1580mm热带钢连轧机-热卷箱液压站设计

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毕 业 设 计

设计题目:1580mm热带钢连轧机-热卷箱液压站设计

系 别: 机电工程系 班 级: 08机本3班 姓 名: 指 导 教 师:

2012年

6月

2 日

1580mm热带钢连轧机-热卷箱液压站设计

摘 要

液压系统是在近年来广泛应用于工业生产实践的一门学科。在轧钢设备中,它作为一个系统存在就好象人体中的血液循环系统一样重要。它不仅是轧机中一个很重要的动力源,而且还是轧机控制系统的重要组成。

热卷箱是安装在热连轧生产线粗轧机与精轧机的中间,其作用是将粗轧机轧出的中间坯利用无芯卷取方式卷绕成卷,这样使中间坯的头部处于卷芯而尾部处于卷尾,然后立即开卷,送入精轧机边开卷边轧制。本次设计中,通过多次现场调研,完成了热卷箱液压站的设计,并将其整理成相关文献资料。

关键词:热卷箱 带钢 粗轧机 液压站

Design of 1580 mm Steel rolling Mill-even Tropical Heat Coil Box Hydraulic Pressure

Station

Abstract

Hydraulic system is widely used in industrial production practice discipline in recent years. In rolling equipment, it just is like in the human body's blood circulation system important as a system exciting. Not only it is a very important power source in a rolling mill, but also is an important component of the mill control system.

Hot coil box is installed in the middle of strip mill production line and the stands of thick, and its function is rough mill rolling out the middle of billet coreless winding way winding rolls, such making that characterize the head in the middle core and the tail in the chapter, then immediately open book, into the stands of open book edge rolling. This design, through the many on-site investigation and research, and completed the hot coil box hydraulic pressure station design, and arranged them into relevant documents.

Keywords: hot coil box striped steel roughing mill hydraulic station

目 录

1 引言 ................................................................................................................................ 1 2 绪论 ................................................................................................................................ 2

2.1液压技术概述 ....................................................................................................... 2 2.2液压传动系统组成 ............................................................................................... 3 2.3液压传动的优缺点 ............................................................................................... 4

2.3.1液压传动的优点 ......................................................................................... 4 2.3.2液压传动的缺点 ......................................................................................... 4 2.4本课题主要研究内容 ........................................................................................... 5 2.5设计步骤 ............................................................................................................... 5 3 热卷箱液压系统的设计 ................................................................................................ 8

3.1热卷箱液压站的要求及参数 ............................................................................... 8 3.2确定主要参数 ....................................................................................................... 8 3.3拟定液压系统原理图 ........................................................................................... 8

3.3.1液压回路的选择 ......................................................................................... 8 3.3.2拟定液压原理系统图 ............................................................................... 11 3.4选择液压元件 ..................................................................................................... 12

3.4.1液压泵与电机的选取 ............................................................................... 12 3.4.2 液压阀与辅件的选择 .............................................................................. 15 3.4.3管道尺寸的确定 ....................................................................................... 16 3.5液压系统的验算 ................................................................................................. 17

3.5.1压力损失的计算 ....................................................................................... 17 3.5.2冷却器的确定 ........................................................................................... 18

4 液压站的设计 .............................................................................................................. 19

4.1油箱有效容积的确定 ......................................................................................... 19 4.2油箱的结构设计 ................................................................................................. 19

4.2.1油箱简介 ................................................................................................... 19 4.2.2结构设计 ................................................................................................... 20 4.2.3油箱结构 ................................................................................................... 20 4.3 液压泵与电动机之间连接的设计 .................................................................... 21 4.4 过滤器的选型 .................................................................................................... 22 4.5 液压泵站的几种结构形式 ................................................................................ 24

4.5.1 各种布置的比较 ...................................................................................... 24

4.5.2 布置方案的选定 ...................................................................................... 25 4.6油箱附件的设计 ................................................................................................. 25 4.7绘制结构图 ......................................................................................................... 28 5系统小结 ....................................................................................................................... 30 6 结论 .............................................................................................................................. 32 谢辞 .................................................................................................................................. 33 参考文献 .......................................................................................................................... 34 外文资料 .......................................................................................................................... 35

