液壓剪切機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)【4張CAD圖紙+畢業(yè)論文】

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液壓 剪切機(jī) 液壓系統(tǒng) 設(shè)計(jì) cad圖紙 畢業(yè)論文 液壓剪切機(jī)液壓系統(tǒng)
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液壓剪切機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

64頁(yè) 19000字?jǐn)?shù)+論文說(shuō)明書(shū)+4張CAD圖紙【詳情如下】

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液壓剪切機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要

剪切機(jī)廣泛地被運(yùn)用在軋鋼機(jī)械中,本文中涉及的是連鑄機(jī)采用剪切機(jī)對(duì)各種型號(hào)的鋼坯進(jìn)行定尺處理。液壓剪切機(jī)比火焰切割機(jī)運(yùn)行成本低,而在同等的體積下,液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動(dòng)力;同樣在同等的功率下,液壓裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。所以從各種角度看選擇液壓剪切機(jī)是比較合理的。液壓剪切機(jī)是用液壓作為主傳動(dòng)的剪切機(jī),該剪切機(jī)采用平行刀片式的下切式。下切式剪切機(jī)的上下兩個(gè)刀片都是運(yùn)動(dòng)的,但剪切扎件的動(dòng)作是由下刀片來(lái)完成的。目前被廣泛應(yīng)用于初軋和鋼坯車(chē)間。

剪切機(jī)液壓系統(tǒng)主要由三部分組成。分別是下刀臺(tái)系統(tǒng)、輥道小車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和上刀臺(tái)抬升系統(tǒng)。其中下刀臺(tái)剪切系統(tǒng)主要控制下刀片的進(jìn)刀和快退;輥道小車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要用于前進(jìn)時(shí)保持剪切機(jī)與鋼坯同速,剪切完成后快速返回;上刀臺(tái)抬升系統(tǒng)用來(lái)移動(dòng)上刀臺(tái)。其中下刀臺(tái)剪切缸單獨(dú)采用變量泵驅(qū)動(dòng),而輥道下車(chē)油缸和上刀臺(tái)抬升缸共用一個(gè)定量泵,其動(dòng)作由換向閥實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞:剪切機(jī) 、 輥道小車(chē) 、 油缸

Abstract

      Shearing machine is widely used in steel rolling machines,this paper introduces the continuous casting machine by useing shearing machine to handle various types of steel billet. Hydraulic shearing machine has lower operating cost than flame cutting machines. However, in the same volume, the hydraulic device generates mush power than electrical equipment. In the same power, the hydraulic device small volume, light weight and compact structure. So from various perspectives, choosing hydraulic shearing machine is more reasonable. Hydraulic

shearing machine is a kind of shearing machine that uses hydraulic pressure as the main drive. It chooses the down-cut sheet of parallel slice. The up-cut sheet and the down-cut sheet of down-cut shearing machine are movable, but the action of shearing the rolled piece is done by down-cut sheet. At present, it is widely used in the workshop of bloom and billet.

     The hydraulic system of shearing machine mainly consists of three parts: the system of down-cut bed, the driving system of table roller vehicle and the system lifted by top-cut set. Its down-cut bed’s shearing system. Mainly controls advancement and retreat of the down-cut slice. The driving system of table roller vehicle is used to keep the shearing machine having the same speed with billet and resets quickly after finishing shearing. The lifting system of top-cut table can drift the top-cut bed. And the shear cylinder of down-cut bed is driven by variable pump independently, while the cylinder of table roller and lifting vat of top-cut bed are used a quantitative pump, and the operation is done by using reversing valve.

Key words: shearing machine;table roller vehicle; fuel tank

目錄

摘要  ………………………………………………………………………………I

Abstract …………………………………………………………………………II

第一章 緒 論………………………………………………………………………1

1.1  剪切機(jī)的類(lèi)型、特點(diǎn)及選型………………………………………… 1

第二章 液壓剪切機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………… 4

2.1 剪切機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定………………………………………………  4

2.1.1刀片行程…………………………………………………………… 4

2.1.2刀片尺寸的確定…………………………………………………… 5

2.1.3剪切機(jī)理論空行程次數(shù)…………………………………………… 6

2.2 剪切機(jī)能力參數(shù)計(jì)算……………………………………………………6

2.2.1剪切過(guò)程分析……………………………………………………… 6

2.2.2平行刀片剪切機(jī)的剪切力與剪切功………………………………7

第三章 剪切機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算……………………………………10

3.1  剪切機(jī)的設(shè)計(jì)要求與參數(shù)……………………………………………10

3.1.1設(shè)計(jì)要求……………………………………………………………10

3.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)……………………………………………………………10

3.2  進(jìn)行工況分析,確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)…………………………11

