液压与气动技术课程设计.

《液压与气动技术》课程设计指导书 09级秋季机械设计制造专业本科

学生姓名 : 杨万康

学号 : 0965001250470

电大分校 :昌吉电大

学生所在单位 :宝钢集团八钢公司

指导教师 : 张双侠

一、课程设计的目的

进行液压与气动的课程设计, 首先要立足于实践的观点, 立足于应用的观点, 立足于运

用液压技术和气动技术来解决生产实际中的问题。通过液压与气动的课程设计。要培养学生分析问题和解决问题的能力, 培养学生查阅资料、处理数据的能力, 培养学生独立设计的能力, 培养学生独挡一面的能力。在进行课程设计之前, 要围绕设计课题,吃透教材,查阅参考资料,综合考虑课题的设计内容,设计步骤,参数的取舍,结构的设计,系统的设计等,既要考虑理论的应用,又要考虑生产实用,使我们的课程设计能与实际结合得紧密一些,更紧密一些。

二、设计要求与任务

1、利用所学知识解决八钢第二炼钢厂大包滑动水口液压系统存在的问题。

2、系统原理图一张,要求用计算机绘制。

三、设计课题与内容

1、解决第二炼钢厂大包滑动水口液压缸工作不稳定及液压胶管使用不到周期的问题。

板坯连铸大包滑动水口液压系统的改造

摘要 :本文针对八钢炼钢厂板坯连铸大包滑动水口液压控制系统出现的问题

进行分析, 液压控制阀如果选型不当, 而变得不适用, 通过对 2#板坯连铸机改造前后作比较, 正确的选用及改进, 该系统现在工作可靠, 运行平稳使用维护方便,有效避免设备与人身事故的发生。

关键词 :板坯连铸;滑动水口;液压阀; 0型机能; Y 型机能

一、前言

板坯连铸机的大包滑动水口液压系统控制大包滑动水口的开启和关闭,是连铸的关键设备, 直接影响连铸生产过程的正常进行, 在浇铸过程中, 油缸控制钢水从大包到中间包,并控制流速,保持中间包钢水稳定,满足工艺生产需求, 实际生产中, 滑动水口开度需要经常调整, 动作比较频繁, 水口开度如调整不好, 或水口无法打开或关闭除无法浇铸生产外, 更严重的是在浇铸中因大包水口若不

受控制关闭, 将使中间包溢钢而烧毁设备, 甚至会造成重大人身设备伤亡事故发生。因此,大包滑动水口液压系统的可靠运行非常重要。

二、概述

八钢 2#板坯连铸机 2007年 11月建成投产, 大包滑动水口系统, 为液压系统控制如图 1 所示。

图 1 大包滑动水口液压系统原理图

根据工艺要求特点, 大包水口的控制要实现流速控制, 即浇钢过程中准确对水口开度进行调整, 关闭水口过程中为防止将钢液溅出将滑板执行机构包住, 要求快速关闭。因此执行机构必须实现快进,慢进,快回,慢回动作,在大包工操作平台 12米9设置了手动关闭机构,实现在断电情况下可靠关闭水口,防止钢液溢出,事故扩大化。大包水口控制机构为液压系统,设置有两台液压泵(一开一备向蓄能器充压,保证工作时系统压力稳定。控制系统由 6组液压阀实现。快速进退由 10通径三位四通换向阀控制,慢速进退由 6通径三位四通换向阀控制, 手动阀实现事故状态下的水口关闭。

三、故障现象及分析

事故现象

1、液压缸要装入滑动水口滑板连接槽时,慢开阀速度不稳定,液压缸不能准确定位,需多次重复操作方可装入。 (爬行现象

2、液压缸出现自动伸出、关闭现象。非操作情况下,在浇注过程自动关闭水口造成生产停滞,钢水溢出事故。

3、液压胶管经常烧坏, 而在线更换油缸和高压胶管时需要停泵才能处理。 (液

压站到液压缸中间液压配管没有控制球阀影响生产的连续正常进行。

注 O 型机能

图 2 改进前液压系统原理图

原因分析

液压系统的工作介质为水 -乙二醇,控制油缸行程为 170mm 。液压控制原理并不复杂,为常规的滑阀控制,如图 2 所示。液压站、控制阀组位于地面一层, 钢包滑动水口控制油缸位于 12.9米大包平台,呈水平放置,且处于高位。每包钢水浇铸时间一般持续 40min左右,油缸缸杆返回滑动水口打开,大包钢水开浇。工艺生产要求, 滑动水口油缸在浇钢期间, 要随时调整滑动水口开度, 液压系统一直处于有压状态压力 16Mpa 压力。

1、液压缸水平放置,行程较短,处于高位,缸内易存空气,由于空气的存在, 导致液压缸产生爬行现象。

2、液压系统处于 16Mpa 压力状态下,液压控制阀选用 O 型机能三位四通阀,当三位四通 O 型换向阀居中位,四个油口处于断开状态, AB 两腔处于保压状态, P 口压力即液压系统压力保持 16Mpa 压力。液压元件设计上讲, 滑阀阀芯与阀套之间的

间隙一般在 0.005~0.015mm之间,但实际上往往超过这个偏差,由于使用了 O 型机能的三位四通换向阀, 加之水乙二醇黏度较低, O 型换向阀居中位时, 导致 P 口介质渗入液压缸活塞腔,液压缸有杆腔介质,由于液压缸自身的增压作用, 渗回液压系统,形成微细的差动。在液压系统处于 16Mpa 压力的状态下,这微细差动是一直存在的, 直到液压缸活塞杆因机械限位而停止。同时, 液压缸水平放

置,行程较短,处于高位,缸内易存空气,由于空气的存在,导致液压缸产生爬行现象,可以断定以上两种原因都不同程度的存在,造成油缸自动关闭。 3、现场环境比较恶劣,浇铸过程中液压缸与液压胶管处于高温状态,造成密封件及液压胶管材料老化、损坏,需经常更换油缸和液压胶管。

四、改进措施

根据滑动水口液压控制系统的现场使用情况, 结合液压原理, 分析判明, 做了 3 方面改进,如图 3 所示。

1、在液压缸的前端有杆腔和无杆腔的液压管路处增加排气装置。

2、用 Y 型机能三位四通换向阀加叠加式双液控制单向阀,代替原先的 O 型机能阀。

注 :Y型机能

图 3 改进后液压系统原理图