热轧加热炉步进梁液压系统设计

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步进式加热炉液压系统原理的优化设计分析

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加热炉是热轧带钢生产中重要的一部分，是将连铸或初它轧板坯加热到轧机所需要的温度，板坯加热质量和产量满足使
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图１步进梁升降、平移机构示意图
轧制要求的低耗能的热工设备。随着轧机能力和轧件尺寸的增
大，及节能降耗的要求，代板坯加热炉的结构日趋复杂，以现装
备水平不断提高，能优良的步进式加热炉逐步取代了旧的推性
ｗａｋｎ — ｅｍｕｎｃ，ｔｅｅｕｉｇｇｅｔｙｅｅｇｏｓｍｉｇａｄｓｔｆｉｇｔｅｅｕｐｎ．ｌｉｇｂａｆｒａｅｈｎｒｄｃｎｒａｌｎｒｙｃｎｕｎｎａｉｙｎｈｑｉｍｅｔｓ
Ｋｅｒｓｗａｋｎ — ｅｍｕｎｃ；ｃｒｒｄｅｖｌｅｅｄｉｈ；ｓｅｄｃｎｒｌｙｗｏｄ：ｌｉｇｂａｆｒａｅａｔｉｇａｖ；ｄａｗｅｇｔｐｅ～ｏｔｏ
１概述
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钢式加热炉。
２步进式加热炉的动作步进式加热炉靠专用的步进机构，炉内做矩形运动来移在送板坯。它的主要动作有升降运动和平移运动。其动作示意见

步进梁式加热炉液压系统优化设计

步进梁式加热炉液压系统优化设计摘要：结合步进梁的运动工况，分析了步进梁式加热炉液压系统的工作原理及其缺陷，并对原液压系统进行了优化设计，优化后的液压系统不但能满足系统的工况要求，还大幅提高了系统的可靠性和稳定性。

1 概述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→中间减速→中间定速→中间加速→定速→减速→停止）→步进梁前进（给定信号→一次加速→二次加速→定速→一次减速→二次减速→停止）→步进梁下降（给定信号→加速→定速→中间减速→中间定速→中间加速→定速→减速→停止）→步进梁后退（给定信号→一次加速→二次加速→定速→一次减速→二次减速→停止）[1]。

步进梁运动轨迹与速度图如图1所示，运动周期为45秒。

起点上升649mm 下降649mm 后退600mm前进600mm 753l/min 43mm/s408l/min 23mm/s753l/min 43mm/s泵供502l/min 差动1338l/min 76mm/s 泵供502l/min 差动1338l/min 76mm/s 泵供251l/min 差动670l/min 38mm/s 502l/min 118mm/s314l/min 135mm/s 运行周期45s图1 步进梁周期运动轨迹与速度图2.2 步进梁加热炉原液压系统原理步进梁式加热炉液压原理简图如图2，该液压系统泵站采用了三台油压平衡型双联定量叶片泵泵供油，主泵最高工作压力17.5 MPa ，在压力为15MPa ，转速为960r/min 时，H 泵流量为157 L/min ，S 泵流量为94 L/min ，总流量为251L/min 。

步进式加热炉同步顶升液压控制系统设计

XXXX大学毕业设计说明书学生姓名：学号：学院：专业：题目：步进式加热炉同步顶升液压控制系统设计指导教师：职称:职称:20**年12月5日摘要加热炉是将物料或者工件加热的设备。

在冶金工业中加热炉习惯上指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉。

步进梁式再加热炉是连轧生产线提供钢管再加热所有。

它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉子。

步进梁式加热炉设计一种连续式加热炉它是靠专用的步进机构，按照一定的轨迹运动，使炉内钢料一步一步地向前推进。

步进梁式加热炉炉底的结构和传动方式要根据出料的频率和炉子的生产能力决定，它要考虑被加工工件的尺寸参数和工地方面的尺寸大小。

所以必须严格计算其内部参数，保证炉子的生产和安全。

炉底机械采用双轮斜轨机构。

步进梁的升降和平移动作采用液压缸驱动。

加热炉炉床由固定梁和步进梁两部分组成，步进梁由双重轮对的多轴框架支撑，其外侧走轮由液压缸驱动，可以在倾斜轨道上滚动，使步进梁作上升或者下降运动。

上层托轮直接拖住步进梁，而步进梁则由另两个液压缸带动，实现平移运动。

关键词：步进梁式加热炉；步进梁；双轮斜轨式机构；液压传动AbstractHeating furnace is the material or workpiece heating equipment.In the metallurgical industry in the metal to heating habits heated to rolled into the industrial furnace temperature forging.Walking beam type furnace is provided to steel rolling line heating all again.It depend on special stepping machinery to make the work in the furnace stove a mechanized moving.Stepping beam furnace design a continuous reheating furnace of it is to rely on special stepping institutions,according to certain trajectory,making furnace of steel material within step forward.Step reheating furnace bottom structure and driving mode according to the material of the frequency and the production capacity of the stove,it should consider decision by the size of the machining parameters and the site of size.So must strictly calculation its internal parameters,guarantee the production and the stove safety.Furnace bottom machine adopts double inclined rail agencies.The rise and fall of walking beam by hydraulic cylinder for peace movement driven.Heating furnace bed by fixed girders and walking beam two parts,walking beam of by double round multiaxial framework,the lateral go round supported by hydraulic cylinder drive,can tilt orbit in rolling make walking beam rise or fall as sport.The upper roller direct tugged walking beam,and walking beam is driven by two other hydraulic cylinder,realize the shift movement.KeyWords：stepping beam furnace，walking beam，double inclined rail mon rail agencies，hydraulic transmission目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1步进式加热炉 (1)1.1.1步进式加热炉概述 (1)1.1.2选题背景 (4)1.1.3设计目的 (5)1.1.4设计方案 (7)2液压系统分析与设计 (9)2.1运动与负载分析 (9)2.1.1步进式加热炉原始数据 (9)2.1.2步进式加热炉工况速度曲线设计 (9)2.1.3计算稳态工作负载 (11)2.1.4拟定液压原理图 (12)2.2液压缸参数及其型号 (13)2.2.1平移液压缸受力分析 (13)2.2.2初选平移液压系统工作压力 (14)2.2.3平移液压缸主要参数及其选取型号 (14)2.2.4升降液压缸受力分析 (16)2.2.5初选升降液压系统工作压力 (18)2.2.6升降液压缸主要参数及其选取型号 (18)2.3液压泵参数及其型号 (19)2.3.1平移液压泵工作压力的确定 (19)2.3.2平移液压泵流量的确定 (19)2.3.3平移液压泵的选取 (20)2.3.4升降液压泵工作压力的确定 (20)2.3.5升降液压泵流量的确定 (20)2.3.6升降液压泵的选取 (20)2.4电动机参数及其型号 (21)2.4.1平移液压系统电动机参数及其型号 (21)2.4.2升降液压系统电动机参数及其型号 (21)2.5液压阀件参数及其型号 (22)2.5.1平移液压系统阀件参数及其型号 (22)2.5.2升降液压系统阀件参数及其型号 (22)2.6液压油管道的选择 (22)2.6.1油管的选用 (22)2.6.2液压油管管径的确定 (23)2.6.3液压油管管壁厚的验算 (23)2.7液压油管道的选择 (24)2.7.1平移液压系统油箱有效容积 (24)2.7.2升降液压系统油箱有效容积 (24)3液压系统性能验算 (25)3.1液压系统压力损失计算 (25)3.1.1平移液压系统压力损失 (25)3.1.2升降液压系统压力损失 (26)3.2液压系统发热温升计算 (26)3.2.1平移液压系统发热温升 (27)3.2.2升降液压系统发热温升 (27)4液压同步控制系统的设计 (29)4.1控制系统 (29)4.1.1电液比例位置控制系统 (29)4.1.2设计方案 (30)4.1.3传感器的选择 (30)4.1.4PLC的选择 (31)4.1.5控制系统I/O分配 (34)4.1.6梯形图编程 (35)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (44)附录 (45)1绪论1.1步进式加热炉1.1.1步进式加热炉概述随着西方资本主义社会在18世纪进入工业革命以来，社会的发展进入到了一个全新的速度。