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1 引言

制造业的发展兴起可以追溯到几百年以前,最重要的其中一个标志就是工具的制造。可见,制造工具对人类的发展产生了极其巨大的影响。从某种程度上说,工具水平是否先进决定着生产力的提高、发展与变革,是伴随着劳动工具的发展与变革。所有发达国家的工业基础是制造业,制造业也成为衡量一个国家综合国力的重要体现。在制造业中,液压系统又算是制造业的基础,得到了各个国家的高度重视,特别是在当今以知识为驱动的全球化经济浪潮之中,由于市场竞争的加剧,各种新的液压系统、以及制造加工方法不断出现,推动着我们的社会不断的向前发展。

液压系统是现代工业的基础,它的技术水平在一定程度上就决定了产品的质量与市场的竞争力。目前,液压技术及产品越来越趋于智能化、电子化、高压化、复合化、节能化、小型化、并且具有长的寿命、高的可靠性能、低污染、地震动、低噪音等,主要目的是出于对产品的安全、可靠、节能、环保、自动等的要求考虑。

液压式每个机制制造方面目前普遍的,它可以节省人力物资,效率相对高,大批量生产,操作方便,结构合理,成本低,适合一般群体所承受的能力。

1580mm热带钢连轧机-粗轧机伺服液压站是冶金行业连铸连轧设备中用于钢坯轧制时的关键设备,热卷箱液压站的作用是结合电气控制对热卷箱及飞剪上的液压控制提供合理压力油。该液压站及控制系统用于向热卷箱及其热卷箱前侧导板,飞剪前侧导板,转鼓式飞剪等机械设备上的液压执行机构提供压力及控制油源。以使各液压缸按照工艺要求完成所规定的各种动作。

本液压站及控制系统由蓄能器装置、油箱装置、电机泵装置、循环过滤冷却装置、回油过滤装置、控制阀台及连接管路和各种管路附件组成

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2 绪论

2.1液压技术概述

液压传动与控制简称为液压技术,它是以液压为工作介质,利用液体的静压能实现信息、运动和动力的传递及工程控制的技术,其工作原理是基于流体力学的帕斯卡原理,所以又称为容积式液压传动或静液传动。

当今,液压技术在实现高压、大功率、高度集成、高速、低噪声、长寿命等方面已经取得了很大的发展,在完善伺服控制、电液比例控制、数字控制等新兴技术上也取得了许多突破。此外,液压元件与系统在计算机辅助设计、微机控制、计算机仿真、优化等方面,取得了显著的成绩。

第一个使用液压原理的是在1795年由约瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)在英国伦敦以纯水作为工作介质,并且以水压机的形式在工厂里取得了使用产生了很好的效果由此产生了第一台的水压机。后来经过不断地实验他用油替代水,性能有了很大提高。

世界上第一次大战(1914-1918)之后液压传动得到了广泛的应用,尤其是1920年之后的时间段,取得了可观的成果。液压元件作为产品进入正规的工业生产阶段是在 十九世纪末二十世纪初的几十年间年间。维克斯(F.Vikers)发明的压力平衡式叶片泵是在大约1925 年,他的发现为近代液压元件工业的传动以及使用建立奠定了坚实的基础。到二十世纪初期康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究以及在1910年他在液力传动(液力联轴器、液力变矩器等)方面的突出贡献,使得在这两个领域液压得到了很大的发展。

工程机械发展动向与液压技术发展趋势要求发展适用于大型工程项目及适应新的作业环境所需要的产品,要求发展产品的多样化与不断提高其性能,主要发展方向是:

