率是由排出口背壓所產(chǎn)生的反向作用力造成，而本設(shè)計(jì)采用排油直接回油箱，故=1。所以液壓缸的機(jī)械效率為。根據(jù)2，23_4_5選取。液壓缸內(nèi)徑 mm， d26.076 mm通過翻閱機(jī)械手冊，確定選用UY型冶金設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)液壓缸，該類型液壓缸專為冶金及重型機(jī)械設(shè)計(jì)，屬于重

29、負(fù)荷液壓缸。它工作可靠、耐沖擊、耐污染，適用于高溫高壓、環(huán)境惡劣的場合。根據(jù)1，17_6_37，取D=40 mm，便得知活塞桿直徑d=28 mm。活塞桿伸出時的理論推力為： N活塞桿縮回時的理論拉力為： N因?yàn)?N所以所選液壓缸符合要求。5.3 繪制液壓工況圖5.3.1 液壓缸壓力計(jì)算 圖5.1 （a）啟動 (b)反向利用求得的液壓缸有效工作面積和負(fù)載如圖5.1所示，并根據(jù) 啟動時 由式 反向時 由式 求得液壓缸在一個工作循環(huán)中各階段的工作壓力值，即進(jìn)油腔壓力，其結(jié)果見表5.1。其中出油腔壓力即為系統(tǒng)回油路上的背壓。無桿腔面積： mm2有桿腔面積： mm2面積比： 。壓力計(jì)算式：啟動: =3.

30、5724 MPa勻速前進(jìn): =2.4666 MPa制動: =1.3308 MPa反向啟動: =5.3165 MPa勻速返回: =0.9803 MPa反響制動：=0.9803 MPa表5.1 液壓缸的壓力工況啟動勻速前進(jìn)制動反向啟動勻速返回反響制動壓力/3.57242.46661.33085.31650.98030.9803由負(fù)載分析可知，此時負(fù)值載荷（與運(yùn)動方向相同）。故F=0。由此可繪出成形輥和偏轉(zhuǎn)輥液壓缸的壓力循環(huán)圖，如圖5.2，5.3所示。圖5.2 成形輥液壓缸壓力循環(huán)圖 圖5.3 偏轉(zhuǎn)輥液壓缸壓力循環(huán)圖5.3.2 液壓缸流量計(jì)算利用所求得的液壓缸有效工作面積和已知速度，根據(jù)式q = v

31、 A 求得液壓缸循環(huán)中各階段的最大流量，繪制流量循環(huán)圖，只需要計(jì)算出特殊點(diǎn)的流量。勻速快上： L/min勻速快下： L/min由此可繪出液壓缸的流量循環(huán)圖如圖5.4，5.5。圖5.4 成形輥液壓缸流量循環(huán)圖圖5.5 偏轉(zhuǎn)輥液壓缸流量循環(huán)圖5.3.3 液壓缸功率計(jì)算利用所求出液壓缸的壓力和流量，求得液壓缸在循環(huán)中各階段的功率值見表5.2。啟動： =673.04 W勻速前進(jìn)： =464.71 W制動： =250.72 W反向啟動： =510.65 W勻速返回： =94.16 W反響制動： =94.16 W表5.2 液壓缸的功率工況啟動勻速前進(jìn)制動反向啟動勻速返回反響制動功率/W0673.04464

32、.71250.7200510.6594.1694.160由此可繪出液壓缸的功率循環(huán)圖，如圖5.6所示。圖5.6成形輥液壓缸功率循環(huán)圖圖5.6偏轉(zhuǎn)輥液壓缸功率循環(huán)圖6 液壓元件的計(jì)算和選擇6.1 液壓缸的計(jì)算6.1.1 液壓缸壁厚及材料的確定前面已求出液壓缸的活塞直徑D、活塞桿直徑d ，在此要確定液壓缸其余主要結(jié)構(gòu)尺寸，并進(jìn)行必要的校核。根據(jù)1，17_6_9選取內(nèi)徑為40mm的冶金液壓缸的外徑為50mm，即壁厚為5mm。對于液壓缸材料的選擇，一般要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，對焊接的缸筒還要有良好的焊接性能。若缸選用45熱軋無縫鋼管，調(diào)質(zhì)處理 MPa，屈服強(qiáng)度為 MPa ，安全系數(shù)通常取n = 4