机械设计制造自动化毕业设计步进式加热炉同步顶升液压控制系统步进式加热炉同步顶升液压控制系统开题报告

发展前景步进式加热炉有着其他加热炉无法比拟的优点，诸如，不拱钢，不粘钢，氧化烧损少，脱碳少，加热时间短，加热操作灵活，易于和轧制节奏相匹配，加热过程中不划伤，炉子长度不受限制（从理论上讲）自动化程度高，易于采用计算机控制等优点。
因此尽管步进炉第一次投资费用较高，但是 1967 年 4 月由美国德兰公司设计的二面供热的步进梁式炉首先在美国格兰那特城钢铁公司问世以来，接着同年 5 月由日本中外炉公司为名古屋钢铁厂设计的世界上第二座步进梁式炉又相继投产，以后步进式加热炉在世界上获得了长足的发展。
尤其是近 10 多年来，随着轧钢技术向着连续化，大型化，自动化，多品种，高精度的发展，步进式加热炉为适应工艺的要求，也朝着大型化，多功能，高产，低消耗和操作集成自动化的方向迈进。
可以预见，随着液压技术的不断进步，更加高自动化的加热炉会被人们所应用。
二、设计方案（1）步进梁采用液压传动，使传动结构更加简单，省去了一套凸轮，齿轮结构，占地面积小且传动平稳，很容易实现自动控制。步进式加热炉液压驱动及电控系统中采用独特的油路设计，减少了机械运动部件因惯性对固定炉床的冲击，解决了炉床抖动问题，大大减少了炉床对钢坯件的磨损问题。提高了安全性和实用性。并且将控制器，继电器，电液阀相结合，实现了机电一体化控制，系统可靠性提高，可扩展性与柔性增强。
（3）步进梁的升降和平移均采用电液比例阀来控制，其优点是控制调整灵活方便，工作平稳。在设计过程中，应该考虑到步进梁平移时可能会产生很大的惯性冲击，下降的时候依靠自身自重下降。当下降需要很大的流量，解决的方法是采用压力补偿回路和差动回路。本系统采用了普通插装阀组成压力补偿回路，有效防止了步进梁前移时产生的惯性冲击，很好的起到了缓冲的作用。
（2）加热炉炉床由固定梁和步进梁组成。步进梁由双重轮对的多轴框架支撑，外侧走由 2 个升降缸驱动，从而使步进梁作上升或者下降运动。内侧托轮直接托住步进梁，而步进梁直接由另一液压缸（1 个平移液压缸）带动，可在托轮上作前进和后退运动，从而使步进梁作前进和后退运动。

