陳星畢業(yè)論文

1、0函授畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）函授畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題題 目：目：液壓泥炮液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)液壓泥炮液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 姓 名：陳星指導(dǎo)教師：專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化層 次：本科函授站名稱(chēng)：衡陽(yáng)工業(yè)職工大學(xué)20162016 年年 3 3 月月1畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 題目液壓泥炮液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)液壓泥炮液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名陳星專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化一、設(shè)計(jì)（論文）依據(jù)及研究意義：隨著世界各國(guó)煉鐵高爐設(shè)備的不斷更新?lián)Q代，用于堵塞高爐出鐵口的電動(dòng)泥炮逐漸被液壓泥炮所取代，這是由于液壓泥炮具有打泥推力大，動(dòng)作靈活，操作方便等優(yōu)勢(shì)。液壓泥炮是高爐出鐵后，將炮泥壓出堵住出鐵口的設(shè)備，液壓泥炮既要堵滿(mǎn)很長(zhǎng)的出

2、鐵孔通道，又要修補(bǔ)爐內(nèi)前墻，同時(shí)炮嘴要有合理的運(yùn)行軌跡。隨著高爐高壓操作和高爐大型化的發(fā)展，無(wú)水炮泥的應(yīng)用，泥炮從最早期的蒸汽泥炮發(fā)展到電動(dòng)泥炮以及目前廣泛使用的液壓泥炮。由于液壓泥炮具備了很大的推力和容量，同時(shí)又便于爐前風(fēng)口操作，運(yùn)行安全可靠，因此液壓泥炮得到了廣泛的推廣 。二、設(shè)計(jì)（論文）主要研究的內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)：（技術(shù)方案、路線）通過(guò)研究各種泥炮的優(yōu)缺點(diǎn)發(fā)現(xiàn) BG 型泥炮，不僅在結(jié)構(gòu)密封性上和體積上都優(yōu)于其他的液壓泥炮?？紤]到未來(lái)社會(huì)發(fā)展的需要，因此設(shè)計(jì)制造一臺(tái) BG 型液壓泥炮，要求充分利用現(xiàn)階段各種對(duì)泥炮的的打泥機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等的優(yōu)化設(shè)計(jì)。2三、設(shè)計(jì)（論文）研究方法及步驟（進(jìn)度安排）

3、：2015 年 11 月 20 日2015 年 11 月 25 日 工廠調(diào)研；2015 年 11 月 26 日2015 年 12 月 10 日 課題相關(guān)資料收集與整理，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述及外文文獻(xiàn)的翻譯；2015 年 12 月 11 日2016 年 01 月 02 日 液壓泥炮的運(yùn)動(dòng)分析；2016 年 01 月 03 日2016 年 01 月 26 日 液壓泥炮的系統(tǒng)分析； 2016 年 01 月 27 日2016 年 02 月 15 日 設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)；2016 年 02 月 16 日2016 年 03 月 02 日 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 指導(dǎo)教師(簽名)： 年 月 日注：可另附

4、 A4 紙3目 錄摘 要IABSTRACT II第一章 緒論1第二章 泥炮簡(jiǎn)介22.1 泥炮的基本機(jī)構(gòu)類(lèi)型22.2 泥炮的設(shè)計(jì)要求及參數(shù)的選擇22.3 液壓泥炮的工作原理22.4 液壓系統(tǒng)原理圖4第三章 打泥機(jī)構(gòu)的選擇63.1 液壓缸工作壓力的確定63.2 打泥油缸直徑的確定63.3 液壓缸壁厚和外徑的確定63.4 缸蓋厚度的確定73.5 油缸工作行程的確定73.6 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定83.7 缸體長(zhǎng)度的確定83.8 打泥油缸的最大流量83.9 打泥管道尺寸的確定9第四章 壓炮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)104.1 壓炮油缸直徑的確定1044.2 活塞桿強(qiáng)度的校核114.3 確定壓炮缸的行程114.4 液壓缸壁厚

5、和外徑的確定124.5 缸蓋厚度的確定124.6 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定134.7 缸體長(zhǎng)度的確定134.8 壓炮缸的最大流量14maxQ4.9 壓炮管道尺寸的確定14第五章 旋轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì)155.1 旋轉(zhuǎn)裝置油缸活塞桿的受力分析155.2 旋轉(zhuǎn)油缸直徑的確定175.3 液壓缸壁厚和外徑的確定1733D5.4 缸蓋厚度的確定185.5 旋轉(zhuǎn)油缸的最大油量185.6 旋轉(zhuǎn)管道尺寸的確定19第六章 液壓泵及電機(jī)的選取206.1 液壓泵的選擇及油箱容積206.1.1 確定液壓泵的最大工作壓力20pP6.1.2 確定液壓泵的總流量及油箱容積20pQ6.1.3 選擇液壓泵的規(guī)格 206.1.4 液壓油箱的確

