预精轧机保护罩升降装置液压系统设计.pdf

第 4期 总第 1 7 9期 2 0 1 3年 8月 机 械 工 程 与自 动 化 ME CHANI CAL ENGI NEERl NG 8 L AUT0MATI N NO ．4 Au g． 文章编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 3 0 4 0 0 7 8 0 2 预精轧机保护罩升降装置液压 系统设计 杜 星 ，郭国瑞 ，钟 家怡 1 ． 山西 昆明烟草有限责任公 司，山西 太 原0 3 0 0 1 2 ；2 ． 柳工机械 工程股份 有限公 司．广 西 柳州 5 4 5 0 0 7 摘要 预精 轧机保 护罩在高速线材 的安全 生产 中起着举足轻 重的作用 。针对其应具备灵 活的开启 、关闭和定 位 准确等要求，设 计 了一种预精 轧机保 护罩 升降装 置液压 系统．以保证其在 生产过程 中安全 可靠。 关键词 预 精轧机保 护罩 ；液压 系统 ；升 降装置 中图分类号 ；T G3 3 3 ． 4 z T P 2 7 3 文献标识码 A 0 弓 I 言 预精轧机组在高速线材生产中的主要作用是继续 缩减粗中轧机组轧出的轧件断面 ， 为精轧机组提供轧 制成品线材所需的断面形状正确 、 尺寸精确并沿全长 断面尺寸均匀、 无 内在和表面缺陷的中间料， 从而提高 线材成品精度并减少精轧工艺故障。当代高速线材轧 机 的重要特点是在保证生产安全 的前提下 ， 提高轧制 速度 、 产品质量和设备效率。轧机保护罩的稳定性 ， 在 线材安全生产中起着举足轻重的作用 。 在线材生产过程中， 保护罩处于闭合状态 ； 在停产 检修过程中， 保护罩处于开启状态 ， 以便工作人员进行 检修 、 维护等工作。在开启状态下保护罩一定要 定位 可靠 ， 不能滑落， 以确保工作人员 的人身安全。为此， 本文对预精轧机保护罩升降装置液压系统进行设计 ， 选 择液压缸作为驱动装置 ， 采用液压锁紧机构， 能够保证 预精轧机保护罩保持原位不动， 达到定位可靠的目的。 1 液 压 系统设计 预精轧机保护罩升降装置通常包括立柱、 驱动机构、 连杆机构、 保护罩、 保护盖和铰链等部分， 如图 1 所示。 图 2为预精 轧机保护 罩升降装 置液压 系统 原理 图。该系统主要包括泵空载启 动、 保护罩上升 、 保护罩 下降和保护罩锁紧 4个工况 ， 同时还有冷却、 加热和过 滤 3个功能 。表 1 为预精轧机保护罩升降装置电磁铁 动作顺序表 。 1 ． 1 泵 空载 启动 按下启动按钮 ， 液压泵启动 ， 此时系统中所有电磁 铁均处于失 电状态 ， 液压泵输 出的油经电磁溢 流阀流 回油箱 泵处于卸荷状态 。 1 ． 2保护 罩上 升 液压系统的油路方向为 油箱一进油滤油器7 一三 位四通 电磁换向阀 1 5 电磁铁 4 Y通电 一液控单向阀 1 7 右 一单向节流阀 1 8 右 一液压缸 1 9 一单 向节流 阀 1 8 左 一液控单向阀 1 7 左 一平衡 阀 1 6 一三位四 通电磁换 向阀 1 5 一 冷却器 l 1 一 回油滤油器8 一油箱 。 其中平衡 阀 1 6的作用主要是保证 液压缸 下降过程中 的平稳性； 保护罩上升的速度由单 向节流阀 1 8 左 调 定 ； 液控单向阀 1 7 左 在系统压力达到其开启压力时 打开， 使得液压缸无杆腔油液可 以流 回油箱。 a 闭合状态 b 开启状态 图 1 预精轧机保护 罩机构简 图 1 ． 3 保 护 罩下 降 液压系统 的油路方 向为 油箱一进油滤油器7 一三 位 四通 电磁 换 向 阀 1 5 电磁 铁 3 Y 通 电 一 平 衡 阀 l 6 一液控单向阀 1 7 左 一单 向节流阀 1 8 左 一液压 缸 1 9 一单 向节流阀 1 8 右 一液控单 向阀 1 7 右 一 三 位四通 电磁换向阀 1 5 - - 冷却器 1 l 一 回油滤油器8 一油 箱。其 中液控单向阀 1 7在系统压力达到其开启压力 收稿 日期 ；2 0 1 3 0 1 1 0；修 回 日期 ；2 0 1 3 0 3 0 1 作者简介 ；杜星 1 9 8 3 一 ，男 ，山西太原人 ，助理工程 师，硕士 ，主要从事装备维护工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 3年 第 4期 杜星 ． 等 预精轧机保护 罩升 降装置液压 系统设计 7 9 时打开， 使得液压缸无杆腔油液可以流回油箱 ； 油液由 平衡阀 1 6中的单向阀流向液压缸无杆腔 ； 保护罩下降 的速度由单 向节流阀 1 8 右 调定 。 1 8 1 一电机 l 2 一液压泵 l 3 一电磁溢流阀 } 4 一液位液温计 I 5 一空气滤清器 l 6 一加热器l 7 一进 油滤油器 l 8 一回油滤 油器 ， 9 一单向阀 } l 0 一压差发讯器 l l 1 一冷却器 { 1 2 一两位 四通换 向阀； 1 3 一压力表l 1 4 一截止阀 } 1 5 一三位四通电磁换向阀 } 1 6 一平衡阀 ； 1 7 一液控单向阀 I 1 8 一单向节流阀 ； 1 9 一液压缸 图 2 预精轧机保护罩升 降装置 液压 系统原理图 1 ． 