3.2.1液壓缸的載荷計(jì)算…………………………………………………11

3.2.2初選系統(tǒng)的工作壓力………………………………………………14

3.2.3液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算………………………………………15

3.2.4各工況所需時(shí)間及速度的計(jì)算……………………………………19

3.2.5液壓執(zhí)行元件實(shí)際所需流量的計(jì)算………………………………20

3.2.6液壓執(zhí)行元件實(shí)際工作壓力的計(jì)算………………………………21

3.2.7擬定液壓系統(tǒng)工況圖………………………………………………22

3.3 制定液壓系統(tǒng)基本方案和擬定液壓系統(tǒng)圖………………………… 23

3.3.1制定基本方案………………………………………………………23

3.3.2擬定液壓系統(tǒng)圖……………………………………………………28

3.4  液壓元件的選擇………………………………………………………29

3.4.1 液壓泵的選擇…………………………………………………… 29

3.4.2  電動(dòng)機(jī)功率的確定………………………………………………31

3.4.3  液壓閥的選擇……………………………………………………32

3.4.4  油管內(nèi)徑的確定…………………………………………………33

3.4.5  油箱的有效面積的確定…………………………………………35

3.5  液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算……………………………………………………35

3.5.1 驗(yàn)算回路中的壓力損失………………………………………… 35

3.5.2 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升………………………………………… 43

第四章 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………48

4.1 計(jì)算液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸……………………………………………… 48

4.1.1 缸筒長(zhǎng)度L…………………………………………………………48

4.1.2 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定…………………………………………… 48

4.2 液壓缸主要零部件設(shè)計(jì)………………………………………………49

4.2.1 缸筒……………………………………………………………… 49

4.2.2 活塞……………………………………………………………… 52

4.2.3 活塞桿的導(dǎo)向套和密封………………………………………… 52

4.2.4 緩沖裝置………………………………………………………… 53

4.2.5 放氣裝置………………………………………………………… 53

4.2.6 油口……………………………………………………………… 54

第五章 閥板的設(shè)計(jì)………………………………………………………………55

     4.1 閥板連接概述…………………………………………………………55

4.2 閥板的設(shè)計(jì)……………………………………………………………55

4.2.1 確定閥板的數(shù)量………………………………………………55

4.2.2 液壓元件位置的布置…………………………………………56

4.2.3 閥板材料及孔徑的確定………………………………………56

參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………57

結(jié)束語(yǔ) ……………………………………………………………………………59

第一章 緒 論

1.1 剪切機(jī)的類(lèi)型、特點(diǎn)及選型[13]

用于對(duì)軋件進(jìn)行切頭,切尾或剪切成規(guī)定尺寸(定尺)的機(jī)械稱為剪切機(jī)。根據(jù)剪切機(jī)刀片形狀,配置以及剪切方式等特點(diǎn),剪切機(jī)可分為平行刀片剪切機(jī),斜刀片剪切機(jī),圓盤(pán)式剪切機(jī)和飛剪機(jī)。按驅(qū)動(dòng)力來(lái)分,可分為電動(dòng)和液壓兩類(lèi)剪切機(jī)。

平行刀片剪切機(jī):兩個(gè)刀片彼此平行。用于橫向熱剪初軋坯(方坯,板坯)和其它方形和矩形斷面的鋼坯,故又稱為鋼坯剪切機(jī)。有時(shí),也用兩個(gè)成型刀片來(lái)冷軋管坯及小型圓鋼等。

斜刀片剪切機(jī):兩個(gè)刀片中有一個(gè)刀片相對(duì)于另一刀片是成某一角度傾斜布置的,一般是上刀片傾斜,其傾斜角為1°~6°。它用來(lái)橫向冷剪或熱剪鋼板,帶鋼,薄板坯,故又稱為鋼板剪切機(jī)。有時(shí),也用于剪切成束的小型鋼材。

圓盤(pán)式剪切機(jī):兩個(gè)刀片均成圓盤(pán)狀。用來(lái)縱向剪切運(yùn)動(dòng)中的鋼板(帶鋼)的邊,或?qū)摪澹◣т摚┘舫烧瓧l。一般均布置在連續(xù)式鋼板軋機(jī)的縱切機(jī)組的作業(yè)線上。

飛剪機(jī);剪切機(jī)刀片在剪切軋件時(shí)跟隨軋件一起運(yùn)動(dòng)。用來(lái)橫向剪切運(yùn)動(dòng)中的軋件(鋼坯,鋼板,帶鋼和小型型材,線材等),一般安裝在連續(xù)式軋機(jī)的軋制線上或橫切機(jī)組作業(yè)線上。

平行刀片剪切機(jī)