6、定 2156.2 電機(jī)的選擇21第七章 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算237.1 液壓系統(tǒng)的壓力損失的驗(yàn)算237.1.7 沿程阻力損失 237.1.2 局部壓力損失 247.2 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升及驗(yàn)算257.2.1 發(fā)熱功率 257.2.2 液壓系統(tǒng)的散熱功率 25第八章 液壓缸結(jié)構(gòu)圖278.1 液壓缸裝配圖278.2 液壓缸底座28結(jié) 論29致 謝30參 考 文 獻(xiàn)31摘 要隨著高爐容積的不斷擴(kuò)大、爐頂壓力的提高，采用無(wú)水炮泥和高爐風(fēng)口平臺(tái)需要一定的空間，以及出鐵場(chǎng)對(duì)泥炮的要求，過(guò)去長(zhǎng)期沿用的電動(dòng)泥炮己不能滿(mǎn)足高爐生產(chǎn)發(fā)展的需要，因此以被性能更好的矮身液壓泥炮所取代。與以前高爐設(shè)備使用的電動(dòng)泥泡相比，

7、液壓泥泡具有打泥推力大，打泥致密，壓緊力穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊，便于操作，更好的適應(yīng)高爐高壓等優(yōu)點(diǎn)，油壓裝置不裝在泥炮本體上，從而簡(jiǎn)化了泥炮的結(jié)構(gòu)。鑒于液壓泥炮的優(yōu)點(diǎn)和電動(dòng)泥炮的缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外都在研制液壓泥炮，從而使液壓泥炮技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。液壓泥炮主要由五個(gè)部分組成：打泥機(jī)構(gòu)、壓緊機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)和液壓控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： 液壓傳動(dòng)、泥泡、BG 型Design and application of casting process of die bendingIABSTRACTWith the blast furnace volume continues to expand, impr

8、ovement of the furnace top pressure, using anhydrous taphole clay and blast furnace tuyere platform requires a certain space, and casthouse of stemming requirements, over a long period of use electric mud gun has not meet the needs of the development of blast furnace production. Therefore, to be rep

9、laced by the better performance of short hydraulic clay gun. And previous use blast furnace equipment of electric mud bubble compared, hydraulic mud bubble with mud making large thrust, compacted mud, pressing force is stable, compact structure, convenient operation, better adapt to the blast furnac

10、e, the advantages of high pressure, oil pressure device is not installed in the mud gun body, thus simplifying the mud gun structure. In view of the merits of the hydraulic clay gun and electric gun shortcomings, both at home and abroad in the development of the hydraulic clay gun, so that the hydra

11、ulic mud gun technology has been developed rapidly. The hydraulic clay gun is mainly composed of five parts: the clay beating mechanism, a pressing mechanism, a rotating mechanism, a locking mechanism and hydraulic control system.Key words: Hydraulic transmission、Mud bubbles、Type BG0第一章 緒論泥炮又稱(chēng)為堵出鐵口機(jī)

12、器。煉鐵爐出鐵后，必須迅速用耐火泥將出鐵口堵塞住，堵鐵口操作就是用泥炮進(jìn)行的。泥泡按照驅(qū)動(dòng)方式的不同泥炮可分為氣動(dòng)式、電動(dòng)式和液壓式。氣動(dòng)式泥炮由于活塞推力小以及打泥壓力不穩(wěn)定而被淘汰。目前我國(guó)高爐上廣泛使用電動(dòng)泥炮，由于高爐大型化和高壓操作技術(shù)的實(shí)現(xiàn)以及爐前操作機(jī)械化的要求；再加上電動(dòng)泥炮在實(shí)際使用中存在的問(wèn)題，例如：外形尺寸大，特別是高度太大，妨礙出鐵口附近的風(fēng)口進(jìn)行機(jī)械化更換工作；打泥活塞推力不足，尤其采用無(wú)水泥炮時(shí)；絲杠及螺母磨損快、更換困難等等原因；促使液壓泥炮得到迅速發(fā)展。本論文在 BG 型液壓泥泡的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)從打泥機(jī)構(gòu)，壓炮機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)裝置三個(gè)方面進(jìn)行了全方位的計(jì)算分析，

