1700轧钢机液压压下设计_
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四辊轧机液压压下装置液压系统设计摘要在一个轧机中最核心的部分就是它的压下装置,所以有必要对轧机的压下装置及其它的液压系统进行深入的了解,本次课题设计的任务是设计出一套完整的四辊轧机液压压下装置的液压系统。
首先通过阅览轧机的压下装置方面的资料文献,设计一套电液伺服系统。
根据其液压缸的安装位置,确定系统的结构形式为压上,将液压缸安装在轧机机架的下面,将电液伺服阀、电磁溢流阀、压力传感器一起安装在阀块上,这样就形成了压下阀装置,将这套装置安装于液压缸的侧面,这样设计的目的是减少了管路连接进而提高执行元件的响应频率,从而提高了整个系统的动态特性。
在旁路回路中使用了双联泵、过滤器、冷却器用来过滤循环油液,保持油液的清洁。
组成系统的其它元件有辅助元件:蓄能器、压力表,控制元件:单向阀、止回阀还有动力元件恒压变量泵。
关键词:轧机;液压系统;压下装置;伺服系统1 绪论1.1 研究背景自从我国改革开放以来,尤其是进入21世纪以来,我国的钢铁工业发展迅速,为中国社会和经济的发展做出了巨大贡献[1]。
而轧钢行业是钢铁工业中材料成材的关键工序,通过引进国外的先进技术,并且在消化和吸收的基础上,开展集成创新和自主创新,在轧制技术工艺,装备的自动化等方面都取得了很大的发展和突破,为我国钢铁行业的可持续发展做出了突出贡献。
近年来,由于板带材的轧制速度越来越高,在热连轧静轧机组的后机架,电动压下装置由于惯性大,已很难满足快速、高精度的调整辊缝的要求,因而开始采用电动压下与液压压下相结合的压下方式[2]。
在现代化的冷连轧机组中,几乎已全部采用液压压下装置。
1.3 本课题主要研究内容本课题主要是设计一套四辊轧机压下装置的液压系统,以前冷轧机的压下装置是靠大功率电动机带动牌坊顶部的蜗轮蜗杆和压下螺丝来实现的,自从采用液压技术后,轧制速度提高了10倍以上,精度也大大提高了。
采用液压压下系统的轧机一旦发现误差,能以极短的时间调整辊缝。
所以有必要对轧机液压压下装置进行研究,具体内容如下:(1)首先查阅轧机压下装置液压系统方面的相关资料,了解压下装置的工作原理并对组成压下装置液压系统中的电液伺服阀有一定了解,伺服阀是液压系统中最关键的元件,是液压系统同电气系统的连接元件。
河北联合大学轻工学院COLLEGE OF LIGHT INDUSTRY, HEBEI UNITED UNIVERSITY毕业设计说明书设计题目:年产125万吨1700冷轧带钢车间设计学生姓名:学号:专业班级:学部:材料化工部指导教师:2012年05月20日摘要根据任务书要求,设计年产125万吨1700冷轧带钢车间设计。
按照车间设计的步骤,主要完成建厂经济依据论述、产品大纲制定、轧机比较及布置选择、压下分配、轧制规程计算、轧制图表、年产量计算、轧制力计算、轧辊强度校核、电机发热校核、凸度规程计算,原始轧辊辊型设定、辅助设备的选择及金属平衡、燃料消耗计算。
设计中参阅了国内外有关轧机的先进工艺、轧机的装备、技术及一些辅助设备的论述,特别参考了唐钢冷轧薄板厂生产线参数和现场数据,使本设计车间达到工艺合理、设备先进、为以后生产优质平直深冲汽车板创造条件。
本设计车间能生产的带钢品种多,规格齐全。
产品规格为0.3~4mm冷轧板,典型产品为1mm普通碳素钢。
设计附有车间平面图关键词:1700冷轧;车间设计;CVC轧机;HC轧机AbstractAccording to the task requirements, I designed this cold-rolling workshop for an annual output of 1.25 million tons.Steps in accordance with the workshop design,I mainly complete the building of economy, the product outline of the development, comparison and mill layout options, press distribution, the calculation of order rolling, rolling chart, annual terms, the calculation of rolling force and roll strength , the electrical heat check, crown of order, the original roll-type settings, the choice of auxiliary equipment and the calculation of