根據(jù)剪切軋件時(shí)刀片的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),平行刀片剪切機(jī)可分為上切式和下切式兩大類(lèi)。

1.上切式平行刀片剪切機(jī)

這種剪切機(jī)的特點(diǎn)實(shí)際下刀固定不動(dòng),上刀則是上下運(yùn)動(dòng)的。剪切軋件的動(dòng)作由上刀來(lái)完成,其剪切機(jī)構(gòu)由最簡(jiǎn)單的曲柄連桿機(jī)構(gòu)組成。除了剪切機(jī)本體之外,一般還配有定尺機(jī)構(gòu),切頭收集與輸送裝置等。由于下刀固定不動(dòng),為使剪切工作順利進(jìn)行,剪切的軋件厚度大于30~60mm時(shí),需在剪切機(jī)后裝設(shè)擺動(dòng)臺(tái)或擺動(dòng)輥道,其本身無(wú)驅(qū)動(dòng)裝置。剪切時(shí),上刀壓著軋件下降,迫使擺動(dòng)臺(tái)也下降。當(dāng)剪切完畢,上刀上升時(shí),擺動(dòng)臺(tái)在其平衡裝置作用下也回升至原始位置。此類(lèi)剪切機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,廣泛用于剪切中小型鋼坯。此外,隨著快速換刀的生產(chǎn)需要,也出現(xiàn)了能快速換刀的上切式平行刀片剪切機(jī),用來(lái)剪切初軋鋼坯和軋板。當(dāng)然,其設(shè)備重量會(huì)有較大的增加,結(jié)構(gòu)也稍復(fù)雜些。

2. 下切式平行刀片剪切機(jī)

這種剪切機(jī)的特點(diǎn)是:上下刀都運(yùn)動(dòng),但剪切軋件的動(dòng)作由下刀來(lái)完成,剪切時(shí)上刀不運(yùn)動(dòng)。由于剪切時(shí)下刀臺(tái)將軋件抬離輥道,故在剪切機(jī)后不設(shè)擺動(dòng)臺(tái),而且這種剪切機(jī)的機(jī)架不承受剪切力。由于上述兩個(gè)特點(diǎn),下切式平行刀片剪切機(jī)普遍用來(lái)剪切中型和大型鋼坯和板坯,以減輕整個(gè)剪切機(jī)組的設(shè)備重量。

本次設(shè)計(jì)所剪的鋼坯為連鑄小方坯□160×160㎜和□180×225㎜,因此選用平行刀片下切式剪切機(jī)。

剪切機(jī)按照驅(qū)動(dòng)力來(lái)劃分,可分為電動(dòng)和液壓兩類(lèi)。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)又有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩種。大中型剪切機(jī)多采用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),并以啟動(dòng)工作制進(jìn)行剪切。在大型剪切機(jī)上,除了采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)外,還可以采用液壓驅(qū)動(dòng)。采用液壓驅(qū)動(dòng)比電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn):

在同等的體積下,液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動(dòng)力;同樣在同等的功率下,液壓裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。

1)液壓裝置工作比較平穩(wěn),便于實(shí)現(xiàn)頻繁及平穩(wěn)的換向;

2)液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速,還可以在運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行調(diào)速;

3)與電氣或壓縮空氣配合后液壓驅(qū)動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;

4)液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù),液壓缸和液壓馬達(dá)都能長(zhǎng)期在失速狀態(tài)下工作而不會(huì)發(fā)熱,這時(shí)電氣驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置無(wú)法辦到的。此外,液壓現(xiàn)在采用較廣泛的是將閥板式元件用油路板或集成塊進(jìn)行連接的方式。這兩種連接方式通道間均不用管子,液壓閥板是板式元件安裝板。各個(gè)液壓元件之間的連接管道全部由閥板內(nèi)部鉆孔構(gòu)成,代替了管子連接。閥板背后(或側(cè)面)引出通向液壓泵、油箱以及連接各執(zhí)行元件的通道,在孔口有螺紋,安裝管接頭,用以接管。采用板式連接的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,整齊,有利于集中控制,拆裝方便,外形整齊美觀。由于閥件管路長(zhǎng)度縮短,故還能提高動(dòng)作的速度。唯一的缺點(diǎn)是閥板鉆孔困難,泄露不易檢查。

4.2 閥板的設(shè)計(jì)[22][24]