· 小型化 发展操作优良的、小型的产品。 · 高速化 改善移位和方向变换性能提高速率。 · 高效化 提高机械效率并且保护环境减少能源损耗。

· 大型化 主要针对发展大型、专用工程机械如填海工程、水利建设等。 · 轻型化 安装简单并且搬运性能良好。 · 提高机械的耐久性能和早期故障诊断。

· 机电一体化 根据各种作业模式实现液压系统与发动机综合控制以能达到自动化的目的。

· 改善机械的操作性能、提高舒适性利用电子操作器减轻操作人员的劳动强度与劳动环境。

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工程机械中液压系统的发展动向

· 节省能耗 要求提高各种液压元件的总效率并且减少管路中的各种压力损失,减轻液压元件的重量,实现元件的小型化,提高系统控制性能和减少泄漏。

· 高压化 开式系统压力35Mpa,闭式系统压力可达50Mpa,实现高压化,需要在气蚀、缸的密封、高强度材料、阀门的间隙泄漏、摩擦磨损、新型管件等方面开展研究。

· 采用电控开关,可实现智能化和自动化。挖掘机中采用电子控制,可以自动选用作业模式和实现复合动作机能。

· 减少其外部泄漏,大力发展零泄漏系统。 · 降低振动与噪声,尽力降低泵噪声。

· 提高产品清洁度,保证产品可靠度,要求元件出厂内部残留油液达到NAS8~10级,要求元件制造厂建立质保体系。

· 故障诊断、便于维护。

在二十世纪五十年代初期我国也开始于液压的工业发展,液压元件最初的应用是在机床和锻压设备当中。六十年代液压在我国获得较大发展,渗透到各个工业部门,在机床、船舶、航空、农业机械、工程机械、冶金、汽车、石油以及军工等工业中都得到了普遍的应用。同时,各种新元件的应用、系统计算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作,也取得了显著成果。

目前,我国的液压元件已经从低压到高压形成了系列,并生产出许多新型元件,如插装式锥阀、电液比例阀、电液伺服阀、电业数字控制阀等。我国机械工业在不断引进国外液压新技术并在此基础上认真消化并同时推广新技术产品同时也加大对国产液压产品的研制、开发工作,加强其产品的质量以及产品可靠性和新的技术应用的研究工作,多采用国际标准,在国内合理调整产业结构,对一些性能很差且不符合国家标准的液压件产品逐步对其进行淘汰。随着我国科技的迅速发展和经济的实力的提高,液压技术将越来越多的应用在机械设备上。

2.2液压传动系统组成

液压系统主要由:动力元件(液压泵站)、执行元件(液压缸或液压马达)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。

1)动力元件(液压泵站)它将电动机(或其他原动机)的机械能转换成工作介质的压力能,是液压传动中的动力部分。

2)执行元件(液压缸、液压马达)它是将液体的压力能转换成机械能。其中,油缸做往复直线运动,马达做旋转运动或摆动运动。

3)控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调

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节速度,从而满足工作需求,并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制,从而实现工作循环。

4)辅助元件除上述三部分以外的其它元件,主要包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、加热器、管件、各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式)、阀门类、快换接头、软管、测压接头、管夹及油箱等,这些虽被称为辅助元件,但它们的作用十分重要。

5)工作介质是指各类液压传动中的各种液体,通常称作为液压油,它是能量的载体,是能量转换的重要依据。

2.3液压传动的优缺点

2.3.1液压传动的优点

(1)重量轻、体积小,例如相同功率液压马达的重量只有相同功率电机的10%~20%。因此产生的惯性力小,在突变事件中,小的惯性力冲击小。

(2)牵引速度可以在一定范围内自动调节,驱动装置能无极调速,且调速范围广且任然能保持较高的效率。

(3)方向改变容易,在电机旋转相同的方向下,可以迅速变速和无冲击地变换方向。

(4)液压泵和马达以及原件之间用油管连接,在空间布置上更容易且相互之间不易干涉。

(5)液压传动工作介质具有一定吸镇能力,使得元件之间传动平稳运转时能自行润滑,磨损小,散热性能好使用寿命长。

(6)操纵以及控制方法简便实用,且容易实现自动化。

(7)液压元件实现了标准化、通用化、设计系列化、有利于制造和推广使用。

2.3.2液压传动的缺点

(1)液压元件的制造精度要求较高,造价较贵。使用、维护要求有一定的专业知识和较高的技术水平。

(2)液压传动以液体为工作介质,在液压元件中相对运动的摩擦副间无法避免泄露,再加上液体压缩性及管路弹性变形等因素,难以实现严格的传动比。油液泄露造成环境污染、石油资源浪费,油液燃烧可能导致重大事故。