33、,故材料的許用應(yīng)力為： MPa。根據(jù) 1，17_6_8的相關(guān)知識，得知：當(dāng)0.3時，可用實(shí)用公式： 驗(yàn)算壁厚，其中。則在0.080.3之間，所以： mm故壁厚取=5 mm符合要求。6.1.2 活塞桿的校核根據(jù)1，17_6_16中相關(guān)知識，進(jìn)行強(qiáng)度校核、穩(wěn)定性校核，活塞桿選用45鋼，調(diào)制處理。A.強(qiáng)度校核 活塞桿在穩(wěn)定工況下，如果只受軸向推力或拉力，可以近似地用直桿承受拉壓載荷的簡單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算： MPa而45鋼的許用應(yīng)力= MPa，因?yàn)?，所以?qiáng)度足夠，符合要求。B.穩(wěn)定性校核 液壓缸的按裝類型是一端固定，一段自由，估計(jì)液壓缸計(jì)算長度（兩個鉸接點(diǎn)之間距離）為： mm(是考慮結(jié)構(gòu)因素后的增

34、加長度)；活塞桿慣性矩 m4；對于鋼，活塞桿材料的彈性模量 Pa。所以，臨界載荷： N在實(shí)際使用中，為保證活塞桿不產(chǎn)生縱向彎曲，活塞桿實(shí)際承受的壓縮載荷要遠(yuǎn)小于極限載荷，取安全系數(shù)，則： N故足夠穩(wěn)定。 6.2 液壓泵的選擇6.2.1 計(jì)算液壓泵的最高工作壓力pb本系統(tǒng)比較管路簡單，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以估取壓力損失 MPa，管路和各閥的壓力損失 MPa 。則： MPa6.2.2 確定液壓泵的流量qv本系統(tǒng)流量最大的是液壓缸的流量為勻速上升時的流量 L/min，系統(tǒng)泄露系數(shù)一般取K=1.11.3,計(jì)算中K=1.1。由于系統(tǒng)的一條回路中有兩個液壓缸同時工作，根據(jù)： 所以求得液壓泵的輸出流量： L/mi

35、n6.2.3 選擇液壓泵的規(guī)格根據(jù)壓力和流量值，根據(jù)2，23_5_40，選取25MCY14-1B斜盤式軸向柱塞泵。定量泵工作原理：因該泵的斜盤傾角是固定不變的，從而使泵排出的流量保持不變。技術(shù)規(guī)格：排量為25ml/r、額定壓力為31.5MPa、額定轉(zhuǎn)速 r·min -1、功率為10 KW.容積效率92%。泵的輸出流量： L/min kW6.3 選擇電動機(jī)根據(jù)所選液壓泵的功率，查閱3,2988選取Y250M-4三相異步電動機(jī)，其技術(shù)規(guī)格：功率75,轉(zhuǎn)速，效率92.7%。6.4 液壓控制閥的選擇在液壓缸升降回路中，工作壓力為8 MPa ，最大流量為11.304 L/min。分別選取單向節(jié)

36、流閥、液控單向閥、電液換向閥和溢流閥。選出的液壓控制閥如表6.1。6.4.1 節(jié)流閥的選取節(jié)流閥是通過改變節(jié)流截面或節(jié)流長度以控制流體流量的閥門。將節(jié)流閥和單向閥并聯(lián)則可組合成單向節(jié)流閥。節(jié)流閥和單向節(jié)流閥是簡易的流量控制閥，在定量泵液壓系統(tǒng)中，節(jié)流閥和溢流閥配合，可組成三種節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，即進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)、回油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。節(jié)流閥沒有流量負(fù)反饋功能，不能補(bǔ)償由負(fù)載變化所造成的速度不穩(wěn)定，一般僅用于負(fù)載變化不大或?qū)λ俣确€(wěn)定性要求不高的場合。節(jié)流閥的應(yīng)用1.起節(jié)流調(diào)速作用在定量泵供油的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，節(jié)流閥與溢流閥配合使用，調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動速度。其調(diào)速原理將在第七章的速度