13、以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。BG 型泥泡與其他液壓泥泡相比較，其優(yōu)點(diǎn)為：（1）外形尺寸小，車(chē)輪裝在炮身上，使泥泡總高度降低為1762mm，低于 MHG 泥泡和其他泥泡，可安裝在風(fēng)口平臺(tái)下面，為機(jī)械化更換風(fēng)口創(chuàng)造了條件。與滑道式和曲柄連桿式壓炮機(jī)構(gòu)比較，不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，而且解決了滑道磨損和阻力大的問(wèn)題；（2）回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用活塞式油缸和連桿機(jī)構(gòu)，取消了 MHG 型泥泡的油馬達(dá)和大型軸承，使制造方便。安裝固定軸的框架剛性大，并使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的高度降低。液壓泥炮雖然解決了電動(dòng)泥炮存在的一些問(wèn)題，但仍存在泥炮高度大和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的油缸易磨損等問(wèn)題。液壓泥炮在國(guó)外也得到了迅速的發(fā)展，在許多國(guó)家的大型高爐上均使用了液壓泥炮。泥炮由

14、打泥機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成，它沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的壓炮機(jī)構(gòu)和鎖緊裝置，依靠回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使炮嘴壓緊在出鐵口的泥套上。為了使炮身在轉(zhuǎn)向和壓緊出鐵口時(shí)有一定的傾斜度，泥炮回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的支柱是傾斜的，當(dāng)炮身繞傾斜支柱回轉(zhuǎn)時(shí)，炮身邊回轉(zhuǎn)，邊傾斜向出鐵口。當(dāng)炮嘴接近出鐵口時(shí)，炮嘴在水平面內(nèi)做近似直線運(yùn)動(dòng)。這種泥炮回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是不用油馬達(dá)，而是采用活塞油缸。油缸通過(guò)一組桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂架回轉(zhuǎn)，打泥時(shí)，另由蓄壓器向回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓缸補(bǔ)壓，使炮嘴壓緊在出鐵口上。隨著高爐大型化和高壓操作技術(shù)的實(shí)現(xiàn)以及爐前操作機(jī)械化的要求，液壓泥炮將會(huì)得到更廣泛的使用，從而取代電動(dòng)泥炮，成為將來(lái)泥炮機(jī)構(gòu)中的主宰。1第二章 泥炮簡(jiǎn)介2.1 泥炮的基本機(jī)構(gòu)

15、類(lèi)型目前比較有代表性的液壓泥泡有 MHG 型、IHI 型、和 PW 型。IHI 型液壓泥炮是由日本石川島播磨公司設(shè)計(jì)制造的。該泥炮由打泥機(jī)構(gòu)、壓緊機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)和液壓裝置等組成，使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)壓緊機(jī)構(gòu)的滑道易于積灰而迅速磨損，并經(jīng)常出現(xiàn)因移動(dòng)阻力大，炮嘴壓不緊泥套等問(wèn)題。MHG型液壓泥炮是由日本三菱重工公司設(shè)計(jì)制造的。其由打泥機(jī)構(gòu)、壓緊機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)和液壓裝置組成。PW 型液壓泥炮是由盧森堡 PW 公司設(shè)計(jì)的，用于歐洲的一些高爐上。2.2 泥炮的設(shè)計(jì)要求及參數(shù)的選擇本設(shè)計(jì)論文是按照 BG 型液壓泥泡的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，BG 型液壓泥泡是國(guó)內(nèi)最新研制的泥泡，它綜合了現(xiàn)有泥泡的

16、優(yōu)點(diǎn)，BG 型液壓泥泡由打泥機(jī)構(gòu)、壓炮機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)等組成。BG 型泥泡與國(guó)內(nèi)外的液壓泥泡比較，具有結(jié)構(gòu)新穎緊湊、重量輕、高度小、和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)主要參數(shù)：1) 泥缸有效容積 0.263m2) 打泥推力：2000KN3) 吐泥速度sm21. 04) 壓炮力 170KN5) 壓炮角度166) 旋轉(zhuǎn)角度1607) 旋轉(zhuǎn)時(shí)間 13s2.3 液壓泥炮的工作原理BG 型液壓泥泡外形結(jié)構(gòu)示意圖如下，它由打泥機(jī)構(gòu)、壓炮機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)等組成。2打泥機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是打泥油缸采用了固定式活塞和可動(dòng)式油缸帶動(dòng)泥缸活塞移動(dòng)，將炮泥由炮嘴壓入出鐵口。油缸座上裝有擋泥環(huán)和漏泥

