畢業(yè)設計（論文）高溫調質爐爐門與推料裝置設計

1、1. 引言1.1 畢業(yè)設計的目的及意義這次我的畢業(yè)設計是設計一個高溫調質爐的爐門和推料機構，這次的設計得課題是由ykk公司提出的，他們?yōu)榱烁纳片F(xiàn)有的設備，提高工作效率，因而決定要設計一個調質的自動化控制生產線。在設計中要求在調研和查閱資料的基礎上，對高溫調質爐的爐門和各個送取料裝置設計的總體方案進行論證和確定，對系統(tǒng)進行必要的設計計算和驗算，繪制裝配圖和主要零件圖，設計計算機控制系統(tǒng)，撰寫設計說明書。ykk是專門生產拉鏈的一家公司，他們的拉鏈在經(jīng)過清洗工序后要進行一下調質熱處理，但是傳統(tǒng)的調質過程一般都是由工人手工完成，調質的時候的工作環(huán)境又相當惡劣，對工人的身體的損傷很大，而且這樣的調質方式

2、即消耗時間又不能有較高的生產效率，所以設計一條可以自動完成調質生產過程的生產線就顯的很有實際意義。本次我的畢業(yè)設計的內容就是圍繞高溫調質這個生產過程展開的。1.2 國內外發(fā)展情況及現(xiàn)狀熱處理是機械制造的重要工藝，也是保證和提高機械零件質量與使用壽命，充分發(fā)揮材料潛力的關鍵工序。熱處理工藝具有隱蔽性強、影響因素多等特點，已經(jīng)越來越成為影響我國機械加工行業(yè)發(fā)展的瓶頸。這與我國熱處理設備制造商思想陳舊、設計保守有著密不可分的關系。熱處理工藝在我國已有悠久的歷史，早在商代就已經(jīng)有了經(jīng)過再結晶退火的金箔飾物，在洛陽出土的戰(zhàn)國時代的鐵錛，系由白口鐵脫碳退火制成。在戰(zhàn)國時代燕都遺址出土的大量兵器，向人們展示

3、了在當時鋼件已經(jīng)采用了淬火，正火，滲碳等工藝。近代出土的秦兵俑佩帶的長劍，箭鏃等都有力的證明當時已經(jīng)出現(xiàn)銅合金的復合材料，而且還掌握了精湛的表面保護處理方法，從而保持輸千年不銹。大量事實證明，我過曾是世界上發(fā)展和應用熱處理技術最早的國家之一。但是長期的封建統(tǒng)治，阻礙了我過科學技術的進步，在異端相當長的時間內，我國熱處理技術的發(fā)展處于停止狀態(tài)，有的技術甚至失傳。直至解放以后熱處理技術在我國才重新迅速發(fā)展起來，出現(xiàn)了許多新工藝，新設備。但和當代世界先進水平比較，我過的熱處理技術仍較落后。很多的生產過程還是局限在人工的手動操作，比如調質爐爐門的開啟和關閉很多情況的都是靠手動的拉起和放下，還有就是靠純

4、機械結構來完成（電動繩索等），這樣的生產的效率是可想而知的。因而能不能實現(xiàn)熱處理生產的自動化是這次的設計的主要的目的。下圖就是一個比較完善的生產自動化的例子。圖1.2.1 奧氏體不銹鋼去磁光亮退火、各材料間的無氧銅、鎳基釬焊熱處理加工近年來，隨著科技的日益進步，各國在熱處理方面都有了很大的成就，隨著許多的先進的調質爐的出現(xiàn)，比如，dc-b系列智能箱式高溫爐（馬爐），就是采用現(xiàn)代高科技技術，溫度誤差只有，控溫精度也有。從下圖我們不難看出現(xiàn)在的一些調質爐設備已經(jīng)將很多的高技術的部件，例如圖1.2.2 1650高溫箱式爐從上圖中我們可以很明顯的看出，在箱式爐上已經(jīng)安裝了自動化的控制元件，可以很好的實