步进式加热炉液压系统设计

步进式加热炉液压系统设计摘要步进式加热炉是一种靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。

广泛应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域。

本次设计任务是设计步进梁加热炉的液压系统，采用普通液压阀，由于在以一个运动周期中，要求能适应不同的负载变化和钢坯运动速度，要通过控制系统的流量来满足这些要求。

为了保证步进梁下降时平稳下降，在回路上采用了平衡阀，保证了其平稳下降。

为了实现钢坯在出现故障的时候能够在任意位置停止，系统加入了液压锁紧装置，以免出现系统失控。

关键词：步进式加热炉；普通液压阀；锁紧Step by step heating furnace hydraulic system designAbstractStep by step heating furnace use the beam at the bottom of the furnace of the cool steel beam to rise，to go ahead，to come down，to go back.It is widely used in the petroleum，chemical，metalllurgy，machinery，heat treatment，surface treatment，building materials，electronic，materials，light industry，chemical，pharmaceutical and other industries.The design in mainly to design the hydraulic proportioning system for the walking beam type furnace.,In this design,the normal hydraulic valve will be used.As we know the speed of the beam will change at the reason of the change of the load in a circle,so we must change the flow of hydraulic actuating cylinder.In order to ensure an steady decline when the walking beam goes down.,the balance valve is been used to ensure its steady decline.As the same time,we use locking acuipement to fasting the beam at any location in case of malfunction.Keyword: Walking beam type furnace; The normal hydraulic valve; Locking acuipement1 绪论 (1)1.1 背景及工艺 (1)1.2中国步进式加热炉炉门液压系统的现状与未来技术发展 (1)1.3步进式加热炉炉门升降液压系统的特点 (2)1.4加热炉的特点 (2)2 设计任务 (4)2.1 设计题目 (4)2.2 主要技术参数及要求 (4)2.3 设计方案 (5)2.4拟订液乐系统原理图 (5)2.4.1确定系统类型 (5)2.4.2选择液压基本回路 (6)2.5负载分析 (8)3 液压系统的计算与选型 (9)3.1 系统工作压力的确定 (9)3.2 执行元件的计算与选型 (9)3.2.1 升降液压缸 (9)3.3 执行元件速度的计算 (11)3.4 执行元件流量的计算 (12)3.4.1 升降液压缸 (12)3.5 绘制液压系统工况图 (12)3.5.1 流量循环图 (12)3.5.2 压力循环图 (13)3.5.3 功率循环图 (14)3.6 液压元件的选择和专用件设计 (15)3.6.1 液压泵的选择 (15)3.6.2 液压阀的选择 (16)3.6.3 蓄能器的选择 (16)4 液压系统的计算与选型 (19)4.1 油箱的选择 (19)4.2 滤油器的选择 (20)4.3 冷却器的选择 (21)4.4 管道的选择 (23)4.4.1 管道内径计算 (23)5 液压系统性能验算 (25)5.1 液压系统压力损失 (25)5.1.1 升降缸回路压力损失 (25)5.2 温升验算 (27)5.3集成阀块 (28)6 液压站的设计 (30)6.1 液压站的结构设计 (30)6.2 液压叠加回路设计 (30)6.3 液压系统的安装 (31)6.4 管路的安装和清洗 (32)6.5 液压系统的维护 (33)7. 环境分析 (34)7.1 环境污染 (34)7.2 机械工业（本部分主要尤指液压）对环境的危害和防治 (35)7.2.1液压工业对环境的危害 (35)7.2.2 解决方法 (36)结束语 (38)致谢 (39)参考文献 (40)1 绪论1.1 背景及工艺步进式加热炉是一种靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。

步进梁式加热炉液压系统工厂设计

中图分类号：ＴＨ１３７文献标识码：Ａ文章编号：１００８ — ０８１３（２０１３）１１ — ００５３ — ０４
ＦａｃｔｏｒｙＤｅｓｉｇｎｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｙｓｔｅｍｆｏｒＷａｌｋｉｎｇＢｅａｍＦｕｒｎａｃｅ
ＨｖｄｒａｕｌｉｃｓＰｎｅｕｍａｔｉｃｓ＆Ｓｅａｌ８／ＮＯ．１１．２０１３
步进梁式加热炉液压系统工厂设计
张龙工程有限公司，北京１０２３０８）
摘要：介绍了改造后的武钢一热轧厂步进梁式加热炉液压系统工作原理，重点阐述了比例阀和插装阀相结合在大流量步进梁运动速度控制上的优点。根据改造现场实际情况，对液压站和液压阀台进行了精心设计。关键词：步进梁式加热炉；液压系统；比例阀；插装阀；工厂设计
主电机功率７５ｋＷ，转速１４８０ｄｍｉｎ，起动前电磁溢流阀得电，实现卸荷起动。主泵采用Ｒｅｘｒｏｔｈ公司生产的Ａ４ＶＳＯ１８０ＤＲ…恒压变量柱塞泵，四用一备，工作压
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｆｏｒｗａｌｋｉｎｇｂｅａｍｆｕｒｎａｃｅａｔＮｏ１ｈｏｔｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌｏｆＷＩＳＣＯ，ｅｌａｂｏｒａｔｅｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｔｈａｔｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｌａｖａｌｖｅａｎｄｃａｒｔｉｒｄｇｅｖａｌｖｅａｒｅｕｓｅｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｗａｌｋｉｎｇｂｅａｍｍｏｔｉｏｎｉｎｔｈｅｌａｒｇｅｌｆｏｗｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｆａｃｔｏｆｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｌｏｃｌｅａ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｔａｔｉｏｎａｎｄｓｔａｎｄｒｅａｄｅｓｉｇｎｅｄｅｌａｂｏｒａｔｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｌｋｉｎｇｂｅａｍｆｕｎａｒｃｅ；ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍ；ｐｏｐｒｏｒｔｉｏｎｌｖａｌｖａｅ；ｃａｒｔｒｉｄｇｅｖａｌｖｅ；ｆａｃｔｏｒｙｄｅｓｉｇｎ

小型钢坯步进式加热炉液压传动系统设计

本科毕业设计（论文）通过答辩毕业设计（论文）外文摘要目次1引言 (1)2设计要求及原始数据 (2)2.1设计要求 (2)2.2工艺参数 (3)3设计计算及说明 (3)3.1负载分析及负载循环图 (3)4拟定液压系统原理图 (7)4.1液压回路的的选择 (7)4.2综合考虑其他问题 (10)5确定液压系统的主要参数 (12)5.1液压零件的选择 (12)5.2液压油的选择 (16)5.3液压系统性能验算 (18)结论 (24)致谢……………………………………………………………………………………25参考文献 (26)毕业设计（论文）开题报告1 引言液压传动是利用液体静止能来传递动力的液体传动,它是以液体为工作体质,进行能量传递和控制的一种传动方式。

本世纪50年代,液压技术迅速由军事工业转向民用工业,在机床、工程机械、压力机械、船泊机械、冶金机械、农业机械及汽车等行业得到了广泛的发展。

60年代以后,随着原子能技术、空间技术、电子技术等的迅速发展,使其应用更为广泛。

液压传动及其控制在某些领域内已占有压倒性的优势。

其特点如下: (Ⅰ) 借助油管的连接可以方便,灵活地布置传动机构,这是比较机械传动而言其优越的地方。

执行元件可以布置地离原动机较远的地方,方位也不受限制,由于液压缸推力很大,又加之极易布置,在工程机械中已得到广泛的应用,不仅操纵方便,而且外观美观大方。

(Ⅱ)液压传动与电力传动和气压传动相比,有重量轻,体积小的突出特点。

如液压泵和液压马达单位功率的重量指标可达到目前发电机和电动机的十分之一,液压类可达到0.025N/W,发电机和电动机约为0.03N/W,而用于直线往复运动的电动加力缸,单位功率的重量比是液压缸的八十七倍,电动受到磁饱和的限制,单位面积上的切向力不到10bar,而液压力可达到350bar,所以,液压泵和液压马达能容大。

(Ⅲ)可方便的无级调速,调速范围大。

传动中借助阀和变量泵,变量马达,可以实现大的无级调速,这是一般机械传动无法实现的,而液压传动的调速范围比可达到100:1,柱塞式液压马达最低稳定转速为1r/min,这也是电力传动很难达到的。

