毕业设计论文推钢机液压传动统设计.doc

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1、天津冶金职业技术学院毕业设计推钢机液压传动-统设计系别：机械工程系专业：机电一体化 班级：机电09-1班学生姓名：韩凯旋 指导教师：陈公凯2011年11月11日摘要推钢机是冶金轧钢行业，炉前进料的主要设备。它是在轧钢生产线上将钢坯推进加热炉内进行加热的专用设备，推钢机的种类很多，常见的有齿轮齿条式、丝杠螺母式。液压式等，还有的推钢机把齿轮条传动和液压传动相结合。形成了液压齿条式。液压推钢机充分利用了液压油缸和液压系统的出力大、结构简单、体积小、动作灵活、操作方便、造价低的优点。无论是使用效果还是经济方面液压推钢机都优于机械推钢机。而且在使用和维护方面液压式推钢机都会有其很多优势比如说机械式（齿

2、轮齿条）推钢机制作成本及复杂程度远远高于液压推机，并且体积庞大笨重，噪音大，随机控制性能差；维修方便；液压推钢机在推力上远高于机械式推钢机：同样功率的情况下两者的推钢能力要差好多倍；从生产成本上远低于机械推钢机，液压推钢机如果设计成双驱动系统时可以在不停机情况下对需要维修的系统在线维修，机械推钢机这方面就无能为力了。关键词： 推钢机 轧钢生产 液压系统 机械 I目录摘要I1、设计方案确定11.1 设计依据：11.2推钢机整体结构设计22、液压系统的设计与计算32.1分析工况及设计要求，绘制液压系统草图32.2计算液压缸的推力42.2.1确定液压缸的外负载42.2.2确定系统的工作压力52.3确

3、定液压缸的几何参数52.4确定液压泵规格和电动机功率及型号52.4.1确定液压泵规格52.4.2确定电动机功率及型号：62.5确定各类控制阀及油管62.5.1溢流阀62.5.2换向阀62.5.3滤油器62.5.4压力表72.5.5管道通径与材料：72.6确定油箱容量与结构72.7选择液压油83.液压缸的设计与计算83.1液压缸结构总体设计83.2柱塞杆的设计与计算83.2.1柱塞杆的长度83.2.2 柱塞杆截面计算93.2.3柱塞杆加工要求93.2.4柱塞杆结构设计93.3推钢机推程计算103.4导向套设计与计算103.4.1导向套长度计算103.4.2导向套厚度计算103.4.3导向套结构设

4、计113.5进程缸缸体设计与计算113.5.1缸体长度计算113.5.2缸体壁厚计算113.5.3缸筒头部法兰盘设计123.5.4缸体结构设计133.6缸体后盖设计与计算143.6.1缸体后盖厚度计算143.6.2缸体后盖结构设计143.7缸体前盖设计153.7.1液压缸前盖厚度计算153.7.2液压缸前盖结构设计164、液压系统的验算174.1柱塞杆的验算174.1.1柱塞杆强度验算174.1.2 柱塞压杆稳定性验算174.2液压缸盖连接螺栓的计算选择194.3液压缸筒的强度验算204.4管路系统压力损失的估算204.5压力阀调整压力的确定214.6系统热平衡计算与油箱容积的验算215、阀及

5、液压辅助元件的功能226、液压缸的安装、调试及故障诊断排除236.1液压缸安装注意事项236.3液压缸的故障诊断及排除246.3.1液压缸工作时出现爬行现象的原因及排除方法246.3.2液压缸工作时产生牵引力不足或速度下降现象的原因及排除方法246.3.3推钢机操作注意事项24设计总结251、设计方案确定1.1 设计依据：推钢机是冶金轧钢行业，炉前进料的主要设备。它是在轧钢生产线上将钢坯推进加热炉内进行加热的专用设备，推钢机的种类很多，常见的有齿轮齿条式、丝杠螺母式。液压式等，还有的推钢机把齿轮条传动和液压传动相结合。形成了液压齿条式。他们各自有自身的特点，在不同的加热炉上发挥着各自的作用。其