5、現(xiàn)生產過程的溫度控制等方面的自動化控制，但是我們還可以很明顯的發(fā)現(xiàn)該調質爐的爐門還是由人工手動開啟的。而且在現(xiàn)在的生產中，還有有不少的廠家還不能實現(xiàn)生產的自動化，一則是因為那樣要從新設計和安裝機構，再則就是出于生產成本的考慮。1.3 設計綜述我設計的是高溫調質爐的爐門與推料裝置。在整個的生產工作過程中，除了將物料放上輸送機和將物料從輸送機上取下需要人工完成外，其余的都是自動完成。在我進行市場調研和與廠家的溝通后，廠家同意根據(jù)我的自己的設計方案進行生產，并且在調質爐上的其他的相關的機構（如：液壓提升裝置，控制元件等）由我與廠家共同進行設計生產。針對推料機構和爐門的起升控制則成為我本次設計的重點。

6、我的主要的設計的方案是：將待調質的工件箱搬到工作臺上，由推料裝置推到爐門口，然后前爐門開啟，將工件推入爐內，加熱到要求的溫度后，前后門開啟，將下一個工件推入內，同時爐中加熱好的工件從后爐門推出，推上冷卻工作臺冷卻。最后由人工搬運離開輸送機。1.4 調質過程物料的輸送方案1.4.1 物料箱的進料輸送方案物料在進入爐膛前的輸送方案主要有：1）采用無動力輥道和推料裝置配合使用的送料方式，就是將物料放置于輥道上，然后用推料裝置將物料箱推到爐門口；2）直接采用動力輸送機進行物料的輸送，就是將物料箱放置在輸送機上，依靠輸送機的動力裝置把物料送到爐門口。1.4.2 物料箱的推料方案物料箱從輸送機上進入爐膛與

7、物料箱從爐膛出來的方案有以下兩種方案：方案一：在調質爐的兩側開爐門,物料從其中一側的爐門由推料缸推入,另一側爐門送出，機構簡圖如下：圖1.4.1 推料方案一方案二：使用一般的調質爐（單側開爐門）,在這種情況下，將物料箱推入爐內，加熱完畢再從路中拉出來。這種結構就要在液壓缸（氣缸)的活塞桿端部加一個鉤子,用于物料的推入和鉤出.下圖為其機構簡圖:圖1.4.2 推料方案二第一個方案中主要是要考慮在調質爐的另一側開一個爐門,其結構較為簡單,易于操作和設計控制，但是這種開兩個爐門的方法有可能會對爐內的溫度有一定的影響,而且液壓缸（氣缸）的長度也比較長;第二個方案主要是在活塞桿的端部要安裝一個鉤子,由于物

8、料的送入和取出均由鉤子完成,因此對它的強度等方面的要求就比較高,而且這一液壓缸（氣缸）不僅要可以實現(xiàn)水平的運動,還要能上下移動,用以使鉤子可以鉤住物料箱.這兩種方案的一個共有的缺點就是推料缸都比較長。綜合比較這兩個方案,我認為第一個方案比較適合,而且在經(jīng)過和廠家的協(xié)商后,廠家也已經(jīng)給出了第一個方案的調質爐的參數(shù)結構等.在經(jīng)過整理后，我的最后的設計的總體方案為:圖1.4.3 總體方案立體圖 圖1.4.3 總體方案簡圖1.4.3 推料缸的傳動方式的選擇在推料缸的選用方面考慮使用液壓傳動和氣壓傳動兩種方式。液壓傳動的特點：（1）體積小、重量輕，因此慣性力較小，當突然過載或停車時，不會發(fā)生大的沖擊；（

