高線步進式80噸加熱爐的設計

1、優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！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(xù)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(yè)領(lǐng)域。本次設計任務是設計步進梁加熱爐的液壓系統(tǒng)，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(tǒng)的流量來滿足這些要求。為了防止步進梁前移時產(chǎn)生的慣性，本系統(tǒng)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(wěn)下降，在回路上采用了平衡閥，保證了其平穩(wěn)下降。為了實現(xiàn)鋼坯在出現(xiàn)故障的時候能夠在任意位

2、置停止，系統(tǒng)加入了液壓鎖緊裝置，以免出現(xiàn)系統(tǒng)失控。關(guān)鍵字： 步進式加熱爐； 普通液壓閥； 鎖緊優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！AbstractWalking beam type furnace use the beam at the bottom of the furnace of the cool steel beam to rise，to go ahead，to come down，to go back.It is widely used in the petroleum，chemical，metalllurgy，machinery，heat treatment，surface tre

3、atment，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 used.As we know the speed of the beam wil

4、l change at the reason of the change of the load in a circle,so we must change the flow of hydraulic actuating cylinder.In order to avoid the inertia generated when the walking beam goes ahead，the buffering valve is been used.In order to ensure an steady decline when the walking beam goes down.,the

5、balance valve is been used to ensure its steady decline.As 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優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！目 錄一緒論61.1 背景及工藝61.2 設計任務61.2.1 設計題目61.2.2 主

6、要技術(shù)參數(shù)及要求61.3 設計方案6二液壓系統(tǒng)的計算與選型72.1 系統(tǒng)工作壓力的確定7三計算最大負載7四確定系統(tǒng)壓力范圍8五按 P確定油缸尺寸， 圓整。9MIN，5.1. 執(zhí)行元件的計算與選型95.1.1 升降液壓缸95.1.2 水平液壓缸95.2 執(zhí)行元件速度的計算9六油缸的進退流量96.3 執(zhí)行元件流量的計算錯誤！未定義書簽。6.3.1 升降液壓缸136.3.2 水平液壓缸13七 畫出循環(huán)時間-流量圖.流量循環(huán)圖錯誤！未定義書簽。八泵流量的確定168.1 液壓泵的選擇168.1.1 確定液壓泵的最大工作壓力 PP168.1.2 確定液壓泵的流量 QP138.1.3 確定液壓泵的驅(qū)動功率1

7、6九選擇液壓元件9.1. 液壓閥的選擇179.1.1 升降液壓缸179.1.2 水平液壓缸189.1.3 蓄能器的選擇189.2 油箱的選擇209.3 濾油器的選擇219.4 冷卻器的選擇229.5 加熱器的選擇249.6 管道的選擇24優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！9.6.1 管道內(nèi)徑計算259.6.1.1 吸油管路259.6.1.2 壓力管路259.6.1.3 吸油管路26結(jié)束語27參考文獻28優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！一 緒論1.1 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(xù)加熱爐。爐子有固定爐底和步進爐底，

8、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(xiàn)上下雙面加熱。同推鋼式爐相比，它的優(yōu)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(yè)生產(chǎn)設施，它包括爐體，爐體的側(cè)墻由內(nèi)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?zhèn)葔ι显O置調(diào)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(diào)焰燒嘴，調(diào)焰燒嘴的煤氣和空氣的混合氣管道

9、上設置電磁閥和調(diào)節(jié)閥，平焰燒嘴的煤氣和空氣的混合氣管道上設置調(diào)節(jié)閥，空氣總管道和煤氣總管道設置在爐頂。1.2 設計任務本次任務是設計步進式加熱爐液壓系統(tǒng)，具體細節(jié)如下。1.2.1 設計題目步進式加熱爐液壓系統(tǒng)設計1.2.2 主要技術(shù)參數(shù)及要求1. 加熱爐橫移部件重量 20T，升降部件重量 20T，坯料重量 80T；2. 步進梁垂直位移 600mm，水平位移 2500mm；3. 液壓系統(tǒng)最高工作壓力不超過20MPa；優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！1.3 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(tǒng)設計。要求這個液壓系統(tǒng)能實現(xiàn)自動化，能進行過載保護，工作平穩(wěn)，能夠在一定范圍內(nèi)進行無級調(diào)