17、孔，可以有效地防止泥泡落到油缸活塞桿上。泥缸的材質(zhì)為鉬銅。內(nèi)壁經(jīng)輝光離子氮化處理。具有較高的硬度和耐磨損壽命，泥缸和油缸座的下部均裝有隔熱防護(hù)板，其內(nèi)側(cè)間隙處可適量填充炮泥或其他耐火隔熱材料，以增強(qiáng)隔熱效果，炮身屋部裝有鋼絲繩、滑輪、重錘式打泥行程指示器，用以顯示打泥量的相對(duì)值，由于采用動(dòng)、靜滑輪機(jī)構(gòu)，故行程指示器指針的全行程為打泥活塞全行程的 1/3.壓炮機(jī)構(gòu)，由兩液壓缸驅(qū)動(dòng)車(chē)輪在導(dǎo)向槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，使跑身在前進(jìn)時(shí)，能滿(mǎn)足炮身傾角和炮嘴直線運(yùn)動(dòng)的要求，對(duì)準(zhǔn)出鐵口。當(dāng)炮身后退到極限位置時(shí)，處于水平狀態(tài)。帶有導(dǎo)槽 10 的門(mén)行框架 4 與轉(zhuǎn)臂 6 剛性連接，導(dǎo)槽口的角度是固定的，但炮身 1 和走形輪是

18、用螺栓和斜楔連接，這不但使整體更換炮身和車(chē)輪比較方便而且能通過(guò)調(diào)整墊片調(diào)節(jié)炮身的傾斜角度。 1炮身；2冷卻板；3走行輪；4門(mén)形框架；5壓炮油缸；6轉(zhuǎn)臂；7機(jī)座；8回轉(zhuǎn)油缸；9炮嘴；10導(dǎo)向槽；11固定軸3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)如下圖，BG 型泥泡回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用活塞式油缸 8 和連桿機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)臂 6旋轉(zhuǎn)，油缸 8 的活塞桿端部鉸接在機(jī)座 7 上，油缸工作時(shí)，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)臂繞固定軸 11 回轉(zhuǎn)。固定軸裝在框架式機(jī)座中。 BG 型泥泡回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.4 液壓系統(tǒng)原理圖4 電磁鐵動(dòng)作1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA回轉(zhuǎn)（順時(shí)針）+壓緊+打泥+打泥（后退）+壓緊（后退）+回轉(zhuǎn)（逆時(shí)鐘）+5原位停留+第第 3

19、 章章 打泥機(jī)構(gòu)的選擇打泥機(jī)構(gòu)的選擇3.1 液壓缸工作壓力的確定泥泡使用無(wú)水炮泥，則取泥塞對(duì)泥泡的單位壓力18apMP根據(jù)國(guó)內(nèi)液壓元件的配套情況，取油缸的工作壓力025apMP3.2打泥油缸直徑的確定已知打泥推力2000PKN2311230010 ,410 ,4DPpKNDPpKN則泥缸直徑，取；131456410PDmmp1500Dmm油缸直徑，??；030431910PDmmp0320Dmm由表 23 知，由于,所以，式中為活塞桿直徑；0257aapMPMP000.7dD0d則，取。000.7320 0.7224dDmm0220dmm3.3液壓缸壁厚和外徑的確定在工程機(jī)械中的液壓缸中，壁厚計(jì)

20、算公式： 012yp D式中 液壓缸壁厚（）；1m液壓缸內(nèi)徑（）；0Dm試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的（）倍（），這里取yp1.251.5:aMP6；01.51.25 2531.25ayaMppPMP缸筒材料的許用應(yīng)力。這里采用無(wú)縫鋼管，則； 100aMP所以 0131.25 3205022 100yp Dmm取。150mm由缸壁厚和內(nèi)徑可求出缸體外徑為0D，取。0013202 504202DmmD 0420Dmm3.4缸蓋厚度的確定液壓缸為平底缸蓋，其有效厚度計(jì)算如下：h蓋無(wú)孔時(shí),取 1037.50.4330.433 32084.5100yphDmm185hmm蓋有孔時(shí)，取 0100037.

