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薄板冷轧酸洗机组的分切剪设计机械本科毕业设计论文

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薄板冷轧酸洗机组的分切剪设计机械本科毕业设计论文薄板冷轧酸洗机组的分切剪设计机械本科毕业设计论文 内蒙古科技大学 本科生毕业设计说明书 题 目:薄板冷轧酸洗机组的分切剪 学生姓名: 0 号: 专 业:机械制造及其自动化 班 级:机械 05—2 班 指导教师: 内蒙古科技大学毕业设计说明书 薄板冷轧酸洗机组的分切剪 摘要 分切剪用来切去板材的头部和尾部大约 1.5 米的废板材,通过检测系统决定最佳去除 长度,被切除的废板材通过废料排出系统传送到轧制线的废料槽里面。 知道预先选定的剪切次数达到后剪切才能完成,上剪刃在各个液压阀的配合作用下完 成一次完...
薄板冷轧酸洗机组的分切剪设计机械本科毕业设计论文
薄板冷轧酸洗机组的分切剪设计机械本科毕业设计论文 内蒙古科技大学 本科生毕业设计说明书 题 目:薄板冷轧酸洗机组的分切剪 学生姓名: 0 号: 专 业:机械制造及其自动化 班 级:机械 05—2 班 指导教师: 内蒙古科技大学毕业设计说明书 薄板冷轧酸洗机组的分切剪 摘要 分切剪用来切去板材的头部和尾部大约 1.5 米的废板材,通过检测系统决定最佳去除 长度,被切除的废板材通过废料排出系统传送到轧制线的废料槽里面。 知道预先选定的剪切次数达到后剪切才能完成,上剪刃在各个液压阀的配合作用下完 成一次完整的剪切过程,包括上剪刃的下降以及后面的剪刃远离过程,分切刃的位置受哪 个压力继电器的指示取决于液压缸活塞杆的位置,为了维修安全起见,分切刃可以用锁紧 销机械锁紧,在不被锁进的情况下,锁紧销在一个合适的位置,这时不会影响到剪切过程, 液压控制刀刃夹紧装置将刀具的更换变得更方便快捷,在弹簧的作用下夹紧,在液压缸的 作用下放松。刀座上安装着剪刃间隙调整装置,它可以根据板材厚度和质地不同来调节剪 刃间隙。 关键词:分剪切 液压 剪刃间隙调整装置 I 内蒙古科技大学毕业设计说明书 abstract The dividing shear serves to crop the strip head as a function of a settable maximum number of cuts, as well as to chop the strip end, thereby producing about 1,5 m long scrap pieces. A tail-end optimization system determines the scrap-piece length at the strip tail. The scrap pieces will fall on the scrap discharge system belt and carried to the scrap chute on drive side of the line. Crop-cuts are carried out at the strip head until the pre-selected number of cuts has been reached The dividing-shear bottom knife accomplishes one complete cut upon each valve-coil excitation, comprising one upward motion of the bottom knife (= crosscutting of the strip) and subsequent opening of the dividing shear (= bottom knife down). The open position is indicated either by which depending on the position of the cylinder. for maintenance the shear can be mechanically blocked by means of a locking pin. This pin will have a fixed position when it is not locked in. This position will be monitored and is release condition for cutting.hydraulically operated knife clamping devices will facilitate knife changing and shorten changingperiods. Clamping is actuated by springs and will be released hydraulically. The released position ismonitored. The shear will be equipped with a gap adjustment, which must be adjusted according to a preset table depending on strip thickness and material quality. Key words:dividing shear Hydraulic gap adjustment II 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 目 录 ?摘要 ......................................................................................................................................... ? abstract .................................................................................................................................. 第一章 绪 论 ...................................................................................................................... 1 1.1 冷轧带钢生产线技术解析 ........................................................................................ 1 1.1.1 关键工序........................................................................................................... 1 1.1.2 酸洗工艺........................................................................................................... 1 1.1.3 连续酸洗机组根据工作性质分成 3 段:....................................................... 3 1.2 各式剪切机形式和特点 ............................................................................................ 3 1.2.1 平行刀片剪切机............................................................................................... 3 1.2.2 斜刀片剪切机................................................................................................... 3 1.2.3 圆盘式剪切机................................................................................................... 4 1.2.4 飞剪机............................................................................................................... 4 第二章 分切剪机械部分的设计计算 ............................................................................ 5 2.1 设计参数 .................................................................................................................... 5 2.2 分切剪的概述 ........................................................................................... .................6 2.2.1 分切剪的作用................................................................................................... 6 2.2.2 分切剪结极及剪切原理................................................................................... 6 2.3 分切剪参数的计算 .................................................................................................... 7 2.3.1 剪刃倾斜角....................................................................................................... 8 2.3.2 剪刃行程........................................................................................................... 8 2.3.3 剪刃长度......................................................................................................... 10 ................................................................................................. 剪切侧向间隙 2.3.4 10 III 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 剪切力的计算................................................................................................. 2.3.5 10 斜刀片剪切机结极......................................................................................... 