10、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(wěn)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(jù)設計任務的要求并考慮壓力損失，初步選定液壓系統(tǒng)的工作壓力不能超過 20MPa，由于系統(tǒng)工作壓力應比最高工作壓力低 10%-20%,故系統(tǒng)的實際工作壓力為 16-18MPa。采用兩個升降液壓缸來完成步進梁的垂直運動，

11、采用單向節(jié)流閥進行回油調(diào)速，從而保證升降液壓缸的速度平穩(wěn)，同時采用了平衡閥，保證液壓缸在下降時平穩(wěn)下落。2 平移機構(gòu)的水平運動用一個水平液壓缸來實現(xiàn)，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(chǎn)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(tǒng)需要大流量時為節(jié)省能源，通常采用多泵供油或?qū)⑿钅芷髯鳛檩o動力源供油。為解決大流量的供油問題，本系統(tǒng)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(xiàn)都要用一供一備的變量液壓泵來提供壓力油。優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！二 液壓系統(tǒng)的計算與選型2.1 系統(tǒng)工作壓力的確定壓力的選定

12、要根據(jù)設計任務的要求并考慮壓力損失，初步選定液壓系統(tǒng)的工作壓力不能超過 20MPa，由于系統(tǒng)工作壓力應比最高工作壓力低 10%-20%,故系統(tǒng)的實際工作壓力為 16-18MPa。2.2 執(zhí)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。優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！三 計算最大負載由于活動升降油缸要承受鋼坯重量，所以升降油缸所承受負載為最大負載。另外，考慮到慣性載荷的作用，取外載荷為活動部件及鋼坯重量的 1.3 倍?；顒恿荷涤透椎耐廨d為F=1.3mg=1.3*10

13、0000kg*9.8n/kg=1.274*106NW除外載荷外還應考慮摩擦阻力F，由于各種缸的密封材質(zhì)和密封m形式不一樣，密封阻力難以精確計算，一般估算。F =（1- ）*F-（2.2） 為液壓缸的機械效率，mmm一半取 0.90-0.95，本設計取 0.95F=F/（2.3）Wm所以活動梁升降油缸的外載荷 F= F/=1.274*106Wm/0.95=1341052.6N三 根據(jù)時間確定各執(zhí)行元件的速度一般托住工件遠行時要求比較穩(wěn)，所以速度也較慢，取 100ms,空載時取 150ms,所以有：（1） 活動梁托住鋼坯上升 600mm(6s)（2） 活動梁托住鋼坯水平位移 2500mm（25s）

14、（3） 活動梁下降 600mm(4s)（4） 活動梁歸為 2500mm(17s)優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！四 確定系統(tǒng)的壓力范圍技術(shù)要求系統(tǒng)最高壓力為 20Mpa,系統(tǒng)壓力一般取 2/3 PP,故取1218 MPamaxmax,優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！五 按 P，確定油缸尺寸，圓整。min5.1 系統(tǒng)工作壓力的確定壓力的選定要根據(jù)設計任務的要求并考慮壓力損失，初步選定液壓系統(tǒng)的工作壓力不能超過 20MPa，由于系統(tǒng)工作壓力應比最高工作壓力低 10%-20%,故系統(tǒng)的實際工作壓力為 18MPa。5.2 執(zhí)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

15、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。5.2.1 升降液壓缸由上圖可知：p圖 2.1液壓缸受力圖p´ D2 ´ P41= F +´(D2 - d 2 ) ´ P + F42fc（2.1）由（2.1）式可得：優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！4FphPìï1 cm ïîí1-P éP êë2 ê1- çæ d ö2 ùüï÷ 

