步进梁式加热炉液压系统优化设计毕业论文

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1、现代化的钢坯加热炉不断向大型化、高度自动化的方向发展，在低耗能、环保等方面也提出了更高的要求。某钢厂热轧线步进式加热炉建于上世纪70年代，驱动方式为液压传动，至今该液压系统已经运行30多年，部分液压元件已淘汰，控制技术落后，控制精度低，已不能适应国家节能减排及当前该厂产能需求，急需对原液压系统进行改造和优化。2步进梁式加热炉原液压系统原理及其缺陷2.1步进梁加热炉工况分析为了钢坯的轻托轻放，步进梁周期动作为：步进梁上升（给定信号加速→定速调节进入或流出液压缸的流量来调节步进梁的速度，步进梁定速阶段的流量有753L/min、408L/min、502

2、L/min、251L/min四种，流量通过H泵和S泵组合实现。便减少移动液压缸在启动、制动时的冲击[2]。陷：1）系统无备用主泵，三台主泵不停机工作，加速了主泵的磨损，造成系统压力波动，故障频繁，一旦主泵发生故障，就要停机检修，严重影响生产进度。2）该系统属于旁路节流调速，即采用特殊结构的AD阀、极限开关和时间继电器进行控制，控制方式落后，定位精度低。3）原系统中提升液压缸下降时，为了减少泵的供油量，采用了差动回路。在差动回路中，由于采用的是非对称缸，主系统需要补油、溢流回路[3]。一方面，当液压缸活塞杆运动方向发生变化时，两腔的压力会产生突变导

3、致系统不稳；另一方面，当外负载变化范围过大时，液压缸会产生气蚀和压力超过油源压力的情况，溢流量大，能耗大。台泵卸载。主泵载较大，下降时空载，最高流量达1000L/min；移动液压缸前进时负载，后退时空载，最高流量为502L/min。比较适合选用比例节流阀进行调节流量，由于提升液压缸工作时，流量较大，一般比例方向阀的额定流量达不到要求，需选用二通插装式比例节流阀，并采用定差减压阀进行压力补偿；移动液压缸控制回路流量较小，宜采用比例方向阀+进口压力分出。两个提升液压缸采用机械同步，上升、下降是通过两缸驱动滚轮沿着斜轨运动。系统的流量大，大量采用插装式

4、结构阀。图6提升液压缸工作回路在上升和下降的过程中，系统工作流量都是通过二通插装式节流阀50来调节控制；定差减压阀48起压力补偿器的作用，使节流阀50的进出口压差维持在1MPa,保证系统流量的稳定。由于步进梁是靠自重下降，工作压力低于系统供油压力，需通过减压阀45来减压。溢流阀42起背压的作用，调定压力为1MPa，目的是减小冲击，使系统运行稳定。55为单向阀，67.1和67.2为安全阀，其它阀均为换向阀。键元件为比例换向阀70和进口压力补偿器69，用于对工作流量进行调节，从而控制移动液压缸的运行速度。电磁换向阀54.2配合液控单向阀（72.1、7

5、2.2）实现自锁，阀73.1、73.2组合实现双向补油，溢流阀67.3、67.4则实现安全溢流的作用，当意外停止运行时,该系统能缓冲释压及补油，当正常停止运行时，该系统能单独锁紧和定位。另外，系统还增设了位移传感器，用于精确检测定位。在应急断电的情况下，电磁换向阀54.2失电，控制油路被切断，阀72.1和72.2关闭自锁，防止步进梁失控。4结论经过优化设计后，新系统具有以下特点：1）液压系统的可靠性高。主泵组共5套，采用4用1备的工作方式，阀类关键元件采用Rexroth等进口通用件，大幅度提高系统的可靠性和元件的可替换性，故障率控制[J].钢铁设

6、计,1997，(4)：31-36[2]陈奎生.液压与气压传动[M],武汉:武汉理工大学出版社,2001[3]张亚建,李洪人.非对称缸系统液压缸两腔压力特性的研究[J].机床与液压,2000,(5):63-64本文作者简介：袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃

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8、羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