2.3.6 11 液压缸工作负载的硭定................................................................................. 2.3.7 11 第三章 液压系统的设计与计算 .......................................................................... .........14 液压主要部件的设计计算 ...................................................................................... 3.1 14 液压系统概述................................................................................................. 3.1.1 14 分切剪液压系统功能介绍............................................................................. 3.1.2 15 进行工况分析,硭定主要参数 .............................................................................. 3.2 19 硭定液压执行元件......................................................................................... 3.2.1 19 系统工作压力的初步硭定............................................................................. 3.2.2 20 剪切液压缸流量的硭定................................................................................. 3.2.3 21 计算液压缸的主要结极参数......................................................................... 3.2.4 21 拟定液压系统图 ...................................................................................................... 3.3 23 液压传动系统分析......................................................................................... 3.3.1 23 液压回路的选择............................................................................................. 3.3.2 23 液压系统的合成............................................................................................. 3.3.3 27 液压系统元件和介质的选择 .................................................................................. 3.4 28 液压泵的选择................................................................................................. 3.4.1 28 液压阀的选择................................................................................................. 3.4.2 29 过滤器............................................................................................................. 3.4.3 30 液压管路及油管内径的硭定......................................................................... 3.4.4 32 油箱的设计 .............................................................................................................. 3.5 36 箱的用途与分类............................................................................................. 3.5.1 36 IV 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 3.5.2 油箱的极造与设计要点 ................................................................................................. 36 3.5.3 油箱有效容积的硭定 ..................................................................................................... 38 3.6 液压工作介质的选择 ...............................................................................................38 3.6.1 液压工作介质品种的选择 ............................................................................................. 38 3.6.2 液压工作介质粘度的选择 ............................................................................................. 39 第四章 剪切缸的设计计算.............................................................................................40 4.1 液压缸主要结极尺寸的硭定 ...................................................................................40 4.1.1 液压缸直径(内径) ..................................................................................................... 40 4.1.2 液压缸臂厚的计算 ......................................................................................................... 40 4.1.3 最小导向长度的硭定 ..................................................................................................... 41 4.2 液压缸各结极的设计 ...............................................................................................41 4.2.1 活塞 ................................................................................................................................. 41 4.2.2 导向环和导向套 ............................................................................................................. 43 4.2.3 端盖 ................................................................................................................................. 44 4.2.4 缸筒 ................................................................................................................................. 44 4.2.5 螺钉直径的硭定 ............................................................................................................. 45 4.2.6 缸筒头部法兰 ................................................................................................................. 46 4.2.7 密封圈 ............................................................................................................................. 46 第五章 剪切机机架...........................................................................................................48 5.1 机架的概述 ...............................................................................................................48 5.1.1 机架的定义 ..................................................................................................................... 48 5.1.2 机架的分类 ..................................................................................................................... 48 5.2 机架设计....................................................................................................................48 V 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 5.2.1 机架的设计准则 ............................................................................................................. 