步进式加热炉电液比例液压系统的设计

ｈｄｕｉｐｏｏｔｎｌｈｄａｌｒｐｒｉｎｌｈｄａｌｙｔｍｏｅｒｈｍｅｈｎｃｌｄｉｉｇＡｎｙｉｏｒｌｃｒ — ｙｒｕｉｐｏｏｔｎｙｒａｅｒｐｒｏａｙｒｕｉｐｏｏｏａｙｒｕｉｓｓｌｉｃｔｃｅｆｒｈａｔｃａｉａｒｎ．ｖｌｓｆｅｅｔｏｈｄａｌｓｃｒｐｒｉａｏｌｓｓｅｙｔｍａｄｉｙｉａｉｃｉｏｌｉｇｂａｆｒａｅｈｓｂｅｏｅＴｉｔｃｎｌｇｉｂｖｌｅｔｆｒｅｄｖｌｐｄａｄｎｔｔｐｃｃｒｕｔｆｗａｋｎｅｍｕｎｃａｅｎｄｎ．ｈｓｅｈｏｏｙｓｅａｕｄｏｕｔｒｅｅｏｅｎｓｌｈｓｏｌｂｘｅｄｄｆｒｉｉｆｃｅｃ，ｌｗｏｔｎｆｅｅｆｒｎｅｈｕｄｅｅｔｎｅｏｔｈｇｅｅｉｎｙｏｃｓｓａｄｉｐｒｍａｃ．ｎｏ
结合宽厚板轧线加热炉液压系统设计要点，对电液比
例控制的液压系统及典型回路进行分析，简要阐述其原理，为进一步推广应用该技术提供参考。
液压气动与密封／０１年第１期２１
步进式加热炉电液比例液压系统的设计
吴世锋
（京华德液压成套设备分公司，北北京
摘
１０６）０１５
要：进炉作为高速线材、材、步棒及板材轧线的主要设备之一，炉底机械驱动部分为电液比例液压系统。对步进炉炉底机械电液比

加热炉步进机械液压系统设计

加热炉步进机械液压系统设计成建民①（北京京诚凤凰工业炉工程技术有限公司　北京１００１７６）摘　要　本文主要针对炉底步进机械在运行过程中液压阀频繁发生损坏和步进周期变长的问题，对炉底步进机械液压系统原理进行阐述并结合现场实际生产情况重点分析产生问题的原因，最后提出液压系统原理的优化改进措施。

液压系统改进后的炉底步进机械，整体运行良好，未再出现液压阀损坏的现象，步进周期也能达到业主要求。

通过此次优化措施不仅很大程度上提高了加热炉的生产能力，而且对类似工程液压系统的设计提供一些借鉴。

关键词　加热炉　步进机械　液压系统中图法分类号　ＴＧ３０７文献标识码　ＢＤｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－１２６９２０２３０６０１０ＤｅｓｉｇｎｏｆＷａｌｋｉｎｇＢｅａｍＭａｃｈｉｎｅＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｙｓｔｅｍＦｏｒＨｅａｔｉｎｇＦｕｒｎａｃｅＣｈｅｎｇＪｉａｎｍｉｎ（ＣｅｒｉＰｈｏｅｎｉｘＩｎｄｕｓｔｒａｉｌＦｕｒｎａｃｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１７６）ＡＢＳＴＲＡＣＴ　Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙａｉｍｓａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｆｒｅｑｕｅｎｔｄａｍａｇｅｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｖａｌｖｅａｎｄｌｏｎｇｗｏｒｋｉｎｇｐｅｒｉｏｄｉｎｔｈｅｒｕｎｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｗａｌｋｉｎｇｂｅａｍｍａｃｈｉｎｅｏｆｔｈｅｆｕｒｎａｃｅ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｗａｌｋｉｎｇｂｅａｍｍａｃｈｉｎｅｏｆｔｈｅｆｕｒｎａｃｅａｎｄｆｏｃｕｓｅｓｏｎａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｉｔｕａｔｉｏｎａｔｔｈｅｓｉｔｅ，ａｎｄｆｉｎａｌｌｙｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓｏｆｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｗａｌｋｉｎｇｂｅａｍｍａｃｈｉｎｅｏｆｔｈｅｆｕｒｎａｃｅｗｏｒｋｓｗｅｌｌ，ａｎｄｎｏｄａｍａｇｅｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｖａｌｖｅｏｃｃｕｒｓａｇａｉｎａｎｄＷｏｒｋｉｎｇｃｙｃｌｅｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｓｎｏｔｏｎｌｙｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｈｅａｔｉｎｇｆｕｒｎａｃｅ，ｂｕｔａｌｓｏｐｒｏｖｉｄｅｓｏｍｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｓｉｍｉｌａｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ　Ｈｅａｔｉｎｇｆｕｒｎａｃｅ　Ｗａｌｋｉｎｇｂｅａｍｍａｃｈｉｎｅ　Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍ１　前言在步进加热炉工程中，炉底步进机械是炉内钢坯运行的重要设备，承载着钢坯、水梁和耐材等所有负载重量［１］，其通过不断的正循环运动把坯料从装料侧一步步运至出料侧。

机械毕业设计1478小型钢坯步进式加热炉液压传动系统

1 引言液压传动是利用液体静止能来传递动力的液体传动,它是以液体为工作体质,进行能量传递和控制的一种传动方式。

本世纪50年代,液压技术迅速由军事工业转向民用工业,在机床、工程机械、压力机械、船泊机械、冶金机械、农业机械及汽车等行业得到了广泛的发展。

60年代以后,随着原子能技术、空间技术、电子技术等的迅速发展,使其应用更为广泛。

液压传动及其控制在某些领域内已占有压倒性的优势。

其特点如下: (Ⅰ) 借助油管的连接可以方便,灵活地布置传动机构,这是比较机械传动而言其优越的地方。

(Ⅱ)液压传动与电力传动和气压传动相比,有重量轻,体积小的突出特点。

(Ⅲ)可方便的无级调速,调速范围大。

(Ⅳ)液压传动与电力传动相比有慢性小,响应速度高的优点。

(Ⅴ)液压系统可借助安全阀实现过载保护,同时以油为工作介质时,相对运动表面可自动润滑,帮使用寿命长。

(Ⅵ)液压传动可借助各种控制阀,可实现机器运行的自动化,特别是采用电液联合控制后,不但可实现玩高程度的控制过程,而且可以实现遥控。

尽管液压传动系统具有如此独特的优点,但任何事物都不是尽善尽美的,同样,它也是具有一些缺点:(1)由于液体流动的阻力损失和泄漏较大,因此液压传动的效率较低,一般为75%～80%左右,如果处理不当,泄漏不但污染场地,而且当附近有火种存在,可引起火灾或爆炸事故,所以经常受用而温高压油。