fuel consumption.Refer to the design of domestic and foreign advanced technology of the rolling mill, rolling mill equipment, technology and some discussion of auxiliary equipment, especially reference to the Tangshan Iron and Steel cold-rolled sheet production line parameters ,making the design process to achieve a reasonable workshop, advanced equipment, and making rooms for creating automobile panels.The steel plant can produce more complete specifications.The product specifications range 0.3 to 4mm.There is a picture of the plan following the design workshop.Keywords: 1700cold-rolling; workshop design; CVC rolling mill; HC rolling mill目录引言 (1)第1章文献综述 (3)第2章建厂依据和产品大纲 (6)1.1建厂依据 (6)1.2制定产品大纲 (6)第3章轧钢机类型和布置形式比较选择 (9)2.1连轧机形式选择 (9)2.2轧机的选择 (10)第4章压下规程设计 (18)3.1确定压下规程 (18)3.2 确定轧机速度制度 (21)3.2.1轧制速度的确定 (21)3.2.2轧辊转速的确定 (22)3.2.3加速度的选择 (23)第5章力能参数的计算及空载辊缝的设定 (24)4.1轧制压力的计算 (24)4.2轧制力矩的确定 (29)4.2.1轧制力矩的确定 (29)4.2.2摩擦力矩的确定 (29)4.2.3空转力矩的确定 (30)4.3各机架空载辊缝值的设定 (31)第6章电机能力验算 (34)第7章轧辊强度校核 (38)6.1 综述 (38)6.2 确定工作辊和支撑辊的各个重要尺寸 (40)6.3轧辊强度的校核 (41)第8章年产量的计算 (47)7.1 轧机小时产量 (47)7.2 轧机平均小时产量 (50)7.3 轧机年产量的计算 (51)第9章辊型设计 (53)8.1 辊型设计概述 (53)8.2 轧辊辊型设计 (54)8.3 凸度计算 (57)第10章金属及其它消耗 (60)9.1 金属消耗 (60)9.2 其它消耗 (61)第11章辅助设备的选择 (64)10.1 开卷机 (64)10.2 连续酸洗机组 (64)10.2.1 酸洗机组选型 (64)10.2.2 酸洗液的选取 (65)10.3卷取机 (66)10.4飞剪 (67)10.4.1飞剪的基本要求 (67)10.4.2剪的基本形式 (68)10.4.3飞剪的选择 (68)10.5 剪切机 (68)10.5.1剪切机的基本形式 (68)10.5.2 剪切机的选择 (70)10.6 张力矫正机 (70)10.6.1 张力矫正机的类型 (70)10.6.2.连续张力矫正机 (71)10.6.3.连续拉弯矫正机 (71)10.7 运输机 (72)10.7.1.横向运输机 (72)10.7.2链式运输机 (72)10.7.3步进梁运输机 (72)10.7.4钢卷运输车 (73)10.8退火炉 (73)10.9 彩涂生产线 (75)1-开卷机;2-双切剪;3-焊接机;4-入口活套;5-预处理槽;6-干燥机;7-切涂室;8-精涂室;9-初烘烤炉;10-二次烘烤炉;11-水冷却;12-复膜机;13-空气冷却;14-出口活套;15-分卷剪;16-卷取机 (76)第12章车间平面布置 (78)11.1 概述 (78)11.1.1 平面布置的原则 (78)11.1.2 金属流程线的确定 (78)11.2 车间的布置形式 (79)11.2.1 车间布置形式的分类 (79)11.2.2 几种典型平面布置实例 (79)11.3 冷轧板带生产车间组成 (79)11.4 设备间距的确定 (80)参考文献 (81)致谢 (83)引言冷轧是在常温下,对合适的热轧退火带卷进行带张力的轧制压下过程。
