1、 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 I页1400 毫米冷轧精整机组卷取部分设备液压传动系统设计摘 要冷轧带钢是钢铁工业的主要产品之一，它是汽车、家电、造船、航空航天等行 业的重要原材料，带钢适合国民经济 和人民生活需要，得到广泛应用。冷 轧是冷轧带钢生产中的一个重要工序，液压技术 在冷轧中应用十分广泛，此次设计的是1400毫米冷轧精整机组卷曲部分设备液压系统， 1400毫米冷轧精整机组卷取部分设备设备由卷取机、卸卷机、传递小车、以及升降移送机构等组成，其 动作由液压传动装置控制。 这是冷轧时一个比较重要的工序，本系统主要有四个支路组成：卸卷车升降缸的升降动作，卸卷车移送缸的水平移动，传递小车升降
2、缸的升降动作， 传递小车 移送缸的水平移动。在 设计过程中，对各支路的受力进行详细的计算，对各元件的选用进行详细的说明，对液压执行元件、液压阀、液 压辅助元件和泵 站进行详细的设计。关键词：液压系统；卷取机；液压阀；泵站辽宁科技大学本科生毕业设计 第 II页1400 millimeters of cold Ya Jing whole machine set book take a parts of equipments liquid to press to spread to move a system designAbstractCold Yas taking a steel is a st
3、eel industry of one of the main products, it be the importance of the professions, such as car, appliance, shipbuilding and aviation aerospace.etc. original material, take a steel in keeping with national economy and people life demand, get extensive application.The cold Ya is , in the cold Ya that
4、take a steel to produce of an importance work preface, the liquid press a technique in the cold Ya application very extensive, this time design of is 1400 millimeters of cold equipments liquid with parts of curl of the Ya Jing whole machine set to press system, 1400 millimeters of cold equipments eq
5、uipments with parts of curl of the Ya Jing whole machine set be taken machine by book, unload a machine, deliver a small car, and ascend and descend move to send to organizations etc. to constitute, it action is press by the liquid to spread to move to equip control.This be the cold Ya 1 more the wo
6、rk preface of importance, this system be main to have four the road constitute:Unload a car ascend and descend an ascend and descend of urn action, unload a the level that the car move to send an urn move, deliver a small car rise and fall ascend and descend of urn action and deliver a small car to
7、move level of send the urn move.In the design process, rightness each being carry on by dint of road detailed of calculation, use to carry on expatiation to choose of each component, to the liquid press performance component, liquid to press valve, liquid to press assistance component and pump stati