加热炉步进梁液压系统分析及改造

收稿日期介：鄢勇（９４）男，１８一，湖北天门人，士研究生，硕主要
从事液压传动与控制方面的研究工作。
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液压与气动
２１第１期０１年
阀７和Ａ阀流回油箱，Ｄ此时系统供油量减小，油缸的运动速度逐渐变小。当电磁阀４的电磁铁ａ得电时，控制油通过单向节流阀３进入到ＡＤ阀的右腔，阀使芯由中位逐渐过渡到右位，过Ａ阀流人油箱的油通Ｄ减少，时系统供油量增大，缸的运动速度也随之此油
增大。
目前，２号加热炉步进梁液压系统和电气自动化系统已经运行３０多年，分液压元件、部设备已经老化、
磨损，而且厂家已不再生产，以补充备件。导致液压难
系统效率低下，热量大，发运行状态不稳定。采用ＡＤ阀、限开关和时间继电器进行控制，极控制方式落后且精度低，已不能满足当前生产要求。针对２号加热炉步进梁液压系统在实际生产中暴露的问题，轧厂决热定对该液压系统、电气控制部分进行升级改造。
断电时，液压缸快速下降，发生重大事故。
５电气控制系统方案分析电气控制部分的改造主要是更换相应的电气控制设备，写新的控制程序，编以提高系统的控制精度和自动化程度。改造后步进梁运动速度的变化由液压系统中的比例阀的控制来实现，步进梁的运动极限位置而以及运动速度改变点分别由升降缸和平移缸外置的线

有关优化步进式加热炉液压系统原理设计

液压英才网豆豆转载加热炉是热轧带钢生产中重要的一部分，它是将连铸或初轧板坯加热到轧机所需要的温度，使板坯加热质量和产量满足轧制要求的低耗能的热工设备。

随着轧机能力和轧件尺寸的增大，以及节能降耗的要求，现代板坯加热炉的结构日趋复杂，装备水平不断提高，性能优良的步进式加热炉逐步取代了旧的推钢式加热炉。

2 步进式加热炉的动作步进式加热炉靠专用的步进机构，在炉内做矩形运动来移送板坯。

它的主要动作有升降运动和平移运动。

其动作示意见图1。

步进梁的动梁相对于定梁作上升、前进、下降、后退四个动作。

这四个动作组成步进梁的一个运动周期。

每完成一个周期，坯料就从装料端向出料端前进了一定的行程。

通过多步的图1 步进梁升降、平移机构示意图往复，坯料达到轧制所需要的温度，然后由出钢机将其送往轧制线进行轧制。

3 工艺要求为了彻底消除板坯擦痕、避免惯性冲击、保证轧制质量，步进梁的升降和平移过程都涉及速度控制，即保证动梁在接近定梁时能够低速运动，做到轻抬或轻放坯料，这就是说在升降和平移过程中存在着匀速、匀加速、匀减速之间的转化过程。

根据设备和工艺要求，其运动速度方块图见图2。

图上表明步进梁上升过程按匀加速一匀速一匀减速一低速一匀加速一匀速一匀减速的规律运动，前进过程则按匀加速一匀速一匀减速一低速一匀减速的规律运动．而下降过程和后退过程与以上正好相反。

其动作顺序如下，上升时：S1309和比例阀PV1301得电，压力油经阀52．1到压力补偿器阀49．0，过比例阀PV1301，再过阀52．3到达升降缸A 口(无杆腔)；缸B口(有杆腔)回油经阀55．1回油箱。

下降时：S1306、S1 307、S1308和比例阀PV1301同时得电，升降缸A VI油经阀52．2到压力补偿器阀49．0，过比例阀PV1301，过阀52．4，过阀55．2至缸B口，不足油量可通过管路负压从油箱补充。

该通路充分利用步进梁活动梁在11。

斜坡运动的特点，利用自重使力，这样既降低了系统压力，又大大减少了能量损耗。

步进梁式加热炉液压系统优化设计

３Ｏ多年，分液压元件已淘汰，制技术落后，部控控制精
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
２１步进梁加热炉工况分析．
ＺＨＡＮＧＡｎｌｎ，ＪＥＬ —ｉｏ・ｇＩｅｂａ，ＷＡＮＧＦｉｐｎ，ＹＡＮＧＷｅ —ａ，Ｌｈｎ・ｈｕｏｅ—ｅｇｎｙｎＩＳｅｇｚｏ
（武钢（团）集国际经济贸易总公司，湖北武汉
４０８）３０１
摘
要：结合步进梁的运动工况，分析了步进梁式加热炉液压系统的工作原理及其缺陷，并对原液压系
油，主泵最高工作压力ｌ．ａ在压力为１ａ转７５ＭＰ，５ＭＰ，
速为９０ｒｍｎ时，６ｉ／Ｈ泵流量为１７Ｌｍｉ，流量为５／ｎＳ泵９／ｉ，流量为２１Ｌｍｎ三台主泵不停机工４Ｌｍｎ总５／ｉ。
ａｎ５２Ｌｍｎ２１Ｌｒｎ四种，ｒｉ、０／ｉ、５／ｉａ流量通过Ｈ泵和Ｓ泵组合实现。
步进梁周期轨迹的变速是通过液压元件无触点位
步进梁式加热炉液压原理简图如图２该液压系，统泵站采用了三台油压平衡型双联定量叶片泵泵供
作，通过ＡＤ阀（、加减速阀）行调节流量，进即通过逐渐地使部分供油泵卸荷或加载来实现调速。

浅谈步进式加热炉液压系统设计

浅谈步进式加热炉液压系统设计作者：邵长青来源：《山东工业技术》2018年第07期0 前言步进加热方式克服了直推式加热时钢坯下表面与支撑梁（固定梁）移动摩擦所产生的表面磨损；同时，克服了直推式的钢坯间相互靠拢的情况，可以使钢坯散开通过炉底，有利于钢坯加热。