9、2）能在給定范圍內平穩(wěn)的自動調節(jié)牽引速度，并可實現(xiàn)無極調速；（3）換向容易，在不改變電機旋轉方向的情況下，可以較方便地實現(xiàn)工作機構旋轉和直線往復運動的轉換；（4）液壓泵和液壓馬達之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴格限制；（5）由于采用油液為工作介質，元件相對運動表面間能自行潤滑，磨損小，使用壽命長；（6）操縱控制簡便，自動化程度高；（7）容易實現(xiàn)過載保護。氣壓傳動的特點：（1）工作壓力低,一般為0.30.8mp；（2）氣體粘度小，管道阻力損失小，便于集中供氣和中距離輸送；（3）使用安全，無爆炸和電擊危險，有過載保護能力；液壓傳動穩(wěn)定，傳動力大；氣壓傳動響應快，但容易產生沖擊等問題。雖然本次

10、的設計中的負載比較小,但是考慮到高溫爐的所處的車間的環(huán)境比較惡劣,可能空氣的質量等都是比較差的，所以我個人認為采用液壓傳動系統(tǒng)作為推料機構的動力裝置比較適合，只要做好液壓油液的清潔工作即可。2 設計說明2.1 設計的技術要求及參數(shù)（1）能自動完成物料箱從輸送機調質爐輸送機的調質生產過程。調質爐的爐門可以實現(xiàn)自動控制。（2）整個系統(tǒng)包括三大部件：高溫調質爐、送料輸送機、推料用液壓缸。（3）物料箱的具體尺寸為，物料箱的重量為50kg，調質溫度為。（4）整個過程，除物料箱放上送料輸送機和將物料箱從送料輸送機上取下需要人工手動完成以外，其余全部要求自動進行完成。2.2 推料液壓缸的設計2.2.1 液壓

11、缸的工況及運動分析本次的設計中，液壓缸的有兩大用途：1.作為高溫調質爐的爐門的開啟的動力裝置;2.作為自動送料裝置中物料箱進出調質爐的動力推料裝置.其中作為爐門開啟裝置的液壓缸由江蘇省宜興市中亞電爐公司提供.所以本次的設計中我主要要解決的是作為推料裝置的液壓缸的設計計算.其主要的設計參數(shù)有:1) 物料箱的總重量: 50kg2) 推料缸的推料速度: 6m/min3) 初定液壓系統(tǒng)的工作壓力為:0.5mpa2.2.2 負載分析液壓缸的外負載:f=ff （2.1）其中ff為推物料箱時所受到的摩擦力。2.2.3 確定執(zhí)行元件的主要參數(shù)1)系統(tǒng)工作壓力的選定各類液壓主機由于性能要求與使用場合不同,其工作

12、壓力也各不相同,這是在設計過程中由設計者選定的.系統(tǒng)的壓力選的過低,則執(zhí)行元件的作用面積和排量越大,達到設計速度所需的流量與液壓元件的外形尺寸和重量也越大,但對液壓元件的制造精度與密封要求較低.若系統(tǒng)的工作壓力選的過高,則反之.故系統(tǒng)壓力的選擇決定于尺寸限制、成本、使用的可靠性等一系列的因素。一般可參考同類型的液壓主機或根據(jù)最大的外負載查閱有關手冊來初步確定系統(tǒng)的工作壓力。在經(jīng)過市場的調研以及與本次的設計的實際相結合，我初步選定系統(tǒng)的工作壓力為：0.5mpa2）執(zhí)行元件主要結構參數(shù)的確定（1）液壓缸內徑d和活塞桿直徑d的確定液壓缸的外負載f： （2.2）其中g為物料箱的重量， 調質爐內的摩擦系

13、數(shù)由于考慮到導軌的摩擦系數(shù)太小，設計后的液壓缸的尺寸可能過小，所以將導軌的摩擦系數(shù)用調質爐內的摩擦系數(shù)來代替?；钊牧ζ胶夥匠蹋?(2.3)其中p為系統(tǒng)的工作壓力， a為活塞的直徑，為液壓缸的機械效率，一般的液壓缸的機械效率取0.90.97因此： (2.4) (2.5)經(jīng)查手冊后圓整為d=63mm。根據(jù)液壓缸的實際的受力情況以及由液壓元件的生產廠商提供的資料，取活塞桿的直徑為28mm。圓整后的液壓缸的有桿腔的面積為： (2.6)無桿腔的面積為： (2.7)（2）液壓缸缸筒的長度l液壓缸缸筒的長度由最大的工作行程和結構上的需要決定。通常，缸筒的長度=活塞最大行程+活塞長度+活塞桿的導向長度+活塞