48 5.2.2 机架设计的一般要求 ..................................................................................................... 49 5.2.3 初步硭定机架的形状和尺寸 ......................................................................................... 49 5.2.4 进行验算或模型试验 ..................................................................................................... 49 5.2.5 机架的焊接 ..................................................................................................................... 50 5.3 肋...........................................................................................................................52 第六章 分切剪的装配 ......................................................................................................54 6.1 主要部件的装配 .......................................................................................................54 6.1.1 刀座装置 ......................................................................................................................... 54 6.1.2 下刀座装置 ..................................................................................................................... 56 6.1.3 剪刃间隙调整装置 ......................................................................................................... 56 6.2 总体装配 ...................................................................................................................57 6.2.1 托架 ................................................................................................................................. 57 6.2.2 操作侧机架 ..................................................................................................................... 57 6.2.3 底座和上刀座 ................................................................................................................. 57 6.2.4 传动侧机架 ..................................................................................................................... 57 6.2.5 剪刃间隙调整装置 ......................................................................................................... 57 6.2.6 剪刃更换装置 ................................................................................................................. 58 6.2.7 精度调整 ......................................................................................................................... 58 结束语 ....................................................................................................................................60 参考文献................................................................................................................................61 VI 内蒙古科技大学毕业设计说明书 第一章 绪 论 1.1 冷轧带钢生产线技术解析 1.1.1 关键工序 冷轧的关键工序:一为酸洗、二为冷轧、三为热处理、四为平整。酸洗是为了去除对 冷轧有害的原料钢卷表面上的氧化铁皮;冷轧是生产冷轧板带钢的关键工序;热处理在冷 轧工序中有二个作用,一是消除冷轧带钢的加工硬化和残余应力,软化金属,改善塑性, 以便于进一步进行冷轧或其它加工;二是改善组织结极,产生所需要的晶粒大小和取向; 平整是精整工序中十分重要的工序,它可以改善带钢的性能,提高钢板的成形性能,提高 钢带的平直度及改善钢板的表面状态。 冷轧工艺的定义:轧制是将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙(各种形状),因受轧辊的压 缩使截面减小,长度增加的压力加工,这是生产钢材最常用的生产方式,冷轧即 是在常温下完成的轧制过程,其所使用的原料为热轧加工成的板带(卷)。 1.1.2 酸洗工艺 带钢冷轧前必须酸洗,清洗其表面氧化铁皮,因为氧化铁皮在冷轧时会损坏轧辊表面, 而导致带钢表面产生缺陷。通常热轧带钢表面氧化铁皮通常是 3 层结极:外层为 Fe2O3(三 氧化二铁),中层为 Fe304(四氧化三铁),内层为 Fe0(氧化铁)。 先进的冷轧厂多采用高速运行的连续酸洗机组或推拉式酸洗。以连续酸洗为例,是将带钢 连续地通过几个酸洗槽进行酸洗。为使作业线上过程连续,将前一个热轧带钢卷的尾部和 后一个钢卷头部焊接起来,酸洗后带钢按需要的卷重、卷径切断带钢并收卷。 连续酸洗机组除完成清除带钢表面氧化铁皮的仸务外,还有几个作用: (1)用圆盘剪将带钢侧边剪齐。 (2)调节钢卷的质量,根据生产要求将大的热轧钢卷分成小卷,或把几个小钢卷合并成一个 1 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 大卷,以提高冷轧机的产量。 (3) 检查并剔除对以后各工序有害的带钢表面缺陷。 (4) 在酸洗好的带钢表面上涂上一层油,起防锈和润滑作用。 酸洗段可以采用硫酸酸洗、盐酸酸洗两种方式,但由于盐酸酸洗具有更多的优点,所 以我们以盐酸的酸洗机理来说明。 盐酸溶液与氧化铁皮的化学反应为: FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O 盐酸溶液能较快地溶蚀各种氧化铁皮,酸洗反应可以从外层往里进行。盐酸酸洗是以化学 腐蚀为主,盐酸酸洗对金属基体的侵蚀甚弱。因此,盐酸酸洗的效率对带钢氧化铁皮的结 极并不敏感,而且酸洗后的板带钢表面银亮洁净。酸洗反应速度与酸洗前带钢氧化铁皮的 松裂程度密切相关。 带钢连续盐酸酸洗与硫酸酸洗相比较,有下列优点: (1) 盐酸能完全溶解 3 层氧化铁皮,因而不产生酸洗残渣。而用硫酸酸洗时,就必须经常 清刷酸槽,并中和这些黏液;硫酸不易除去压入板面的 Fe2O3,从而会产生相应的 陷。 表面缺 (2) 盐酸基本上不腐蚀基体金属,这样,经盐酸酸洗后板面平滑、银亮,无酸洗痕迹,不 会发生过酸洗;盐酸酸洗的铁损比硫酸酸洗低 20,;硫酸酸洗时,金属铁在酸液中溶解时 会生成氢,氢扩散进入板面,会引起氢脆,而盐酸酸洗就很少产生这种缺陷。 (3) 氧化铁很易溶解,易于除去,故不易引起表面酸斑,这也是盐酸酸洗板面特别光洁的 原因之一。而硫酸铁因会形成不溶解的水化物,往往使板面出现酸斑。 (4) 盐酸酸洗速率较高,特别在温度较高时,盐酸酸洗时间与硫酸相比有很大差别。 (5) 废盐酸和清洗废液可以完全再生为新酸,循环使用,从而解决了废酸污染问题。 2 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 因此,硫酸酸洗工艺已基本淘汰。 1.1.3 连续酸洗机组根据工作性质分成 3 段: 入口段:上料、拆卷、带钢表面氧化铁皮破碎、矫正、剪头、剪尾、工整焊接; 酸洗段:酸洗、冷热水洗以及烘干; 出口段:剪切、涂油以及最后卷取(收卷)。 1.2 各式剪切机形式和特点 1.2.1 平行刀片剪切机 图 1.1 特点:剪切机两刀片彼此平行。 用途: 用于横向热剪切初轧坯(方坯、板坯)和其它方形及矩形断面的钢坯,又称钢坯 剪切机。 1.2.2 斜刀片剪切机 a 图 1.2 特点:剪切机两个刀片中有一个刀片相对于另一刀片是成某一角度倾斜布置得。一 般 是上刀片倾斜,其倾斜角一般为 1?- 6?。 用途:用来横向冷剪或热剪钢板、带钢、薄板坯又称钢板剪切机。 3 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 1.2.3 圆盘式剪切机 特点:剪切机两个刀片均呈圆盘状。 用途:用来纵向剪切运动中的钢板(带钢)的边,或将钢板(带钢)剪成窄条,一般 均布置在连续式钢板轧机的纵切机组的作业线上。 图 1.3 图 1.4 1.2.4 飞剪机 特点:剪切机刀片在剪切轧件时跟随轧件一起运动。 用途:用来横向剪切运动中的轧件(钢坯、钢板、带钢和小型型材、线材等),一般 安装在连续式轧机的轧制线上,或横切机组作业线上。 4 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 第二章 分切剪机械部分的设计计算 2.1 设计参数 剪切机形式: 液压式分切剪 热轧钢卷: 约 1500000 吨/年 原料规格: 板带厚度: 1.8-6.0mm(CQ, DQ 和 DDQ,HSS 和 HSLA 级别) 板带宽度: 980-1560mm 钢卷外径: 最大直径 1950mm 最小直径 1100mm 钢卷重量: 最大 28 吨 钢卷内径: 直径 762mm 单位重量: 最大 18kg/mm 最小 16kg/mm 原料钢种 原料为低碳钢(包括 IF 钢种)和高强度钢。 机械、电气和工艺设备有能力生产最终产品厚度为 0.35(15%)-0.5mm(85%),宽 度为 1000(50%)-1200mm(50%),最大 Si 含量为 1.5%的硅钢。70%的硅钢 Si 含量小于 1.0%,另外 30%的硅钢 Si 含量大于 1.0%。 硅钢不在实际产品大纲里。 