由于步进加热独特的优越性，使其在现代冶金工厂得到了广泛应用。

步进梁采用液压传动，使传动结构简单，省去了一套凸轮、齿轮机构，占地面积小，且传动平稳，容易实现自动控制，因此步进加热炉传动装置一般都采用液压驱动。

下面就棒线材步进式加热炉液压系统作一分析说明：根据工艺和设备的要求，一般的棒线材步进式加热炉液压系统执行机构有：升降缸Φ280/Φ180×685 2台平移缸Φ200/Φ125×260 1台步进梁上升，步进梁前移，步进梁下降，步进梁后退到原始位置，完成一个工作循环。

工作周期一般要求在36S左右，步进梁的速度曲线如下图（图1）所示：1 确定液压系统的流量、工作压力以及泵的规格首先根据坯料的重量和步进梁重量，可以确定液压系统的工作压力：通过计算，该液压系统的工作压力为15MPa。

液压系统的流量可以根据液压缸的速度来确定：确定液压缸的速度是一件很重要的事情。

如果液压缸的速度取的过小，则步进梁的工作周期可能不能保证；如果液压缸的速度取的过大，则一方面控制阀的规格可能选的很大，另一方面会造成系统的稳定性差、系统的冲击大。

根据负载的惯性、液压缸活塞的行程和工作周期的要求和实际的经验，我们把升降缸的最大速度设定为100mm/S。

平移缸的最大速度为110 mm/S，因为升降缸和平移缸不会同时工作，升降缸所需流量大于平移缸所需流量。

加热炉液压系统的流量只需满足步进梁升降缸工作时所需流量就可以了。

上升时升降缸有杆腔所需最大流量为：下降时升降缸无杆腔所需最大流量为：由于本液压系统升降缸下降时无杆腔的控制回路采用的是差动回路，同时步进梁的下降是靠自重来进行的，无需供给压力油。

高线厂步进式加热炉液压系统设计

高线厂步进式加热炉液压系统设计刘嘉①　孙福卿　付秀宁（邢钢高速线材厂　河北邢台）摘　要　步进梁式加热炉炉底机械由于负载大，且属于变负荷运动，对减振和定位要求高。

液压系统具有较高的功率－－质量比，采用液压系统驱动，通过编码器控制系统电液比例阀的动作，以及通过ＰＬＣ编程设置加减速曲线，既避免了冲击对设备造成的伤害，又提高了系统的定位精度。

关键词　加热炉　步进梁　液压系统　比例控制　定位精度中图法分类号　ＴＧ１５５．４文献标识码　ＢＤｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－１２６９２０２３Ｚ２０２４１　前言邢钢高速线材厂加热炉采用侧进侧出的步进梁式加热炉，以二车间为例，步进机械动梁和钢坯总负荷为２５０ｔ，动作周期为４０ｓ。

由于液压系统具有较大的功率－质量比，并且易于实现预设动作要求，因此采用液压系统驱动。

２　液压系统设计２．１　机械动作要求步进机械动梁结构示意图见图１。

步进机械动梁运动轨迹示意图见图２。

图１　步进机械动梁结构示意图１－提升框架；２－升降油缸；３－平移框架；４－横移油缸图２　步进机械动梁运动轨迹示意图动作原理如下：升降油缸活塞杆伸出，提升框架上升，步进梁由“１”点位开始向“２”点位作上升运动一→横移油缸活塞杆缩回，驱动平移框架前进，步进梁由“２”点位运动到“３”点位→升降油缸活塞杆缩回，驱动升降框架下落，步进梁由“３”点运动到“４”点位→平移油缸活塞杆伸出，平移框架后退，步进梁由“４”点位运动到“１”点位。

此时，步进梁完成一个动作循环。

２．２　技术要求１）技术参数以二车间为例：最大载荷２５０；步进周期４０ｓ；升降油缸上升、下降时间各１５ｓ；平移油缸前进、后退时间各５ｓ；升降油缸升、降距离±９０ｍｍ（以固定梁为基准）；平移油缸进、退距离２６３ｍｍ。

２）工艺要求液压系统要求达到３个主要指标：１）实现升降、平移预设速度－位移曲线；２）运行轨迹不受载荷分配的影响，定位精度高，冲击小。

浅谈步进式加热炉液压系统设计

液压英才网豆豆转载随着冶金轧钢工艺自动化程度不断提高，步进式加热炉以其灵活的加热方式、加热质量好，炉长不受限制、操作方便、易于实现自动控制等优点，被愈来愈多新建的轧钢加热炉采用。

液压传动因其体积小、负荷大、易于实现机电一体化控制等优势，在步进式加热炉中有广泛的应用。

步进机构通常按矩形轨迹运动，一个运动周期由4个动作组成：(1)动梁上升，托起料坯；(2)动梁及料坯按设定好的步距前进一定距离；(3)动梁下降，将料坯放在静梁上；(4)动梁水平移动退回起始位置。

步进动作周期根据生产工艺要求控制在一定的范围内。

步进梁升降过程中要能实现对被加热料坯的轻托轻放，满足所有液压缸启、停均匀变速等要求。

如图1所示。

图1 步进动作图1 步进液压缸的选择一台轧钢步进式加热炉通常采用一到两根步进梁升降液压缸，一根步进梁平移液压缸。

液压缸缸径及活塞杆杆径大小取决于所承受的外界负载。

步进式加热炉液压缸的安装方式目前主要有以下两种型式，如图2所示。

图2(a)所示方式是提升液压缸安装于步进机构一侧，中间通过一同步轴连接，以液压缸有杆腔作为承载腔，活塞杆承受提升拉应力，在同等液压系统工作压力下，液压缸选型较大，且液压缸轴封装置长期处于高压状态，对活塞杆密封有较高要求。

图2(b)所示方式是提升液压缸安装在底部，直接驱动提升框架，液压缸活塞杆承受压应力，因液压缸无杆腔作为驱动腔。

选型相对可较小，步进机械依靠自重下降，液压缸轴封长期处于低压状态，活塞杆密封就简单多了。

故从减小液压缸的尺寸、减少液压缸密封泄漏和故障率、简化传动设备、提高设备使用寿命考虑，新建步进加热炉应采用图2 (b)所示的安装型式。

图2 步进液压缸的安装方式2 液压泵站的选择根据步进周期长短和液压缸大小，可相应选择液压泵。

早期从造价等因素考虑，加热炉液压泵站常选用定量泵出口配中位卸荷的电磁溢流阀型式，这种配置液压泵的最大供油能力是与执行元件最大需用油量相适应的，但在不同的液压缸动作及液压缸动作速度变化时，势必造成液压泵出口油液高压溢流，液压系统功率损耗大，油液发热大。