16、0;ý1è D ø úûïþD =（2.2）1式中 P液壓缸工作壓力，初算時可取系統(tǒng)工作壓力2P液壓缸回油腔背壓力，初算時無法準確確定，根據(jù)液壓系統(tǒng)設計簡明手冊表 2-2，取 P2 為 2MPa。d/D活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑之比，根據(jù)液壓系統(tǒng)設計簡明手冊表 2-3，取 d/D=0.7.F工作循環(huán)中最大的外負載。F fc液壓缸密封處摩擦力，它的準確值不易求得，常用液壓缸的機械效率hcm進行估算F + F=fcFhcm（2.3）式中cmcmh液壓缸的機械效率，一般h=0.90.97，這里取h=0.95。cm外負載 F=100&#

17、215;103×9.8=980000N由于由兩個液壓缸同時作用，所以單個液壓缸的負載為外負載的一半。所以 F=490000N代入（2.2）式得D=196.7mm d=0.7D=137.6mm根據(jù)機械設計簡明手冊表 2-4，D 圓整到 200mm，d 圓整到 140mm。 由于升降缸的垂直位移是 600mm，查機械設計手冊，采用升降缸的型號為ZQ-200/140X630優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！5.2.2 水平液壓缸其中外負載 F=100×103×9.8×0.1=980000N取 P1=18MPa,P2=2Mpa,cm=0.95,d/D=0.7代

18、入（2.2）式得D=87.98 d=0.7D=61.59mm根據(jù)機械設計簡明手冊表 2-4，D 圓整到 80mm，d 圓整到 60mm由于水平缸的水平位移為 2500mm，查機械設計手冊，采用水平缸的型號為ZQ-80/60X2600優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！六油缸進退流量6.1 升降液壓缸基本參數(shù) D=200mm，d=140mm， V上=60mm/s， V下=120mm/s上升時進入升降缸的流量：下降時進入升降缸的流量：6.2 水平液壓缸基本參數(shù) D=90mm，d=60mm， V=250mm/s， V=500mm/s前后前進時進入水平缸的流量： 后退時進入水平缸的流量：由于升降缸是由

19、兩個缸同時作用，故其流量是兩個液壓缸流量之和。優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！七 畫出循環(huán)時間-流量圖.優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！八泵流量的確定多液壓缸或液壓馬達同時工作時，液壓泵的輸出流量應為式中 K-系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取 K=1.11.3，這里取 1.2；PmaxQ K（Q）（2.6）Qmax同時動作的液壓缸或液壓馬達的最大總流量，可從（Q-t）圖上查得。對于在工作過程中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還須加上溢流閥的最小溢流量，一般取0.5×10-4m3/s。根據(jù)上述計算，Qmax=192L/min，QP1.2×（192+0.05×60）=234L/min。

20、優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！九 液壓元件的選擇和專用件設計9.1.1 液壓泵的選擇P9.1.1.1 確定液壓泵的最大工作壓力 P（2.5）P³ P +åDPP1式中 P1液壓缸或液壓馬達最大工作壓力；p從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達入口之間總的管路損失。p 的準確計算要待元件選定并繪出管路圖時才能進行，初算時可按經(jīng)驗數(shù)據(jù)選?。还苈泛唵?，流速不大的，取 p=（0.20.5）Mpa；管路復雜，進口有調(diào)速閥的，取p=（0.51.5）Mpa，這里取 1.2Mpa。由于上述計算的最大壓力 P1=25.99Mpa，所以 pP27.19Mpa。9.1.1.1 確定液壓泵的驅(qū)動功率

21、由于在工作循環(huán)中，液壓泵的壓力和流量比較大，即（ Q-t），（P-t）曲線起伏較大，所以必須分別計算出各個動作階段內(nèi)所需功率，驅(qū)動功率取其平均功率N 2 t+ N2t+ . . .2+1122nt +t +.+t12nnN=Ntp e r（2.7）式中t ，t t一個循環(huán)內(nèi)每一動作階段內(nèi)所需要的時間（s）；12nN ，N N一個循環(huán)內(nèi)每一動作階段內(nèi)所需要的功率（W）。12n其中 N =14.14KW, N =3.56KW,N =0,N =14.31KW。t =10s, t =10s,t =5s,t =5s1代入上式得 Nper234=10.24KW。1234查閱機械設計手冊第四卷表 17-1-

