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1、 热轧运输链钢卷车液压系统设计摘 要钢卷小车广泛用于轧钢工业生产线，是非常重要的轧钢辅助设备。其作用通过小车横向移动和平台垂直升降将小车升降平台上的钢卷送指定的位置完成其他工序，工艺要求托住钢卷的卸卷小车在向外横移过程中不能下降。钢卷车主要结构是由小车本体和转动装置组成。现在的钢卷运输设备存在这很多问题，例如运输距离太长、压力损失大、运动不稳定和运输效率低、寿命短等问题。针对这些问题，本次设计对钢卷钢卷运输设备进行了改进，使运输效率大大提高。本文主要对钢卷运输小车的液压系统进行了详细的设计，包括液压执行元件，液压阀，液压辅助元件等的设计，使以往的运输设备的一些问题有了很大的改善。关键词：钢卷车
2、；液压系统；电液比例阀Transport Chain Of Hot-rolled Coil Car Hydraulic System DesignAbstractCoil cars are widely used in industrial production lines Rolling, rolling is very important auxiliary equipment. Its role through the vehicle lateral movement and vertical platform lift car platform will be the coil to
3、send a designated location to complete other procedures, technological requirements of the unloaded coil volume boosting car in the process of transferring from outside can not be dropped. Coil structure is the owner of a vehicle by the car body and the composition of rotation devices. Coil transpor
4、t equipment now exist many problems. For example, transport distance is too long, pressure loss, and movement of instability and low transport efficiency, short life expectancy and so on. Address these issues, the design of the steel coil improved transport equipment, greatly improved the transport
5、efficiency. In this paper, the main transport vehicle of the coil of the hydraulic system design in detail. Including hydraulic components, hydraulic valves, hydraulic components, such as supporting the design, Transport equipment to make the past a number of issues has been greatly improved.Key wor
6、ds: Coil car；Hydraulic system,；Electro-hydraulic proportional valve目 录摘要IAbstractII1 绪论11.1 前言11.2 轧制技术的现状及发展11.3 热轧带钢的工艺过程21.4 钢卷运输系统32 设计依据52.1 动作顺序的确定52.2 给定参数如下53 工况分析63.1 运动分析63.1.1 升降运动的加速度和位移分析63.1.2 横向往返运动的加速度和位移分析73.1.3 循环周期计算93.2 负载分析103.2.1 垂直方向负载分析103.2.2 钢卷车水平方向负载分析124 初步拟定液压系统原理图145 初步
7、确定液压系统参数165.1 确定液压缸工作压力165.2 确定液压缸主要结构参数165.3 绘制液压工况图175.3.1 液压缸压力计算175.3.2 液压缸流量计算195.3.3 液压缸功率计算206 液压元件的计算和选择216.1 液压缸的计算216.1.1 液压缸壁厚及材料的确定216.1.2 活塞杆的校核216.2 液压马达的选择226.2.1 马达转矩的计算226.2.2 液压马达流量和工作压力的计算236.3 液压泵和电动机的选择236.3.1 计算液压泵的最高工作压力236.3.2 确定液压泵的流量236.3.3 选择液压泵的规格236.3.4 选择电动机246.4 液压控制阀的