21、5 3200.4330.433 320151.7100320220yp DhDmmDd1155hmm3.5油缸工作行程的確定油缸有效行程：1L11214VLD式中 泥缸的有效容積，；已知。1V3m310.26Vm7則，取1122144 0.261.323.14 0.5VLmD11300Lmm泥塞的移動(dòng)速度，式中 為打泥時(shí)間，一般取。111.30.02650Lmstt50ts已知吐泥速度，則炮嘴出口處內(nèi)徑20.21ms2211120.026 0.51760.21DDmm3.6最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定對(duì)于液壓缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足1H011202DLH 式中 液壓缸的最大行程1L 液壓缸的內(nèi)徑0D則，取

22、0111300320225202202DLHmm1230Hmm活塞寬度一般，取1B100.61.0BD:100.60.6 320192BDmm由于，一般，取080Dmm100.61.0ld:100.60.6 220132ldmm隔套長(zhǎng)度由需要的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度決定，即CH111111230192 1326822CHlBmm3.7缸體長(zhǎng)度的確定缸體內(nèi)部長(zhǎng)度111300 1921492neilLBmm缸體外部總長(zhǎng)度1111492 13285 1551864waineilllhhmm83.8打泥油缸的最大流量根據(jù)流體連續(xù)性原理 20max12DQ式中 打泥油缸直徑，；0D0320Dmm 泥塞移動(dòng)速度，；

23、110.026ms22330max10.323.140.0262.09 10125.422minDmLQs3.9打泥管道尺寸的確定取液壓系統(tǒng)壓油管道允許流速 25mVs則管道直徑 314 2.09 1023.13.14 5dmm取標(biāo)準(zhǔn)值，壓油管道內(nèi)徑，125dmm4.5mm取液壓系統(tǒng)回游管道允許流速22mVs則管道內(nèi)徑314 2.09 1036.53.14 2dmm取標(biāo)準(zhǔn)值，回油管道內(nèi)徑，140dmm5mm9第四章 壓炮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 壓炮油缸直徑的確定由右圖可知2222112411cmFDpdppD式中 液壓缸的工作壓力，可取系統(tǒng)工作壓力,則；1p125apMP 液壓缸回游腔背壓力，由表知，

24、由于系統(tǒng)壓力，所2p02516aapMPMP以可忽略，即；2p20p 活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑之比，；22dD220.7dD 工作循環(huán)中最大外負(fù)載；F 液壓缸的機(jī)械效率，取。cm0.95cm工作循環(huán)中最大外負(fù)載的計(jì)算：F該處的最大外負(fù)載即為打泥時(shí)產(chǎn)生的對(duì)炮嘴的最大打泥反力，即。maxFmaxFFmax0FPP式中 壓炮力，已知；P170PKN 最小張緊力，對(duì)于液壓泥泡，一般，?。?P02030PKN:025PKNmax017025145FPPKN由上可得液壓缸內(nèi)徑103264 145 108825 100.951 0Dmm取標(biāo)準(zhǔn)值可??；290Dmm又，所以活塞桿直徑。220.7dD220.70.

25、7 9063dDmm4.2 活塞桿強(qiáng)度的校核壓炮缸工作時(shí)，活塞桿主要受壓力作用，因此，活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算可近似地視為直拉桿、壓強(qiáng)度計(jì)算即：， 224Fmd bn式中： 壓炮缸的最大推力,;F170FPKN 活塞桿的應(yīng)力； 活塞桿材料的許用應(yīng)力； 活塞桿材料鋼的抗拉強(qiáng)度，鋼的抗拉強(qiáng)度 ，b#45#45600baMP 則； 6004001.5baMPn 安全系數(shù)，一般取n1.4n 322244 170 1054.60.063aFMPmd，即滿(mǎn)足要求。 54.6400aaMPMP4.3 確定壓炮缸的行程已知活塞桿外部負(fù)載應(yīng)小于保持壓桿穩(wěn)定的臨界負(fù)載，即FcF，安全系數(shù)ccFFn0.356cn :即3

26、170540ccFn FKN 由歐拉公式112222cEIFL式中 液壓缸安裝及導(dǎo)向系數(shù)，該壓炮缸可視為一端固定，一端自由，即；2 活塞桿的彈性摩量，；E3180 10aEMP 活塞桿的橫截面慣性矩，；I47428 1060dIm 綜上，取；2236722233.14180 10108 100.80172540 10cEILmF 2400Lmm4.4 液壓缸壁厚和外徑的確定在工程機(jī)械中的液壓缸中，壁厚計(jì)算公式： 222yp D式中 液壓缸壁厚（）；2m液壓缸內(nèi)徑（）；2Dm試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的（）倍（），這里取yp1.251.5:aMP；01.51.25 2531.25ayaMppP