22、29，選取電動機型號為 Y4-160M2-2.其參數(shù)為：額定功率 P =15KW，轉(zhuǎn)速 n=2930r/min，效率 =0.89。額p根據(jù)以上求得的P和值，按系統(tǒng)中擬定的液壓泵的形式，從產(chǎn)品樣本或QP手冊中選擇相應的液壓泵。為使液壓泵有一定的壓力儲備，所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大 25%60%。排量 Vgmax(cm3/r) 180最高轉(zhuǎn)速 nmax(rpm) 1800最大流量( L/min) 當 n=nmax 324當 n=1500rpm 270最大功率(KW) 當 n=nmax 189參照力士樂柱塞泵樣本，選取力士樂 a4vso180 系列柱塞泵，其性能參數(shù)如下所示:優(yōu)秀完整畢業(yè)

23、設計資料，歡迎下載借鑒！當 n=1500rpm 158最大扭矩P=35MPa(Nm) 1002扭矩P=10MPa(Nm) 286重量近似值(Kg) 103注:1)只要在吸油 S 處有 0.1 MPa 的絕對壓力則所示的數(shù)值成立。液壓泵工作壓力范圍S 口進油口的絕對壓力 Ps min=0.08MPa Ps max=3 MPaB 口出油口的壓力 額定壓力 P=35MPa 峰值壓力=40 MPa9.2 液壓閥的選擇選擇閥根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實際通過閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件，溢流閥按液壓泵的最大流量選?。贿x擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，要考慮最小穩(wěn)定流量應滿足執(zhí)行機構(gòu)的最低穩(wěn)定速度的要求?？刂崎y地 流

24、量一般要選的比實際通過的流量大一些，必要時也允許有 20%的以內(nèi)的短時間過流量。9.2.1 升降液壓缸下圖為升降液壓缸原理圖:圖 2.6升降回路原理圖根據(jù)以上計算得，上升時的流量為 188.4L/min，下降時的流量為 192L/min； 電磁換向閥：查閱力士樂液壓樣本，選取 4WEH16J7XO/6EG24K4 力士樂系列三位斯通電磁換向閥，1 個。單向節(jié)流閥：查閱力士樂液壓樣本，選取 Z2FS16-3X/SV 力士樂系列單向節(jié)流閥，2 個。液壓鎖：查閱力士樂液壓樣本，選取 Z2S16-2-5X/V 力士樂系列液壓。平衡閥：查閱機械設計手冊，選取 FD16PA10 平衡閥.優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資

25、料，歡迎下載借鑒！9.2.2 水平液壓缸 下圖為水平液壓缸原理圖圖 2.7水平液壓缸根據(jù)以上計算得，水平液壓缸前進時的流量為 158.96L/min，水平液壓缸后退時的流量為 176.6L/min.。電磁換向閥：查閱力士樂液壓樣本，選取5-WE10J3X/CG24K4/V 力士樂系列三位四通電磁換向閥，1 個。雙單向節(jié)流閥：查閱力士樂液壓樣本，選取 Z2FS10-5-3X/V 力士樂系列單向節(jié)流閥，2 個。液壓鎖：查閱力士樂液壓樣本，選取 Z2S10-1-3X/V 力士樂系液壓鎖液控式單向閥。其它閥的選擇:電磁溢流閥：查閱力士樂液壓樣本，選取DBW10A12-50 電磁溢流閥。單向閥：查閱機械