6、中丝杠螺母式和曲柄连杆式工作效率低，行程和推力较小，一般用于小型加热炉，新上加热炉一般很少采用；齿轮齿条式推钢机通过齿轮齿条的啮合传动把电机的旋转运动转变为齿条的直线运动。带动推杆进行推钢工作。其工作可靠，传动效率高。推力和行程大，但设备自身重量大。而液压推钢机充分利用了液压油缸和液压系统的出力大、结构简单、体积小、动作灵活、操作方便、造价低的优点。无论是使用效果还是经济方面液压推钢机都优于机械推钢机：1、机械式（齿轮齿条）推钢机制作成本及复杂程度远远高于液压推机，并且体积庞大笨重，噪音大，随机控制性能差；2、机械推钢机维护要比液压推钢机麻烦，一但出现故障必须停机待修；3、维护工作量及维护成本

7、远远高于液压推钢机。4、液压推钢机在推力上远高于机械式推钢机：同样功率的情况下两者的推钢能力要差好多倍，如果同样推动250吨钢坯，液压推钢机只需要250千瓦的驱动功率即可满足要求，但机械推钢机要达到300千瓦以上的驱动功率才能正常工作。5、从生产成本上远低于机械推钢机，液压推钢机如果设计成双驱动系统时可以在不停机情况下对需要维修的系统在线维修，机械推钢机这方面就无能为力了。目前液压式推钢机被广泛地应用在轧钢生产炉前进料。本方案选用液压式推钢机。液压型推钢机由液压油缸、液压泵站、平衡推杆及底座等组成。原始设计要求：推钢机推动钢坯20块，其中炉内19块，炉外1块；钢坯长9m,宽1.1m,厚100m

8、m；推钢机工作环境为高温、高尘；推钢机最大行程1.2m，推速4.8m/min, 回速7.2m/min,备用系数1.5。1.2推钢机整体结构设计推钢机整体外形结构结构如图1-1所示图 1.1柱塞式液压推钢机推钢机整体结构简图如图1-2所示图 1.2柱塞式液压推钢机结构简图液压式推钢机由液压油缸、液压泵站、平衡推杆及底座等组成。其主要特点是：结构简单、推力大、造价低，也可推进双排坯料。2、液压系统的设计与计算2.1分析工况及设计要求，绘制液压系统草图 推钢机工况由设计依据可知，压缸动作如下： 工进 快退 按设计要求，希望系统结构简单，工作可靠，因为系统的功率较大，但工作不连续，所以决定采用定量泵、

9、卸荷式供油系统，考虑到工作时负载力大，速度平稳，动作单一，故采用单作用式柱塞液压缸（一个进程缸两个回程缸并排放置）不调速，系统为一泵一执行装置故不设顺序回路，采用一个溢流阀为系统保压溢流，提高系统的可靠性，平稳性。综上考虑，绘制出图2.1所示的液压传动系统草图。系统中采用M型三位四通电液换向阀是为了使推钢机原位停留时，液压泵低压卸荷，提高系统效率，降低油液发热并使换向平稳。图 2.1推钢机液压传动系统2.2计算液压缸的推力2.2.1确定液压缸的外负载F = FW +Fm+ Ff F 液压缸的工作负载（N） FW 液压缸轴线方向的外负载（N） Fm 运动部件的惯性力（N） Ff 动部件的摩擦力（

10、N）钢坯总质量m =90.11.17.8510320=155.43103 kg钢坯的密度7.85g/cm3=7.85103kg/m3有效负载力 FW = 钢坯总质量g摩擦系数储备系数= 155.43103 9.80.51.5 = 1142.4110（N）总质量m = 钢坯总质量+推钢机推头及柱塞质量(估算)推钢机推头及柱塞质量(估算) 0.5103 kg 惯性力Fm = ma （按等加速处理）。 加速度a =（6/60-0）/0.5 = 0.2总质量m = 155.43103 +(0.5103) = 155.93103 kg 惯性力Fm = ma = 155.93100.2 = 31.1861