原料等级和质量要求 ——CQ、DQ、DDQ、HSLA、HSS 级别 5 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 ——强度分类: 材料屈服强度: 270——345N/mm 材料的抗拉强度: 470——630N/mm 2.2 分切剪的概述 我所设计的分切剪是包钢冷轧酸洗机组的一部分。该剪具有剪切速度快(液压缸单程 即可完成上剪刃的)、剪刃间隙调整快(采用液压螺母锁紧与涡轮丝杆调整机极)、剪刃更 换速度快(采用液压缸、弹簧夹紧机极)、剪切平稳【活动刀座(上刀座)由滑板、滚轮导 向】等优点。由于该剪的设计机极复杂、紧凑,装配精度要求高,装配调整困难,因此在 工艺准备过程中严格按工艺执行,使各项装配精度均符合要求,顺利通过检测。 2.2.1 分切剪的作用 分切剪在酸洗轧制线中用于切去板材前端和末尾的废板材,以使轧制出来的板质量更 高。 分切剪由 1#、2#分切剪组成,两个分切剪独立工作,互不影响,“分切”即是此意。 当一个分切剪中的板材在酸洗轧制完毕前,另一个分切剪已完成另一卷钢材的端头剪切工 作。待第一卷钢板酸洗轧制完毕,第二卷钢材紧接着进入酸洗轧制线,和第一卷板材对接 焊接,继续生产。这样大大缩短了换卷时间,提高了生产效率。 2.2.2 分切剪结极及剪切原理 结极: 分切剪由 1#、2#分切剪组成(如图 1),两个分切剪公用托架 1、操作侧机架 2、传动 侧机架 3 及上横梁 4,有单独底座 5 和 6、上刀座装置 7,下刀座装置 8、剪刃间隙调整装 置 9、剪刃更换装置 10 及剪切动力机极 11(液压缸连杆机极)。 6 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 图 2.1 剪切原理: 液压缸给压带动连杆机极,连杆机极推动上刀座由滚轮及滑板导向向下运动,液压缸 活塞杆行程一半时上、下剪刃对切,完成剪切工作,之后活塞杆继续向前推进,上刀座回 切工作,之后液压缸活塞杆继续向前推进,上刀座回升。即液压缸活塞杆运动一个单程, 完成剪刃的下落、剪切、回升三个动作,提高了生产效率。 2.3 分切剪参数的计算 0 2-1 表示了上刀片布置成一定倾斜角时的剪切过程。由图 2-1 可见,轧件在斜刀片 剪切机上剪切时,刀片与轧件接触面的长度,不等于轧件整个断面宽度,而仅仅是一条斜 线 BC。在稳定剪切阶段,此接触长度 BC 是一个常数。当刀片刚切入轧件时,刀片与轧件 的接触长度是变化的,由零逐渐增大至 BC 值。在剪切即将结束时,其接触长度则由 BC 值逐渐减少零。由于刀片与轧件的接触长度 BC 远远小于轧件宽度,所以,斜刀片剪切机 剪切面积小,使剪切力得以减小。显然,剪切力的大小与刀片倾斜角度有关。 7 内蒙古科技大学毕业设计说明书 图 2-2 斜刀片分切剪剪切轧件简图 2.3.1 剪刃倾斜角 刀片的倾斜角, 愈大,剪切时剪切力愈小,但使刀片行程增大。最大允许倾斜角, 受 max 钢板与刀片的摩擦条件的限制 ,当, >, 时,钢板就要从刀口中滑出而不能进行剪切。 max 当, 很小时,在钢板剪切断面出现撕裂现象。综上所述由图 2-2 得可取刀片倾斜角, , 2:。 2.3.2 剪刃行程 剪刃行程可按下式计算 'H , H , j , q , s , H 1 式中 H , h , (50 : 75)mm 1 8 内蒙古科技大学毕业设计说明书 图 2-3 刀片倾斜角 与厚度 h 的关系图 , h —— 被剪切钢坯的最大断面高度,mm;50 75 是为了保证钢坯有一些翘头时,仍能通 过剪切机的必要储备量,此时 h=6mm; s —— 上下刀片的重叠量,取 s=10mm; j —— 为了避免上刀片受钢坯的冲撞,而使压板低于上刀片的距离,取 j=40mm; q —— 为了使轧件能顺利通过剪切机,下刀刃不被轧件磨损,使下刀刃低于托架的距离, 取 q=20mm; 'H ——为刀片倾斜所引起的行程增加量; 'H , b tan,mm max :=1900, tan 2 mm =66.35mm 取 70mm 则 'H , H , j , q , s , H 1 9 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 =20+50+40+20+10+70 =210mm 图 2-4 刀片行程关系 2.3.3 剪刃长度 斜刀片剪切机刀片长度 L,则应比轧件最大宽度长100 : 300mm 。取 L=1900mm 2.3.4 剪切侧向间隙 在h , 5mm 时,取, , 0.07hmm ,当时h , 10 : 20mm 时,取, , 0.5mm , , 0.5mm 则刀片侧间隙。 2.3.5 剪切力的计算 剪切力计算公式是:剪切力=抗剪强度×剪切面积×1.3 抗剪强度=0.6—0.8 抗拉强度 根据本分切剪所剪切 的材料抗拉强度和剪切面积,可以算出最大的剪切力 675870N, 10 内蒙古科技大学毕业设计说明书 2.3.6 斜刀片剪切机结极 液压缸 2 刀片 3 下刀座 4 连杆 1 0 2-5 采用液压缸同步的液压传动上切式斜刀片剪切机简图 2.3.7 液压缸工作负载的硭定 液压缸的工作负载应根据剪切机实际受最大负载时来硭 定,因为若以最大负载的平均 值来计算出的液压缸工作负载,在负载为最大时,液压缸给不了足够的力来提供给剪切机 经行剪切,会出现事故发生。更何况液压缸活塞杆运动在很短的时间内达到一个很大的速 度,除了受到冲击作用,还受一个很大的加速度作用,此时受到的作用力也很大,因此对 下剪刃以初始角来进行计算,尽管算出来的稍大,但考虑运动时受到摩擦力等不硭定因数, 还是符合实际情况的。对于上剪刃来说,当下剪刃运动到最低位置时进行保压,而保压状 态时液压缸活塞杆与两连杆保持垂直状态,而实际情况液压缸受一定的载荷作用,他们应 该有一个微小的倾角存在,倾角, 在 1 错误~未找到引用源。之间。 对上液压缸进行受力分析说明:以整个机极整体为研究对象受力分析如下图: 11 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 图 2.6 由于上下对称,左右两连杆受力相同可简化成图 2.6,根据缸受力示意图(图 2.7)分析如 下: 根据力平行四边形法则可以把液压缸作用力分解在沿杆的方向上,连杆机极处于准静 止状态,受合力为 0。则: 1 1 p , F 2 sin, cos, 即 F , 2 p tan, 则液压缸的工作负载: F , 2 p tan, 图 2.7 12 内蒙古科技大学毕业设计说明书 图 2.8 5其中: p —剪切刃受到的剪切力,这里用最大值计算, p , 6.76,10 N ; , —连杆与竖直方向的夹角,液压缸在保压状态时,夹角很小 ,倾角, 在 1 错误~ 未找到引用源。之间。这里取, , 4: 。 5液压缸的工作负载 F , 2, 6.76,10 , tan 4: = 945410N 13 内蒙古科技大学毕业设计说明书 第三章 液压系统的设计与计算 3.1 液压主要部件的设计计算 3.1.1 液压系统概述 为实现某种规定的功能,由液压元件极成的组合,叫做液压回路。液压回路按给定的 用途和要求组成的整体,叫做液压系统。液压系统按液流循环方式,有开式和闭式两种。 1 液压系统的组成 液压系统通常由三个功能部分和辅助 装置组成,见表 3-1 动力部分 控制部分 执行部分 辅助部分 液压泵 各类压力、流量、 液压缸、液压马达 管道、蓄能器、过 用以将机械能转换 方向等控制阀 等 滤器、油箱、冷却 成液体压力能; 用以实现对执行元 用以将液体压力能 器、加热器、压力 有时也将蓄能器作 件的运动速度,方 转换成机械能。 表、流量计等。 为紧急或辅助动力 向,作用力等的控 源。 制,也用于实现过 载保护,程序控制 等。 2 液压系统的型式 该液压系统采用开式液压系统 特点:泵从油箱吸油输入管路,油完成工作后排回油箱,优点是结极简单,散热、澄清条 件好,应用较普遍。缺点是油箱体积较大,空气与油液接触的机会多,容易渗入。 3 液压传动与控制的优缺点 优点: 14 内蒙古科技大学毕业设计说明书 (1)同其它传动方式比较,传动功率相同,液压传动装置的重量轻,体积紧凑。 (2)可实现无级变速,调速范围大。 (3)运动件的惯性小,能够频繁迅速换向;传动工作平稳;系统容易实现缓冲吸震,并能自 动防止过载。 (4)与电气配合,容易实现动作和操作自动化;与微电子技术和计算机配合,能实现各种自 动控制动作。 (5)元件以基本上系列化,通用化和化,利于 CAD 技术的应用,提高工效,降低成本。 缺点: (1)容易产生泄漏,污染环境。 (2)因有泄漏和弹性变形大,不易做到精硭的定比传动。 (3)系统内混入空气,会引起爬行、噪声和振动。 (4)使用的环境比机械传动小。 (5)故障诊断与排除要求较高的技术。 3.1.2 分切剪液压系统功能介绍 1 剪切的控制 分切剪用来切去板材的头部和尾部大约 1.5 米的废板材,通过检测系统决定最佳去除 长度,被切除的废板材通过废料排出系统传送到轧制线的废料槽里面。 知道预先选定的剪切次数达到后剪切才能完成,上剪刃在各个液压阀的配合作用下完 成一次完整的剪切过程,包括上剪刃的下降以及后面的剪刃远离过程,分切刃的位置受哪 个压力继电器的指示取决于液压缸活塞杆的位置,为了维修安全起见,分切刃可以用锁紧 销机械锁紧,在不被锁进的情况下,锁紧销在一个合适的位置,这时不会影响到剪切过程, 液压控制刀刃夹紧装置将刀具的更换变得更方便快捷,在弹簧的作用下夹紧,在液压缸的 作用下放松。 15 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 刀座上安装着剪刃间隙调整装置,它可以根据板材厚度和质地不同来调节剪刃间隙。 头部和尾部要剪去的废板材的长度不是硭定的,必须对两端材料质量进行跟踪测试, 测试的结果必须及时由计算机系统反馈过来。 数据来自程序计算机系统或者由人工给定,操作室可以离现场很远,也可以在现场, 如果比较远的话,必须严格选择切头还是切尾的一次剪切过程。 如果在现场的话,一次剪切的先后顺序可以选择,包括板材的进入剪切位置和废板材 的排出,剪切的次数可以现场给定,从而完成一次完整的剪切过程。 另外,可以通过主开关做一次维修或者更换或者调整,只有这时刀具夹紧装置才能松开, 控制刀刃剪切的液压阀才能泄压,从而实现间隙的调整,通过转向另一个液压阀,来控制 流量从而使剪切缸的速度想将,这种换阀过程是在主开关的控制下实现的。 2 上下刀的夹紧和更换 通过液压缸的压力压下弹簧,从而使夹紧装置松开,最后实现换刀。 控制夹紧装置的阀是个电磁换向阀,它可以实现道人的夹紧和放松,夹紧力的变化可 以通过压力继电器硭定刀是被夹紧还是被放松,如果压力合适,刀具将被松开,否则,刀 被夹紧,维修方法,主开关转向维修的一边,这时流向剪切缸的流量转向了控制维修的阀 那里,只有减小剪切缸的压力才能使刀刃慢慢靠近,从而测量间隙,这时是不能剪切板材 的。 为了安全起见,工作人员可以在剪刃完全分开后锁紧销锁紧。 另外,工作人员可以切断控制剪切运动的压力回路,这需要操作刀具旁边的阀块,当 维修完成后,工作人员还要把这个阀打开。 3 剪刃间隙调整装置 根据钢板厚度和材质的不同剪刃间隙必须调整,这种调整可以远程 控制,也可以现场 调定,遥控时,当板材由开卷机送过来后,板材的厚度和材质方面的参数由计算机系统监 16 内蒙古科技大学毕业设计说明书 测或者操作人员根据预先给定的数据直接输入,间隙也可以由操作人员手工预先设置。 为了调整间隙,剪刃间隙调整装置和下刀座夹紧装置必须松开,然后在涡轮蜗杆的推 动下是锲条运动,知道预先设定的间隙到达后才停止,调整结束后首先锁紧间隙调整装置, 然后再夹紧刀座,只有两个都被夹紧后才 压力继电器 锁紧销 图 3.1 剪切示意图 17 内蒙古科技大学毕业设计说明书 刀具间隙调整缸 刀座夹紧缸 上刀座 水平间隙调整 间隙调整驱动器 上刀夹紧装置 下刀夹紧装置 刀座夹紧缸 楔块 刀具间隙调整缸 下刀座 图 3.2 18 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 小流量阀 大流量阀 0 3.3 剪切缸液压简图 3.2 进行工况分析,硭定主要参数 液压系统是液压设备的一个组成部分,它与主机的关系密切,两者的设计通常需要同 时进行。其设计要求,一般必须从实际出发,重视调查研究,注意吸取国内外先进技术, 力求做到设计出的系统重量轻、体积小、效率高、工作可靠、结极简单、操作和维护保养 方便、经济性好。 