26、設計手冊，選取 S30A3O 單向閥。截止閥：查閱機械設計手冊，選取 YJZQ-H10N 截止閥。9.3 蓄能器的選擇蓄能用的蓄能器包括“做輔助動力源”，“補償泄漏保持恒壓”，“做應急動力源”，“改善頻率特性”和做液壓空氣彈簧等。由于本系統(tǒng)為高壓系統(tǒng)，故選用皮囊式蓄能器。蓄能器總?cè)莘e的計算：蓄能器的總?cè)莘e V，即充氣容積（對活塞式蓄能器0而言，是指氣腔容積與液腔容積之和）。根據(jù)玻爾定律：P V n =PV n =P V n =C（2.8）001122蓄能器工作在絕熱過程（t<1min）時，n=1.4，其總?cè)莘e：優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！V =èø0é

27、;æ 1 ö0.715æ 1 ö0.715 ù(2.9) 0.715 êç÷ç÷úêëè øúû0P充氣壓力，MPa1P最低工作壓力，MPa2P最高工作壓力，MPaVV以上壓力均為絕對壓力，相應的氣體容積分別為，01wn-指數(shù)，絕熱過程 n=1.4（對氮氣和空氣）， V有效工作容積，L。（1） 計算 P1作為輔助動力源來說，蓄能器的最高工作壓力為11maxP =（P ）max+( p)（2.10）1（P ）max最遠液壓機構(gòu)的

28、最大工作壓力，MPa( p)max蓄能器到最遠液壓機構(gòu)的壓力損失之和，MPa1max11max由系統(tǒng)圖和計算可得，（P ）max=25.99MPa. ( p)=0.5MPa×3=1.5MPa。所以 P =（P ）max+( p)=25.99MPa+1.5MPa=27.49MPa。2（2） 計算 P作為輔助動力源的蓄能器，為使其在輸出有效工作容積過程中液壓機構(gòu)的壓力相對穩(wěn)定些，一般推薦12P =（0.60.85）P2這里取 P =25MPa。0（1） 計算 P在保護膠囊，延長其使用壽命的條件下：01P =（0.80.85）P（2.10）01這里取 P =0.8P =0.8×2

29、7.49MPa=21.99MPa（2） 計算 VW對于作為輔助動力源的蓄能器，可按下式粗算：V=ånWi=1VK-iåQ tp（2.11）60åni=1V最大耗油量處，各執(zhí)行元件耗油量總和，LiA i液壓缸工作腔有效面積，m2優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！l液壓缸的行程，miK-系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取 K-=1.2åQ泵站總供油量，L/minpt泵的工作時間，sV應急操作時，各執(zhí)行元件耗油量，Li其中 åni=1V =101.66L/min´ 5s=8.47LipQt=188.4L/min×10s+192L/min

30、15;10s+158.96L/min×5s+176.6L/min×5s=91.36LW將以上參數(shù)帶入公式（2.11），得：V=19.53L0將以上求得參數(shù)代入公式（2.9）得 V =102.9L查力士樂樣本，選取 NXQ1-108/30-L-H 型蓄能器，其公稱容積為 108L，其公稱壓力為 30MPa。查力士樂樣本，選取安全閥組 ABZSS30M30/330B/S307G24K49.4 油箱的選擇油箱在系統(tǒng)中的功能，主要是儲油和散熱，也起著分離油液中的氣體及沉淀污染的作用。根據(jù)系統(tǒng)的具體條件，合理選用油箱的容積，形式和附件，以使油箱充分發(fā)揮作用。油箱有開式和閉式兩種。開式

31、油箱應用廣泛，箱內(nèi)液面與大氣相通，為防止油液被大氣污染，在油箱頂部設置空氣濾清器，并兼作注油口用。閉式油箱一般指箱內(nèi)液面不直接與大氣相通，而將通氣孔與具有一定壓力的惰性氣體相接，充氣壓力可達到 0.05MPa。油箱的形狀一般采用矩形，而容量大于 2m3 的油箱采用圓筒形結(jié)構(gòu)比較合理，設備重量輕，油箱內(nèi)部壓力可達0.05MPa。油箱必須有足夠大的容量，以保證系統(tǒng)工作時能夠保證一定的液面高度，為滿足散熱要求，需要設置冷卻裝置。油箱的回油口一般都設置系統(tǒng)所需要求的過濾精度的回油過濾器，以保持返回油箱具有允許的污染登記，油箱的排油口為了防止意外落入油箱中的污染物， 要裝吸油網(wǎng)式濾油器。油箱中需設置隔板

