裝配圖步進(jìn)式加熱爐同步頂升液壓控制系統(tǒng)

裝配圖步進(jìn)式加熱爐同步頂升液壓控制系統(tǒng),裝配,步進(jìn),加熱爐,同步,液壓,控制系統(tǒng) 軋鋼廠在熱軋鋼材時(shí)，需要對(duì)鋼坯進(jìn)行加熱。為了更好的保證鋼材表面質(zhì)量，使鋼坯受熱均勻，采用了步進(jìn)加熱方式。 鋼坯在加熱過(guò)程中其前移為矩形運(yùn)動(dòng)；即活動(dòng)梁上升，將鋼坯從固定梁上托起；活動(dòng)梁前移，使鋼坯前步進(jìn)一次；活動(dòng)梁下降，將鋼坯放在固定梁上；活動(dòng)梁后退到原始位置完成一個(gè)工作循環(huán)。 步進(jìn)加熱克服了直推式加熱時(shí)鋼坯下表面與支撐梁（固定梁）移動(dòng)摩擦所產(chǎn)生的表面磨損；同時(shí)，克服了直推式的鋼坯間相互靠攏的情況，可以使鋼坯散開通過(guò)爐底，有利于鋼坯的加熱。由于步進(jìn)加熱獨(dú)特的優(yōu)越性，使其在現(xiàn)代冶金工廠得到了廣泛的應(yīng)用。步進(jìn)式鋼坯加熱爐產(chǎn)品質(zhì)量好，熱效率高，操作靈活，適用于多種型材坯料的連續(xù)式加熱。 步進(jìn)式連續(xù)加熱爐靠爐底或水冷金屬梁的上升、前進(jìn)、下降、后退的動(dòng)作把料坯一步一步地移送前進(jìn)的連續(xù)加熱爐。爐子有固定爐底和步進(jìn)爐底，或者有固定梁和步進(jìn)梁。前者叫做步進(jìn)底式爐，后者叫做步進(jìn)梁式爐。 加熱爐爐床由固定梁和步進(jìn)梁組成。步進(jìn)梁由雙重輪對(duì)的多軸框架支撐，外側(cè)走輪由升降缸驅(qū)動(dòng)，從而使步進(jìn)梁作上升或者下降運(yùn)動(dòng)。上層托輪直接托住步進(jìn)梁，而步進(jìn)梁直接由另一液壓缸帶動(dòng)，可在托輪上作前進(jìn)和后退運(yùn)動(dòng)，從而使步進(jìn)梁作前進(jìn)和后退運(yùn)動(dòng)。 軋鋼廠在熱軋鋼材時(shí)，需要對(duì)鋼坯進(jìn)行加熱。為了更好的保證鋼材表面質(zhì)量，使鋼坯受熱均勻，采用了步進(jìn)加熱方式。 鋼坯在加熱過(guò)程中其前移為矩形運(yùn)動(dòng)；即活動(dòng)梁上升，將鋼坯從固定梁上托起；活動(dòng)梁前移，使鋼坯前步進(jìn)一次；活動(dòng)梁下降，將鋼坯放在固定梁上；活動(dòng)梁后退到原始位置完成一個(gè)工作循環(huán)。 步進(jìn)加熱克服了直推式加熱時(shí)鋼坯下表面與支撐梁（固定梁）移動(dòng)摩擦所產(chǎn)生的表面磨損；同時(shí)，克服了直推式的鋼坯間相互靠攏的情況，可以使鋼坯散開通過(guò)爐底，有利于鋼坯的加熱。由于步進(jìn)加熱獨(dú)特的優(yōu)越性，使其在現(xiàn)代冶金工廠得到了廣泛的應(yīng)用。步進(jìn)式鋼坯加熱爐產(chǎn)品質(zhì)量好，熱效率高，操作靈活，適用于多種型材坯料的連續(xù)式加熱。 本課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容是設(shè)計(jì)一個(gè)步進(jìn)式加熱爐同步頂升的液壓系統(tǒng)。 應(yīng)用性和先進(jìn)性 由于步進(jìn)爐的特點(diǎn)是步進(jìn)周期短，運(yùn)動(dòng)速度較高，慣性負(fù)載大，連續(xù)工作，可靠性要求高等，所以根據(jù)這些特點(diǎn)系統(tǒng)采用液壓控制比較適宜。 當(dāng)今，隨著液壓機(jī)械自動(dòng)化程度的飛速發(fā)展，液壓元件應(yīng)用數(shù)量急劇增加，元件小型化，系統(tǒng)集成化是必然的發(fā)展趨勢(shì)。特別是近十年來(lái)，液壓技術(shù)與傳感技術(shù)，微電子技術(shù)緊密結(jié)合，出現(xiàn)了許多諸如電液比例控制閥，數(shù)字閥，電認(rèn)伺服液壓缸等機(jī)（液）電一體化元器件，使液壓技術(shù)在高壓，告訴，大功率，節(jié)能高效，低噪聲，使用壽命長(zhǎng)，高度集成化方面取得了重大進(jìn)展。 所以，隨著冶金軋鋼工藝自動(dòng)化程度的不斷提高，步進(jìn)式加熱爐以其靈活的加熱方式，加熱質(zhì)量好，爐長(zhǎng)不受限制，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，被愈來(lái)愈多新建的軋鋼加熱爐采用。液壓傳動(dòng)傳動(dòng)因其體積小，負(fù)荷大，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制等優(yōu)勢(shì)，在步進(jìn)式加熱爐中有廣泛的應(yīng)用。 發(fā)展前景 步進(jìn)式加熱爐有著其他加熱爐無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，諸如，不拱鋼，不粘鋼，氧化燒損少，脫碳少，加熱時(shí)間短，加熱操作靈活，易于和軋制節(jié)奏相匹配，加熱過(guò)程中不劃傷，爐子長(zhǎng)度不受限制（從理論上講）自動(dòng)化程度高，易于采用計(jì)算機(jī)控制等優(yōu)點(diǎn)。 