目录摘要 ............................................................................................................................... - 1 -Abstract .......................................................................................................................... - 2 -1、绪论 ......................................................................................................................... - 3 -1.1液压压下与电动压下比较 ............................................................................. - 3 -1.2 国内外研究与现状 ........................................................................................ - 3 -1.2.1 国外概况 ............................................................................................. - 3 -1.2.2 国内概况 ............................................................................................. - 4 -1.3本课题的主要研究内容 ................................................................................. - 4 -1.3.1 假定轧钢机的主要参考参数 ........................................................... - 4 -2 轧机液压AGC系统原理设计................................................................................. - 5 -2.1轧机液压AGC控制系统的组成................................................................... - 5 -2.2系统原理设计 ................................................................................................. - 5 -3 液压系统主要参数计算及元件选择 ....................................................................... - 8 -3.1 确定系统工作压力 ........................................................................................ - 8 -3.2液压缸的设计 ...................................................................... 错误!未定义书签。
轧钢机压下装置的分类和设计方法工程论文2009-07-16 15:54:53 阅读418 评论0 字号:大中小订阅压下装置的设计与计算一、概述轧机的压下装置是轧机的重要结构之一,用于调整辊缝,也称辊缝调整装置,其结构设计的好坏,直接关系着轧件的产量与质量。
压下装置按传动方式可分为手动压下、电动压下和液压压下,手动压下装置一般多用于不经常进行调节、轧件精度要求不严格、以及轧制速度要求不高的中、小型型钢、线材和小型热轧板带轧机上。
电动压下装置适用于板坯轧机、中厚板轧机等要求辊缝调整范围大、压下速度快的情况,主要由压下螺丝、螺母及其传动机构组成。
在中厚板轧机中,工作时要求轧辊快速、大行程、频繁的调整,这就要求压下装置采用惯性小的传动系统,以便频繁的启动、制动,且有较高的传动效率和工作可靠性。
这种快速电动压下装置轧机不能带钢压下,压下电机的功率一般是按空载压下考虑选用,所以常常由于操作失误、压下量过大等原因产生卡钢、“坐辊”或压下螺丝超限提升而发生压下螺丝无法退回的事故,这时上辊不能动,轧机无法正常工作,压下电动机无法提起压下螺丝,为了克服这种卡钢事故,必须增设一套专用的回松机构。