14、桿的密封長度+其他長度其中活塞的長度為：,取63mm。 （2.8）活塞桿的導向的長度為：，取20mm。 （2.9）活塞最大行程為：1250mm。因此缸筒的長度為： （2.10）（3）液壓缸的校核1.缸筒壁厚壁厚一般可以根據(jù)無縫鋼管標準來選取，根據(jù)結構工藝要求，經(jīng)過加工后的最薄處的壁厚需要進行強度校核。若時，為薄壁缸筒，則 （2.11）若時，為厚壁缸筒，則 （2.12）式中：為缸筒的試驗壓力，當液壓缸的工作壓力時，；當工作壓力時，；為缸筒材料的許用應力，為材料的抗拉強度，n為安全系數(shù)，一般取。本次的設計中，我選擇的是精密熱軋無縫鋼管，根據(jù)資料，我選取的壁厚為5mm。壁厚的強度校核如下：因為，所以

15、該缸筒為薄壁缸筒所以 (2.13)從校核中可以得出：缸筒的壁厚為5mm可用，滿足要求。2.活塞桿強度與穩(wěn)定性校核活塞桿的強度應該滿足 式中：f為液壓缸的負載；為缸筒材料的許用應力，為材料的抗拉強度，n為安全系數(shù)，一般取。當活塞桿受壓時，長徑比時需要進行穩(wěn)定性校核式中：f為活塞桿所受的負載。為安全系數(shù)，一般取=2-4。當活塞桿長細比時， (2.14)當活塞桿長細比，且=20120時， （2.15）式中：為安裝長度，其值與安裝方式有關，見下表：支 撐 方 式支承說明末端系數(shù)一端自由，一端固定兩端鉸接1一端鉸接，一端固定2兩端固定4為活塞桿橫斷面的最小回轉半徑，；為柔性系數(shù)，對鋼取=85；為末端系數(shù)

16、，由液壓缸支撐方式?jīng)Q定，見上表；e為活塞桿材料的彈性模量，對鋼取e=；j為活塞桿橫截面的慣性矩；a為活塞桿的斷面面積；為由材料強度決定的一個試驗數(shù)值，對鋼?。?是系數(shù)，對鋼取。本次的設計中，我所用的材料均為45鋼，查資料有： 取3（1）活塞桿強度校核因為，所以活塞桿強度足夠，滿足要求。（2）活塞桿穩(wěn)定性校核因為，所以要進行穩(wěn)定性校核。又 ， ，從計算記過可以看出活塞桿的穩(wěn)定性滿足要求。2.2.4 液壓缸密封圈的選用活塞桿與活塞之間，活塞桿與鋼筒之間使用橡膠圈密封，這種密封是一種使用耐油橡膠制成的密封圈，套裝在活塞上來防止泄漏。這種密封裝置結構簡單，制造方便，磨損后能自動補償，密封性能隨壓力的加

17、大而提高。端蓋密封使用o型圈密封。具體的密封元件見液壓缸的裝配圖。2.2.5 繪制液壓執(zhí)行元件的裝配圖在設計的基礎上繪制出液壓缸的裝配圖。2.3 液壓系統(tǒng)的設計2.3.1 液壓系統(tǒng)功能分析在分析了推料機的工作原理、執(zhí)行元件的工況后，要考慮到一些實際情況，分析液壓系統(tǒng)應該要具有的功能。例如：為防止爐門因為自重而下落的平衡功能，推料缸、爐門缸運動的互不干擾，兩個爐門缸同時工作的同步功能等。2.3.2 選擇液壓基本回路根據(jù)液壓系統(tǒng)的功能分析，選擇與此相對應的回路，根據(jù)需要，選擇基本回路的時候既要考慮調速、調壓、換向、順序動作、動作互鎖等要求，也要考慮節(jié)省能源、減少發(fā)熱、減少沖擊、保證動作精度等問題。