11、0（N） 摩擦力由液压缸的密封阻力与推钢机推头运动时的摩擦力组成。当密封阻力按5有效作用力估算时，总的摩擦阻力：Ff =0.05FW +fG =(0.051142.41103)+(0.80.51039.8)=57.1210+3.92103 = 61.04103 N ,其中摩擦系数f = 0.8, G = mg故总负载力 F = FW +Fm+ Ff =（1142.41+31.186+61.04）10= 1234.6410(N)2.2.2确定系统的工作压力 按其工作负载来选定系统的压力。 查设计手册可以初定系统的压力为 1016 MPa，为使液压缸体积紧凑，可以取系统压力为P16MPa2.3确定

12、液压缸的几何参数 液压缸内径：由公式：A=F/P 得柱塞杆外径， 3.14d2/4= 1234.64103/16 d = 313.53mm查设计手册确定柱塞杆直径d，再由d粗选液压缸内径D。考虑到液压缸的结构与制造的方便性，以及结构与尺寸等因素，可取：d =320mm，D=330mm。2.4确定液压泵规格和电动机功率及型号2.4.1确定液压泵规格（1）计算理论流量Q=Av Q 液压缸流量 A 液压缸有效工作面积 v 液压缸工作速度液压缸最大流量： = 339.12L/min（2）确定液压泵流量： 考虑到泄漏流量和溢流阀的溢流流量，可以取液压泵流量为系统最大理论流量的1.11.3倍。现取1.2倍

13、值计算，则有 Q泵 = 1.2Q1 = 1.2339.12 = 407 L/min 根据液压系统的流量选取液压泵。本系统选用【3ZDB-740】型中压柱塞泵为系统的供油泵。其额定流量为457 Lmin，额定压力为16 MPa，额定转速970 r/min, 泵的总效率= 0.9 。2.4.2确定电动机功率及型号：（1）电动机功率 P 泵的实际最大工作压力Q 泵的额定流量 泵的总效率电动机功率kW 按3ZDB-740型柱塞泵技术规格，查得的驱动电机功率为 135 kW，应取功率略大一点的交流电机。（2）现选取电动机型号为【Y355M1-6】 ，额定功率160 kW ，转990 r/min。2.5确

14、定各类控制阀及油管 系统工作压力为16MPa，油泵额定最高压力为35 MPa，所以可以选取额定压力大于或等于20MPa的各种元件，其流量按实际情况分别选取：（目前中高压系统的液压元件，多按20 MPa系列的元件选取）所以可以选取如下。2.5.1溢流阀型号为：【YF-F50H】 , 公称通径50mm, 额定流量 500 L/min， 压力调整范围721MPa ,法兰式连接；2.5.2换向阀型号为：【34DYM-F50H-T】, 公称通径50mm, 额定流量 450 L/min，工作压力21 MPa，双电磁铁弹簧对中式三位四通M型电液换向阀； 2.5.3滤油器可选用型号为【WU25180】的网式滤

15、油器，过滤精度为180m ；2.5.4压力表可选用【YZB】型量程35MPa0.4精度等级的量表。选用量程较高的压力表可以避免在系统有压力冲击时经常损坏，但量程选得过大会使观察和调整的精度降低。2.5.5管道通径与材料：阀类一经选定，管道的通径基本上已经决定，这是标准化设计的一大方便。只有在有特殊需要时才按管内平均流速的要求计算管道通径。按标准：（1）通径： 查设计手册确定选用40通径的20号无缝钢管。（2）壁厚 按强度公式有 其中20号无缝钢管=150MPa，为安全起见，取p = 35MPa来计算， 查设计手册可以取：【20号无缝钢管，公称通径40mm, 钢管外径50 mm 、壁厚5.5 m