电动压下装置的主要缺点之一是运动部分的惯性大,因而在辊缝调节过程中反应慢、精度低,对现代化的高速度、高精度轧机已不适应,提高压下装置响应速度的主要途径是减少其惯性,而用液压控制可以收到这样的效果。
液压压下装置,就是取消了传统的电动压下机构,其辊缝的调节均由液压缸来完成。
在这一装置中,除液压缸以及与之配套的伺服阀和液压系统外,还包括检测仪表及运算控制系统。
全液压压下装置有以下优点:1. 惯性小、动作快,灵敏度高,因此可以得到高精度的板带材,其厚度偏差可以控制到小于成品厚度的1%,而且缩短了板带材的超差部分长度,提高了轧材的成品率,节约金属,提高了产品质量,并降低了成本;2. 结构紧凑,降低了机座的总高度,减少了厂房的投资,同时由于采用液压系统,使传动效率大大提高;3. 采用液压系统可以使卡钢迅速脱开,这样有利于处理卡钢事故,避免了轧件对轧辊的刮伤、烧伤,再启动时为空载启动,降低了主电机启动电流,并有利于油膜轴承工作;4. 可以实现轧辊迅速提升,便于快速换辊,提高了轧机的有效作业率,增加了轧机的产量。
轧机的液压压下装置轧机的液压压下装置是轧机操作中的关键部分之一,它通过液压系统实现对轧机辊缝间隙的调整和材料的压下。
下面将为大家详细介绍液压压下装置的工作原理和主要组成部分。
液压压下装置通常由气动液压装置、工作油源系统、工作油缸、液压缸和控制系统等组成。
具体的工作流程如下:1. 液压油源通过阀门进入工作油缸,驱使液压活塞工作。
2. 液压活塞工作时,压下装置内的油液被压力传递给液压缸。
3. 液压缸将压力传递给轧机的下辊,从而实现对轧机辊缝间隙的调整和对材料的压下。
液压压下装置的主要组成部分如下:1. 气动液压装置:通过气动系统提供压缩空气,将其转化为液压能量,驱动液压系统的工作。
气动液压装置通常由压缩空气发生器、增压缸、连杆和活塞等组成。
2. 工作油源系统:提供液压系统所需的工作液压油,确保液压系统的正常工作。
工作油源系统通常由油箱、油泵、油过滤器、油管路和油压表等组成。
3. 工作油缸:将气动液压装置产生的压力传递给液压缸。
工作油缸通常由缸筒、活塞和密封件等组成。
4. 液压缸:是液压压下装置的主要执行部件,负责将液压能量转化为机械能,实现对轧机辊缝间隙的调整和对材料的压下。
液压缸通常由缸筒、活塞、油封和密封件等组成。
5. 控制系统:用于控制液压压下装置的工作,通常由操作台、控制阀门、压力表和电气元件等组成。
控制系统中的控制阀门可以实现对液压缸的启闭控制,从而实现对辊缝间隙的调整和材料的压下。
在轧机操作中,液压压下装置起到了关键的作用,它的工作稳定性和可靠性对于轧机的正常运行至关重要。
对液压压下装置的维护和保养工作也十分重要,包括定期更换液压油、检查液压系统的密封件和连接处、清洗油路以及检查和调整控制系统等。
轧机的液压压下装置轧机的液压压下装置,是指通过一种特殊的压力调节机构,将粗大的钢坯加工成板材或其他薄片状的金属制品。
液压压下装置作为轧机的核心部件之一,主要功能是对轧制过程中的压力进行控制和调节,确保轧制作业的顺利进行,同时提高产品的质量和生产效率。
本文将从液压压下装置的原理、结构和工作原理等方面进行介绍。
液压压下装置是基于液压原理设计制造的一种高效的压力调节装置。
其主要原理是通过液压油缸和液压系统,将压缩气体或压缩液体等作为介质,传递压力到轧辊上,通过不断调节液压系统中的流量和压力,实现对轧机上下辊的压力控制。
液压压下装置的结构主要由液压油缸、液压泵站、调压阀组和管路系统等组成。
其中,液压油缸是液压压下装置的核心部件之一,在轧制过程中,通过液压油缸和液压系统提供的强大推力,实现对钢坯的压制和成型。
另外,液压泵站是液压压下装置的能量源,主要是通过液压泵将液压液推送到液压油缸中,提供所需的压力和流量。
而调压阀组则是用来调控液压压力和流量的,通过调整调压阀组中的流量、阀门和压力控制器等来满足轧机在不同工况下的使用要求。
而管路系统则是将各个液压元件之间连接起来,实现液压系统内的流水作业。
液压压下装置的工作原理与液压缸的工作原理类似,其主要工作原理是利用密闭液压油缸内的液压油来使液压缸的活塞往复运动,从而达到施加力的目的。
当液压泵站开启时,将液压油推送到液压油缸中,使活塞逐步上升,从而实现对轧机辊间的压力控制。
当轧机开始工作时,液压泵站开始工作,吸入液压油,压缩并将其推送到液压油缸中,使液压油缸内的活塞上升,进而施加压力,将钢坯逐步加压进轧机中进行压制和成型。
当压力达到预设值后,调压阀组会自动调节和控制压力,确保轧机能够持续稳定的工作,同时还可以通过精确调节液压缸的升降速度和控制轧制力的大小,实现对轧机的精准控制。
综上所述,液压压下装置是轧机不可或缺的关键性部件之一,其优越的性能和稳定的工作状态,为轧机生产中的压力控制和调节提供了重要的支持,不仅可以提高产品的质量和生产效率,同时也可以降低设备的维修保养成本,为轧机生产的高效、稳定提供了可靠的技术保障。