8、on to carry on detailed of design.Keyword: The liquid press system；Book take machine；The liquid press valve；Pump station辽宁科技大学本科生毕业设计 第 III页目 录1 绪论 .11.1 课题的背景、目的及意义 .11.2 1400 毫米冷轧精整机组卷曲部分设备液压系统简介.11.3 国内外冷轧机液压传 动系统的发展状况 .31.4 本课题的主要设计内容 .32 液压系统的相关设计参数 .43 制定系统方案和拟定液压系统图 .53.1 液压系统的组成及设计要求 .53.2 制
9、系统方案定 .53.3 拟定液压系统原理图 .64 载荷的组成和计算 .84.1 液压缸载荷组成 .84.2 各液压缸载荷的计算 .94.2.1 卸卷车升降缸的载荷计算 .94.2.2 卸卷车移送缸的载荷计算 .104.2.3 传递小车升降缸的载荷计算 .104.2.4 传递小车移送缸的载荷计算 .115 计算液压缸的的主要结构尺寸 .125.1 初选系统工作压力 .125.2 液压缸的主要结构尺寸计算 .125.2.1 液压缸的主要结构尺寸组成 .125.2.2 液压缸的主要结构尺寸计算 .13辽宁科技大学本科生毕业设计 第 IV页5.3 计算液压缸所需流量及实际工作压力 .145.3.1
10、卸卷车升降缸所需流量和实际工作压力 .145.3.2 卸卷车移动缸所需流量和实际工作压力 .155.3.3 传递小车升降缸所需流量和实际工作压力 .155.3.4 传递小车移动缸所需流量和实际工作压力 .166 液压元件的选择 .176.1 液压缸的选用 .176.2 液压泵的选用 .206.3 电动机的选用 .216.4 液压阀的选用 .226.5 油管尺寸的计算 .226.5.1 管道内径的计算 .226.5.2 管道的选择 .236.5.3 管接头的选择 .246.6 油箱容积确定 .246.7 蓄能器的选择 .256.8 液压介质的选择 .266.9 其余液压辅助元件的选择 .267
11、液压系统性能验算 .287.1 液压系统压力损失 .287.1.1 沿程压力损失 .287.1.2 局部压力损失 .307.1.3 总的压力损失 .317.2 液压系统的发热温升计算 .31辽宁科技大学本科生毕业设计 第 V页7.2.1 计算液压系统的发热功率 .317.2.2 计算油箱的散热功率 .338 阀块的设计 .359 泵站的设计 .3610 环境性能分析.3710.1 环境污染简介 .3810.2 机械工业（这里指液压）对环境的危害和防治 .3810.2.1 液压工业对环境的危害 .3810.2.2 解决方法 .39结 论 .40致 谢.41参考文献 .42辽宁科技大学本科生毕业设
12、计 第 1 页1 绪论1.1 课题的背景、目的及意义冷轧是冷轧带钢生产中一个重要工序。热轧带钢经过一定程度的冷轧变形获得了厚度很薄、尺寸精确、表面光洁的板形的冷硬状态带钢，再经过以后热处理和精整就能是带钢具有良好的力学性质和加工性能或优良的力学性能。另外，镀涂层处理还可得带钢具有良好的抗腐蚀性能，从而使冷轧带钢在汽车，家用电器，食品罐头，轻工业和建筑等行业中得到广泛的应用。由此，冷轧工序的工艺设备也就决定了该冷轧带钢厂的规模和技术质量水平。冷轧设备由入口侧钢卷接收及运送装置、开卷机、轧机、卷取机和钢卷输出装置等机械设备以及各个设备的驱动、控制、检测仪表和润滑等装置所组成。设备是生产工艺操作的基
13、础。这些单体设备的形式、精度和控制技术等装备水平是直接与生产能力和产品质量相联系的，而上述设备有了有机配合和协调作用更是直接关系到生产效率的发挥和产品质量的提高。现代高效率高质量的冷轧生产却是把这些设备的操作与过程控制纳入到计算机自动控制系统下工作。随着工业技术的发展，为了适应冷轧机连续化成卷生产的要求，国内外相继出现了各种类型处理加工成卷带钢的连续精整机组。由于连续精整机组生产率高、劳动条件好，便于实现机械化和自动化，所以各国内外都十分重视连续精整机组的理论探究、设计计算、制造及生产等。1400 毫米冷轧精整机组卷曲部分设备采用液压传动系统控制设备的运作，并且在生产过程中能够很平稳的完成任务
14、，由此可见液压传动系统在冷轧带钢生产中的作用是非常大的，对液压传动系统的设计好坏影响到生产的顺利与否，因此对液压传动系统的准确设计是非常重要的。1.2 1400 毫米冷轧精整机组卷曲部分设备液压系统简介 1400 毫米冷轧精整机组卷曲部分设备设备由卷取机、卸卷机、传递小车、以及升降移送机构等组成，其动作由液压传动装置控制。现代化的冷轧广泛采用液压设备，以调整或控制液压部件的位置。举例说明，轧辽宁科技大学本科生毕业设计 第 2 页辊是经常采用液压缸平移的。近年来越来越多的使用液压式轧机。带卷在卷取机上的装卸，卷筒的涨缩将皮带助卷机送进工作位置并使之退出，在轧机穿带时导板的正确定位，测厚仪被送至工