4.2.1 確定閥板的數(shù)量

在設(shè)計(jì)板式元件較多的液壓系統(tǒng)時(shí),為了避免鉆深孔,可將整個(gè)液壓系統(tǒng)的分支回路分解成幾部分。然后按所分成的幾部分系統(tǒng)回路分別設(shè)計(jì)閥板,將各閥板都固定在一個(gè)框架上,再在各個(gè)閥板之間用油管連接起來(lái),即可組成整個(gè)液壓系統(tǒng)的閥板。在本設(shè)計(jì)方案中只有橫移缸和抬升缸所在的液壓回路中的閥需要進(jìn)行閥板設(shè)計(jì)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知,各部分進(jìn)行閥板設(shè)計(jì)的液壓元件不能超過(guò)3~5個(gè),液壓元件過(guò)多,則閥板結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不利于加工,裝配。因此,本設(shè)計(jì)選擇橫移缸回路進(jìn)行設(shè)計(jì),包括一個(gè)液控?fù)Q向閥和一個(gè)比例調(diào)速閥。

4.2.2 液壓元件位置的布置

1.要盡量縮小閥板正面尺寸,可以采取如下措施:

1)液壓元件非安裝面可以伸出閥板之外,如電磁閥的電磁鐵等;

2)液壓元件之間的距離不宜過(guò)大,一般取b=5~10㎜;

3)為了便于控制調(diào)節(jié),應(yīng)將壓力閥和流量閥布置在正面;

4)應(yīng)盡量減少鉆孔數(shù)量和鉆孔深度;

5)應(yīng)使電磁換向閥的閥芯沿水平布置。

2.盡可能將主壓力油路相通的各元件油口沿坐標(biāo)軸排列在一條直線上,以便于用一個(gè)橫向孔將它們連接起來(lái),再與液壓泵壓力油管接頭相連,以減少鉆孔的數(shù)量布置合理。

3.壓力表開(kāi)關(guān)布置在閥板的最上方,如果必須放在中間,則應(yīng)留出安裝壓力表的位置。

4.2.3 閥板材料及孔徑的確定

閥板的材料一般為鑄鐵或鍛鋼,低壓固定設(shè)備可用鑄鐵,高壓強(qiáng)振場(chǎng)合要選用鍛鋼,塊體加工成方形。

各通油口的內(nèi)徑要滿足允許流速的要求,一般來(lái)說(shuō),與閥直接相通的孔徑應(yīng)等于所裝閥的油孔通徑。油孔之間的壁厚d不能太小,一方面防止使用過(guò)程中,由于油液的壓力而擊穿,另一方面避免加工時(shí),因油孔的偏斜而誤通。對(duì)于中、低壓系統(tǒng),d不得小于5mm,高壓系統(tǒng)應(yīng)更大些。

詳細(xì)設(shè)計(jì)見(jiàn)閥板零件圖。

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結(jié)束語(yǔ)

歷時(shí)近四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲, 在指導(dǎo)老師和其他同學(xué)的幫助下終于順利完成了。雖然設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了,但是我始終感覺(jué)還保留著設(shè)計(jì)時(shí)的那種嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。在設(shè)計(jì)中,我深刻體會(huì)到了基礎(chǔ)知識(shí)的重要性,“萬(wàn)丈高樓平地起”。沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),所有的夢(mèng)想,所以的目標(biāo)都將會(huì)變?yōu)榛糜?,永遠(yuǎn)不會(huì)實(shí)現(xiàn)。

我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)最主要的任務(wù)是坯液壓剪切機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過(guò)這次設(shè)計(jì),我更加了解了流體控制及液壓系統(tǒng)的真正內(nèi)涵。另外,通過(guò)各個(gè)方面資料的搜集,我對(duì)機(jī)械工程有了更深的認(rèn)識(shí)和了解,懂得了更多機(jī)械方面的知識(shí)。

畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大學(xué)四年中規(guī)模最大、時(shí)間最長(zhǎng)、應(yīng)用知識(shí)最深而且范圍最廣的一次設(shè)計(jì),也是最能鍛煉的一次設(shè)計(jì)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我在大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)得到真正的應(yīng)用。而且,在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我還學(xué)到了不少新的知識(shí),也使我以前不明白的或者沒(méi)有注意到的問(wèn)題通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)較徹底地了解了。這次畢業(yè)設(shè)計(jì),也使我的知識(shí)水平從以前的感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),使所以的知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通。在即將離校走向社會(huì),走向新的環(huán)境之前,能有這樣一個(gè)系統(tǒng)的獨(dú)立實(shí)踐機(jī)會(huì),這將對(duì)我今后走上工作崗位有著及其重要的意義。

畢業(yè)在即,我深深地感謝老師們的耐心指導(dǎo),特別是我的指導(dǎo)老師xxx老師在設(shè)計(jì)中對(duì)我的細(xì)心的指導(dǎo)和幫助。同事我還要感謝所有在設(shè)計(jì)中幫助過(guò)我的同學(xué)們。

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本文標(biāo)題:液壓剪切機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)【4張CAD圖紙+畢業(yè)論文】
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