轧机的液压压下装置
液压轧机的液压压下装置是轧机中的重要部件,它主要负责通过液压系统对轧辊进行压下,从而使得轧辊能够对原材料进行压制和轧制。
液压轧机的液压压下装置通常由液压缸、油缸、阀门等部件组成,通过液压系统的控制,实现对轧辊的精确和稳定的压下。
液压轧机的液压压下装置在轧机的操作中起着至关重要的作用,它直接影响着轧机的工作效率和产品质量。
对液压压下装置的性能和工作原理进行深入的研究和了解,对提高轧机的生产效率和产品质量具有重要意义。
油缸是液压系统中的储油和储能元件,它通常用于对液压缸产生的液压力进行储存和释放,从而实现对轧辊的稳定和高效的压下。
阀门是液压系统中的控制元件,它主要用于对液压系统中的流量、压力和方向进行控制和调节,从而实现对液压缸和油缸等元件的控制和操作。
液压系统通过阀门的开启和关闭,实现对液压压下装置的压力大小和时间的控制,从而满足不同工艺要求下的轧制需求。
液压轧机的液压压下装置在轧机的操作中具有以下特点:一是压力稳定,通过液压系统的控制和调节,实现对轧辊的稳定和精确的压下。
二是操作便捷,通过液压系统的自动控制,实现对液压压下装置的远程操作和集中控制。
三是工作效率高,通过液压系统的高压力和高速度,实现对轧辊的快速和稳定的压下,从而提高了轧机的生产效率。
轧钢车间液压系统设计概述:在轧钢车间,液压系统是一个非常重要的辅助系统。
随着市场竞争的日益激烈,对液压系统的设计也提出了更高的要求。
设计时要保证在实现功能要求的同时,满足系统简单,节能及成本最小化。
本文主要介绍在轧钢车间液压系统设计时的一些思路和方法。
1.1设计前期准备液压系统设计前,应根据执行机构的的特点,明确每个执行机构的控制过程,运动速度周期,工作压力,工作环境等。
轧钢车间液压站一般服务于多个执行机构,有些执行机构有可能同时动作,因此时序图作为一项重要的设计资料,对液压系统降低成本,节约能源有着非常重要的作用。
1.2液压站系统设计以某普碳钢1250mm推拉酸洗线为例。
通过时序图分析,发现执行机构中卷取机涨缩缸与运卷小车升降缸消耗量最大,并有可能同时动作。
因此其作为液压站参数确定的一个关键因素必须重点考虑。
以下为卷取机涨缩缸与运卷小车升降缸的基本参数:根据上表及公式:最大流量=工作速度x缸径x缸径/3.14经计算得出,卷取机涨缩缸最大耗量为92L/min,运卷小车升降缸最大耗量为63L/min。
考虑其他执行机构动作周期间隔时间较长,有充分时间对蓄能器补能,因此为了保证液压站可靠性的基础上,利用部分蓄能器内液压油作为油源。
卷取机涨缩缸比运卷小车升降缸工作时间短,但耗量大。
因此通过分析考虑用卷取机涨缩缸最大耗量为92L/min作为确定液压泵能力的重要参考指标,蓄能器作为动力源的放油量也以卷取机涨缩缸工作时间和耗量作为依据。
这样能满足卷取机涨缩缸动作蓄能器放油后,运卷小车升降缸动作的同时,保证液压泵能向蓄能器中补油,减小系统的波动。
蓄能器计算依据卷取机涨缩缸的总耗量,其计算公式为总耗量=耗量x时间经计算,卷取机涨缩缸的总耗量为7.6L。
因此蓄能器放油量也为7.6L。
根据蓄能器计算公式:经计算,确定一台63L皮囊蓄能器即可满足要求。
根据以上计算分析确定液压站可选一台100L/min的液压泵作为动力源,一台63L的皮囊蓄能器作为辅助动力源。
1 引言轧机的压下装置是轧机的重要结构之一,用于调整辊缝,也称辊缝调整装置,其结构设计的好坏,直接关系着轧件的产量与质量。
压下装置按传动方式可分为手动压下、电动压下和液压压下,手动压下装置一般多用于不经常进行调节、轧件精度要求不严格、以及轧制速度要求不高的中、小型型钢、线材和小型热轧板带轧机上。
电动压下装置适用于板坯轧机、中厚板轧机等要求辊缝调整范围大、压下速度快的情况,主要由压下螺丝、螺母及其传动机构组成。
在中厚板轧机中,工作时要求轧辊快速、大行程、频繁的调整,这就要求压下装置采用惯性小的传动系统,以便频繁的启动、制动,且有较高的传动效率和工作可靠性。
这种快速电动压下装置轧机不能带钢压下,压下电机的功率一般是按空载压下考虑选用,所以常常由于操作失误、压下量过大等原因产生卡钢、“坐辊”或压下螺丝超限提升而发生压下螺丝无法退回的事故,这时上辊不能动,轧机无法正常工作,压下电动机无法提起压下螺丝,为了克服这种卡钢事故,必须增设一套专用的回松机构。
电动压下装置的主要缺点之一是运动部分的惯性大,因而在辊缝调节过程中反应慢、精度低,对现代化的高速度、高精度轧机已不适应,提高压下装置响应速度的主要途径是减少其惯性,而用液压控制可以收到这样的效果。
液压压下装置,就是取消了传统的电动压下机构,其辊缝的调节均由液压缸来完成。
在这一装置中,除液压缸以及与之配套的伺服阀和液压系统外,还包括检测仪表及运算控制系统。