(3)液压传动效率低。液压系统中能量要经过两次转换,能量转换及传递过程中存在损失。加之对液压系统能量利用不尽合理等原因,使得效率偏低。

(4)液压传动对油温变比较敏感,这会影响它的工作稳定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作,一般工作温度在-15℃~60℃范围内较合适。

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(5)液压传动在能量转化的过程中,特别是在节流调速系统中,其压力大,流量损失大,故系统效率较。

2.4本课题主要研究内容

根据设备要求对热卷箱液压站进行分析、方案论证、最终设计出适合主机的液压站,结合所承担的课题明确设计要求。

在实习、调研及查阅文献基础上,论证并拟定热卷箱液压站总体设计方案。 对液压传动系统进行功能原理设计,绘制系统原理图,进行相关计算及元件选择。

进行液压传动系统的结构设计,绘制其装配图及全部零件图。

2.5设计步骤

液压系统的设计步骤大致如下: 1)明确液压系统设计要求 2)液压系统的工况分析

在开始设计液压系统时,首先要对机器的工作情况进行详细的分析,一般考虑下面几个问题:

确定哪些运动需要液压传动来完成;

确定各个工作的顺序和各个执行元件的工作循环;

确定液压系统的主要工作性能,例如:执行原件的运动速度、调速范围、最大行程以及对运动平稳性的要求等;

确定各执行元件所承受的负载及其变化范围。 3)确定液压系统的主要参数

压力和流量是液压系统中两个最主要的参数,这两个参数是计算和选择液压元件、辅件和原动机规格型号的依据。要确定液压系统的压力和流量,首先必须

根据各液压执行元件的负载循环图,选定系统压力;系统压力一经确 定,液压缸有效面积即可确定;然后,根据位移-时间循环图(或速度-时 间循环图)确定流量。

4) 拟定液压系统原理图

拟定液压系统原理图一般要考虑一下几个问题: 采用何种形式的执行元件; 确定调速方案和运动换接方法; 如何完成执行元件的动作要求;

系统的调压、卸荷及执行元件的换向和互锁等要求; 压力测量点的合理设置等。

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或三个小时但工作量不改变。

当工作是在一定的时间内完成,这就叫做“功率。{功率=(力X距离)/时间。}一个常见的单位标准衡量是马力——这一术语取自时最早期人可以感受到一匹马的力量。这使得普通人评估新的力的手段,如蒸汽机。功率是做功的速率。一马力定义为体重在磅(力量)一匹马能举起一英尺(距离)在一个单位时间。对于普通的马力原来是550磅每秒。改变时间60秒(一分钟),通常它是表达为每分钟33000磅。

忽略压缩性是必要的,因为石油可以被压缩但在液压回路中只有少量被压缩数量非常小。通常情况下,液体被认为是不可压缩的,但几乎所有的液压系统有一些空气困扰在他们中。空气泡沫是如此的小甚至没有良好的视力的人不能看见它们,但是这些气泡允许大约0.5%的可压缩性每1000 psi。应用这个小数量的可压缩性确实有不利影响包括:单独的空气油增强器;运作体制在非常高的循环率;伺服系统,维护定位或压力;和电路,包含大量的液体。在这个书,当你考虑回路的可压缩性是一个因素,它将指出如何减少或允许它。

另一种情况,使它看起来更有可压缩性比先前说过的当管道,软管,和缸管扩大当加压时。这需要更多的液量提供压力来完成执行所需的工作。此外,当气瓶推一个负载,机器成功抵制这个力会延长,又要求更多的液体进入气缸来完成这使得其的周期延长。