32、將吸回油管隔開，使液流循環(huán)，油流中的氣泡與雜質(zhì)分離與沉淀。油箱的排油口與回油口之間的距離應盡可能遠些，管口都應插入最低油面之下，以免發(fā)生吸空和回油沖濺產(chǎn)生氣泡。管口制成 45 度的斜角，以增大吸油及出油的截面。優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！油箱有效容量一般為泵每分鐘流量的 37 倍。對于行走機械，冷卻效果比較好的設備，油箱的容量可選擇小些；對于固定設備，空間，面積不受限制的設備，則應采用較大的容量，如冶金機械液壓系統(tǒng)的油箱容量通常取每分鐘流量的710 倍，鍛壓機械的油箱容量通常取為每分鐘流量的 612 倍。PPP本系統(tǒng)為冶金機械的設計，故V=（710）Q ，其中V 為油箱容積，Q 為泵的

33、最大流量，由泵的技術(shù)參數(shù)可知，1800r/min 時 最大流量為 324L/min，取 V=10 Q ，所以 V=324L/min×10=3240L/min,故可取油箱容量為 3300L，所以采用矩形油箱。9.5 濾油器的選擇濾油器是液壓系統(tǒng)中的重要元件。他可以清除液壓油中的污染物，保持油液清潔度，確保液壓元件工作的可靠性。濾油器按其過濾精度的不同，有粗過濾器，普通過濾器，精密過濾器和特精過濾器四種。在選用濾油器時，應注意以下幾點。（1） 有足夠的過濾精度，過濾精度是指通過濾芯的最大堅硬顆粒的大小，以其直徑 d 的公稱尺寸表示。其顆粒越小，精度越高。不同的液壓系統(tǒng)有不同的過濾精度要求

34、。應該指出，近年來，有一種推廣使用高精度濾油器的觀點，實踐證明，采用高精度濾油器，液壓泵，液壓馬達的壽命可延長410 倍，可基本消除閥的污染，卡緊和堵塞故障，并可延長液壓油和濾油器本身的壽命。（2） 有足夠的通油能力，通油過濾能力是指在一定壓降和過濾精度下允許通過濾油器的最大流量，不同類型的濾油器可通過的流量值有一定的限制，需要時可查閱有關(guān)樣本和手冊。濾芯便于清洗和更換。根據(jù)濾油器在液壓系統(tǒng)中所處的位置不同，濾油器的種類也多種多樣。網(wǎng)式濾油器：裝在液壓泵吸油管路上，用以保護液壓泵。它具有結(jié)構(gòu)簡單， 通油能力大，阻力小，易清洗等特點。線隙式濾油器：一般用于中，低壓系統(tǒng)，這種濾油器阻力小，通流能力

35、大， 但不宜清洗。紙質(zhì)濾油器：比一般其它類型濾油器過濾精度高，可濾除油液中的微細雜質(zhì)。這種濾油器有用于高壓管路的和低壓管路上的兩種?？砂惭b壓差發(fā)訊裝置。用于要求過濾質(zhì)量高的液壓系統(tǒng)中。燒結(jié)式濾油器：是由燒結(jié)青銅濾芯作為過濾元件，加上鋼質(zhì)殼體而成的。這種濾油器耐高壓，高溫，有時顆粒脫落影響精度，堵塞后不易清洗。用于要求過濾質(zhì)量高的液壓系統(tǒng)中。片式濾油器：用于一般過濾，油流速度比超過 0.51m/s。磁性濾油器：用于吸附鐵屑與其他濾油器合用。優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！查閱液壓設計手冊(電子版)，回油路上的過濾器選用 SRFA -160×10FC 回油過濾器，過濾精度為 10 u