16、m】。 2.6确定油箱容量与结构 因为是低压系统，油箱容积按经验公式计算： 油箱容积V = (57)Q 现取V = 5Q = 5457 = 2285 L, 结构可以采用开式、分立、电动机垂直安置式标准油箱参阅设计手册油箱及液压泵装置的设计部分。2.7选择液压油 该系统为加热炉前推钢机液压传动，所以在环境温度为3060之间时，一般可选用30号或40号机械油。选用：冷天用【HJ-30】号机械油，热天用【HJ-40】号机械油。3.液压缸的设计与计算3.1液压缸结构总体设计液压缸的结构形式是指它的类型、安装方法、密封形式、缓冲结构，排气等。液压缸采用柱塞式单作用缸，缸体固定形式，由于动作简单，运行速度

17、较慢，不必考虑缓冲结构；排气装置采用螺栓式；由于没有回程，需用反向回程缸，故采用一个进程缸两个回程缸并排放置；在前缸盖部分因为压力较高，所以采用多个V形橡胶圈叠加密封。缸盖与缸体连接采用法兰盘连接，之间采用O形橡胶圈密封。液压缸的结构设计与计算如下。3.2柱塞杆的设计与计算3.2.1柱塞杆的长度 柱塞杆的长度L =柱塞行程+柱塞缸前盖宽度+柱塞缸防尘盖宽度+其他柱塞行程S：S =1.2m (见3.3推钢机推程计算)柱塞缸前盖宽度B密封装置厚度 =60mm导向套长度 =480mm 柱塞缸前盖宽度B =60+480=540 (见3.4导向套设计)柱塞缸防尘盖宽度 D = 20mm其他 =50mm设

18、计柱塞杆长度为： L = 1200+540+20+50=1810 mm3.2.2 柱塞杆截面计算 由2.3节可知柱塞杆外径： d=320mm柱塞采用空心,设计壁厚为 10 mm, 通过查表取外径为320 mm内径300mm的无缝钢管;通过柱塞杆稳定性计算强度计算符合要求（见4.1节）。3.2.3柱塞杆加工要求液压缸的柱塞杆材料要求表面淬火深度一般为0.51或柱塞杆直径每1深0.03柱塞杆表面须镀硬铬，厚1525m,根据工作环境要求耐腐要求特别高的则要求先镀一层软铬或镍，后镀硬铬，镀后抛光。缸筒材料，一般要求由足够的强度和冲击韧性，对焊接的缸筒，要求有良好的焊接性能。根据液压缸的参数、用途和毛坯

19、的来源等，选缸筒材料为35#钢。毛坯，采用热轧无缝钢管，只需按所要求长度切割的无缝钢管供应。活塞杆外径公差f7f9.直线度0.02/100.表面粗糙度：一般为Ra0.30.4,精度要求高时Ra0.10.2.3.2.4柱塞杆结构设计【柱塞杆：长度为L =1810 mm外径为320 mm内径300mm的无缝钢管】柱塞杆结构如图：图3.1 柱塞杆结构3.3推钢机推程计算 考虑：推钢机每次加料，推一块钢坯进加热炉，且钢坯横放，而钢坯宽度为1.1m，再加余量，故设计推钢机的推程(柱塞行程)为1.2m；即推程： S =1.2m3.4导向套设计与计算柱塞杆导向套装在液压缸前侧端盖内，用以对柱塞杆进行导向，端

20、盖内还装有密封装置以保证缸筒内腔的密封性，外侧装有防尘圈，以防止柱塞杆在内缩时把杂质灰尘带到密封装置区，以致损坏密封装置。3.4.1导向套长度计算 导向套滑动面长度：在缸内径D180mm，取(1.2.5) D1A = (1.2.5) D1 = 1.2D1 = 1.2330 = 396mm 而根据经验公式最小导向长度HL/20+D/2 式中L 液压缸最大工作行程： 而再按一般经验公式计算：导向套的长度L=1.5d =3201.5=480mm为保证最小导向长度，取导向套总长度：L=480mm，导向套滑动面长度：A = 400mm 3.4.2导向套厚度计算 导向套的厚度 式中：d柱塞杆的直径。 缸筒