27、MP缸筒材料的許用應(yīng)力。這里采用無(wú)縫鋼管，則； 100aMP所以 2231.25 9014.0622 100yp Dmm取。215mm由缸壁厚和內(nèi)徑可求出缸體外徑為2D12，取。22190222 151 0DmmD 2125 mDm4.5 缸蓋厚度的確定液壓缸為平底缸蓋，其有效厚度計(jì)算如下：h蓋無(wú)孔時(shí),取 2231.250.4330.433 9021.8100yphDmm230hmm蓋有孔時(shí)，取 2222231.25 900.4330.433 9039.81009063yp DhDmmDd240hmm4.6 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定對(duì)于液壓缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足2H222202LDH 式中 液壓缸的

28、最大行程2L 液壓缸的內(nèi)徑2D則，取2224009065202202LDHmm265Hmm活塞寬度一般，取2B220.61.0BD:220.80.8 9072BDmm由于，一般，取280Dmm120.61.0ld:1211 6363ldmm 隔套長(zhǎng)度由需要的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度決定，即2C2H221211657263022CHlB因此22111726367.522HBlmm134.7 缸體長(zhǎng)度的確定缸體內(nèi)部長(zhǎng)度2240072472neilLBmm缸體外部總長(zhǎng)度122472633040605waineilllhhmm4.8 壓炮缸的最大流量maxQ壓炮缸在壓炮時(shí)是無(wú)杠腔進(jìn)油，則最大油量222max24D

29、LQt式中 壓炮缸直徑，；2D290Dmm 全行程時(shí)間，一般,取；t46ts:5ts223322max3.14 0.090.4221.02 1061.04min445DLmLQst4.9 壓炮管道尺寸的確定取液壓系統(tǒng)壓油管道允許流速 25mVs則管道直徑 324 1.02 1016.13.14 5dmm取標(biāo)準(zhǔn)值，壓油管道內(nèi)徑，220dmm4mm取液壓系統(tǒng)回游管道允許流速22mVs則管道內(nèi)徑324 1.02 1025.53.14 2dmm取標(biāo)準(zhǔn)值，回油管道內(nèi)徑，225dmm4.5mm14第五章 旋轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì)5.1 旋轉(zhuǎn)裝置油缸活塞桿的受力分析如下圖，壓炮時(shí)桿件 3 的受力可由下式求出：3P3c

30、oscosPLPR式中 壓炮力，已知；P170PKN 壓炮時(shí)炮身與水平面所形成的傾角，已知；016 臂架同桿件 3 鉸接點(diǎn)至回轉(zhuǎn)點(diǎn)的距離，取；R1O600Rmm 轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)度，??；L2000Lmm在壓炮位置時(shí)桿件 3 的位置角，取；0303030cos170 10cos162000629cos600 cos30PLPKNR由右圖可得活塞桿受力為：6P15 63nPPQ式中的和分別為和到回轉(zhuǎn)點(diǎn)的力臂。nQ3P6P2O由下圖可見(jiàn)：coscosneRC tancoscossinQBCeDBCeD其中 22cosWDWDBT 22sinBTWDBT取，200Cmm1200Wmm220Dmm900emm，。

31、750Tmm800Bmm則 0coscos900600200 cos30433neRCmm 22BCWDeDBTQWDBT 22800200 12002209002208007501200220800750960mm16所以 63433629284960nPPKNQ取機(jī)械構(gòu)件總效率為，則液壓油缸對(duì)活塞的實(shí)際作用力 F：0.86284354.60.8PFKN5.2 旋轉(zhuǎn)油缸直徑的確定液壓缸內(nèi)徑計(jì)算公式為：3232113411cmFDdpppD式中 液壓缸的工作壓力，可取系統(tǒng)工作壓力,則；1p125apMP 液壓缸回游腔背壓力，由表知，由于系統(tǒng)壓力所以2p02516aapMPMP可忽略，即；2p2