任何人知道,气体是可压缩的。一些应用使用此功能。在大多数流体动力回路中可压缩性有海;在许多时候,这是一个缺点。这意味着最好是在液压管路中消除所有残存的空气这样系统拥有更短的循环周期并且使系统更加严格。

波义尔定律

波义尔定律对气体状态:对于相对较低的压力,绝对的理想气体的压力与保持在恒定的温度的气体的体积成反比。这意味着如果一个十立方英尺的空气体积当挤进了一辆一立方英尺集装箱时,压力增加十倍。(10 X 14.7 psia = 147psia。)注意,压力是用帕表述。

在上面的例子中,当十立方英尺的空气被挤进一个立方英尺空间,给出了不同压力。看看压力表指针,减去一个大气从147 - psia读数。(147 psia 14.7 psia = 132.3 psig。)计算压缩空气的数量在一系统中,总是使用绝对压力,或psia,不是psig。例如: 对于圆柱体在图1 - 6包含8立方英尺的空气在70 磅/平方英寸。对压力增大,当一个外力推动活塞回溯到后面的空间活塞空间是两个立方英尺吗?很明显,压力也会增加四倍。起初它看上去可能容易取70 psig X 4 = 280 psig,但这个答案是错的。正确的答案,衡量压力必须更改为绝对压力。在这种情况下通过添加一个气氛70 psig阅读。(70 psig + 14.7 = 84.7 psia psia。)现在-psia乘以84.7所施加的压力4倍看看绝对压力是当钢瓶停在一立方英尺卷 (84.7 X 4psia = 338.8)时。最后,回到压力表指针,减去一

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个大气从绝对的压力。(338.8 psia 14.7 psia = 324.1 psig。)请注意,正确的压力是44.1 psig高于压力表指针。

两个前情况下温度不变是不可能存在,但要注意的是,该规律说保持恒定的温度。压缩气体总是增加其温度因为热量大量挤进一个较小的空间。第二定律说,如果气体的温度升高增加的压力不会扩大。

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10

双筒过滤器2

SRLF850?10 1000L/min

360L/min

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

电磁先导溢流阀 DBW20A350 31.5MPa 单向阀 蝶阀 减震喉 减压阀 减压阀 减压阀 测压接头 蓄能器

RVP20

260

300

20MPa 0.45MPa

D941X?10P 1MPa

12MPa 1MPa 5MPa

DR15G7 DR15G7 DR15G7

20MPa 20MPa 20MPa

150 150 150

PPT?3

NXQAL63

40MPa 31.5MPa 31.5MPa

13MPa

蓄能器安全球阀 AQF?L40H2

21 22 23 24 25 26 27 28

蓄能器扎紧箍 高压球阀 高压软管 高压软管 散热器 电接点温度计 加热器

NXJA5 31.5MPa

CGZQ?L25 70124 371LT?8 GLL4?20

WSSX?413

HRY4 4KW

液位控制继电器 YKJD24/110

3.4.3管道尺寸的确定

油管内径尺寸一般参照选用的液压元件接口尺寸定,故相应的管路尺寸如下: 参照PV180L1K8T1NFFV型柱塞泵各个油口的尺寸,则确定出泵油口的高压胶管的公称内径为31.8mm,暂定长为3m。卸油口的公称内径为12.7mm,暂定长为3m;泵进油口则选用80×4无缝钢管,长度为3m,主吸油管路为168mm无缝钢管,长度为6m。

从泵出口处的阀块通往蓄能器和执行元件的管路则选用50×4mm无缝钢管,长度约为40m,共两路。

参照螺杆泵HSNH660-40W1各个油口的尺寸,确定吸油口为140×7mm无缝钢管,长度为0.5m。出油口则选用公称内径为114mm,暂定长度为1.8m。

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从螺杆泵出口阀组通往过滤器,冷却器以及回油箱的管径则选取114,长度约

为6m。

主回油路承担着很大的流量,需要选取较大管径钢管,定为114mm无缝钢管,长约100m。蓄能器二级回油路则选用50?6mm无缝钢管,长约5m,共四路。从安全球阀出来的三级回油管路为30?2mm钢管,长约0.5m,共3路。