21、的内径。3.4.3导向套结构设计 【导向套：总长度L=480mm，导向套滑动面长度A = 400mm，内径d=320 mm,外径D=320 mm】导向套结构如下图：图3.2 导向套3.5进程缸缸体设计与计算3.5.1缸体长度计算液压缸缸体的长度L = 液压缸最大工作行程+间隙即L= 1200+200 = 1400mm 考虑缸底结构间隙量为200mm3.5.2缸体壁厚计算 缸筒壁厚与内径D之比小于1/10者，称为薄壁缸筒，壁厚按薄壁筒公式计算：（1）缸体壁厚中低压系统的液压缸多采用薄壁缸（缸筒壁厚与内径D之比小于1/10者，称为薄壁缸筒）薄壁缸筒，壁厚计算公式：（m） PP 试验压力 （额定压力

22、Pn16Mpa时，PP=Pn 150%） D缸筒内径取340； - 缸筒材料的许用拉应力； =b/n =520/3.5 =149MPa b缸筒35钢的抗拉强度极限，查表得，520Mpa; n安全系数，一般取n=35；若计算后缸壁太薄可按结构要求适当加厚。再因为，/D = 27.38 /340 = 0.0811/10 所以，按薄壁筒公式计算符合要求。考虑到液压缸的结构要求取 = 28 mm （2）液压缸外径D0 = D+2= 340+228 = 396 mm 缸筒材料选用无缝钢管，外径不需要加工，则计算出的缸筒外径应圆整为无缝管的外径。 结论：选用内径340mm, 外径400mm的20号无缝钢管

23、缸体:【长度L = 1400mm,内径340mm, 外径400mm】3.5.3缸筒头部法兰盘设计 法兰盘厚度计算： 公式： h= F法兰盘在缸筒最大内压下，所承受的轴向压力； F=PA =P（D12-D2）/4 =163.14（3402-3202）/4 =165792N D1缸筒内径； D柱塞杆外径 b法兰盘螺孔中心线到缸筒边缘距离70； 法兰盘材料的许用应力； =S/n =310/5 =62MPa S35钢屈服极限强度取310Mpa； n安全系数，通常取n=5; 法兰盘外圆半径按结构设计需要取 = 255 所以： 法兰盘端侧开有一槽，槽内要装有O形密封圈，根据结构取法兰盘厚度为50.法兰盘

24、结构设计： 法兰盘上开有8个均匀分布的螺栓孔。法兰盘：【外径D =650 mm, 内径D =400 mm, 厚度h=50】.3.5.4缸体结构设计 综合考虑设计缸体结构如图3.3 所示：图3.3 缸体3.6缸体后盖设计与计算3.6.1缸体后盖厚度计算根据指导书，低压系统液压缸的厚度不需进行强度计算，只需根据液压缸的结构设计满足设计要求即可。缸体后盖即缸底为平底时，可由材料力学中圆盘计算公式导出： 10.433Db(P/)1/2（ 式中： D3缸底内径取320； 缸底材料许用应力； =b/n1 =520/4 =104MPa b35钢的抗拉强度极限，查表取520Mpa； n1安全系数，n13; P

25、液压缸的最大工作压力16Mpa； 考虑结构需要取缸底厚度为:603.6.2缸体后盖结构设计缸体后盖中心设有进油孔，侧面设有排气孔。排气装置设计： 由于油液中混有空气或油缸停止使用时空气侵入，在油缸的最高部位会聚积空气，若不排除就会使油缸运动不平稳，引起爬行和振动。当压力增大时还会产生绝热压缩而造成的局部高温，使油液氧化，造成的氧化物对液压零件起腐蚀作用。所以在缸后盖侧面顶部打一个排气孔。缸体后盖【外径D =650 mm, 厚度h=60】其结构如图3.4 所示。 图3.4 缸体后盖3.7缸体前盖设计3.7.1液压缸前盖厚度计算。根据指导书，中低压系统液压缸盖的厚度不需进行强度计算，只需根据液压缸