32、0p 活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑之比，；33dD330.7dD 工作循環(huán)中最大外負(fù)載，；F354.6FKN 液壓缸的機(jī)械效率，取。cm0.9cm則 3364 354.6 10141.73.14 25 100.9Dmm取標(biāo)準(zhǔn)值3140Dmm又，所以，取標(biāo)準(zhǔn)值330.7dD330.70.7 14098dDmm3100dmm175.3 液壓缸壁厚和外徑的確定33D在工程機(jī)械中的液壓缸中，壁厚計(jì)算公式： 332yp D式中 液壓缸壁厚（）；3m液壓缸內(nèi)徑（）；3Dm試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的（）倍（），這里取yp1.251.5:aMP；01.51.25 2531.25ayaMppPMP缸筒材料的許用應(yīng)

33、力。這里采用無(wú)縫鋼管，則； 100aMP 3331.25 14021.8722 100yp Dmm取。322mm由缸壁厚和內(nèi)徑可求出缸體外徑為3D33321402 22184DDmm 5.4 缸蓋厚度的確定液壓缸為平底缸蓋，其有效厚度計(jì)算如下：h蓋無(wú)孔時(shí),取 3331.250.4330.433 14033.9100yphDmm234hmm蓋有孔時(shí)，取 3233331.25 1400.4330.433 14063.4100140 100yp DhDmmDd264hmm185.5 旋轉(zhuǎn)油缸的最大油量旋轉(zhuǎn)油缸在壓炮時(shí)時(shí)無(wú)桿腔進(jìn)油，所需流量為：maxQ23max4DlQt式中 旋轉(zhuǎn)油缸直徑；3D 旋轉(zhuǎn)

34、油缸行程，??；l630lmm 全程的動(dòng)作時(shí)間，此處要求；t13ts22333max3.14 0.140.630.75 1044.7min44 13DlmLQst5.6 旋轉(zhuǎn)管道尺寸的確定取液壓系統(tǒng)壓油管道允許流速 25mVs則管道直徑 334 0.75 1013.83.14 5dmm取標(biāo)準(zhǔn)值，壓油管道內(nèi)徑，315dmm3.5mm取液壓系統(tǒng)回游管道允許流速22mVs則管道內(nèi)徑334 0.75 1021.93.14 2dmm取標(biāo)準(zhǔn)值，回油管道內(nèi)徑，325dmm4.5mm19第六章 液壓泵及電機(jī)的選取6.1 液壓泵的選擇及油箱容積6.1.1 確定液壓泵的最大工作壓力pP確定液壓泵的最大工作壓力pPp

35、P1pPPP式中 油缸的工作壓力；1P 從液壓泵出口到液壓馬達(dá)入口之間的管路損失；由于液壓系統(tǒng)管P路復(fù)雜，且進(jìn)口油調(diào)速閥，??；0.51.5aPMP:1250.51.525.526.5paaPPPMPMP:6.1.2 確定液壓泵的總流量及油箱容積pQ由于液壓泥泡是手動(dòng)的順序控制回路，液壓系統(tǒng)所需的最大流量就是打泥油缸所需的最大流量。打泥油缸工作時(shí)，液壓泵的輸出流量應(yīng)為：maxpQK Q式中 系統(tǒng)泄露系數(shù)，一般??；K1.11.3K :1.11.3125.4137.94163.02minpLQ :6.1.3 選擇液壓泵的規(guī)格根據(jù)以上所求的和值，按泥泡系統(tǒng)中擬定的液壓泵的形式，從手冊(cè)中選擇pPpQ20

36、符合要求的變量柱塞泵。由于要求液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備，因而所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大。則25%60%:25%60%252531.2540paPMP:根據(jù)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)選定的液壓泵為16014 1MCYB該泵排量為，額定壓力為，額定轉(zhuǎn)速為。160mLr32aMP1000minr6.1.4 液壓油箱的確定液壓油箱在不同條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來(lái)考慮，有油箱容量經(jīng)驗(yàn)公式為：pVa q式中 液壓泵額定流量；pq 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，冶金機(jī)械??；a10a 則10 1601600pVa qL6.2 電機(jī)的選擇在電動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)過(guò)程中，液壓泵的流量變化較大，因而須分別計(jì)算出各個(gè)動(dòng)作階段

37、所需功率，驅(qū)動(dòng)功率取平均功率。，222112233123P tP tP tPtttiiigpQP式中 、一個(gè)循環(huán)中每個(gè)動(dòng)作階段內(nèi)所需時(shí)間；1t2t3t 、一個(gè)循環(huán)中每個(gè)動(dòng)作階段內(nèi)所需功率；1P2P3P 、相應(yīng)缸的流量；1Q2Q3Q 液壓缸的效率，?。籫0.95g帶入可得2163111632226322225 102.09 10550.9525 101.02 1026.80.9525 100.75 1019.70.95gggpQPKWp QPKWp QPKW則222555026.85 19.71348.5505 13PKW 在正常情況下，泥泡液壓站的電動(dòng)機(jī)屬于短暫工作狀態(tài)。高爐一般要兩小時(shí)以上才