全液压压下装置有以下优点:1、惯性小、动作快,灵敏度高,因此可以得到高精度的板带材,其厚度偏差可以控制到小于成品厚度的1%,而且缩短了板带材的超差部分长度,提高了轧材的成品率,节约金属,提高了产品质量,并降低了成本;2、结构紧凑,降低了机座的总高度,减少了厂房的投资,同时由于采用液压系统,使传动效率大大提高;3、采用液压系统可以使卡钢迅速脱开,这样有利于处理卡钢事故,避免了轧件对轧辊的刮伤、烧伤,再启动时为空载启动,降低了主电机启动电流,并有利于油膜轴承工作;4、可以实现轧辊迅速提升,便于快速换辊,提高了轧机的有效作业率,增加了轧机的产量。
燕山大学轧机设计课程设计说明书1700冷轧压下规程设计、机架校核及有限元分析学院(系):机械工程学院班级:10轧钢3班组员:王风强黄伟彬李飞(前)李志远郑雷琨张坤指导教师:李学通刘丰孙静娜日期:2013年12月25日燕山大学轧机设计课程设计说明书1 燕山大学课程设计(论文)任务书院(系): 机械工程学院 基层教学单位:冶金机械系 小组成员 李志远 黄伟彬 王风强 李飞(前) 张坤 郑雷琨设计题目1700冷轧压下规程设计、机架校核及有限元分析 设计技术参数原料厚度:1-8mm ;产品:0.2-2.0mm ; 材质: Q235 08F 不锈钢 45#设计要求1、制定轧制规程:确定道次压下量、速度,计算轧制力和轧制力矩;2、设计机架尺寸并进行三维设计和工程图;3、有限元分析一个道次的轧制过程和机架强度校核; 工作量 1、完成工程图至少1张; 2、完成设计计算说明书1份,其中包含有限元分析报告; 3、查阅文献5篇以上。
工 作 计 划1、2013.12.2 准备参考资料;2、2013.12.2~12.12 计算;画草图;3、2013.12.12 中期检查;4、2013.12.13~2013.12.25 工程图,分析,写说明书;5、2013.12.26~2013.12.27 考核答辩;参考资料 1、徐乐江编著 《板带冷轧机板形控制与机型选择》冶金工业出版社 20102、王海文主编 《轧钢机械设计》 机械工业出版社 1986.63、曹鸿德主编《塑性变形力学基础与轧制原理》 机械工业出版社4、周纪华 管克智 著《金属塑性变形阻力》 机械工业出版社指导教师 李学通 刘丰 孙静娜 基层教学单位主任(签字)1700冷轧压下规程设计、机架校核及机架分析目录前言 (3)第1章HC轧机工作原理 (4)第2章冷轧薄板生产工艺流程及轧机特性 (5)2.1工艺流程图 (5)2.2坯料的选择 (5)2.3轧机的主要特性 (5)第3章轧制规程及相关参数确定 (6)3.1轧辊主要参数的确定 (6)3.2轧制规程的制定 (6)3.3确定各道次变形抗力 (7)3.4计算各道次带钢张力 (8)3.5各道次轧制力计算 (8)3.6计算轧制力矩 (12)第4章有限元分析某道次轧制过程 (13)4.1模拟几何建模 (13)4.2施加载荷及求解过程 (13)4.3读取结果 (14)第5章机架的设计及校核 (16)5.1机架主要结构参数的确定 (16)5.2机架强度校核 (17)5.3刚度校核 (20)第6章机架的有限元分析 (21)6.1建模过程 (21)6.2施加载荷和求解 (21)6.3读取结果 (21)6.4结论 (24)设计心得体会 (25)参考文献 (26)附表2燕山大学轧机设计课程设计说明书前言HC轧机全名为HITACHI HIGH CROWNCONT ROLMILL,即日立中心高性能轧辊凸度控制轧机。
课程设计报告设计题目:1700轧钢机液压压下设计设计内容及要求设计1700轧钢机液压压下机构,包括传动方案制定、传动功率计算、液压系统参数计算及结构设计。
制定传动方案3种,选择其中一种进行具体设计,分工进行参数计算及结构设计,各自完成总装图的绘制(2#图幅),计算机绘制,提交设计说明书1份(字数不少于5000字)设计参数最大轧制总力:12.5MN 最大速度:20mm/s工作行程:110mm进度要求第1—2天熟悉题目,提出设计基本方案第3—8天进行参数计算及基本结构设计第9—13天修正参数及绘图第14—15天提交设计成果及回答提问参考资料轧钢机械、机械设计手册、机械设计、材料力学等方面教材或参考文献其它计算机及绘图软件说1.本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份,院系审批后交院系办备案,一份由负责教师留用。
2.若填写内容较多可另纸附后。
3.一题多名学生共用的,在明设计内容、参数、要求等方面应有所区别。
摘要1700轧钢机的液压压下系统在轧钢机械中应用广泛,对轧钢机的液压系统设计是有必要的,选择轧钢机的传动方案,先要弄明白轧钢机液压系统的工作原理,分析其工况。