26、盖的结构设计满足设计要求即可。考虑到液压缸的联接结构要求，及导向套长度要求，密封装置长度要求，取液压缸前盖的长度为：B = 导向套长度 + 密封装置长度 = 60+480=540 mm，内径320mm, 外径400mm，法兰盘：外径D =650 mm, 内径D =400 mm, 厚度h=503.7.2液压缸前盖结构设计考虑到液压缸的前盖内要装有导向套及密封装置。密封装置设计及选用： 油液从油缸高压腔泄露到缸体外面去，将会造成工作机构运动不稳定和定位不准确，容积效率低等弊病，直接影响液压系统的性能。故对密封装置的一般要求是：有良好的密封性，并随着压力的增加自动提高密封性能；运动件封处摩擦小且稳定

27、密封件有良好的耐磨性，即保证足够的使用寿命。此处选用V型密封圈，它是由多层夹织物橡胶压制而成，其截面呈V型，如图，由于硬度大而弹性小，所以靠压盖压紧，磨损后可以调压盖给以补偿。根据条件此处选用4个V 1201009.5的即可。安装时要注意使V型密封圈的唇边面对油压作用方向。如图3.所示。图3.5 V型密封圈截面图综合考虑：设计缸体前盖：【长度L = 540mm,内径320mm, 外径400mm，法兰盘外径D =650 mm, 内径D =400 mm, 厚度h=50】结构如图3.6所示。图 3.6液压缸前盖4、液压系统的验算4.1柱塞杆的验算4.1.1柱塞杆强度验算 当柱塞受纯压缩或拉伸时，由

28、强度公式：=4F1/(D2-d2),得 式中：D柱塞杆外径320 ； d空心柱塞杆孔径290 ； F1柱塞杆最大推力1234.64*103N； = 85.94Mpa=s/n =310/3 =103.33Mpa 柱塞材料的许用应力； s 35 钢的屈服极限310Mpa n 取1.43.= 85.91时,为细长柔度杆, 需用欧拉公式验算压杆稳定性当12时,为中柔度杆,按雅辛斯基公式 当 2 杆为短粗杆不会失稳，不需压杆稳定性验算 对于35钢通过查表取1=100，2=60 1 材料的对应比例极限柔度 ； 2 材料的最小柔度极限压杆柔度得计算：I柱塞杆的断面最小惯性矩（mm4）, =3.14x3204

29、1-（290/320）4/64 = 16977104mm4 =d/Dd柱塞杆内径D柱塞杆外径A柱塞杆的断面面积（mm2） =3.14(3202-2902)/4 =14.4*1032i活塞杆横断面回转半径，(mm) = (16977*104/14.4*103)1/2 = 108.6 式中长度折算系数，以液压缸的支承情况取=0.7；柱塞杆的长度 L=1810因为 2 =60 【柱塞杆为短粗杆不会失稳，故不需压杆稳定性验算】结论：【设计取柱塞杆外径d =320mm，内径d1 =290mm，强度足够】。4.2液压缸盖连接螺栓的计算选择 缸筒法兰与端盖连接螺栓的强度计算如下：螺纹处的拉应力: =4KF/

30、d12Z 式中： K拧紧螺纹的系数。不变载荷取K=1.251.5； F缸筒端部承受的最大推力；F=182371.2N d1设计初选连接螺栓的公称直径取20； Z设计初选连接螺栓的个数Z = 8；其中F=P（D2-d2）/4=17.6(3402-3202)3.14/4=182371.2 P-系统最大压力 17.6MPa D- 液压缸内径 340 mm d- 柱塞杆外径320 mm所以，=4KF/d12Z =41.4182371.2/3.142028 =101.64MPa合成应力n1.3=132MPa =s/ns =310/2 =155Mpa 式中：螺栓的许用应力； s 螺栓的屈服极限强度310M