3.5液压系统的验算

3.5.1压力损失的计算

根据《机械工程师手册》选用L-HL32液压油,考虑到这种液压油的最低温度为15?,查得15?时该液压油的运动粘度??150cst?1.5cm2/s,液压油的密度

??920kg/m3。

运动部件上升时的最大速度v1?15mm/s,由表3.3知最大流量为4.52L/min,管径d?6mm,液压油在管路中的速度:

q4×4.52×1000?===267cm/s

?260×3.14×0.62d4由此计算雷诺系数:

18.08×1034qvdRe=?=2=?d?60×?×6×103×1.5×10=106.8<2320

4可见油液在管道内流态为层流,各工况下的液流均为层流,其沿程阻力系数

?=75Re=75106.8=0.71。

沿程压力损失?p1?1为:

l?v25920?2.672?p1?1???0.71???1.7MPa ?3d26?102查得3WE6J50换向阀的压力损失为0.05MPa,4WE6J50换向阀的压力损失为0.05MPa,Z2S6?40液压锁的压力损失为0.025MPa,Z2SF6单向节流阀的压力损失为0.025MPa,则上升是的总压力损失?p1?1.85MPa。

下降时的压力损失,由于下降时主要靠负载自重,泵源压力主要是开启各种阀,且流量较小,故损失必大于上升时的系统损失,为?p2=2.5MPa。

则泵出口压力p?2??p1??p2?10.34MPa?16.54MPa,上述验算表明,无需改变原设计。

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3.5.2冷却器的确定

液压系统工作时所损失的能量必然转化成热能,是液压系统的油温升高。油温升高后会产生很多不良后果,如油温上身,油液粘度很快下降。泄露增大,容积效率降低:油温升高还会使油液形成胶状物质,堵塞元件小孔和缝隙,使液压系统不能正常工作等,因此需要采取降温措施来控制液压系统的发热升温。

根据现场调研,20MPa管路压力损失pS2=2.7MPa。按损失全部用来系统发热计算:

A?PCK?tm 其中k=0.9,qi为泵的额定排量,T取60s,带入数据得出: PL=2.3×104W

C,最高油温为55°C,首先计算油箱的 根据现场调研,夏季室温约为40°自然散热:

PT?Ak?t 其中A为油箱的散热面积

A=3×1.5+1.5×3×0.75×4+3×1.5×0.25×0.5=15.06m2

?t?55-40?15?C 查表得k=14

即:PT=15.06×14×15=3.2KW 很明显 PT

必须的散热面积公式为:

PCA?K?tm' ?tm?0.5(t1?t2)?0.5(t1'?t2)

C 其中:t1:进口油温 取55°C t2:出口油温 取45°C t1':进口水温 取40°'C t2:出口水温 取50° 则可以计算出?tm?5m2

查询GLL系列散热器说明书得k=230。带入计算得A=19.5m2 对照说明书选取散热器的型号规格为GLL4-20L

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4 液压站的设计

液压站是由液压泵组、液压油箱及液压控制等三部分组成。在开式传动的油路系统中,油箱是必不可少的,其上一般装有空气过滤器、滤油器、清洗孔、液位指示器、温度计等,它的作用是贮存油液、净化油液,使油液的温度保持在一定的范围内,以及减少吸油区油液中气泡的含量。因此,进行油箱设计时,要考虑油箱的容积、布局等问题。

4.1油箱有效容积的确定

由上述系统温升的验算部分可知,初选液压油箱的容积1800L,考虑到设备停止运转后,设备中的油液会因重力自行回流到油箱,为了防止油液溢出油箱,油箱中的液位不能太高,因此油箱的容积就应相应变大;同时本设计要求将液压元件尽可能多的安装在油箱上,故油箱的表面积要满足一定要求,综合油站的结构图,最终确定油箱的容积为8m3,在不考虑油箱支腿的前提下,其尺寸比为4:1.7:1.2,这样不仅安装位置可以得到满足,而且液压油箱的容积扩大有利于提高冷却效率。