棒材40加热炉液压系统设计

优秀完整毕业设计资料，欢迎下载借鉴！！！摘要本次设计的是大型40吨加热炉液压系统，系统压力不超过18MPa。

步进式加热炉被广泛应用于板材、棒材或线材的热轧生产中,对冷态或热态钢坯进行炉内加热。

步进式加热炉炉底机械由于负载大，对振动和定位要求高，且液压系统具有较高的功率－质量比，因此采用液压系统驱动。

步进梁式加热炉采用液压传动,传动结构简单,且传动平稳,容易实现自动控制。

由于步进炉液压系统作程序循环运动,具有步进周期短、运动速度较高、惯性负载大、大超越负载、多缸同步、连续工作、可靠性要求高、可加热速度快、温度均匀、操作灵活等优点，因而广泛的运用于现代冶金行业，它对提高钢材的产品质量，钢坯的成材率以及轧机设备的寿命由很大影。

本文进行了以下研究工作：首先对步进加热炉的动作过程、机械结构及液压站进行了分析：研究了平移液压系统及升降液压系统的设计原理，对关键液压元件进行了选型计算，对辅助液压元件的选型计算。

系统采用两个升降缸和一个水平缸实现步进加热炉的动作过程。

为了满足步进式加热炉生产工艺要求,提出了"恒压变量泵+电磁换向阀+进口压力补偿器"的控制方案,设计了控制系统。

最后根据要求绘制系统原理图，蓄能器装配图以及阀块装配图。

关键词：步进式加热炉；液压系统；控制系统AbstractThe design of the furnace is 30 tons of large hydraulic system, the system pressure does not exceed 20MPa. Reheating furnace is widely used in sheet, rod or wire of the hot production of cold or hot billet to the furnace heating. Hearth reheating furnace machinery due to load large, high vibration and position requirements, and the hydraulic system has a higher power - mass ratio, so driven by hydraulic system. Walking Beam Furnace hydraulic transmission, the transmission structure is simple and smooth transmission, easy to implement automatic control. Because the hydraulic system for walking beam furnace process moves in a circle with a step cycle is short, high velocity, inertial load, and large beyond the load, multi-cylinder synchronization, continuous, high reliability, can be fast heating, uniform temperature, The advantages of flexible operation, and thus widely used in modern metallurgical industry, its steel products to improve the quality of the finished product rate and the billet mill equipment life by a large shadow.This research work carried out the following: First, the action of the step heating process, the mechanical structure and hydraulic station were analzed: the translation of the hydraulic system and hydraulic lift system design principle, the selection of the key hydraulic components were calculated on Selection of auxiliary hydraulic components calculation. System uses two lifting cylinder and a cylinder to achieve the level of the action step furnace process. To meet the requirements of reheating furnace production process, proposed a "constant pressure variable pump proportional directional valve inlet pressure compensation, "the control scheme, designed electro-hydraulic proportional control system. Finally, according to requirements of the mission statement drawn diagram of the system, the accumulator valve block assembly drawingsand assembly drawings.Keyword:Reheating furnace; Hydraulic system; Control system目录第一章工作情况分析 (4)1.1设计任务及要求 (4)1.2步进梁加热炉的背景及工艺 (4)1.3步进梁的运动轨迹 (5)1.4步进梁的传动机构 (5)第二章相关计算 (5)2.1液压缸负载分析 (5)2.2油缸内径和活塞杆直径的确定 (7)2.3油缸压强及压强循环图 (8)2.4元件流量及流量循环图 (9)2.5功率分析及功率循环图 (10)2.6计算部分总表 (10)第三章原理图的拟定与元件选择 (10)3.1液压缸升降回路 (10)3.2液压缸水平回路 (11)3.3 蓄能器回路 (12)3.4 泵回路 (14)3.5 回油回路 (15)3.6油箱加热器和管道的选择 (16)第四章液压系统性能验算 (25)4.1 验算回路中的压力损失 (25)第五章液压站的设计 (29)5.1液压站的结构设计 (29)5.2 液压叠加回路设计 (29)5.3液压系统的安装 (30)5.4管路的安装与清洗 (31)5.5液压系统的维护 (31)结束语 (32)参考文献 (33)致谢 (34)第一章工作情况分析1.1设计任务及要求题目：扎板40吨加热炉液压系统设计。

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热轧加热炉步进梁液压系统设计摘要步进梁式加热炉具有加热速度快、温度均匀、操作灵活等优点，因而广泛的运用于现代冶金行业，它对提高钢材的产品质量，钢坯的成材率以及轧机设备的寿命由很大影响。

步进式连续加热炉靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。

本次设计主要是设计步进梁加热炉的液压比例系统，采用比例控制，对速度的要求较高，由于在以一个运动周期中，负载的变化以及对钢坯运动速度的不同要求，要通过控制系统的流量来满足这些要求。