31、pa; ns 安全系数，一般取2； 校核，合成应力n 螺栓的强度符合要求。结论：【法兰与端盖处连接螺栓选用M2080螺栓8个】。 4.3液压缸筒的强度验算前缸筒壁厚是按薄壁筒强度公式计算所得，现按厚壁筒强度公式进行验算缸筒壁厚与内径D之比大于1/10时，称为厚壁筒，一般厚壁筒强度公式均按缸受三向应力，由第二强度理论得出以下验算公式： =D/2（-1） =340/2(-1) =26.30mm从以上计算可以看出，对于中低压液压缸，按强度条件计算出来的缸壁厚度尺寸一般较小。因此在设计这类液压缸时，可以先不计算而直接按机械结构尺寸的需要（主要是缸体与缸盖连接处的尺寸及考虑到缸筒刚度所需的基本厚度尺寸）

32、直接设计制图，然后进行强度校核。这样做在一般的情况下，均可满足强度要求。结论：【液压缸筒的强度验算合格】。 4.4管路系统压力损失的估算 为可靠起见，按快进时最大流量来估算压力损失。即以Q3 =457Lmin来考虑。 总压力损失 P=P沿+P局， 其中，P沿 管路中沿程阻力损失之和； P局管路中的局部阻力损失与各阀类元件的阻力损失之和（其中阀类元件在额定流量下的压力损失可由产品说明书中查得）。一般，在简单的（非高速运动机械）液压系统中P值可按经验取为（0.10.3）Pn，（Pn为系统调整压力）。4.5压力阀调整压力的确定 Py = 1.1 Pn = 1.116 = 17.6MPa 由于系统压力

33、在初步设计时一般取为泵的额定压力的5070，目的是为了延长泵的寿命，减小噪音，所以泵源总有一定的压力能力储备。系统的调整压力可以在试车阶段进步调节。4.6系统热平衡计算与油箱容积的验算系统的发热量可以由功能守恒、平均有效功率的概念出发简捷求得。推钢机液压缸的每一工作阶段输出的功率及时间示于表中。表4.1进程液压缸每一工作时段的输出功率和时间 阶段 时间名称 功率 工进快退停留时间180（s）60（s）120（s）液压缸输出功率92（KW）6.7（KW）0（KW）液压泵输出功率135（KW）7.4（KW）0.85（KW）系统总效率0.70.90工作循环时间 = t工进+t 快退+ t装料=180

34、60+120=360（s）发热率 = = 18924 kcal/h = 79106/h J散热量H0 = KAT，（按油箱设计资料）在通风良好的条件下取K=15 = 6.3104油箱散热面积 V-油箱容积原设计为2285升，散温不足，现在改取4200 升 取温升极限 T = 75，代入H0计算式可得 H0 =6.3104 16.93 75=79.95106 JhH =79106 J/ h 可见【油箱容量取4200 升符合要求】。5、阀及液压辅助元件的功能液压控制阀是液压系统中用来控制液流方向、压力和流量的元件。借助这些阀，便能对执行元件的启动、停止、运动方向、速度、动作顺序和克服负载的能力进

35、行调节与控制，使各类液压机械都能按要求来协调的进行工作。1、换向阀：它的作用是利用阀体的相对运动，使与阀体的相连的几个油路之间接通、关断、或变换油流方向，从而使液压执行原件启动、停止或变换运动方向。此系统的三位四通电液换向阀，能使执行元件停歇时，泵低压卸荷；它结构紧凑，动作可靠，换向位置精度高，通流量大，可使阀心获得合适的换位速度，以减小换向冲击。2、溢流阀：它主要是用于稳定系统压力，防止液压系统过载，实现远程调压，及背压阀的作用，此处主要是为了稳定系统压力，防止液压系统过载。3、过滤器：液压系统的故障中约有75%以上是由于油液污染造成的。油液中不可避免的存在着颗粒状的固体杂质，它会划伤液压元