37、調(diào)節(jié)回路中講述。2.起負(fù)載阻尼作用有些液壓系統(tǒng)流量是一定的，改變節(jié)流閥的開口面積將導(dǎo)致閥的前后壓力差的改變。此時節(jié)流閥起負(fù)載阻尼作用，稱之為液阻。節(jié)流口面積越小液阻越大。節(jié)流元件的阻尼作用被廣泛用于液壓元件的內(nèi)部控制中。3.起壓力緩沖作用在液流壓力容易發(fā)生突變的地方安裝節(jié)流元件可以延緩壓力突變的影響，防止液壓沖擊，起保護(hù)元件作用。典型的例子是壓力表前的阻尼孔可調(diào)式壓力表開關(guān)；又如液壓缸中的節(jié)流緩沖裝置。根據(jù)參考文獻(xiàn)2,23_7_201選取單向節(jié)流閥 型號 Z2FS10 工作壓力 31.5 MPa ,通徑10 mm，重量 0.8 kg根據(jù)參考文獻(xiàn)2,23_7_198選取液控單向閥 型號 Z2S1

38、0A_3X 工作壓力 31.5 MPa ,通徑10 mm，重量 2 kg6.4.2 換向閥的選取換向閥是具有兩種以上流動形式和兩個以上油口的方向控制閥。是實(shí)現(xiàn)液壓油流的溝通、切斷和換向，以及壓力卸載和順序動作控制的閥門。根據(jù)參考文獻(xiàn)2,23_7_105選取電液換向閥 型號4WEH10 工作壓力28 MPa ,通徑10 mm，重量 6.8 kg6.4.3 溢流閥的選取 一種液壓壓力控制閥。在液壓設(shè)備中主要起定壓溢流作用和安全保護(hù)作用。定壓溢流作用：在定量泵節(jié)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，定量泵提供的是恒定流量。安全保護(hù)作用：系統(tǒng)正常工作時，閥門關(guān)閉。實(shí)際應(yīng)用中一般有：作卸荷閥用，作遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，作高低壓多級控制閥

39、，作順序閥，用于產(chǎn)生背壓（串在回油路上）。根據(jù)參考文獻(xiàn)2,23_7_2選取電液換向閥 型號DBDH10G 工作壓力40 MPa ,通徑10 mm，重量 3.7 kg表6.1 升降回路各類閥件元件名稱型號規(guī)格數(shù)量電液換向閥4WEH1028 MPa, 160 L/min, 通徑10 mm1液控單向閥Z2S10A_3X31.5 MPa,80 L/min, 通徑10 mm1單向節(jié)流閥Z2FS1031.5 MPa,160L/min，通徑10 mm1溢流閥DBDH10G40 MPa, 250 L/min, 通徑10 mm16.5 油箱容積的確定油箱的作用是儲油，散發(fā)油的熱量，沉淀油中雜質(zhì)，逸出油中的氣體。

40、其形式有開式和閉式兩種：開式油箱油液液面與大氣相通；閉式油箱油液液面與大氣隔絕。開式油箱應(yīng)用較多。油箱容量應(yīng)保證液壓系統(tǒng)工作時其最低液面高于濾油器上端200mm以上，以防止泵吸入空氣；液壓系統(tǒng)停止工作時，其最高液面高度不得超過油箱高度的80%；而當(dāng)液壓系統(tǒng)中油液全部返回油箱時，油液不能溢出油箱外。據(jù)相關(guān)資料得知，油箱的有效容積一般為泵每分鐘流量的37倍，對于行走機(jī)械，冷卻效果好的設(shè)備，油箱容量可以選擇小些。工作溫度允許達(dá)到65，特殊情況下可以達(dá)到80，。對于高壓系統(tǒng)，為減少漏油，最好不要超過50。6.5.1 油箱設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1)油箱應(yīng)有足夠的容積以滿足散熱，同時其容積應(yīng)保證系統(tǒng)中油液全部流回油箱