36、m，系統(tǒng)流量為 147.18L/min，濾油器通油能力為160L/min，滿足系統(tǒng)要求。9.6 冷卻器的選擇液壓系統(tǒng)工作時，因液壓泵，液壓馬達，液壓缸的容積損失和機械損失，或控制元件及管路的壓力損失和機械損失，或控制元件及管路的壓力損失和液體摩擦損失等消耗的能量，幾乎全部轉(zhuǎn)換成熱量，這些熱量使油液和元件的溫度升高， 如果油液溫度過高，將嚴重影響液壓系統(tǒng)的正常工作，因此，我們必須采取強制冷卻的方法，通過冷卻器來控制油液的溫度，使之適合系統(tǒng)工作的要求。對冷卻器的基本要求：（1）有足夠的散熱面積。（2）散熱效率高。(3)油液通過時壓力損失小。（4）結(jié)構(gòu)力求緊湊，堅固，體積小，重量輕。冷卻器的選擇依據(jù)

37、：（1）系統(tǒng)的技術(shù)要求。（2）系統(tǒng)的環(huán)境。（3）安裝條件。（4）經(jīng)濟性。（5）可靠性及壽命要求。冷卻器的計算（1）散熱面積的計算冷卻器的計算主要根據(jù)熱交換量確定散熱面積和冷卻水量根據(jù)熱平衡方程式：21H =H-H（2.12）式中H=P-P =P （1- ）（2.13）PcPp c m= ååp q式中h1 1Cp q（2.14）ppåH t液壓系統(tǒng)在一個動作循環(huán)內(nèi)的平均發(fā)熱量H=i i（2.15）T2當液壓系統(tǒng)處于長期連續(xù)工作狀態(tài)時，為了不使系統(tǒng)溫升增加，必須使系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量全部散發(fā)出去，即 H =H2若 H 0，則不設冷卻器冷卻器的散熱面積：A=H2(2.16)

38、kDtm（t+ ）t （t+）tDt=1式中m22- 11222（2.17）H系統(tǒng)的發(fā)熱功率，WPP油泵的總輸入功率，W優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！p油泵的效率m -液壓執(zhí)行元件的效率，對液壓缸一般按 0.95 計算c液壓回路效率1 1p q各液壓執(zhí)行元件工作壓力和輸入流量乘積總和p pp q各油泵供油壓力和輸出流量乘積總和T循環(huán)周期，s1H油箱散熱功率，W2H冷卻器的散熱功率，Wm1t 油和水之間的平均溫差，K t液壓油進口溫度，K2t液壓油出口溫度，K11t冷卻水進口溫度，K22t冷卻水出口溫度，Kk冷卻器的傳熱系數(shù)，初步計算可按下列值選?。荷咝喂苁剿?k=110175W/（m2

39、.K） 多管式水冷 k=116 W/（m2.K）平板式水冷 k=465 W/（m2.K）根據(jù)推薦的 k 值按上式算出的冷卻器散熱面積是選擇冷卻器的依據(jù)，考慮到冷卻器工作過程中由于污垢和鐵銹的存在，導致實際散熱面積減少，因此在選擇冷卻器時，一般將計算出來的散熱面積增大 20%30%。已知 參數(shù) P=15Kw, =0.9 =0.95, =0.9，T=45,求得系統(tǒng)的發(fā)熱量 H= PPpmcP（1-pcm）=15Kw×（1-0.9×0.95×0.9）=3.46Kw同時由于在前面已經(jīng)初步計算求得油箱的有效容積為 1.6m3，一般油面的高度為油箱高 h 的 0.8 倍，與油

40、直接接觸的表面算全散熱表面，與油不直接接觸的表面算是半散熱面。按 V=0.8abh 求得油箱的各邊之積，abh=1.6/0.8=2m3，取油箱的長度 a=2m， 油箱的寬 b=1m，高度 h=1m。油箱的散熱面積為：A=1.8h（a+b）+1.5ab=8.4m2 油箱的散熱功率為：H1=KAT式中：K-油箱的散熱系數(shù)，查表取 K=15W/（m2.oC）；T油溫與環(huán)境溫度之差，取T=25 oC求得 H1=15×7.875×25=3.13Kw所以 H2=H-H1>0,要設置冷卻器。取冷卻器的冷卻系數(shù)多管式水冷 k=116 W/（m2.K），取液壓油進口溫度 t1=60oC