36、件运动副的结合面，严重磨损或卡死运动件，堵塞阀口，增加内部泄露，降低效率，增加发热，加剧油液的化学作用，使油液变质，使系统工作可靠性大为降低。在适当的部位上安装过滤器可以使油液保持清洁，延长液压元件使用寿命，保证液压系统工作的可靠性。4、油箱：它的功用是储油和散热，也起着分离油液中的气体及沉淀污染物的作用。5、管件：管件包括管道和管接头。液压系统用管道来传送工作液体，用管接头把油管与油管或元件连接起来。 6、液压缸的安装、调试及故障诊断排除6.1液压缸安装注意事项1）液压缸的基座必须有有足够的刚度，否则加压时缸筒成弓形向上翘，使活塞杆弯曲2）缸的轴向两端不能固定死。由于缸内受液压力和热膨胀等因

37、素的作用，有轴向伸缩。若缸两端固定死，将导致缸各部分变形。拆装液压缸时，严禁用锤敲打缸筒和活塞表面，如缸孔和活塞表面有损伤，不允许用砂纸打磨，要用细油石精心研磨。导向套与活塞杆间隙要符合要求3）拆装液压缸时严防损伤活塞杆顶端的螺纹、缸口螺纹和活塞杆表面。更应注意，不能硬性将活塞从缸筒中打出。，4）拆装液压缸时，导向套与柱塞杆间隙要符合要求。6.2液压缸的调整事项1）排气装置调整。在调整排气装置时，确定把排气孔位于缸体的上部先将缸内工作压力降到（0.5-1）MPa左右，然后使活塞杆往复运动，打开排气塞进行排气。打开的方法是：当活塞到达行程末端，压力升高的瞬间打开排气塞，而在开始返回之前立即关闭。

38、排气塞排气时，可听到嘘嘘的气声，随后喷出白浊色的泡沫状油液，空气排尽时喷出的油呈澄清色。可以用肉眼判别排气是否彻底。2）液压缸各部位的检查。液压缸除做上述调整工作外，还要检查各个密封件的漏油情况，以及安装联结部件的螺栓有无松动等现象，防止意外事故的发生3）定期检查。根据液压缸的使用情况，安排定期检查的时间，并做好检查记录6.3液压缸的故障诊断及排除6.3.1液压缸工作时出现爬行现象的原因及排除方法1）缸内有空气侵入，应增设排气装置或使液压缸以最大行程快速运动，强迫排除空气2）液压缸的端盖处密封圈不能压得太紧或太松，应调整密封圈使之有适当的松紧度，保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。3）液压

39、缸安装后与导轨不平行，应进行调整或重新安装。4）活塞杆弯曲，应校直活塞杆。5）活塞杆刚性差，加大活塞杆直径。6）液压缸运动零件之间间隙过大，应减小配合间隙。7）液压缸的安装位置偏移，应检查液压缸与导轨的平行度，并校正。8）液压缸内径直线性差（鼓形、锥形等），应修复，重配活塞。9）缸内腐蚀、拉毛，应去锈蚀和毛刺，严重时应镗磨。6.3.2液压缸工作时产生牵引力不足或速度下降现象的原因及排除方法1）柱塞配合间隙过小，密封过紧，增大运动阻力。应增大配合间隙，调整密封件的松紧度。2）活塞杆弯曲，引起剧烈磨擦。应校直活塞杆3）液压缸内油液温升太高、粘度下降，使泄漏增加；或是由于杂质过多，卡死活塞和活塞杆。应采取散热降温等措施，更换油液。 6.3.3推钢机操作注意事项 1）操作者必须熟悉设备性能, 无操作证不得操作。2）开车前先点动,确知各部机构工作正常， 润滑良好方可正式开车工作。3）推钢机现场应清洁.无杂物，尤其推杆上滑面必须保持清洁.无异物。4）炉前呆料时.呆钩未脱掉之前不得进行推钢。5）严禁用推头作钢坯找正动作。6）操作中推钢机行程不得超过极限, 在出现脱齿事故时,禁止启动电动