41、時不滲出，油液液面不應(yīng)超過油箱高度的80%。(2)吸箱管和回油管的間距應(yīng)盡量大。(3)油箱底部應(yīng)有適當(dāng)斜度，泄油口置于最低處，以便排油。(4)注油器上應(yīng)裝濾網(wǎng)。(5)油箱的箱壁應(yīng)涂耐油防銹涂料。6.5.2 油箱容量計(jì)算油箱的有效容量V可近似用液壓泵單位時間內(nèi)排出油液的體積確定。V = KQ                          

42、;                  式中：K為系數(shù)，低壓系統(tǒng)取24，中、高壓系統(tǒng)取57；Q為同一油箱供油的各液壓泵流量總和。初步確定油箱的有效容積，已知所選泵的流量為37.5 L/min，經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取4，所以油箱的容積為： m3根據(jù)2，23_9_1選擇公稱系列油箱，即選40L的油箱。油箱的長寬高比例約在1：1：11：2：3之間，起內(nèi)常設(shè)隔板，將回油區(qū)和吸油區(qū)隔開，防止回油被直接吸入，隔板的高度為油面高度的。泵的吸油管所裝的濾油

43、器的下端距離箱底不得小于200mm，回油管和吸油管管口處切成45°斜口，以增大液流面積。6.6 管道尺寸的確定1.油管類型的選擇液壓系統(tǒng)中使用的油管分硬管和軟管，選擇的油管應(yīng)有足夠的通流截面和承壓能力，同時，應(yīng)盡量縮短管路，避免急轉(zhuǎn)彎和截面突變。(1)鋼管：中高壓系統(tǒng)選用無縫鋼管，低壓系統(tǒng)選用焊接鋼管，鋼管價格低，性能好，使用廣泛。(2)銅管：紫銅管工作壓力在6.510MPa以下，易變曲，便于裝配；黃銅管承受壓力較高，達(dá)25MPa，不如紫銅管易彎曲。銅管價格高，抗震能力弱，易使油液氧化，應(yīng)盡量少用，只用于液壓裝置配接不方便的部位。(3)軟管：用于兩個相對運(yùn)動件之間的連接。高壓橡膠軟管

44、中夾有鋼絲編織物；低壓橡膠軟管中夾有棉線或麻線編織物；尼龍管是乳白色半透明管，承壓能力為2.58MPa，多用于低壓管道。因軟管彈性變形大，容易引起運(yùn)動部件爬行，所以軟管不宜裝在液壓缸和調(diào)速閥之間。本系統(tǒng)最小工作壓力為8，屬于中壓系統(tǒng)，且最在的相對運(yùn)動，故選用橡膠軟管。根據(jù)（參考文獻(xiàn)1）中相關(guān)知識得知，有關(guān)的允許流速是（對于吸油管；對于壓油管；對于回油管）。對于壓力高，管道短，粘度小可取大值，故取。對于液壓缸升降回路來說，液壓缸最大流量為11.304 L/min，所以管的內(nèi)徑為： 根據(jù)1，17_8_4將管的內(nèi)徑圓整到8mm,成品軟管外徑為18.3mm。6.7 蓄能器的選擇6.7.1 優(yōu)點(diǎn)和功用蓄

45、能器在液壓系統(tǒng)中用來存儲和釋放能量的裝置。氣囊式蓄能器的主要優(yōu)點(diǎn)有： 1) 液氣可靠隔離、密封可靠、無泄漏、油液不易老化；2) 氣囊慣性小、反應(yīng)靈敏；3) 結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕。蓄能器的主要功用(1)在短時間內(nèi)供應(yīng)大量壓力油液:實(shí)現(xiàn)周期性動作的液壓系統(tǒng),在系統(tǒng)不需大量油液時,可以把液壓泵輸出的多余壓力油液儲存在蓄能器需要時再由蓄能器放給系統(tǒng).這樣就可使系統(tǒng)選用流量等于循環(huán)周期內(nèi)平均流量qm的液壓泵,以減小電動機(jī)功率消耗,降低系統(tǒng)溫升. (2)維持系統(tǒng)壓力:在液壓泵停止向系統(tǒng)提供油液的情況下, 蓄能器能把儲存的壓力油液供給系統(tǒng),補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏或充當(dāng)應(yīng)急能源,使系統(tǒng)在一段時間內(nèi)維持系統(tǒng)壓力,避免停電或系