41、，液壓油出口溫度t2=50 oC，冷卻水進口溫度t11=25 oC，冷卻水出口溫度t22=30優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！oC。m將上述參數(shù)帶入公式（2.17），求得：t =27.5 oC2m所以冷卻器的散熱面積為：A=H /kt =0.16m2將計算出來的散熱面積增大 30% ， 所以冷卻器實際的散熱面積為A=0.16m2×(1+30%)=0.21m2查閱液壓設計手冊（電子版），選取 2LQFW-A1.0F 管型冷卻器。9.7 加熱器的選擇在低溫環(huán)境工作，為保持合適的油溫，油箱須進行加熱。可用蒸汽加熱或電加熱。加熱器的發(fā)熱能力，可按下式估算：H ³ CgVDt/

42、T（2.18）式中C-油的比熱（礦物油），J/（kg.K），取 C=16752093J/（kg.K）-油的密度，kg/m3，取 =900 kg/m3V油箱容積，m3油加熱后溫升，oCT加熱時間，s由上述計算可知，基本參數(shù) C=1800 J/（kg.K），=900 kg/m3 ，V=1500L取 =30 oC，T=40min=2400s。將以上參數(shù)代入H C V /T，得 H30.375Kw因為電加熱器的功率：N=H/， 為熱效率，取 0.60.8，這里取 0.7所以電加熱器的功率 N=30.375/0.7=43.39Kw查液壓設計手冊（電子版），選取 GYY4-220/8 型加熱器，其加熱功率

43、為8Kw。9.8 管道的選擇在液壓傳動中常用的管子有鋼管，銅管，橡膠軟管以及尼龍管等。鋼管能承受較高的壓力，價廉；但彎制比較苦難，彎管半徑不能太小，多用在壓力較高，裝置位置比較方便的地方，一般采用無縫鋼管，當工作壓力小于 1.6MPa 時，也可用焊接鋼管。紫銅管能承受的壓力較低（P 3.610MPa）,經(jīng)過加熱冷卻處理后，紫銅管軟化，裝配時可按需要進行彎曲；但價貴且抗振能力較弱。尼龍管用在低壓系統(tǒng)，塑料管一般只做回油管用。膠管作聯(lián)接兩個相對運動部件之間的管道。膠管分高，低壓兩種。高壓膠管是鋼絲編織踢為骨架或鋼絲纏繞體為骨架的膠管，可用于壓力較高的油路中。低壓膠管是麻繩或者棉線編織踢為骨架的膠管

44、，多用于壓力較低的油路中。由于膠管制造比較困難，成本高，因此非必要時不用。優(yōu)秀完整畢業(yè)設計資料，歡迎下載借鑒！由于本次設計的液壓系統(tǒng)屬于高壓系統(tǒng)，故考慮用鋼管。而對于聯(lián)接兩個相對運動部件的管路則采用那個軟管聯(lián)接。軟管分高低壓兩種，壓力油路中采用以鋼絲編織或鋼絲纏繞為骨架的高壓軟管，壓力較低的回油路或氣動回路中則采用以麻線或棉線編織體為骨架的橡膠軟管。9.8.1 管道內(nèi)徑計算d=4.61Q(2.19)V式中Q通過管道內(nèi)的流量（L/min）V管內(nèi)允許流速（m/s），見下表表 3-1管道與流速的選擇管道液壓泵吸油管道 液壓系統(tǒng)壓油管道液壓系統(tǒng)回油管道短管道及局部收縮處泄油管道推薦流速0.52，一般常取 1 以下2.56，壓力高，管道短，粘度小取最大值1.53510019.8.1.1 吸油管路由于液壓泵的最大流量為 156L/m