8、选择246.4.1 电液比例方向阀的选择246.4.2 其它阀的选择256.4.3 电液比例控制系统设计计算266.5 油箱有效容积的初步确定296.6 管道尺寸的确定296.7 蓄能器的选择296.7.1 类型的选择306.7.2 蓄能器的容积计算306.7.3 过滤器的选择327 液压系统性能验算337.1 液压系统压力损失337.2 液压系统的发热及升温计算367.2.1 液压系统的发热功率367.2.2 计算散热功率367.2.3 冷却器所需要冷却面积的计算378 集成块设计388.1 块体结构388.2 结构尺寸的确定388.3 封堵工艺38结 论40致 谢41参考文献42 第44页
9、1 绪论1.1 前言在国民经济中应用最广，用量最大的是金属材料，而其钢的用量占金属材料的85%左右。钢具有强度高、韧性好、易加工和焊接等特性，所以它是一种优良的结构材料。改变钢中的含金元素及其数量可以获得各种不同性能的合金钢，从而满足制造各种工具和设备的要求。此外，由于铁矿石贮藏丰富，便于冶炼和加工，可以进行大规模工业化生产，因此钢铁工业成为国民经济的重要基础工业。 冶金工业的迅速发展，对大型机械设备的性能和使用条件提出了许多新的要求，在更高的层次上，要求设备能满足高速、重载、长寿命，自动化和精密控制的要求，由此涉及到许多结构问题和关键的力学问题。另一方面，计算机技术的发展和应用， 促进了力学
10、问题研究方法和研究体系的变化，以现代化设计计算理论代替过去的经典力学的计算方法，已显得十分重要。1.2 轧制技术的现状及发展热轧板带钢生产一直是轧制行业中高新技术应用最为集中、人们最为关注的领域。新世纪到来之际，回顾过去，展望未来，将有利于我们把握方向，追踪国际上的进展，不断提高我国热轧板带钢生产的技术水平，努力促使热轧板带生产成为我国从钢铁产量大国向钢铁技术强国迈进的排头兵。板带材主要用于冲制各种零部件，因此要求精度高，板型平直，以利用提高冲模寿命和冲压件的精度。板带材出对厚度和板型精度要求外，由于板带要进行涂镀加工，因而对钢板表面粗糙度也有特殊的要求。20世纪6070年代完成了轧钢设备的大
11、型化、高速化、连续化和自动化。80年代以来，轧制技术发展的主要目的是提高轧制精度、性能，扩大品种，降耗增效，并进一步扩大连续化。伴随着近些年来相关技术领域的技术进步，热带连轧生产中的高精度轧制技术、智能化轧制技术、规格轧制技术、自由程序轧制技术、热带无头轧制技术、组织性能控制技术等新技术的发展与应用情况入手，热轧带钢生产和研究领域新技术层出不穷。1.3 热轧带钢的工艺过程带钢热连轧生产，按照主要工序的先后，一般分为四个区：加热区、粗轧区、精轧区和卷取区。生产工艺过程按照下列工序进行：板坯准备板坯加热粗轧精轧轧后冷却卷取精整。下面对各个工序进行简要说明：（1）板坯准备。板坯由炼钢连铸车间的连铸机
12、出坯辊道直接送到热轧车间板坯库，直接热装的钢坯送至加热炉的装炉辊道装炉加热，不能直接热装的钢坯由吊车吊入保温坑，保温后由吊车吊运至上料台架，然后经加热炉装炉辊道装炉加热，并留有直接轧制的可能。连铸板坯由连铸车间通过板坯上料辊道或板坯卸料辊道运入板坯库，当板坯到达入口点前，有关该板坯的技术数据已由连铸车间的计算机系统送到了热轧厂的计算机系统，并在监视器上显示板坯有关数据，以便工作人员进行无缺陷合格板坯的核对和接收。 （2）板坯加热。当连铸和热轧的生产计划相匹配时，合格的高温连铸板坯通过加热炉上料辊道运到称量辊道，经称重、核对，进入加热炉的装炉辊道，板坯在指定的加热炉前测长、定位后，由装钢机装入加
13、热炉进行加热，加热到设定温度后，准备出炉。在距加热炉出料端一定距离处安装出炉检测器，用来检测板坯是否前进到加热炉出口，当板坯使出炉检测器接通时，步进梁就自动停止前进，并周期地上抬下放，以使加热均匀，直到出炉。（3）粗轧。加热好的板坯按照计算机设定的轧制节奏，由抽钢机从炉内托出，并且被放置在出炉辊道中心线上，向粗轧区运送。加热好的板坯出炉后通过输送辊道输送，经过高压水除鳞装置除鳞后，将板坯送入定宽压力机根据需要进行侧压定宽。然后由辊道运送进入第一架二辊可逆粗轧机轧制及第二架四辊可逆粗轧机进轧制，根据工艺要求将板坯轧制成厚度约为30-60mm的中间坯。R3、R4机架前均设有高压水除鳞装置，在各粗轧
14、机前的立辊轧机可对中间坯的宽度进行控制。在R2与飞剪之间设有中间废坯推出装置，用于将中间废坯推到中间辊道的操作侧台架上。中间坯由带保温罩的中间辊道输送到切头飞剪处切头、切尾，保温罩有利于减少中间坯的热量损失和带坯头尾温差。飞剪前设有边部加热器，边部加热器可减少中间坯边部与中间部位的温度差，提高带钢性能的均匀性，提高轧件板型质量。（4）精轧。带坯一离开粗扎机组，计算机开始设定精轧有关参数，并将轧件送入中间辊道，轧件由设置在精轧机入口侧的切头剪切去不规则头部，根据成品规格，有的还需要切去尾部以便可以是轧件顺利地通过精轧机组，经过高压水除鳞装置去掉粗轧之后生成的二次氧化铁皮进入精轧机组进行连轧。一般带钢的终轧温度控制在850左右。精轧机组的穿带速度、加速度、最大轧制速度、各机架压下量、工作辊窜辊行程、各机架弯辊力等均由计算机控制系统按轧制带钢的品种和规格进行计算和设定实现板形的闭环控制。为了有效的控制带钢质量，在F7精轧机出口处设有凸度、平直度、厚度、宽度、温度等轧线检测仪表。（5）轧后冷却。带刚从精轧机架炸出之后，进入卷取之前，在输出辊道上由带钢层流冷却系统采用相应的冷却制度，将热轧带钢由终轧温度冷却到规定的卷取温度。带钢的冷却方式，冷却水量都由计算机根据不同钢种、规格、终轧温度、卷取温度进行计算设定和控制，