再由数据选择液压元件、计算液压缸的基本参数、设计其结构、对液压系统进行性能验算、画系统图。
了解液压压下系统的特点和说明,设计时应该考虑是否满足设计要求,安装和维修方便特别是采用厚度自动控制(AGC)系统以后,电动压下装置已远远不能满足工艺要求。
目前,新建的冷连轧机组生产线几乎全部采用液压压下装置,热带钢连轧机精轧机组最后一架轧机也往往装有液压压下装置。
关键词:1700 轧钢机液压压下设计目录摘要 (2)1.绪论 (4)1.1轧钢机的发展 (4)1.2轧钢机的类型及组成 (4)1.3轧钢机液压压下系统的发展 (4)2.传动方案的选择 (5)2.1电动压下传动 (5)2.2电液压下传动 (6)2.3全液压压下传动 (6)3.液压传动系统设计 (7)3.1液压系统设计 (7)3.2确定液压系统参数 (7)3.3执行元件的选择 (8)3.4液压缸的设计说明 (9)3.5液压缸主要性能参数确定 (10)3.6液压缸主要结构参数计算 (11)3.7强度和稳定性校核 (12)3.8液压缸辅助装置的设计 (14)3.9液压泵的选择 (15)3.10液压系统的性能验算 (18)3.11系统发热及升温计算 (19)4. 液压压下系统的安装与维护 (20)4.1液压压下系统的安装 (20)4.2液压压下系统的维护 (21)5.总结 (22)参考文献 (22)1.绪论1.1轧钢机的发展我国第一批轧钢机于1871年在福州船政局所属拉铁厂投入生产,轧制厚15mm以下的铁板,新中国成立以后,我国轧钢生产能力十分薄弱,钢材最高只我国轧钢机械随着钢铁工业的发展而得到较大的发展。
我国轧钢机械的发展大致可分为四个阶段。
第一阶段为三年经济恢复和第一个五年计划期间。
这是成套引进和恢复改造阶段。
鞍山钢铁公司的大型轧钢厂、无缝钢管厂、第二薄板长。
均是再次期间引进设备建成的。
第二阶段为第二和第三个五年计划期间。
这是成套设计、制造轧机,形成地方中小型轧钢系统阶段。
这一阶段期间,自行设计制造了大批成套轧钢机械,有力地改善了我国钢铁工业的整体布局。
在此期间,也引进一些轧钢机械,如过辊轧机等第三阶段为第四个和第五个五年计划期间。
这是进一步进行挖潜、革新、改造和发展宽厚板轧机阶段。
在此期间,各类轧机通过挖潜、革新、改造,使产品质量和数量大为提高。
第四阶段为第六个我年计划期间。
这是稳步反之和消法移至国外先进技术的阶段。
在此期间,一方面继续引进轧钢机械。
里外一方面对国外先进技术进行消化工作1.2轧钢机类型及组成轧钢机是轧钢车间的主要设备。
通过轧钢机轧制,可使扎件产生塑形变形而具有一定的尺寸和形状。
轧钢机的类型和特征标志着整个轧钢车间的类型和特征。
更具扎件轧制品种规格,可讲轧钢机分为开配轧机、钢 轧机、型钢轧机、板带轧机、钢管轧机和特种轧机。
轧钢机的组成是由执行机构、传动装置和原动机三个基本部分组成的。
压下液压缸在轧机上的配置方案有“压下式”和“压上式”两种形式。
1700冷连轧机采用压下式液压缸。
压下式的液压缸设置在机架上部,须增设悬挂装置,结构较为复杂,但它的最大优点是电液伺服阀可装在液压缸附近,不仅提高了液压缸的反应的反应速度,而且伺服阀的工作环境好,便于维护检修。
1.3轧钢机液压压下系统的发展长期以来,带钢轧机上使用的是电动压下装置。
近年来随着工业的发展,带钢的轧制速度逐渐提高,产品的尺寸精度日趋严格。
特别是采用厚度制动控制以后,电动压下装置由于有传动效率低、运动部分的转动惯量大、反应速度慢、调整精度低等缺点,已不能满足工艺要求。
为了提高产品的尺寸精度,在高速带钢轧机上开始采用液压压下装置。
目前,新建的冷连轧机组几乎全都采用液压压下装置,热带刚连轧机精轧组的最后一家架也往往装有液压压下装置。
液压压下装置是有液压缸代替传统的压下螺丝、螺母来调整扎辊辊缝的。
在这一装置中,除了液压缸以及之配套的伺服阀和液压系统外,还包括槛车仪表及运算控制系统。
与电动压下装置比较,液压压下有以下特点:1)快速响应性好,调整精度高。
液压压下装置有很高的辊缝调整速度和加速度。
尤其是有很大的加速度潜在能力。
在频率响应、位置分辨方面都大大由于电动压下机构。
动态特性的大幅度提高,使得产品的精度提高,质量更有保证,缩短了加速减速阶段带钢头尾的超差长度,节约了金属及能源,提高了产品的合格率率。
2)过载保护简单、可靠。
液压系统可以有效地防止轧机过负荷,保护轧辊和轴承免遭损坏。
当事故停车时,可迅速排出液压油的压力油,加大辊缝,避免扎辊烧裂或被刮伤。
3)采用液压压下可以根据需要改变轧机的当量刚度,实现对轧机从“恒辊缝”到“横压力”的控制,一适应各种轧制及操作情况。
4)液压压下装置才有标准液压元件,简化了机械结构。
5)较机械传动效率高。
6)便于快速换辊,提高轧机作业率。
