课程设计---钢水包滑动水口液压系统设计

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1、燕山大学课程设计说明书燕山大学课程设计说明书（液压传动系统、气压传动及控制和电液伺服与比例控制系统课程设计）项目名称：钢水包滑动水口液压系统设计姓名：王滋佳赵鑫拓赵阳阳姚国新指导教师：刘涛职称：副教授2011-12-14~19~燕山大学课程设计说明书小组分工及贡献姓名课题组分工王滋佳液压系统设计、系统参数计算及元件选型、阀块设计赵鑫拓液压系统设计、电器系统设计赵阳阳液压系统设计、实验测试分析报告制作、PPT制作姚国新液压系统设计、说明书制作~19~燕山大学课程设计说明书摘要钢水包滑动水口液压系统主要为滑动水口的开启与关闭

2、提供动力并实现位置控制，主要包括系统的设计与计算以及元件的选型，~19~燕山大学课程设计说明书一、负载与运动分析（一）计算工作负载由任务书给出缸1：F1=100KN缸2：F2=100KN（二）摩擦及惯性负载由于摩擦及惯性负载须由实验确定，且该系统的摩擦及惯性负载均不大，故忽略不计。（三）工进速度由任务书给出缸1：V1=15mm/s缸2：V2=15mm/s（四）各工况负载由于忽略了摩擦及惯性负载，且由任务书可知，整个工作过程中，工进时负载最大，则把整个工况过程简化为工进和退回两个过程。工况计算公式缸1（2）缸驱动力工进F=

3、F1100KN111112N退回F=Ff0N0N（五）各工况时间~19~燕山大学课程设计说明书将启动和减速过程忽略工进：t1=LV=110mm15mm/s=7.33s退回：t2=LV=110mm15mm/s=7.33s二、确定液压缸基本参数（一）初选系统压力由任务书给出系统工作压力P1=16MPa，液压缸工作过程中，活塞杆主要受压，故取d/D=0.7系统对活塞杆速度有要求，初步构想采用出口节流调速，故初取系统背压P2=1MPa（二）计算液压缸主要尺寸A1=Fηcm(p1-p22)去ηcm=0.9则A1=7168.46×1

4、0-6m2=71.6846cm2则液压缸直径D=4A1π=4×71.6846π=9.56cm去标准值D=100cm由d/D=0.7，则A1=2A2，i=0.7则d=70mm则液压缸的有效面积：~19~燕山大学课程设计说明书A1=π·D2/4=78.5cm2A2=π·(D2-d2)=40.1cm2活塞杆直径A=A1-A2=38.4cm2三、拟定液压系统图（一）选择基本回路1.调速回路由于出口节流调速始终存在背压，故速度稳定性好。2.油源形式的确定由第一部分分析看出，系统工作过程中主要由工进（高压大流量）和退回（低压大流量）

5、两个工况组成，即泵主要要满足高压大流量的要求，故而，选择轴向柱塞泵。3.卸荷回路的选择由于钢水包滑动水口特殊的工作条件，要求液压系统在大部分时间内都处于不工作状态，但频繁的启动不仅消耗大量能量，而且对液压系统不利，故而系统应采用卸荷回路，现提出以下卸荷回路：（1）换向阀卸荷~19~燕山大学课程设计说明书（2）先导式溢流阀卸荷（3）先导式电磁卸荷溢流阀卸荷~19~燕山大学课程设计说明书4.锁止回路的确定由于钢水包滑动水口要求在任何位置停止并锁紧，以稳定的调节钢水流出速率，故采用液控单向阀的锁紧回路。5.系统图的最终确定(1

6、)~19~燕山大学课程设计说明书~19~燕山大学课程设计说明书(2)~19~燕山大学课程设计说明书(3)~19~燕山大学课程设计说明书(4)~19~燕山大学课程设计说明书6.系统的比较系统一采用双缸串联机构，工作中从动缸可随主动缸动作，从动缸的启动与停止完全跟随主动缸动作，运动控制精确，且系统简单，易实现。系统二中，从动缸采用差动连接，并靠主动缸推动滑动水口为从动缸提供机械力，使从动缸运动，在主动缸停止运动时，从动缸可能会在惯性作用下继续运动，从而造成滑动水口的开度定位不精确，且此系统复杂，使系统搭建、调试以及发快的设计

7、变得复杂。系统三才有用先导式卸荷溢流阀，卸荷溢流阀流量大，且系统简单。系统四采用单缸系统，并利用换向阀中位锁紧，系统简单易实现，但单缸系统的液压缸尺寸计算时，须按有杆腔提供工作压力计算，导致液压缸尺寸变大，而由于此液压缸需要经常拆卸，过大的液压缸对工人操作不方便，且对机械机构要求也更高，而换向阀中位机能锁紧回路锁紧不可靠。综合以上分析，将系统一作为最终选定系统。~19~燕山大学课程设计说明书四、液压辅件的选择（一）选择液压泵及驱动电机1.确定液压泵最大工作压力PP=P1+ΔPP1=16MPa由于系统管路简单，取ΔP=0.

8、5MPaPP=16.5MPa2.确定液压泵的流量qp≥K·qmaxqmax=A1·V1=7.065L/min取泄露系数K=1.1qp≥7.7L/min3.选择液压泵型号由以上计算数字查阅产品样本，选用规格相近的华德公司的A2F10R2P1轴向柱塞泵4.确定驱动液压泵的功率PP=pp·qpηp取泵的总效率ηp=0.8其