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內蒙古科技大學
本科生畢業(yè)設計說明書
題 目：連鑄小方坯液壓剪切機液壓系
統(tǒng)設計
學生姓名：白志峰
學 號：200440401101
專 業(yè)：機械設計制造及其自動化
班 級：機2004-1班
指導教師：喬文剛 副教授
I
內蒙古科技大學設計說明書
連鑄小方坯液壓剪切機液壓系統(tǒng)設計
摘要
剪切機廣泛地被運用在軋鋼機械中，本文中涉及的是連鑄機采用剪切機對各種型號的鋼坯進行定尺處理。液壓剪切機比火焰切割機運行成本低，而在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產生出更大的動力；同樣在同等的功率下，液壓裝置的體積小、重量輕、結構緊湊。所以從各種角度看選擇液壓剪切機是比較合理的。液壓剪切機是用液壓作為主傳動的剪切機，該剪切機采用平行刀片式的下切式。下切式剪切機的上下兩個刀片都是運動的，但剪切扎件的動作是由下刀片來完成的。目前被廣泛應用于初軋和鋼坯車間。
剪切機液壓系統(tǒng)主要由三部分組成。分別是下刀臺系統(tǒng)、輥道小車驅動系統(tǒng)和上刀臺抬升系統(tǒng)。其中下刀臺剪切系統(tǒng)主要控制下刀片的進刀和快退；輥道小車驅動系統(tǒng)主要用于前進時保持剪切機與鋼坯同速，剪切完成后快速返回；上刀臺抬升系統(tǒng)用來移動上刀臺。其中下刀臺剪切缸單獨采用變量泵驅動，而輥道下車油缸和上刀臺抬升缸共用一個定量泵，其動作由換向閥實現(xiàn)。
關鍵詞：剪切機 、 輥道小車 、 油缸
Abstract
Shearing machine is widely used in steel rolling machines,this paper introduces the continuous casting machine by useing shearing machine to handle various types of steel billet. Hydraulic shearing machine has lower operating cost than flame cutting machines. However, in the same volume, the hydraulic device generates mush power than electrical equipment. In the same power, the hydraulic device small volume, light weight and compact structure. So from various perspectives, choosing hydraulic shearing machine is more reasonable. Hydraulic
shearing machine is a kind of shearing machine that uses hydraulic pressure as the main drive. It chooses the down-cut sheet of parallel slice. The up-cut sheet and the down-cut sheet of down-cut shearing machine are movable, but the action of shearing the rolled piece is done by down-cut sheet. At present, it is widely used in the workshop of bloom and billet.
The hydraulic system of shearing machine mainly consists of three parts: the system of down-cut bed, the driving system of table roller vehicle and the system lifted by top-cut set. Its down-cut bed’s shearing system. Mainly controls advancement and retreat of the down-cut slice. The driving system of table roller vehicle is used to keep the shearing machine having the same speed with billet and resets quickly after finishing shearing. The lifting system of top-cut table can drift the top-cut bed. And the shear cylinder of down-cut bed is driven by variable pump independently, while the cylinder of table roller and lifting vat of top-cut bed are used a quantitative pump, and the operation is done by using reversing valve.
Key words: shearing machine；table roller vehicle； fuel tank
目錄
摘要 ………………………………………………………………………………I
Abstract …………………………………………………………………………II
第一章 緒 論………………………………………………………………………1
1.1 連鑄連軋技術的簡介………………………………………………… 1
1.2 剪切機的類型、特點及選型………………………………………… 4
第二章 液壓剪切機的設計計算………………………………………………… 7
2.1 剪切機結構參數(shù)的確定……………………………………………… 7
2.1.1刀片行程…………………………………………………………… 7
2.1.2刀片尺寸的確定…………………………………………………… 8
2.1.3剪切機理論空行程次數(shù)…………………………………………… 9
2.2 剪切機能力參數(shù)計算……………………………………………………9
2.2.1剪切過程分析……………………………………………………… 9
2.2.2平行刀片剪切機的剪切力與剪切功………………………………10
第三章 剪切機液壓傳動系統(tǒng)的設計與計算……………………………………13
3.1 剪切機的設計要求與參數(shù)……………………………………………13
3.1.1設計要求……………………………………………………………13
3.1.2設計參數(shù)……………………………………………………………13
3.2 進行工況分析，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)…………………………14
3.2.1液壓缸的載荷計算…………………………………………………14
3.2.2初選系統(tǒng)的工作壓力………………………………………………17
3.2.3液壓缸的主要結構尺寸計算………………………………………18
3.2.4各工況所需時間及速度的計算……………………………………22
3.2.5液壓執(zhí)行元件實際所需流量的計算………………………………23
3.2.6液壓執(zhí)行元件實際工作壓力的計算………………………………24
3.2.7擬定液壓系統(tǒng)工況圖………………………………………………25
3.3 制定液壓系統(tǒng)基本方案和擬定液壓系統(tǒng)圖………………………… 26
3.3.1制定基本方案………………………………………………………26
3.3.2擬定液壓系統(tǒng)圖……………………………………………………31
3.4 液壓元件的選擇………………………………………………………32
3.4.1 液壓泵的選擇…………………………………………………… 32
3.4.2 電動機功率的確定………………………………………………34
3.4.3 液壓閥的選擇……………………………………………………35
3.4.4 油管內徑的確定…………………………………………………36
3.4.5 油箱的有效面積的確定…………………………………………38
3.5 液壓系統(tǒng)性能驗算……………………………………………………38
3.5.1 驗算回路中的壓力損失………………………………………… 38
3.5.2 驗算液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升………………………………………… 46
第四章 液壓缸的設計計算………………………………………………………51
4.1 計算液壓缸的結構尺寸……………………………………………… 51
4.1.1 缸筒長度L…………………………………………………………51
4.1.2 最小導向長度的確定…………………………………………… 51
4.2 液壓缸主要零部件設計………………………………………………52
4.2.1 缸筒……………………………………………………………… 52
4.2.2 活塞……………………………………………………………… 55
4.2.3 活塞桿的導向套和密封………………………………………… 55
4.2.4 緩沖裝置………………………………………………………… 56
4.2.5 放氣裝置………………………………………………………… 56
4.2.6 油口……………………………………………………………… 57
第五章 閥板的設計………………………………………………………………58
4.1 閥板連接概述…………………………………………………………58
4.2 閥板的設計……………………………………………………………58
4.2.1 確定閥板的數(shù)量………………………………………………58
4.2.2 液壓元件位置的布置…………………………………………59
4.2.3 閥板材料及孔徑的確定………………………………………59
參考文獻 …………………………………………………………………………60
結束語 ……………………………………………………………………………62
VI