为了实现对跑偏钢坯的校正，本系统加入对中液压缸来提前校正。

为了实现钢坯在出现故障的时候能够在任意位置停止，系统加入了液压锁紧装置，以免出现系统失控。

通过对系统的校核和验算，本系统满足工艺要求。

关键词：步进梁式加热炉；比例控制；液压系统AbstractWalking beam type furnace have many advantages, such as rupid speed of heating , homogeneity of heating temperature, flexibility of operation, so it has been used abroad in modern Metallurgy industry.It can improve the quality of steel products, the yield of billet, the life-span of rolling mill equipment.Walking beam type furnace use the beam at the bottom of the furnace or the cool steel beam to rise , to go ahead , to come down , to go back . So in this circle, the billet will be translated to the furnace for heating . In my graduation thesis, I will design the hydraulic proportioning system for the walking beam type furnace. As this system require strict movement of the beam, so proportional control will be used . As we know the speed of the beam will change at the reason of the change of the load in a circle, so we must change the flow of hydraulic actuating cylinder . In order to revise pass-line deflection of the billet, we use two horizontal cylinder to adjust thecentering of the billet ahead of the circle. At the same time, we use locking aquipement to fasting the beam at any location in case of malfunction.As the checking calculation of this system, it will meet process requirements.Key words:Walking beam type furnace; Proportional control; Pass-line deflection revise.目录摘要 (I)Abstract ....................................................................................................................................... I I 1.绪论 .. (1)1.1设计要求 (1)1.2液压传动简介 (2)2.设计要求及原始数据 (6)2.1设计要求: (6)2.2工艺参数: (6)3拟定液压系统原理图 (7)4 设计计算及说明 (9)4.1负载分析及负载循环图 (9)5.液压系统主要参数计算 (12)5.1初选系统工作压力 (12)5.2计算液压缸的主要结构尺寸 (12)5.3计算液压执行原件所需的流量 (13)5.3.1流量循环图 (13)5.3.2流量循环图 (13)5.4计算系统实际压力 (14)5.4.1计算压力 (14)5.4.2压力循环图 (15)6 液压元件的选择 (17)6.1液压泵的选择 (17)6.2电动机的选择 (17)6.3液压阀的选择 (18)6.4液压辅助元件的选择及计算 (22)6.4.1管道尺寸的计算 (22)6.4.2液压管及管接头的选择 (23)6.4.3过滤器的选择 (24)6.5油箱容量的确定 (26)7 液压系统性能验算 (27)7.1液压系统压力损失 (27)7.2液压系统的温升 (29)7.2.1计算液压系统的散热功率 (29)7.2.2冷却器散热面积的计算 (30)8 液压站的设计 (31)8.1液压站的机构设计 (31)8.2液压叠加回路设计 (31)8.3液压系统的安装 (32)8.4管路的安装与清洗 (33)8.5液压系统的维护 (33)结束语 (35)致谢 (37)参考文献 (36)1.绪论1.1设计要求步进梁式炉比推钢炉具有许多优点，因而成为新建轧厂的首选炉型。

热轧宽带钢厂的规模正向大型化发展，步进梁式炉的特点之一是炉长不受推钢长度限制，因而能适应轧机的小时产量增长的形势。

加热炉是钢铁企业热轧生产过程的关键设备之一，其性能直接影响到加热炉的能耗和最终钢材产品质量、钢坯成材率、轧机设备寿命以及整个主轧线的有效作业率。

目前在板材、棒材或线材的热轧生产中，广泛采用步进式加热炉对钢坯进行炉内步进式运送并加热．与直推式加热炉相比，其显著特点是加热速度快、温度均匀、操作灵活易于适应轧机的产量要求、不粘钢。

步进式连续加热炉靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。

炉子有固定炉底和步进炉底，或者有固定梁和步进梁。

前者叫做步进底式炉，后者叫做步进梁式炉。

轧钢用加热炉的步进梁通常由水冷管组成。

步进梁式炉可对料坯实现上下双面加热。

70年代以来，由于轧机的大型化，步进梁式炉得到了广泛应用。

同推钢式炉相比，它的优点是：运料灵活，必要时可将炉料全部排出炉外；料坯在炉底或梁上有间隔地摆开，可较快地均匀加热；完全消除了推钢式炉的拱钢和粘钢故障，因而使炉的长度不受这些因素的限制。

步进炉的主要优点是：工件和步进梁或炉底间没有摩擦，避免加热过程中工件底面被划伤。

工件依靠步进梁的运动在炉内前进，因此工件之间可以留同间隙，加热后的高温炉料不会互相粘连，还有利于缩短加热时间，减少工件的氧化和脱碳。

外形不太规整和厚薄不同的工件在装炉条件上有较宽的适应性。

停炉时炉内工件可以利用步进机械全部出空，必要时可以将工件倒退一段距离，从而避免了工件在高温下停留时间过长或重复加热所造成的氧化损失。

炉子长度不受推钢倍数的限制，但过长时工件跑偏量将增大。

通过改变工件之间的间隙、步进机械的水平行程和步进周期以调整炉子的生产能力。

步进炉是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉,利用耐火材料炉底支承工件、主要向工件上部单面供热的称步进底式炉。

上托轧钢厂在热轧钢材时,需要对钢坯进行加热。

为更好的保证钢材表面质量,使钢坯受热均匀,采用了步进加热方式.钢坯在加热过程中其前移为矩形运动: 即活动梁上升,将钢坯从固定梁起;活动梁前移,使钢坯往前步进一次;活动梁下降,将钢坯放在固定梁上;活动梁后退到原始位置,完成一个工作循环。

步进加热克服了直推式加热时钢坯下表面与支撑梁(固定梁)移动摩擦所产生的表面磨损;同时,克服了直推式的钢坯间相互靠拢的情况,可以使钢坯散开通过炉底,有利于钢坯加热。

由于步进加热独特的优越性,使其在现代冶金工厂得到了广泛应用。

步进式钢坯加热炉产品质量好、热效率高、操作灵活,适用于多种型材坯料的连续式加热.图1.1 步进梁式加热炉1.2液压传动简介步进梁采用液压传动,使传动结构简单,省去了一套凸轮、齿轮机构,占地面积小且传动平稳,容易实现自动控制,因此步进加热炉传动装置一般都采用液压驱动。

步进式加热炉液压驱动及电控系统中采用独特的油路设计,减少了运动部件因惯性对固定炉床的冲击,解决了炉床抖动问题;将可编程控制器、继电器、电液阀相结合,实现了机电液计算机一体化控制系统可靠性高,可扩展性与柔性强。

步进式加热炉用于初轧坯。

加热炉炉床由固定梁和步进梁组成。

步进梁由双重轮对的多轴框架支承，其外侧走轮由液压缸驱动，可在倾斜轨道上滚动，使步进梁作上升或下降运动。

其内侧托轮直接拖住步进梁，而步进梁则由另一液压缸带动，可在托轮上作水平前进和后退运动。

通过两缸的操作，使步进梁做矩形轨迹运动，各段运动的形成可以调节，操作方式可以连续或手动操纵，同一液压油源供步进梁传动，可以同时或交替动作；并可以逆向运动，作为倒空炉内钢坯之用。

图1.2 步进梁结构图液压传动是利用液体静止能来传递动力的液体传动,它是以液体为工作体质,进行能量传递和控制的一种传动方式。

本世纪50年代,液压技术迅速由军事工业转向民用工业,在机床、工程机械、压力机械、船泊机械、冶金机械、农业机械及汽车等行业得到了广泛的发展。

60年代以后,随着原子能技术、空间技术、电子技术等的迅速发展,使其应用更为广泛。

液压传动及其控制在某些领域内已占有压倒性的优势。

其特点如下:(Ⅰ) 借助油管的连接可以方便,灵活地布置传动机构,这是比较机械传动而言其优越的地方。

(Ⅱ)液压传动与电力传动和气压传动相比,有重量轻,体积小的突出特点。