38、出一次鐵，需要堵口時(shí)才啟動(dòng)油泵，完成堵口后直到下一次堵口時(shí)間里，除了向泥泡加泥時(shí)間也不過(guò)一、二分鐘，故電機(jī)不存在發(fā)熱問(wèn)題。根據(jù)過(guò)載選取電機(jī)的容量。取電機(jī)容量 PN式中 電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)，泥炮液壓站應(yīng)選取，過(guò)載能力比較強(qiáng)的電動(dòng)2機(jī)才為合理48.524.252PNKW根據(jù)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)可選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：；BMCY11425其,。KWN6 .24min/1500rn 22第七章 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算該泥泡液壓系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)是在某些估計(jì)參數(shù)情況下進(jìn)行的，在各回路形式，液壓元件及聯(lián)接管路等完全確定后，針對(duì)實(shí)際情況對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)性能分析。對(duì)于一般液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主要是進(jìn)一步確切地計(jì)算液壓回路各段

39、的壓力損失，容積損失及系統(tǒng)效率，壓力沖擊和發(fā)熱溫升等。根據(jù)分析計(jì)算發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)某些不合理的設(shè)計(jì)予以調(diào)整或采取其他必要的措施。7.1 液壓系統(tǒng)的壓力損失的驗(yàn)算壓力損失包括管路的沿程阻力損失，管路的局部壓力損失和閥類(lèi)元件的1P2P局部阻力損失，總的壓力損失為：3P123PPPP 212223122nnPdPQPPQ 式中 管道的長(zhǎng)度； 管道內(nèi)徑；l md m 液流平均速度； 液壓油密度； ms3Kgm 沿程阻力系數(shù)； 局部阻力系數(shù)； 閥的額定流量； 通過(guò)閥的實(shí)際流量；nQQ 閥的額定壓力損失。nP23由于泥泡液壓系統(tǒng)較為復(fù)雜，有多個(gè)液壓執(zhí)行元件動(dòng)作回路，其中環(huán)節(jié)較多，管路損失較打的要算打泥回路，故

40、主要驗(yàn)算又泵到打泥缸這段管路的損失。7.1.7 沿程阻力損失沿程阻力損失主要是打泥機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)進(jìn)油管路的壓力損失，此管路長(zhǎng)約為，7m管內(nèi)徑為，打泥時(shí)通過(guò)的流量為。25mm332.09 10ms322244 2.09 104.30.025Qvm sd由于液壓泥炮是高爐爐前的液壓設(shè)備，高溫條件下，泥炮的工作介質(zhì)應(yīng)選為不易燃燒的純?nèi)姿狨?，該油液不易燃燒，即使燃燒也能很快撲滅，不?huì)發(fā)生大火災(zāi)，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后油的運(yùn)動(dòng)粘度,油的密度為。3031135Kgm2345862300dR油在管路中呈紊流流動(dòng)狀態(tài)，其沿程系數(shù)為：0.250.250.31630.31630.0384586eR按式求得沿程阻力損失為221d

41、lP 26174.30.0381135 100.870.322aaPMPMP7.1.2 局部壓力損失局部壓力損失包括通過(guò)管路中折管和管接頭等處的管路局部壓力損失P2 以及通過(guò)控制閥的局部壓力損失P3。其中管路的局部壓力損失相對(duì)來(lái)說(shuō)較小，故主要計(jì)算通過(guò)控制閥的局部壓力損失。參照泥炮液壓原理圖，從油泵的出口到打泥缸進(jìn)油口，要經(jīng)過(guò)手動(dòng)方向控制閥，液控單向閥和單向節(jié)流閥。手動(dòng)方向控制閥的額定流量為 300L/min，額定壓力損失為 0.4MPa。液控單向閥的額定流量為 200L/min，額定壓力損失為 0.3MPa。單向節(jié)流閥的額定流量為L(zhǎng)/min，額定流量損失為 0.2MPa。16024通過(guò)各閥的局部壓力損失之和為：2223125.4125.4125.40.40.30.20.26300200160PMPa所以油泵的出口壓力為：。160.870.2617.13paaPMPMP7.2 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升及驗(yàn)算7.2.1 發(fā)熱