15、作位置以及对压下螺丝实现快速微调等等，都在使用液压推动的机构。液压传动系统的优点：（1） 液压传动可实现大范围的无极调速。（2） 与电传动相比，液压传动具有质量轻、体积小、惯性小、响应快等突出优点。（3） 液压传动均匀平稳、负载变化是速度较稳定，并且具有良好的低俗稳定性。（4） 借助于各种控制阀，可实现过载自动保护，也易于实现其他自动控制或机运送自动化。（5） 由于液压元件是用管道连接的，故可允许执行元件与液压泵相距较远，根据设备要求与环境液压元件可灵活安装，适应性强。（6） 液压系统通常以液压油作为工作介质，具有良好的润滑条件，可延长原件使用寿命。（7） 液压元件易于标准化，系列化和通用化，
16、便于设计，制造和推广使用。液压传动系统的缺点：（1） 液压传动中的泄露和液压的可压缩性时期无法产生严格的传动比。（2） 液压传动有较多的能量损失（泄露损失，摩擦损失等） ，因此传动效率相对低。（3） 液压传动装置的工作性能对温度的变化比较敏感，不易在较高或较低的温度下工作。（4） 液压传动装置出现故障时不易找出原因。由于液压传动和控制技术具有独特的优点，从民用到国防，从一般传动到精度很高的控制系统，都得到了广泛的应用，近 30 年尤为如此。在国防工业中，陆、海、空三军的很多武器装备都采用了液压技术，如飞机操舵装置，起落架和发动机自动调速装置等。机床工业是应用液压技术最早的行业，目前机床传动系统
17、有 85%采用了液压传动和控制技术。如磨床、铣床、车床、压力机等。在工程机械中，普常采用了液压辽宁科技大学本科生毕业设计 第 3 页技术。如挖掘机，汽车起重机等。在汽车工业中、液压越野汽车、液压自卸汽车等均采用了液压技术。在冶金工业中，电炉的控制系统、带材跑偏及恒张力装置等均采用了液压技术。在船舶工业中液压技术也很普遍，如液压控泥船，气垫船等。在轻纺化工和食品行业中，如纺织机、食品包装机等也采用了液压技术，液压技术的应用有着光明的前景。1.3 国内外冷轧机液压传动系统的发展状况我国 20 世纪 50 年代后期开始发展液压工业，80 年代90 年代，我国对液压行业进行了重点改造，先后引进了许多项
18、国外技术，是我国液压行业的产品水平，产品开发水平和工艺装备水平都有了大幅度提高但与国外先进水平相比还有很大差距。主要表现在产品技术含量低、品种规格少、标准化程度低、通用性差、产品寿命短、可靠性差、质量不稳定、自我开发能力差、拥有自由知识产权技术少；在一些新的应用领域，如航空航天、睡下和海洋工程、微型机械装置及高温明火环境下所急需的一些特殊元件研究甚少。甚至处于空白状态。国外的一些术水平高的国家在这些领域发展的很好。迅速改变这种落后的这样状态，是我国液压技术界和工程界所面临的重要任务和迫切使命。1400 毫米冷轧精整机组卷曲部分设备的运作由于采用了液压传动系统进行控制，要很好的发挥它的优点要对其
19、进行及时的维护和保养，尽量避免发生故障，使其最大限度的发挥它的功能。在我国，液压传动系统应用在冷轧生产线是非常普遍的，技术上也是比较先进。1.4 本课题的主要设计内容1400 毫米冷轧精整机组卷曲部分设备运用液压传动系统进行运作，该设计主要是通过液压传动系统的设计计算，掌握液压传动系统设计的过程；通过对液压缸、液压阀台的装配图和零件图的设计，掌握液压缸、液压阀台的一般设计方法与过程，同时通过绘制 CAD 图，掌握机械制图的规范与标准。具体设计内容涉及到液压传动系统总辽宁科技大学本科生毕业设计 第 4 页方案的确定，拟定冷轧带钢精整不分系统原理图，选择液压传动系统技术参数，选择液压元件，绘制液压
20、阀台装配图、零件图等等。2 液压系统的相关设计参数钢卷最大重量 10t卸卷车升降行程 800mm卸卷车移动行程 2400mm传递小车升降行程 1300mm传递小车移动行程 210mm辽宁科技大学本科生毕业设计 第 5 页3 制定系统方案和拟定液压系统图3.1 液压系统的组成及设计要求液压传动是借助于密封容器内液体的加压来传递能量或动力的。按行业习惯，通常认为液压系统包括四大部分：(1)能源装置(2)执行装置(3)控制调节装置(4)辅助装置在本设计系统中，采用油泵作为系统的能源装置；采用液压缸作为工作的执行装置，将压力能转化为机械能。通过各种阀作为控制调节装置。蓄能器、管道等为辅助装置。通常液压
21、系统的一般要求是：(1)保证工作部件所需要的动力；(2)实现工作部件所需要的运动、工作循环，保证运动的平稳性和精确性；(3)要求传动效率高，工作液体升温低；(4)结构简单紧凑，工作安全可靠，操作容易，维修方便等。 同时，在满足工作性能的前提下，应力求简单、经济及满足环保要求。液压系统工作介质最常用的是乳化液和油。本液压系统通过对负载力和流量的初步估算，初步定为中等压系统，即P6.4MPa。3.2 制定系统方案(1)执行机构的确定 本系统执行机构均是以液压缸作往复运动带动执行机构执行运动的机械结构。根据需要初步选择两个升降缸完成钢卷的运输到指定位置的动作，卸卷车移送缸完成钢卷的水平移动，传递小车移送缸缸完成传递小车的水平动作。(2)卸卷车升降缸动作回路 升降缸要实现支撑机构及钢卷的升降动作，升降缸的动作由换向阀控制，系统要求动作平稳。系统采用双单向节流阀进行回油节流调速。在缸停止时，采用液控单向阀进行锁紧。(3)卸卷车移送缸动作回路 传递小车移动缸要实现对钢卷的水平移送动作，此液