46、統(tǒng)發(fā)生故障時油源突然中斷所造成的機(jī)件損壞. (3)減小液壓沖擊或壓力脈動: 蓄能器能吸收,大大減小其幅值.6.7.2 類型的選擇分類：蓄能器主要有彈簧式和充氣式兩大類,其中充氣式又包括氣瓶式,活塞式和皮囊式三種,過去有一種重力式蓄能器,體積龐大,結(jié)構(gòu)笨重,反應(yīng)遲鈍,現(xiàn)在工業(yè)上已很少應(yīng)用氣囊式蓄能器的工作溫度一般為-2070，工作壓力小于32 MPa，最大氣體容積為，可以滿足系統(tǒng)的工作要求?？捎糜趦Υ婺芰俊⒎€(wěn)定壓力，減小液壓泵功率，補(bǔ)償泄漏、吸收脈動和壓力沖擊。且有定型產(chǎn)品供貨，便于購買。使用蓄能器須注意如下幾點(diǎn):1) 充氣式蓄能器中應(yīng)使用惰性氣體(一般為氮?dú)?,允許工作壓力視蓄能器結(jié)構(gòu)形式而定

47、,例如,皮囊式為3.532MPa.2) 不同的蓄能器各有其適用的工作范圍,例如,皮囊式蓄能器的皮囊強(qiáng)度不高,不能承受很大的壓力波動,且只能在-2070的溫度范圍內(nèi)工作.3) 皮囊式蓄能器原則上應(yīng)垂直安裝(油口向下),只有在空間位置受限制時才允許傾斜或水平安裝.4) 裝在管路上的蓄能器須用支板或支架固定.5) 蓄能器與管路系統(tǒng)之間應(yīng)安裝截止閥,供充氣,檢修時使用. 蓄能器與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥,防止液壓泵停車時蓄能器內(nèi)儲存的壓力油液倒流.其結(jié)構(gòu)圖如圖6.1和圖所示。 圖6.1 氣囊式蓄能器結(jié)構(gòu)圖1充氣閥；2殼體；3皮囊；4提升閥6.7.3 蓄能器的容積計(jì)算蓄能器最重要的參數(shù)是蓄能器的容積，蓄能

48、器作為不同用途時，其容積的計(jì)算方式也不同。在本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)中但其最重要的作用是緩和沖擊。其容量的計(jì)算與管路布置、液態(tài)流態(tài)、阻尼及泄漏大小等因素有關(guān)，準(zhǔn)確計(jì)算比較困難。所以，一般按經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算蓄能器的容積： 式中 閥口關(guān)閉前管內(nèi)的流量 (L/min)。為閥口關(guān)閉前管內(nèi)壓力（Pa）。允許最大沖擊壓力，一般取(Pa)， 為發(fā)生沖擊的管長，即壓力油源到閥口的管道長，估計(jì)為5米。t閥口關(guān)閉的時間，估計(jì)為0.05 s。當(dāng)液壓缸升降時，所需蓄能器容積： = L根據(jù)所計(jì)算得到的值，按系統(tǒng)中擬定的蓄能器的類型選擇相應(yīng)的產(chǎn)品，查參考文獻(xiàn)2，23_8_5可知型號為NXQ1-L的氣囊式蓄能器可滿足使用要求，該型號蓄能