4.2油箱的结构设计

4.2.1油箱简介

通常油箱可分为整体式油箱、两用油箱和独立油箱三类。长期以来,液压油箱的结构型式,基本上是由矩形板折边压形成四棱柱,再用封板堵住而构成。箱体是经四次压圆角,接头外焊接而成的。这种结构的液压油箱制造工艺较差,主要表现在箱体钢板下料时要求的精度较高;压形的反弹量因每次供货钢板的机械性能不同有所不同,导致箱体的圆角与衬板的半径吻合不良;生产效率低,但其制造简单,加工方便。

·整体式油箱是指在液压系统或机器的构件内形成的油箱。 ·两用油箱是指液压油与机器中的其他目的的用油的公用油箱。 ·独立油箱是应用最为广泛的一类油箱。

独立油箱常用于工业生产设备,一般制成矩形,也有圆柱形或油罐形,通过计算可以发现,在材料用量相同的情况下将油箱制成圆柱形所获得的体积比矩形的大,所以初步选定油箱形状为圆柱形,电动机的外形一般也是圆柱形的,将电动机和油箱连接在一起后,其形状还是比较规则、美观和统一的。

此次设计的油箱采用焊接式,油箱壁通过焊接结合在一起,油箱支脚焊在油箱侧壁低端,支脚利用其螺纹孔和固定底板连接。此油站用于古冶不锈钢厂的连铸车间,其生产过程中产生的灰尘和氧化铁的沉积物会增加腐蚀,而且近海区的腐蚀也很明显,故油箱材料采用1Cr18Ni9不锈钢。

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4.2.2结构设计

本设计中液压油箱采用钢焊接的分离式,设计时应注意以下几点:

1)油箱要有足够大的容积,这样既可满足足够的储油量,还能提供相应的散热需求,而且设备中的油回流时还能避免过满溢流,同时还为液压元件的安装提供了足够的空间;

2)吸油管与回油管之间的距离要尽可能的大些,在两者之间应设置隔板,以增大液流循环的途径,从而提高散热、分离空气及沉淀杂质的能力,而且隔板设置一般相对简单易做。

3)防止杂质侵入,保持油液清洁,在结合面位置应加相应的密封填料、密封圈、密封胶、组合垫圈等密封件;为了油箱吸入干净的空气,在盖板上装有空气过滤器,通气一般都由这个空气过滤器来完成,由于油箱很大所以要有单独的注油口;为了便于放油,箱底要有一定的斜度,并在最低处设置相应的放油螺塞;为了便于油箱内部的清理,应设置清洗孔。

4)为了减小所占空间位置,以及便于工作人员的操作、检查、调节,应将尽量多的液压元件安放在集中的部位—油箱两侧。一般装有阀组、空气过滤器、各种仪表、相应的检测报警装置。

5)油箱侧面要设置液位计(带温度计),以监测液位(温度)及观测加油量。 6)液压装备从开始装配,到最终送到用户手里,要经过反复装卸,所以要在液压装置整体上、部分部件上设置吊耳、吊环或吊钩。

7)一般油箱还有考虑防锈措施,但本油箱选用不锈钢材质,故不用做特殊处理。

8)液压系统在工作时,因为各种损失,会产生大量的热,从而使油温升高,直接影响系统的正常工作,综合系统温度的验算部位,应设置冷却设备。

9)减少油箱噪音,防噪音问题已是现代机械装备设计中必须考虑的问题。 油路系统的噪音来源以泵站为首,因此,进行油箱设计时,从下列几方面减轻 噪音:

用地脚螺栓将油箱牢固固定在基础上;

油泵排油口用橡胶软管与阀类元件相连接或采用减震器等; 回油管路尽可能使用粗管。

4.2.3油箱结构

油箱的总容量包括空气容量和油液容量两部分。油液容量是指油箱中油液量最大时,即液面在液位计的上限时的油液体积。在最高液面以上要留出总容量的10%-15%的空气容量。

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