因此盡管步進(jìn)爐第一次投資費(fèi)用較高，但是1967年4月由美國(guó)德蘭公司設(shè)計(jì)的二面供熱的步進(jìn)梁式爐首先在美國(guó)格蘭那特城鋼鐵公司問(wèn)世以來(lái)，接著同年5月由日本中外爐公司為名古屋鋼鐵廠設(shè)計(jì)的世界上第二座步進(jìn)梁式爐又相繼投產(chǎn)，以后步進(jìn)式加熱爐在世界上獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。 尤其是近10多年來(lái)，隨著軋鋼技術(shù)向著連續(xù)化，大型化，自動(dòng)化，多品種，高精度的發(fā)展，步進(jìn)式加熱爐為適應(yīng)工藝的要求，也朝著大型化，多功能，高產(chǎn)，低消耗和操作集成自動(dòng)化的方向邁進(jìn)。 可以預(yù)見，隨著液壓技術(shù)的不斷進(jìn)步，更加高自動(dòng)化的加熱爐會(huì)被人們所應(yīng)用。 2、 設(shè)計(jì)方案 （1） 步進(jìn)梁采用液壓傳動(dòng)，使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，省去了一套凸輪，齒輪結(jié)構(gòu)，占地面積小且傳動(dòng)平穩(wěn)，很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。步進(jìn)式加熱爐液壓驅(qū)動(dòng)及電控系統(tǒng)中采用獨(dú)特的油路設(shè)計(jì)，減少了機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件因慣性對(duì)固定爐床的沖擊，解決了爐床抖動(dòng)問(wèn)題，大大減少了爐床對(duì)鋼坯件的磨損問(wèn)題。提高了安全性和實(shí)用性。并且將控制器，繼電器，電液閥相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化控制，系統(tǒng)可靠性提高，可擴(kuò)展性與柔性增強(qiáng)。 （2） 加熱爐爐床由固定梁和步進(jìn)梁組成。步進(jìn)梁由雙重輪對(duì)的多軸框架支撐，外側(cè)走輪由2個(gè)升降缸驅(qū)動(dòng)，從而使步進(jìn)梁作上升或者下降運(yùn)動(dòng)。內(nèi)側(cè)托輪直接托住步進(jìn)梁，而步進(jìn)梁直接由另一液壓缸（1個(gè)平移液壓缸）帶動(dòng)，可在托輪上作前進(jìn)和后退運(yùn)動(dòng)，從而使步進(jìn)梁作前進(jìn)和后退運(yùn)動(dòng)。 通過(guò)缸的操作，使步進(jìn)梁做矩形跡運(yùn)動(dòng)，各段運(yùn)動(dòng)的形式可以調(diào)節(jié)，操作方式可以連續(xù)或者手動(dòng)操作。同一液壓油源提供步進(jìn)梁傳動(dòng)，可以同時(shí)或交替動(dòng)作；并可以逆向運(yùn)動(dòng)，用作為倒空爐內(nèi)鋼坯之用。 （3） 步進(jìn)梁的升降和平移均采用電液比例閥來(lái)控制，其優(yōu)點(diǎn)是控制調(diào)整靈活方便，工作平穩(wěn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該考慮到步進(jìn)梁平移時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生很大的慣性沖擊，下降的時(shí)候依靠自身自重下降。當(dāng)下降需要很大的流量，解決的方法是采用壓力補(bǔ)償回路和差動(dòng)回路。本系統(tǒng)采用了普通插裝閥組成壓力補(bǔ)償回路，有效防止了步進(jìn)梁前移時(shí)產(chǎn)生的慣性沖擊，很好的起到了緩沖的作用。 （4） 在液壓系統(tǒng)需要大流量供油時(shí)，為節(jié)省能源，通常是采用多泵供油或?qū)⑿钅芷髯鳛楦敝鲃?dòng)力源供油。 （5） 為了使步進(jìn)梁能在X,Y方向的任意位置上較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可靠地自鎖。在進(jìn)入液壓缸的油路上設(shè)計(jì)了橋式回路，可以隨時(shí)方便安全的可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自鎖。設(shè)計(jì)溢流閥安全閥使多余油量返回油箱，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的過(guò)載保護(hù)。 (6)為了維修上的方便，在擬定液壓系統(tǒng)時(shí)，就應(yīng)在需要檢測(cè)系統(tǒng)參數(shù)的地方，設(shè)置工藝接頭以便于安裝檢測(cè)儀表。本系統(tǒng)由于采用插裝閥件，實(shí)現(xiàn)相同功能的元件少，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，投資少。 由此可見，這種研究設(shè)計(jì)手段是完全可行的。