4 保 护 罩锁 紧 当保护罩 到达指定位置 时要保证其 在原位置 不 动 ， 此时液压泵处于卸荷状态 ， 换 向阀 1 5处于中位， 液 压单 向阀 1 7关闭起到锁紧的作用 ， 以保证定位可靠。 表 1 电磁铁动作顺序表 1 Y 2 Y 3 Y 4Y 泵空载启动 保护罩上升 保护罩下降 保护罩锁紧 冷却 七} 一 一} 1 ． 5其他 功 能 当环境温度过低， 油液需要加热才能正常工作时 ， 启动加热器 6为系统加热。当油液温度过高需要冷却 时， 电磁铁 2 Y通 电， 开启冷却器对系统进行冷却。当 回油阻力过高时由压差发讯器 1 O发出信号 ， 回油滤油 器 8需要更换滤芯， 油液由单 向阀 9流回油箱。 2 系统主要参数计算 2 ． 1 设计 参数 系统工作压力 一1 2 MP a ； 工作行程 S 7 4 0 m l n ； 保 护罩上升速度 2 8 mm／ s ； 保护罩下 降速度 z 2 8 mm／ s 。 2 ． 2 计算 流 经液压 缸 的流量 以及 系统 流量 2 ． 2 ． 1 计算上升液压缸的流量 Q 初选活塞直径 D。 一i 0 0 r f l m， 计算活塞面积 A 1 Al 一7 r Di。 ‘ 则流过上料缸的流量 Q- 为 Q1 一A1 1 1 3 ． 1 8 8 L ／ rai n 。 2 ． 2 ． 2 计算下降液压缸的流量 Q2 初选液压缸活塞直径 D 一1 0 0 mm， 取活塞杆直 径 D2 7 0 mm， 计算活塞面积 A2 得 1 A2 一7 c Di D； 。 厶 则流过液压缸的流量 Q 2为 Q2 一A2 2 6 ． 7 2 6 L／ rai n 。 由于是两个缸同时工作 ， 因此 回路总流量 为两个 液压缸流量的最大值 ， 即系统的总流量 Q为 Q一2 k Q 。 其 中 k 为经验系数 ； Q 为液压缸最大流量。代人相 关参数计算得 Q 3 1 ． 6 5 L ／ mi n 。 3结束语 根据现场实际生产可知 ， 本文提 出的预精轧机保 护罩升降装置液压系统设计合理， 性能稳定， 具有较高 的可靠性。该设计充分利用了液压系统的优点， 操作方 便 ， 能够平稳地完成动作要求。在机构上， 采用了集成 油路块式结构 ， 使系统具有泄漏少、 结构紧凑等优点。 参考文献 ． [ 1 3 官忠范． 液压传动系统[ M] ． 北京 机械工业出版社， 2 0 0 4 ． [ 2 3 雷天觉． 新编液压工程手册[ M] ． 北京 北京理工大学出 版社 ， 2 0 0 3 ． [ 3 3成 大 先． 机 械设 计 手册 [ M] ． 北京 化学 工 业 出版 社 ， 】 96 9． De s i g n o f Hy d r a u l i c S y s t e m o f Li f t i n g De v i c e f o r Pr e l i m i na r y Fi ni s hi n g M i l l S a f e t y Co v e r DU Xi n g 。GUO Gu o - r u i 。Z HONG J i a - y i 0 1 ．Sh a nx i Kun mi n g Tob a c c o Co ． ，Lt d ．，Ta i y u a n 0 3 0 0 1 2，Ch i n a ；2 ． Li u g o n g En g i n e e r i n g Ma c h i n e r y Co ． ，Lt d ．，Li u z h o u 5 4 5 0 0 7，Ch i n a Ab s t r a c t Th e p r e l i mi n a r y f i n i s h i n g mi l l s a f e t y c o v e r i n h i g h s p e e d wi r e r o d p r o d u c t i o n l i n e p l a y s a n i mp o r t a n t r o l e i n s a f e t y p r o d u c t i o n ．A l i f t i n g d e v i c e f o r p r e l i mi n a r y f i n i s h i n g mi l l s a f e t y c o v e r i s d e s i g n e d。t o me e t t h e r e q u i r e me n t o f f l e x i b l e c o n t r o l a n d p r e s i e e p o s i t i o n n i n g ．t O e n s u r e t h e p r o d u c t i o n p r o c e s s s a f e a n d r e l i a b l e ． Ke y wo r d s p r e l i mi n a r y f i n i s h i n g mi l l s a f e t y c o v e r ；h y d r a u l i c s y s t e m；l i f t i n g d e v i c e 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m