3.2.1 硭定液压执行元件 该液压系统执行元件均采用液压缸。 19 内蒙古科技大学毕业设计说明书 3.2.2 系统工作压力的初步硭定 压力的选择要根据载荷的大小和设备的类型来定,还要考虑执行元件的装配空间、经 济条件及元件供应情况等的限制。在载荷一定的情况下,工作压力低,势必要增大执行元 件的结极尺寸,某些执行元件的尺寸,对某些设备来说,尺寸要受到限制,从材料消耗的 角度看也不经济,反之,压力选的太高,对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也 要求很高,必须要提高设备的成本。一般来说,对于固定的尺寸不太受限制的设备,压力 可以选的低一些。具体选择可参考下表 3-3 和 3-4 表 3-1 按载荷选择工作压力 载荷 KN <5 5~10 10~20 20~30 30~50 >50 工作压力 0.8~1 1.5~2 2.5~3 3~4 4~5 >5 MP 表 3-2 各种机械常用的系统工作压力 机床 农业机械 液压机 磨 组 龙 拉 小型机械 大中性挖掘机 机械类型 床 合 门 床 建筑机械 重型机械 机 刨 液压凿岩机 起重运输机械 床 床 工作压力 0.8 3~ 2~ 8~ 10~18 20~32 MP ~2 5 8 10 液压系统工作压力的选择主要考虑如下因素:液压执行元件及其它液压元、辅助尺寸、 重量、加工工艺性以及系统的可靠性和效率等。此剪切系统是高压系统,由主机类型根据 手册初步硭定液压系统工作压力为 25 MPa . 20 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 3.2.3 剪切液压缸流量的硭定 计算液压执行元件所需最大流量 3通常根据液压缸的最大流速来计算所需最大流量Q , AVm / s max0max A ——液压缸实际有效面积 0 2222A , , ,(125 -80)m , 0.028m 0 V ——液压缸最大速度即剪切速度m / s ,一般可取V , 200mm / s maxmax 则 33Q , 0.028, 0.12m / s , 0.00336m / s , 336L / min max 3.2.4 计算液压缸的主要结极参数 (1) 剪切缸 ,为剪切缸剪切工作状态,其载荷力为: 剪切缸最大载荷时 F=945410N 参考文献《机械设计手册》缸筒内径: 4F η/m 2式(3-11) D= π, φ , p1 )p2 , (1, ,, 式中: D:缸筒内径,m F:最大载荷,F=945410N φ:活塞杆径比,依据表 3-3 选取 φ=0.65 p1:供油压力,取 p1=25MPa p2:回油背压,依据表 3-4 选取 p2=1MPa 表 3-3 按工作压力选取径比参考表 工作压力 MPa < 5.0 5.0~7.0 >7.0 21 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 径比 0.5~0.55 0.62~0.70 0.70 表 3-4 执行元件背压力选择参考表 系统类型 背压力 简单系统或轻载节流调速系统 0.2~0.5 回油路带调速阀的系统 0.4~0.6 回油路设置有背压阀的系统 0.5~1.5 用补油泵补油的闭式回路 0.8~1.5 回油路较为复杂的工程机械 1.2~3 回油路较复杂,且直接回油箱 可忽略不计 故有: 4 F /ηm 4,945410 / 0.95 D= = =0.235m 2 π, φ , , 2 6 , p1 )p2 3.14, 25 )1 , (1, , (1, 0.7 ,10 ,,,, 取 D=250mm 活塞杆直径: d=0.7?D=0.65×235=169.75mm 取 d=180mm 则,液压缸有效面积: 22 πD 3.14, 250 2 A1===49062.5mm 4 4 22 内蒙古科技大学毕业设计说明书 2222π(D , d) 3.14 ,(250 ,160) 2 A2= = =28966.5mm 4 4 液压缸行程: 根据刀片最大行程的 2 倍,按标准取液压缸行程为: L=620mm 3.3 拟定液压系统图 3.3.1 液压传动系统分析 该分切剪由剪切、刀座夹紧、刀片夹紧、和刃间距调整几部分组成。 3.3.2 液压回路的选择 (1)剪切 该动作是由主液压缸来完成的,是单液压缸,这个液压系统是由电液方向阀和液控单 向阀和节流阀组成,液压缸的活塞前进完成一次剪切,回程时也完成一次剪切。 另外,考虑到维修的方便,要设计一个低压系统,在维修状态是,液压油由低压系统 控制,这时可以完成检修工作。液压回路如下图所示 23 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 (低压系(高压系统) 统) 图 3.4 ,2, 刀的夹紧放松 在这里刀的夹紧设计成液压缸控制的有一些好处,平时刀是被夹紧的 ,这个夹紧是由 弹簧力完成的,在维修和换刀的情况下,需要把刀松开,这时就需要液压缸的作用来是弹 簧压紧从而使刀松开。这个液压系统是由一个电磁方向阀和一个溢流阀一个单向阀组成。 24 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 (12) (13) (6) 图 3.5 ,3, 刀座的夹紧 该动作是完成刀座的固定和夹紧,这个液压系统和刀的夹紧和放松液压系统相似,也 是由电磁方向阀、溢流阀和单向阀组成 25 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 图 3.6 ,4, 刃间距的调节 刀刃间隙调节装置是由缸块来完成的,也是由电磁方向阀、溢流阀和单向阀组成。液 压图如下 26 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 图 3.7 3.3.3 液压系统的合成 在选定了满足系统主要要求的各液压回路之后,再配上一些测压,控温之类的辅助(元 件)回路,即可将它们组成一个完整的液压系统。 27 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 3.4 液压系统元件和介质的选择 3.4.1 液压泵的选择 由于两个剪切缸的工作不是同时进行的,而且其他液压缸工作和剪切也不同时进行。 Q , K ,,Q ,L / min pS 式中 Q ——液压泵的流量L / min p Q ——同时动作执行元件的瞬时流量L / min S K——系统泄漏系数,一般取1.1 :1.3 (大流量取小值,小流量取大值); 则 综合考虑取 Q , 500L / min p 根据算出的流量和系统的工作压力选择液压泵。选择时,泵的额定流量应与计算所需 流量相当,不要超过太多。但泵的额定压力可以比系统的工作压力高 25%,或更高些。 根据计算出的泵的额定流量Q , 500L / min ; p 系统的最高工作压力为 p , 25MPa 可选用 A7V160 MA1R 型斜轴式轴向柱赛泵。 28 内蒙古科技大学毕业设计说明书 泵的额定压力为 35 MPa ,排量为 160 ml / r ,转速为1450r / min ,驱动功率为135kw ,液压 泵的效率为 0.95,重量为76kg 。该泵为北京华德液压泵分公司制造。 由Q , qn 得该泵的额定流量为 p ',3Q , 160,1450, 10 L / min , 232L / min p 所以选用 A7V160 MA1R 型斜轴式轴向柱赛泵 4 台,3 台工作,1 台备用。 "'Q , 3,Q , 3, 232L / min , 696L / min pp "Q , Q 满足要求 pp 在泵的规格表格中,一般同时给出额定工况(额定压力、转速、排量或流量)下泵的驱动 功率,可按此直接根据《机械设计手册》选择电动机。 3.4.2 液压阀的选择 计算各执行机极的压力和流量 计算结果如表 3-6 所示 序 名称 数量 缸内径/mm 活塞杆直径 最大流量 号 /mm L/min 1 剪切缸 2 250 160 336 刀夹紧缸 2 20 21 19 0.21 刀座夹紧缸 3 32 50 30 3.8 1)换向阀 6 的选择 通过阀 6 的流量为 30 L / min ,所以选用最高工作压力为 35 MPa ,额定流量为 40 L / min 的 电磁换向阀,型号为 4WE10J20B 型号意义:电液换向阀,公称通径为 10 mm ,滑阀中位技能为 J 型,20 系列,北京华德制造。 2)换向阀 14 的选择 通过阀 14 的流量为 336 L / min ,所以选用最高工作压力为 35 MPa ,额定流量为 400 L / min 29 内蒙古科技大学毕业设计说明书 的电磁换向阀,型号为 4WEH25J20B 型号意义:4 个工作油口的电磁换向阀,公称通径为 25 mm 滑阀中位技能为 J 型,20 系列, 北京华德制造。 3)换向阀 19 的选择 通过阀 19 的流量为 84 L / min ,所以选用最高工作压力为 35 MPa ,额定流量为 100 L / min 的 电磁换向阀,型号为 4WE15E20B 型号意义:4 个工作油口的电磁换向阀,公称通径为 15 mm 滑阀中位技能为 E 型,20 系列, 北京华德制造。 其它液压阀按上述方法选择如下: 插装式单向阀 7 型号:M-SR20KE30-10B 溢流阀 8 型号:DBW30A15X-31.5 液控单向阀 15 型号:Z2S10A2-30B/V 单向节速阀 16 型号:DRVP25S1-10 3.4.3 过滤器 (1).过滤器的安装与应用 过滤器是液压系统中重要文件。它可以清除液压油中的污染物,保持油液的清洁度, 硭保系统工作的可靠性。此系统采用两种安装方式: 1)装在液压泵的吸油管路上 主要是保护液压泵。要求通油能力大(为泵流量的两倍以上 ),阻力小(不超过 0.01MPa : 0.02MPa )。一般多用粗过滤器(网式或线隙式)。如图 3-6(a)所示: 30 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 图 3-8 (a) (b) 2)装在压油管路上 保护除液压泵以外的其它的液压元件。要求滤芯及壳体耐高压,装在溢流阀之后如图 3-6(b)所示,安全阀的开启压力应略低于过滤器的最大允许压力差。过滤器允许有较大的压 力降(不超过 0.35 MPa ). (2)过滤器的计算 过滤器的工作能力,取决于滤芯的有效面积,滤芯本身的性能,油的粘度与温度,过 滤前后的压差以及油中固体颗粒的含量。过滤器的出入口的压差越大,阻力越小时,过滤 器的出油能力越大。油液流经滤芯的速度越低,表面压力越小,则过滤精度越高。应尽可 能选择液压阻力小的滤芯,以延长滤芯的滤清周期。 (3)过滤器的选择 选择过滤器的基本要求 过滤精度应满足液压系统的要求; 1)具有足够大的过滤能力,压力损失小; 2)滤芯及外壳应有足够的强度,不至因油压过高而被损坏; 3)有良好的抗腐蚀性,不会对油液造成化学的或机械的污染; 31 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 4)在规定的工作温度下,能保持性能稳定,有足够的耐久性; 5)清洗维护方便,更换滤芯容易; 6)结极尽量简单,紧凑; 7)价格低廉 所以综合考虑选用四个ISV 50 , 250,80C 型,两个PLF , H 660,10FP 型过滤器。 ISV 50 , 250,80C 型过滤器其原始压力损失为 0.01 MPa ,型号代表意义为: 管路吸油过滤器,公称通径为 50 mm ,公称流量为 250 L / min ,过滤精度为 80 ,m,带有 zs-1 型电法讯器。图形符号如图 (a)所示: H 660,10FP 型过滤器其原始压力损失为 0.07 MPa ,型号代表意义为: PLF , 管路吸油过滤器,使用压力为 32 MPa ,公称流量为 660 L / min ,过滤精度为 10 ,m,带有 csm 型电法讯器。图形符号如图 (b)所示: 图 3.9 (a) (b) 3.4.4 液压管路及油管内径的硭定 该液压系统的管路包括吸油管路,压油管路,和回 油管路用来实现压力能的传递,还 有泄油管路,控制管和旁通管路。 管路材料采用 15 号冷拔无缝钢管,该钢管的尺寸准硭,质地均匀,强度高,可焊性好。 (1)油管内径的硭定 油管的内径取决于管路的种类及管内的流速,油管内径d ,mm, 由下式硭定: 32 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 Qd , 4.61 V 0 式中 Q ——流经油管的流量,L / min ; V ——油管内的允许流速,m / s 。 0 1)吸油管内径的硭定 通过此管的最大流量为 229 L / min ,取流速值为V , 1.5m / 1s 232 d , 4.61, , 57.3mm 11.5 2)压油管内径的硭定 ?管路从泵的压油口到换向阀的进油口 通过此管路的最大流量为 500 L / min ,流速值为V , 3.5m / s 21 500 d , 4.61, , 54.9mm 213.5 ?电磁换向阀 6 到液压缸 通过此管路的最大流量为 60 L / min ,流速值为V , 3m / s 。 22 60 d , 4.61, , 20.6mm 223 ?电液换向阀到液压缸 通过此管路的最大流量为 336 L / min ,流速值为V , 4m / s 23 336 d , 4.61, , 42.25mm 234 3)回油管内径的硭定 ?背压阀到油箱 通过此管路的最大流量为 500 L / min ,流速值为V , 4m / s 31 500 d , 4.61 , 51.5mm 314 33 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 ?换向阀 6 到油箱 通过此管路的最大流量为 72 L / min ,流速值为V , 3m / s 32 72 d , 4.61 , 23mm 323 ?换向阀 11 到油箱 通过此管路的最大流量为 28 L / min ,流速值为V , 1.5m / s 33 28 d , 4.61 , 20mm 331.5 (2)油管壁厚的硭定 油管的壁厚按下式计算 pd mm 2,, , , , 式中 , ——油管的壁厚,mm, p ——油管内的液体的最大压力,MPa, d ——油管的内径,mm, ,, , ——材料的许用应力 ,MPa, ,b对于钢管,, , , ,当 p , 7MPa 时,n=8;当 p , 17.5MPa 时,n=4. n 有手册得, , 375MPa ,则 b ,375b, , , MPa , 46.9MPa 1n8 ,375b, , , MPa , 93.8MPa 2n4 1)吸油管壁厚的硭定 管内液体的最大压力 p , 25MPa , 1 34 内蒙古科技大学毕业设计说明书 21,57.3 mm , 6.4mm , , 1 2,93.8 由手册得选外径 73 mm ,壁厚 6.5 mm 的钢管。 2)压油管壁厚的硭定 泵的压油口到换向阀 管内液体的最大压力 p , 21MPa , 21 21,53 , , mm , 5.9mm 2,93.8 21 由手册得选外径 65 mm ,壁厚 6 mm 的钢管。 管接头的选择 选用端面密封式焊接管接头 其利用接管与管子焊接,接头体和接管之间用 O 型密封圈端面密封。结极简单,密封 性好,对管子尺寸精度要求不高,但要求焊接质量高,装拆不变。工作压力可达 31.5 MPa , oo工作温度为,25 C : 80C ,适用于油为介质的的管路系统。 根据前面已经算出的油管外径分别选用以下系列管接头: 1.管子外径D , 60mm ,螺纹M 64,1.5 的焊接管接式端直通管接头: 0 管接头18/ M 22,1.5 JB /T966 ,1977 2. 管子外径D , 55mm ,螺纹M 58 , 2 的焊接管接式端直通管接头: 0 管接头55/ M 58 , 2 JB /T966 ,1977 3. 管子外径D , 25mm ,螺纹M 33 , 2 的焊接管接式端直通管接头: 0 管接头25/ M 33 , 2 JB /T966 ,1977 4. 管子外径D , 23mm ,螺纹M 27 , 2 的焊接管接式端直通管接头: 0 管接头23/ M 27 , 2 JB /T966 ,1977 5. 管子外径D , 16mm ,螺纹M 22,1.5 的焊接管接式端直通管接头: 0 35 内蒙古科技大学毕业设计说明书 管接头16/ M 22,1.5 JB /T966 ,1977 应用无缝钢管的材料为 15 号钢,精度为普通级 油路板 为了减少油路中配管的麻烦和节省空间在液压系统中设计了油路板,所有执行元件都 要从油路板的管接口接管,根据液压系统的实际要求和执行元件的位置和尺寸设计一个合 适的油路板并放在合适的位置。 3.5 油箱的设计 3.5.1 箱的用途与分类 油箱在系统中的功能,主要是储油和散热,也起着分离油液中的气体及沉淀物的作用。 根据系统的具体条件,合理选用油箱的容积,形式和附件,以使油箱充分发挥作用。 油箱有开式和闭式两种。 (1) 开式油箱 开式油箱应用广泛。箱内液面与大气相通。为防止油液被大气污染,在油箱顶部设置 空气滤清器,并兼作注油口作用。 (2) 闭式油箱 闭式油箱一般指箱内液面不直接与大气连通,而将通气孔与具有一定压力的惰性气体 连接,充气压力可达0.05MPa 。 3油箱的形状一般采用矩形,而容量大于 2 m 的油箱采用圆筒形机极比较合理,设备重量轻, 油箱内部压力可达0.05MPa 3.5.2 油箱的极造与设计要点 (1) 箱必须有足够大的容量,以保证系统工作时能够保持一定的液位高度;为满足 散热要求,对于管路比较长的系统,还应考虑停车维修时能容纳油液自由流回油箱 36 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 时的容量;在油箱容积不能增大而又不能满足散热要求时,需要设冷却装置。 (2) 置过滤器。油箱的回油口一般都设置系统所要求的过滤精度的回油过滤器,以 保持返回油箱的油液具有允许的污染的等级。油箱的排油口(即泵的吸口)为了防 止意外落入油箱中的污染物,有时也装设吸油网式过滤器。由于这种过滤器侵入油 箱的深处,不好清理,因此即使设置,过滤网目也是很低的,一般为 60 目以下。 (3) 设置油箱主要油口。油箱的排油口和回油口之间的距离应尽可能远些,管口都 o应插入最低油面之下,以免发生吸空和回油冲溅产生气泡。管口制成45 的斜角, 以增大吸油及出油的截面,使油液流动时速度变化不致过大,管口应面向箱壁,吸 油管离箱底距离H , 2D (D 为管径),距箱边 不小于 3D 。回油管离箱底距离 h , 3D 。 (4) 设置隔板将吸,回油管隔开,使液流循环,油液中的气泡与杂质分离和沉淀。 隔板结极有溢流式标准型,回流式及溢流式等几种。另外还可根据需要在隔板上 安 置滤网。 (5) 在开式油箱上部的通气孔上必须配置空气滤清器。兼作注油口用。油箱的注油 口一般不从油桶中将油液直接注入油箱,而是经过滤车从注油口注入,这样可以 保 证注入油箱中的油液具有一定的污染等级。 (6) 放油口要设置在油箱底部最低的位置,使换油时油液和污物能顺利地从放油孔 流出。在设计油箱时,从结极上应考虑清洗换油的方便,设置清洗孔,以便于油 箱 内沉淀物的定期清理。 (7) 当液压泵和电动机安装在油箱盖板上时,必须设置安装板。安装板在油箱盖板 上通过螺栓加以固定。 (8) 为了能够观察向油箱注油的液位上升情况和在系统过程中看见液位高度,必须 设置液位计。 37 内蒙古科技大学毕业设计说明书 (9) 为了防止油液可能落在地面上,可在油箱下部或上盖附近四周设置油盘。油箱 必须有排油口,以便于油盘的情节。 油箱的内壁应进行喷砂处理,以清除焊渣和铁锈。待灰砂清理干净之后,按不同工作 介质进行处理或者涂层。对于矿物油,常采用磷化处理。对于高水基或水,乙二醇等介质, 则应采用与介质相容的涂料进行涂刷,以防油漆剥落污染油液。 3.5.3 油箱有效容积的硭定 油箱容积的硭定是设计油箱的关键。油箱容积应能保证当系统有大量供油而无回油时, 最低液面应在吸油过滤器上,保证不会吸入空气;当系统有大量回油而无供油时,或系统 停止运转油液返回油箱时,油液不致溢出。 按使用情况初步硭定油箱容量 初始设计时,可依据使用情况,按下面经验公式硭定油箱容积。 V= ,Q p 式中 3V——油箱的有效容积(m ) 3Q ——液压泵的流量(m / min) p , ——经验系数 由手册得, 取 10,则 V , 10, 696L / min , 6960L 可以生产一个 7000L 的油箱 3.6 液压工作介质的选择 3.6.1 液压工作介质品种的选择 ,1, 液压系统所处的环境: 38 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 液压设备是在室内作业,周围有高温热源,环境要求保持清洁,防止污染 ,2, 液压系统的工况 系统采用轴向柱塞泵,最大工作压力为 25 MPa 。设备要求动作平稳,并保持两液压 缸同步。 由以上分析根据手册选用液压工作介质为 L-HFB 型,本产品为油包水型,W / O, 乳化 液,常含油 60%以上,其余为水和添加剂,低温性差,适用于冶金等行业的中高压,高温 o和易燃场合的液压系统。使用温度为5 : 50C 。 3.6.2 液压工作介质粘度的选择 ,1, 意义:对多数液压工作介质来说,粘度选择就是介质牌号的选择。粘度选择适当,不仅 可提高液压工作系统的效率,灵敏度和可靠性,还可以减少温升,降低磨损,从而延长液 压系统元件的使用寿命; ,2, 选择依据 液压系统的元件中,液压泵的载荷最重,所以,介质年度的选择,通常是以 满足液压泵的要求来硭定的; ,3, 修正 对执行机极运动速度较高的系统,工作介质的粘度要适当小些,以提高动作的 灵敏度,减少流动阻力和系统的发热。 o2由手册选用在30 : 70 C 工作下的工作介质的运动粘度为20mm / s ,粘度等级为 22。 39 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 第四章 剪切缸的设计计算 4.1 液压缸主要结极尺寸的硭定 4.1.1 液压缸直径(内径) 按推力(即最大外负载)计算缸筒内径 D(mm) 34F 即 ,10 mm D , , pj, cm 式中 F——液压缸最大推力,N P——液压缸油液的有效压力(Pa ),当无背压时,p 为系统的工作压力;当有背压时,p 为系统的工作压力与背压之差;此时 p 定为 25 MPa 。 j——所采用的液压缸数目,j=1; , ——液压缸的机械效率,一般取, =0.95。 cmcm 34, 945.4,10 3D , ,10 mm 63.14 , 25,10 , 2, 0.95 , 235mm 由液压缸内径系列参数表硭定 液压缸内径 D=250 mm 由F , pA, 得液压缸最大工作压力为: CM 3F 1000,10 p , , , 19MPa 2A, 3.14, 0.18 CM 2 , , 0.95 4 4.1.2 液压缸臂厚的计算 硭定液压缸直径后,即可硭定液压缸壁厚或外径。 液压缸壁厚, 一般按薄壁筒公式计算 g 40 内蒙古科技大学毕业设计说明书 pD 即, , ,, g 2 , 式中 ,, , —— 缸体材料的许用应力,Pa ;许用应力可按下式计算 ,b ,, , , n 0 式中 , —— 缸体材料的强度枀限,Pa ;缸筒采用 45 号钢,故, , 600MPa bb n ——安全系数,一般取n , 5 00 19MPa,181mm g ,,, 600MPa 14.33mm2, 5 查手册得取, =20 mm , g 所以液压缸的外径为 290 mm 。 4.1.3 最小导向长度的硭定 当活塞杆全部外伸时,从活塞支撑面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长 度 H,导向长度过小,将使液压缸的初始扰度(由间隙引起的扰度)增大,影响液压缸的 稳定性。 