按照控制系统的反馈方式,液压压下装置可分为机械反馈式和电液反馈式(采用电液伺服阀实现压力和位置反馈控制)机械反馈式的较早期的液压压下形式,它对有的过滤精度不像电液伺服阀那样敏感,但他的部件多,结构复杂,惯性大,响应频率也低,因此,新建的轧机已很少采用这种形式。
电液反馈式的主要优点是系统的惯性小,反应灵敏。
随着电液伺服阀可靠性的提高和制动控制技术的日益发展,采用这种形式的液压压下轧机逐渐增多。
液压压下装置的可靠性只要取决于液压元件和控制系统的可靠性。
液压压下装置要求较高的备品制造精度和设备维护水平以及可靠的自动化系统。
2.传动方案的选择2.1 电动压下装置的传动慢速电动压下装置的特点慢速电动压下装置主要用于板带轧机上,顾也称之为板带轧机电动压下装置。
板带轧机的轧件既薄又宽又长,且轧制速度快,轧件精度要求高,这些工艺特征使它的压下装置有以下特点:(1)轧辊调整量小。
上辊最大调整量也只有200~300mm。
在轧制过程中带钢压下最大10~25mm,最小值有几个毫米,甚至更小。
(2)调整精度高,调整精度都应在带钢厚度公差范围之内。
(3)经常处于“频繁的带钢压下”的工作状态。
(4)压下装置必须动作快,灵敏度高,这是板带轧机压下装置最主要的技术特征。
这就要求压下装置有很小的惯性,以便使整个压下系统有很大的加速度。
(5)轧机轧辊平行度要求很严,这就要求压下装置除应保持两个压下螺丝严格同步外,还应使每个螺丝单独调整。
近年来,由于带材轧制速度的提高,带材的尺寸精度也要求越来越高,对板带轧机压下装置的工艺要求更趋严格。
在热连轧机组的后几架,电动压下装置由于惯性大,已很难满足快速,高精度调整辊缝的要求,因而开始采用电动压下和液压压下相组合的压下方式。
在现代的冷轧机组中,几乎全部采用液压压下装置。
2.2 电液压下装置快速响应电液压下装置这种快速响应型电液压下装置有三部分组成。
其一为由传感器,伺服阀一体组装的液压缸构成的阀控油缸式的动力机构;其二为由积分环节组合成的DDC控制系统;其三为液压站。
液压缸的压下活塞呈环形,缸体中间的凸起部分中装有位移传感器。
电液伺服阀通过油管接到油缸的侧壁上。
油缸采用滑环式封闭,代替了以前的L形或V形填料密封。
该装置最高压力可以达到31.5MPa。
这种结构的油箱具有如下特点:(1)响应速度快,其原因就在于最大限度地缩短了影响频率特征的伺服阀输出端的配管长度。
(2)由于位移传感器装在液压缸内部,伺服阀又直接连接在油缸的侧壁上,因而大大地减少了占地空间。
(3)由于检测装置安装在油缸的中心部位,用一个检测器就能准确地反映出油缸的压下位置,因而实现了压下装置检测机构的简单化。
(4)使用寿命长,在控制板厚度的过程中压下活塞在激振状态下工作,为了防止油液飞溅而采用滑环式密封。
这样始终能保证密封件与缸体接触,因而提高了油缸的工作寿命。
(5)检测器采用内装方式,并且使整体的安放于取出,因而便于维护。
并且由于采用了环形密封,因而提高了油缸的抗冲击特性。
(6)具有高控制性和易调整性。
由于控制装置是利用积分环式的DDC方式,所以根据轧制条件来适当改变增益的控制就很容易进行。
并且还可以改变控制逻辑,这样调整就很简单。
2.3 全液压压下装置液压压下装置的特点随着工业的发展,带钢的轧制速度不断提高,产品的尺寸精度日趋严格。
特别是采用厚度自动控制(AGC)系统以后,电动压下装置已远远不能满足工艺要求。
目前,新建的冷连轧机组生产线几乎全部采用液压压下装置,热带钢连轧机精轧机组最后一架轧机也往往装有液压压下装置。
所谓全液压压下装置,就是取消了电动压下装置,其辊缝的调整均由带位移传感器的液压缸来完成。
与电动压下装置比较,全液压压下装置有以下特点:(1)快速响应性好,调整精度高。
(2)过载保护简单可靠(3)采用液压缸压下可以根据需要改变轧机当量刚度,轧机实现从“恒辊缝”到“恒压力”轧制,以适应各种轧制及操作情况。
(4)较机械传动效率高(5)便于快速换辊,提高轧机作业率3.液压传动系统设计计算3.1 液压系统的设计3.1.1 设计步骤液压系统的设计步骤并无严格的顺序,一般来说,在明确要求之后,大致按如下步骤进行1)确定液压执行元件的形式2)进行工况分析,确定系统的主要参数3)制定基本方案,以定液压系统原理图4)选择液压元件5)液压系统的性能验算6)绘制工作图,编制技术文件3.1.2 明确设计要求1)主机的概况:用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等2)液压系统要完成那些动作,动作顺序及彼此连锁关系如何;3)液压驱动机构的运动形式,运动速度;4)各动作机构的载荷大小及其性质5)对调整范围,运动平稳性,转换精度等性能方面的要求;6)自动化程度,操作控制方式的要求;7)对防尘,防爆,防寒,噪声,安全可靠性的要求;8)对效率,成本方面的要求。