49、器的技術(shù)規(guī)格如表6.1所示。表6.1 蓄能器的技術(shù)規(guī)格型號容積 L壓力 MPa通徑 mm重量 kgNXQ1-L6.3/20-H2520M42×225.57 液壓系統(tǒng)性能演算7.1 液壓系統(tǒng)壓力損失本液壓系統(tǒng)屬于中高壓系統(tǒng)，外加工作介質(zhì)的經(jīng)濟(jì)性，相對來講，選用礦物油比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，故選用L-HL32液壓油，其密度890，20時運(yùn)動粘度為。系統(tǒng)中兩條進(jìn)、出油路管長都估計(jì)為10m，油管內(nèi)徑8mm。壓力損失較大的是升降缸上升時的損失和液壓馬達(dá)承載前進(jìn)時的損失。本系統(tǒng)包括兩條支路，壓力損失分別計(jì)算。7.1.1 液壓缸勻速快上時進(jìn)油路沿程壓力損失流量為液壓缸： L/min流速： m/s雷諾數(shù)： 2

50、000，可見油液在管道內(nèi)流態(tài)屬于層流。沿程阻力因數(shù)： 沿程壓力損失： MPa進(jìn)油路局部壓力損失局部壓力損失包括管路中折管和管接頭等處的壓力損失，以及通過控制閥的局部損失。其中折管和管接頭在本系統(tǒng)中較少，壓力損失相對要小得多，故此忽略，主要計(jì)算控制閥的局部壓力損失。油路有二位四通電液換向閥，單向節(jié)流閥，根據(jù)所選閥查機(jī)械工業(yè)出版社的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本液壓傳動與控制得出壓力損失 MPa； MPa，qe1,qe2分別為閥的流量故控制閥的局部壓力損失為： MPa所以，油路總壓力損失：MPa7.1.2 液壓缸勻速快下時進(jìn)油路沿程壓力損失流量為液壓缸： 5.765 L/min流速： 1.912m/s雷諾數(shù)：

51、 153.002000，屬于層流。沿程阻力因數(shù)： 沿程壓力損失： MPa進(jìn)油路局部壓力損失油路上只有倆位四通電液換向閥，壓力損失，故控制閥的局部壓力損失為： MPa所以，油路總壓力損失： MPa當(dāng)活塞上升減速到制動一段，系統(tǒng)負(fù)載最大，管內(nèi)流速也最高，是最危險工況。前面計(jì)算中初估的背壓值以及進(jìn)油路壓力損失值與此處的計(jì)算值相比可知，計(jì)算值小于初估值，所以，前面設(shè)計(jì)是安全的。8.液壓控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試和故障處理近年來，液壓技術(shù)在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的運(yùn)用，液壓系統(tǒng)已成為主機(jī)設(shè)備中最關(guān)鍵的部分之一。但是，由于設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用和維護(hù)等過程中存在的不足和缺陷，影響了液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，只有了解

52、了液壓系統(tǒng)的工作原理以及液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用和維護(hù)方面的知識，才能保證液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行和充分發(fā)揮其技術(shù)的優(yōu)勢。8.1 液壓控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試8.1.1 液壓系統(tǒng)的安裝液壓系統(tǒng)在安裝質(zhì)量好壞，是關(guān)系到液壓系統(tǒng)能否可靠工作的關(guān)鍵，因此必須正確、合理地完成安裝過程中的每個環(huán)節(jié)。液壓系統(tǒng)在安裝以前，要仔細(xì)觀察安裝現(xiàn)場，和設(shè)計(jì)圖紙相配合比較，做出最好的安裝方案和液壓系統(tǒng)的布置。液壓系統(tǒng)的安裝布置要能滿足安裝和維護(hù)的方便，要有足夠的安裝和維護(hù)的空間。在安裝以前要將各安裝件清洗干凈，液壓閥在安裝時要對位安裝不能將進(jìn)油口和回油口裝反，否則會發(fā)生事故；液壓管件在安裝時進(jìn)行現(xiàn)場配管，管件焊接后要清理干凈焊渣，檢查焊縫周圍有沒有裂紋、氣孔、夾雜物和飛濺，并且焊接要保證油路的密封性；管接頭的安裝不應(yīng)太松弛，密封性要好。安裝設(shè)備應(yīng)根據(jù)實(shí)際平面布置圖對號