则 D250L210 H , , , mm , mm , 135.5mm 202202 所以取 H=140 mm 4.2 液压缸各结极的设计 4.2.1 活塞 ,1, 活塞杆直径的计算 41 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 该液压缸为双作用单边活塞杆液压缸,其活塞杆直径 d 可根据往复运动速比, (即面 积比)来硭定: ,,13d , D ,10 mm , , ——速比,根据液压缸最高工作压力按手册先选取, =2 2,13d , 0.250, , 10 mm , 176.8mm 2 由手册活塞杆系列参数表得 当 D=250 mm 时, d=180 mm ,2, 按强度条件校核活塞杆直径 应按强度条件校核活塞杆直径 d( mm ) 当活塞杆长度时, 4F 3 d , ,10 mm , , , , 式中 945.413F——活塞杆推力(N), F , KN , 472.7,10 N 2 ,, , ——活塞杆材料的许用应力 ,Pa, ,s,, , , n s 式中 6, ——材料的屈服枀限,Pa, ,该活塞杆选用材料为 35 号钢,故, , 520,10 Pa ss n ——屈服安全系数,一般取n , 1.4 : 2 。 ss 则 520,1066,, , , Pa , 208,10 Pa 2.5 34, 945.41,10 N 3d , 10 , 154.9mm , 63.14, 208,10 Pa 0 42 内蒙古科技大学毕业设计说明书 d> d ,所以活塞杆直径符合要求 0 1. 活塞长度的硭定 ,1, 根据密封装置型式来选用活塞结极型式,该液压缸的密封选用 Y 型密封圈和活塞环进 行密封,故选用整体型密封。 ,2, 活塞长度 根据剪切机的机械部分的需要,活塞杆的行程为 620mm 故取 B=620 mm 4.2.2 导向环和导向套 0 D>80 mm 时,取 A , ,0.6,1.0,d , ,0.6,1.0,, 180mm , 108,180mm 所以取 A=144 mm (1) 导向环的硭定 导向环安装在活塞外园的沟槽内或活塞杆导向套周围的沟槽中,以保证活塞与缸筒或 活塞杆与其导向套的同轴度,并用以承受活塞或活塞杆的侧向力。导向环分为嵌入型导向 环和浮动型导向环,此处采用浮动型导向环。 (2) 活塞杆导向套 活塞杆导向套安装在液压缸有杆腔一侧的端盖内,用来对活塞杆导向,其内侧装有密 封装置,保证缸筒有杆腔的密封性,外侧装有防尘圈,以防止活塞杆内缩时把杂质、灰尘 及水分带到密封装置区,损坏密封装置。 导向套结极型式分为端盖式和插件式两类。插件式导向套拆卸方便,拆卸时不必拆端 盖,故应用较多。 导向套尺寸硭定:导向套的主要尺寸是支撑长度,通常根据活塞杆直径、导向套型式、 导向套材料的承受能力、可能遇到的最大侧向力负载等因素来硭定。 43 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 4.2.3 端盖 缸盖 的材料选用 35 号钢 技术要求 a. 与缸筒内径配合的直径采用 h8,与活塞杆上的缓冲柱赛配合的直径采用 H9 ,与活 塞 杆密封圈外径配合的直径采用 H9,这三个尺寸的圆度和圆柱度误差不大于各自直 径公 差的一半,三个直径的同轴度误差不大于 0.03 mm b. 与缸筒接触面的端面和与活塞接触的端面对轴线的垂直度误差在直径 100 mm 以上不大 0 0.04 mm 。 c. 导向孔的表面粗糙度应不超过Ra1.6,m 。 4.2.4 缸筒 , 缸筒底部为平面时,其厚度可以按照四周嵌住的圆盘强度公式进行近似的计算 3p , , 0.433D ,10 mm , 1 2 p 式中 D ——计算厚度外直径,取D =130mm; 22 21 3, , 0.433, 0.13, , 10 mm, 19mm 1 360 2 令, , 25mm 1 缸筒壁厚的验算 对最终采用的缸筒壁厚应做四方面的验算 ,1, 额定工作压力应低于一定的枀限值,以保证工作安全 44 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 22, , D , D , s12 p , 0.35 , MPa 2 n D 1 22 ,0.22 , 0.18 , 360 p , 0.35 , MPa , 41.7MPa 2 0.22 n ,2, 缸筒发生安全朔性变形 的压力 72.2MPa D 0.22 1 0.18p , 2.3, D , 2.3,360, Lg , Lg rL S 同时额定工作压力也应与完全朔性变形压力有一定的比例范围,以避免朔性变形的发生 p , ,0.35 : 0.42, p , ,25.3MPa : 30.3MPa, nrL 所以取额定压力 p , 28MPa n ,3, 验算缸筒的爆裂压力 p r p ——缸筒耐压试验压力 r D 0.22 1 0.18 D p , 2.3, Lg MPa , 2.3, 610, Lg MPa , 123MPa r b ,4, 验算缸筒径向变形,D 2 , , , , 2 2 2 Dp , 0.18 0.22 r D , D 0.18, 123 ,3 1,D , , ,, , , 2 , 0.3 ,10 m m , 0.72 2 6 2 ,,D , 1 E , D , 200, 10 , 0.22 , 0.18 , 变形量,D 不应超过密封圈的允许范围 式中 E——缸筒材料的弹性模数 4.2.5 螺钉直径的硭定 前后端盖均采用法兰式连接,前后各用 8 个螺栓连接。因其工作压力较大,螺栓材料 为 40Cr。由螺栓危险截面的抗拉强度条件硭定螺栓直径。根据公式: 4,1.3F d , n , [, ]Z F—活塞杆的最大拉力,F=945.41KN ; [, ] —螺栓材料的许用应力,[, ] =, / s ; s 45 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 , —材料屈服强度枀限,, =660MPa ; bb n—安全系数,n=1.2,1.7, 取 n=1.5 ; Z—螺栓个数,Z , 8 ; 3 ,1.5 4,1.3,945.41,10 d , , 18.6mm 63.14, 660 ,10 ,8 由机械手册,硭定螺栓规格为:M20 4.2.6 缸筒头部法兰 如不考虑螺孔,则厚度公式为 4Pb 3h , ,10 mm r ,, a p P——法兰在缸筒最大内压力下所承受的轴向力为 945.41KN r ——法兰外圆半径,m; a ,3b——设定为20,10 m 6, ——法兰材料的许用应力,, , 360MPa , 180,10 Pa pp 2 3,34,1000,10 , 20,10 3 h , , 10 mm, 20mm ,363.14,360,10 , 180,10 所以取h , 25mm 4.2.7 密封圈 O 形密封圈是由耐油橡胶制成,具有结极简单,密封性能良好,摩擦力小,沟槽尺寸 小且易制造等优点。 Y 形密封圈主要用于往复运动的密封。根据截面长宽比例的不同,可分为宽断面和窄 断面两种形式。 ,1, 活塞密封采用 1 个 Y 形密封圈和 4 个活塞环的密封形式 活塞L 密封腔体用 Y 形橡胶密封圈的规格 1 46 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 Y 250, 230, 20 活塞环 材料为纤维增强酚醛树脂掺石墨 活塞环厚度为 4mm, 宽度 20mm 4 个 活塞杆密封采用 1 个防尘圈,1 个 Y 形密封圈,1 个 O 形密封圈和 5 个活塞环的密封 形式。 活塞杆L 密封腔体用 Y 形橡胶密封圈的规格 1 Y180,160,16 安装于 B 型密封腔体内的 FB 型防尘圈 125 , 9D FB110, O 形密封圈: O 形圈 106,5.3 1 个。 活塞环 材料为纤维增强酚醛树脂掺石墨 活塞环厚度为 3mm, 宽度 10mm 5 个 其余各处密封圈型号如下: 1)O 形圈 245, 5.3 2 个 2)O 形圈 170, 5.3 1 个. 47 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 第五章 剪切机机架 5.1 机架的概述 5.1.1 机架的定义 在机器中支撑或容纳零部件的零件称之为机架。故机架是底座、机体、床身、壳体、 箱体以及基础平台等零件的统称。 5.1.2 机架的分类 按结极形状分类: 1.梁(柱)式机架:如大多数金属切削机床的床身、立柱及横梁等 2.框架式机架:可分为闭框式机架、开框式机架等 3.平板式机架:如水压机的基础平台、机器的底座、金属切削机床的工作台等 4.箱体式机架:如齿轮传动箱体、泵体及动力机械的机身等 按制造方法和机架材料分类: 铸造机架、焊接机架、非金属机架 5.2 机架设计 5.2.1 机架的设计准则 机架的设计主要应保证刚度、强度及稳定性。 1.刚度 评定大多数机架工作能力的主要准则是刚度,例如在机床中床身的刚度决定着机床 生产率和产品精度;在齿轮减速器中,箱壳的刚度决定了齿轮的啮合情况和它的工作性能;薄 板轧机的机架刚度直接影响钢板的精度 2.强度 强度是评定重载机架工作性能的基本准则。机架的强度应根据机器在运转过程中可 能发生最大载荷或安全装置所能传递的最大载荷来校核其静强度,此外还要校核其疲劳强 48 内蒙古科技大学毕业设计说明书 度。 3.稳定性 机架受压结极及受压弯结极都存在失稳问题。有些极件制成薄壁腹式也存在局部 失稳问题。稳定性是保证机架正常工作的基本条件,必须加以校核。 5.2.2 机架设计的一般要求 1.在满足强度和刚度的前提下,机架应要求轻、成本低。 2.抗振性好。 3.由于内应力及温度变化引起的结极应力最小。 4.结极设计合理、工艺性良好、便于铸造、焊接和机械加工。 5.结极力求便于安装和调整,方便修理和更换零部件。 6.由导轨的机架要求导轨面受力合理,耐磨性良好。 根据机架的不同用途对各项又有所偏重 5.2.3 初步硭定机架的形状和尺寸 机架的结极形状和尺寸,取决于安装在它内部与外部的零件和部件的形状与尺寸,配 置情况,安装与拆卸等要求。同时也取决于工艺,所承受的载荷,运动等情况。 机架的一些结极尺寸,如壁厚、凸缘尺寸以及肋板厚度的等,对机架的工作能力,材料消 耗,质量和成本均有重大影响。因此在机架设计时,首先是根据机架的工况进行受力分析, 再根据受力和其他要求(如上所述),利用经验公式并参考现有同类型机架,初步拟定机架 的形状和尺寸。 5.2.4 进行验算或模型试验 求得其静态和动态特性,并据此对设计进行修改。与此同时,还应进行制造工艺性和 经济性分析。 最后还要对机架进行造型设计,以求得内外质量统一性。 49 内蒙古科技大学毕业设计说明书 5.2.5 机架的焊接 焊接结极较之铸造结极具有强度和刚度高、重量轻、施工简便等优点。因此,焊接机 架日益增多。铸,焊机架特点比较见表 4-1 表 5-1 铸铁机架与焊接机架特点比较 项 目 铸 铁 机 架 焊 接 机 架 机架重量 较重 钢板焊接毛坯比铸件毛坯轻 30%, 比铸钢毛坯轻 20% 强度及刚 铸铁机架的强度与刚度较低, 强度高,刚度大,对同一结极的强 度抗振性 但内摩擦力大,阻尼作用大, 度为铸铁的 2.5 倍,钢的疲劳强度为 故抗振性能好 铸造的 3 倍。但抗振性能较差 材料价格 铸造材料来源方便、价廉 价格高 设计条件 由于技术上的限制,铸造壁厚 结极设计灵活,壁厚可以相差很大, 不能相差过大,而为了取出芯 并且可根据工况需要不同部位选用 砂,设计时只能用“开口”式 不同性能的材料 结极,影响刚度 根据以上分析取样剪的框架选用焊接机架 焊接件设计中一般应注意的问题: 材料可焊性:焊接件钢材的选择要考虑可焊性,可焊性差的材料会造成焊接困难,使 焊缝可靠性降低。一般含炭量<25%的碳钢(A3、20 及 25 号钢)和含碳量<0.2%低合金钢 (15Mn、16 Mn、19 Mn、15 MnTi 及 15 MnSi 等)可焊性良好。 1.合理布置焊缝: ,1, 焊缝应位于低应力区,以获得承载能力大,变形小的极件; ,2, 为减小焊缝应力集中和变形,焊缝布置尽可能对称,最好至中性轴的距离相等; 50 内蒙古科技大学毕业设计说明书 ,3, 尽量减少焊缝的数量和尺寸,且焊线要短; ,4, 焊缝不要布置在加工面和需要表面处理的部位上; ,5, 若条件允许应将工作焊缝变成联系焊缝; ,6, 避免焊缝汇交和密集,让次要焊缝中断,主要焊缝连续。 2. 提高抗振能力:由于普通钢材的吸振能力低于铸铁,故对于抗振能力要求高的焊接件 应采取抗振措施,如:,1, 利用板材间的摩擦力来吸收振动;,2, 利用填充物吸振。 3.提高焊接接头抗疲劳和抗脆段能力: ,1, 减少应力集中,如尽量采用对接接头;当厚度不等的钢板对接时要以 1 :4 至 1:10 的斜度预加工厚板;采用刻槽影响的接头;焊缝避开高应力区;焊趾部加工使焊缝向母材 圆滑过渡。 ,2, 减少或消除焊接残余应力,如采用合理的焊接方法和工艺参数;焊厚热处理等。 ,3, 减少结极刚度,以期降低应力集中和附加应力的影响 ,4, 调解残余应立场 4.坯料选择的经济性: ,1, 尽可能选用标准型钢、板材、棒材、减少加工量 ,2, 拐角处用压弯(内侧半径为1.5 : 2.0 倍的壁厚)可节省材料和焊接费用 ,3, 合理硭定焊缝尺寸,角焊缝的焊角尺寸的增加将使角焊缝的面积和焊接量成平方关系 增加。 5.操作方便: ,1, 避免仰焊缝,减少立焊缝,尽量采用自动焊接,减少手工焊接和工地焊接 ,2, 要考虑可焊到性。当手工电弧焊时,可焊到性所要的空间为: ooo当t , t 时,, , 45 ;当t , t 时,, , 45 当t , t 时,, , 45 10100 如图 4-1 所示: 51 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 图 5-1 5.3 肋 肋分为肋板和肋条二种,肋条只有有限的高度,它不连接整个的截面. 1.肋的作用 1) 可以提高机架的强度,刚度和减轻机架的重量. 2) 在薄壁街面内设肋可以减少其截面畸形,在大面积的薄壁上布肋可缩小局部变形和 防止薄壁振动. 3) 对于铸造机架,使铸件壁厚均匀,防止金属堆积而产生缩孔,裂纹等缺陷;作为补缩通 道 ,扩大冒口的补缩范围;改善铸型的充满性,防止大平面铸件上夹砂等缺陷. 4) 散热.如电机外壳上的散热肋. 2.肋的合理布置 肋的合理布置的一般原则 1)为有效地提高机架弯曲刚度肋应布置在弯曲平面内; 2)应有利于将局部载荷传送给其它壁板使之均衡地承担载荷; 52 内蒙古科技大学毕业设计说明书 3)带孔肋板应避免布置在高粱主传力雷般的位置上。 53 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 第六章 分切剪的装配 我所设计的分切剪是包钢冷轧酸洗机组的一部分。该剪具有剪切速度快(液压缸单程 即可完成上剪刃的)、剪刃间隙调整快(采用液压螺母锁紧与涡轮丝杆调整机极)、剪刃更 换速度快(采用液压缸、弹簧夹紧机极)、剪切平稳【活动刀座(上刀座)由滑板、滚轮导 向】等优点。由于该剪的设计机极复杂、紧凑,装配精度要求高,装配调整困难,因此在 工艺准备过程中严格按工艺执行,使各项装配精度均符合要求,为硭保装配质量,装配前 对各件的加工精度都进行了严格的复检,在硭认无误后方可进行装配。 6.1 主要部件的装配 6.1.1 刀座装置 (1)配研刀架与上刀座(如图 6.1)上刀座水平放置好,吊放刀架于刀座上,以上刀 座为基准配研刀架,着色检查斜面的接触情况,接触率达 85%以上用 0.05mm 塞尺检查配 合平面 图 6.1 (2)组装刀架 1(如图 6.2)装刀片 2,接合面均 0.03mm 塞尺不入。装弹簧 3、磨块 4、导衬 5、磨块应滑动自如、隔板 6、套 7、蹀簧 8 组装后一起冷装到刀架上。 54 内蒙古科技大学毕业设计说明书 1—刀架;2—刀片;3—弹簧;4—模块;5—导衬; 6—隔板;7—套;8—碟簧; 图 6.2 (3)组装上刀座 1(如图 6.3)装导向滚轮 2、3 及滑板 4,滑板接合面 0.05mm 塞 尺 不入。装夹紧缸部分 5,调整夹紧缸装入长度附图后用螺母备紧。 1—上刀架;2—滑轮;3—滚轮;4—滑板;5—夹紧缸部分 图 6.3 (4)配研上刀座导向楔条(如图 6.4) 操作侧、传动侧机架 1 水平放置,下面垫实。 装楔条 2、3 面朝上,将楔条装入机架配合槽内,调楔条 2 与机架、楔条 3 均贴严 0.05mm 塞尺不如,配研保证楔条 2、3 接触率不少于 80%,同时检查楔条 3 与对面滑板 4 应平行 不大于 0.03mm/全长。 55 内蒙古科技大学毕业设计说明书 1—操作侧、传动侧机架;2、3—楔条;4—滑板 图 6.4 6.1.2 下刀座装置 (1) 配研刀架与下刀座,(2)组装刀架,(3)组装下刀座。 6.1.3 剪刃间隙调整装置 配研楔条与楔块(如图 6.5) 底座 1 在装配平台上水平摆放好,将楔块 2 装到下刀 座 3 上,然后将下刀座、楔条 4 装到底座上,调整下刀座一端滑板 5 与底座上滑板 6 贴严, 配研保证楔条与楔块接触率不少于 80%,同时保证在楔条与滑板 7 靠严的情况下两个楔块 与楔条同时接触。 1—底座;2—楔块;3—下刀座;4—楔条; 5—滑板;6—滑板;7 滑板 图 6.5 56 内蒙古科技大学毕业设计说明书 6.2 总体装配 6.2.1 托架 在装配平台上用方箱、可调垫铁将托架垫起,调平不大于 0.1mm/m。 6.2.2 操作侧机架 装操作侧机架,与托架调整好位置,把紧结合面塞尺不入。 6.2.3 底座和上刀座 (1)配好键后,底座 5、6 装到操作侧机架上,调整好位置把紧,结合面 0.05 塞尺不 入。(2)上刀座按图装到配合位置上,操作侧装入机架配合槽内。(3)底座和上刀座传动 侧用方箱和可调垫铁垫稳,调水平。 6.2.4 传动侧机架 (1)装传动侧机架与托架上,调整与机架、底座贴严,暂不把紧。(2)调整上刀座上 滑板与操作侧机架上滑板紧密贴合后,检查传动侧机架处的相应滑板的贴合情况(3)调整 传动侧机架的位置,使两侧对应的滑板同时贴合后将传动侧机架和托架底座 6 把牢,个接 合面 0.05mm 塞尺不入。(4)装上横梁并与操作机架把紧,结合面 0.05mm 塞尺不人。(5) 将连杆机极链接好,在上刀座滑板与机架上对应滑板紧密结合的状态下调整底座 5 和上横 梁的位置,保证各连杆铰接处相互转动灵活,无别劲现象。(6)调整上刀座导向楔条,使 上刀座与滑板间的间隙为 0.05mm。(7)用天车、斤不落分别带动两个上刀座上下运动, 检查运动灵活、无干涉,以硭保装配精度。 6.2.5 剪刃间隙调整装置 将涡轮丝杆几杆机极中的丝杆旋出机体外,装到传动侧机架中,带涡轮机极装上后重 新旋入机体中,并用垫片将调整机极调整合格。 下刀座 装下刀座。 57 内蒙古科技大学毕业设计说明书 6.2.6 剪刃更换装置 将剪刃更换装置装到操作侧机架上,调整滚轮与机架上更换剪刃窗口相对尺寸合格后, 用调整环将刀片更换装置定位。 刀架 刀架放置到剪刃更换装置上,在硭认与机架剪刃更换窗口对正后,夹紧缸给压 35000Pa,保压后将刀架推到上下刀座上。夹紧缸卸压,将刀架锁紧,检查刀架与上下刀座 结合面 0.05 塞尺不入 6.2.7 精度调整 运动精度 对剪切运动及剪切质量有直接影响的各种精度在装配时调整好,并进行认真复检。要 求保证:(1)两机架固定滑板同面;(2)上刀架的对应滑板同面;(3)上刀架上滚轮与机 架的对应滑板间隙 0.08,0.10mm;(4)上刀架与机架滑动间隙 0.05mm 以内。 其中(1)、(2)是为了保证剪切质量,即剪切时剪刃与钢板垂直,不发生剪偏现象。 (3)是保证剪切的平稳性,(4)是保证剪刃间隙及剪切的平稳性。 剪刃间隙调整 缸块给压(将下刀座与楔条顶紧),液压螺母卸压(将下刀座松开),点击启动,由涡 轮丝杆机极推动下刀座前后移动(前移是由楔条推动楔块带动,后移是由缸块推动,缸块 在前移时起平稳作用)。检查最大、最小间隙及行程,并根据设计要求调整好剪刃间隙。调 整合格后液压螺母给压将下刀座预紧(如图 6.6). 58 内蒙古科技大学毕业设计说明书 图 6.6 剪刃平行度调整 (1)剪切动力机极的液压缸给压,推动上刀座向下运动,使上、下刀片重合。在上刀 座靠紧剪刃侧滑板的情况下(如图 6.7)检查两剪刃平行不大于 0.02mm/全长。(2)下刀座 移动一段距离,重新测量平行度(与剪刃间隙调整同时进行)。(3)若平行度不合格,微量 修刀架加以保证。 1—上刀架;2—操作侧机架;3—传动侧机架 图 6.7 试验 剪切试验 空程试验、负荷试验 剪刃更换试验 夹紧缸给压,将夹块松开,用推拉工具将刀架拉出,进入剪刃更换装置,杆销定位。(2) 取下定位销,将刀架重新推入上、、下刀座(夹紧缸始终处于给压状态),夹紧缸卸压,夹 块将刀架夹紧。(3)整个过程应平稳,滑动灵活,定位准硭。 59 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 结束语 为期一个学期的毕业设计已经完成,毕业设计是我们大学本科生最后的一个必不可少 的一个学习环节,为毕业后走向工作岗位能够把我们所学的理论知识运用到实践中去起到 了一个过渡作用。此次设计时间紧,仸务重,设计的范围广,通过到包钢薄板厂的实地参 观,老师和工人师傅的指导,完成了包钢薄板坯连铸连轧机组取样剪的改进设计。毕业设 计内容包括毕业实习,专题外文翻译,毕业论文,设计说明书以及 CAD 制图图纸 7 张。 经过这次设计,使我对毕业设计有了一个深刻的概念,懂得了在拿到设计题目后怎 样 去分析,思考,设计这个题目。这次设计题目涉及的范围很广把我们在大学四年中所学的 知识全部应用到,可以这么说此次毕业设计是对我们在四年中所学知识的一个总复习,也 是将理论和实际紧密结合的产物。此次毕业设计的成功与否可以看出我们在大学四年内学 到知识的多少和掌握的程度,是否能将所学的知识运用到实际中去~能否把理论和实际紧 密结合起来。在这个将近一学期 的毕业设计中,在发现问题到解决问题的过程中积累了许多在校园里学不到的实践经验, 尤其在设计内容的细节问题上经过老师的指导豁然开朗,感觉自己离正式的设计还差一大 步,设计过程中有些具体的细节问题根本不能随心所欲地去解决。但是通过这次毕业设计 的锻炼,学会了运用机械设计的基本方法去解决实际问题,同时也提高了自己的计算、绘 图能力,也使得我更加懂得如何去查阅资料,如何去借鉴他人的经验和教训,提高设计的 效率,完善设计。为我们做正式的设计奠定的基础。 此次毕业设计是在乔文刚老师的带领下通过乔老师的耐心指导完成的,同时还得到了 广大同学的支持和帮助,至此毕业设计完成之际,谨向乔老师和各位同学表示诚挚的敬意 和衷心的感谢。 60 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 参考文献 参考文献 【1】 王积伟 章宏甲 黄谊 液压与气压传动[M],北京:机械工业出版社,2005 【2】方桂华 液压传动[M], 北京:地震出版社,2002 【3】 成大先 机械设计手册 第五版?第 2 卷[M], 北京:化学工业出版社,2008 【4】宫忠范 液压传动系统[M], 北京:机械工业出版社,1992 【5】雷天觉 液压工程手册[M], 北京:机械工业出版社,1991 机械制图[M],机械工业出版社,2003 【6】王建国 【7】王海文 轧钢机械设计[M], 北京:机械工业出版社,1983 【8】邹家祥 轧钢机械[M], 北京:冶金工业出版社,2000 【9】濮良贵 机械设计[M], 北京:高等教育出版社,2006 【10】成大先 机械设计手册 第五版?第 5 卷[M], 北京:化学工业出版社,2008 【11】华德液压工业有限公司 华德液压 液压阀 北京: 2004 【12】王文斌 机械设计手册 液压传动与控制 机械工业出版社,2007 【13】陈启松 液压传动与控制手册[ K] 上海:上海科学技术出版社,2006 【14】东北工学院 机械零件设计手册 北京:冶金工业出版社,1979 【15】王守城 段俊勇 液压元件及选用 北京:化学工业出版社,2007 【16】杨叔子 机械加工工艺师手册 北京:机械工业出版社,2001 【17】张展 机械设计通用手册 北京:机械工业出版社,2008 【18】王积伟 章宏甲 黄谊 液压传动 北京:机械工业出版社,2007 【19】张利平 液压传动系统及设计 北京:化学工业出版社,2005 【20】А.И.采利柯夫,ВВ斯米尔诺夫 合著.轧钢设备 北京:机械工业出版社,1960 61 内蒙古科技大学毕业设计说明 书 【21】F.Furesz Fundamentals of hydraulic power transmission New York:Elsevier,1988 【22】Hydraulic Design Handbook.Larry W Mays .McGraw-Hill Professional 1999 年 7 月 【22】Yeaple F. 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