18、本次設計過程中，我選用的液壓回路是用分流集流閥來完成的同步回路。2.3.3 基本回路的形成在滿足系統(tǒng)要求的各個基本液壓回路選定之后，就可以進行液壓系統(tǒng)的合成，及時將各液壓回路放在一起，進行歸并，整理，必要時再增加一些輔助油路，使之成為完整的液壓回路系統(tǒng)。但是要注意以下幾點：a最后出來的液壓系統(tǒng)應保證其工作循環(huán)中的每個動作都安全可靠，無互相干擾；b.盡可能省去不必要的元件，以簡化系統(tǒng)結構；c.盡可能提高系統(tǒng)效率，防止系統(tǒng)過熱；d.盡可能使系統(tǒng)經(jīng)濟合理，便于維修檢測和調試工作；注意高測壓點和壓力表開關；e.擬定好液壓原理圖根據(jù)電磁換向閥列電磁鐵動作順序表，如下：1dt2dt3dt4dt5dt6dt

19、液壓缸伸出收回液壓缸伸出收回推料液壓缸伸出收回2.3.4 液壓元件及電動機的計算與選擇液壓元件應盡量采用標準元件，減少自行設計的專用件。（1）液壓泵的選擇1) 液壓泵最大工作壓力的確定 （2.16）式中：為執(zhí)行元件進油腔的最大工作壓力，應根據(jù)以上確定的執(zhí)行元件的結構尺寸，回路結構及負載大小來計算確定；為最大工作壓力時，進油管路中的壓力損失。設計過程中，因考慮到系統(tǒng)的壓力為0.5mpa，與實際的液壓系統(tǒng)的工作壓力相比偏小，因此選擇液壓執(zhí)行元件的工作壓力為1mpa。設進油管路中的壓力損失為2mpa，所以液壓泵的最大工作壓力。2) 液壓泵流量的確定 （2.17）式中：為同時工作的執(zhí)行元件的流量之和。

20、應該根據(jù)以上確定的執(zhí)行元件的結構尺寸，回路結構及要求的速度大小計算確定。k為回路的泄露系數(shù)，一般k=1.1-1.3.推料液壓缸的流量是 （2.18）由調質爐的生產廠家提供的材料可得到爐門的液壓系統(tǒng)中的液壓缸所用的液壓缸的流量為。3) 選擇液壓泵的規(guī)格在參照手冊選取液壓泵時，泵的額定壓力應選的比上述最大工作壓力高25%-60%，以備留有壓力儲備；額定流量之需要滿足上述的最大流量即可。經(jīng)查詢手冊以及與液壓元件的生產廠家聯(lián)系后，最后選定的液壓泵型號為：定量泵 a2f16r6.1pb6。 （2）電機的選擇 驅動電機功率按整個工作循環(huán)圖中液壓泵的最大功率計算。 （2.19）式中為泵的總效率。對齒輪泵取0

21、.63-0.69；葉片泵取0.64-0.82；柱塞泵取0.81-0.88,電動機的選擇時應考慮與液壓泵的連接及其安裝方式。經(jīng)過查詢手冊以及市場調研后，最終選定電機的型號為：y160m-4-h-b35。(3) 液壓閥的選擇方向控制閥 在液壓系統(tǒng)中起阻止和引導油液按規(guī)定的流向進出通道，即在油路中起控制油液流動方向的作用。壓力控制閥 按用途分為溢流閥減壓閥和順序閥。(1)溢流閥：能控制液壓系統(tǒng)在達到調定壓力時保持恆定狀態(tài)。用於過載保護的溢流閥稱為安全閥。當系統(tǒng)發(fā)生故障，壓力昇高到可能造成破壞的限定值時，閥口會打開而溢流，以保證系統(tǒng)的安全。(2)減壓閥：能控制分支迴路得到比主迴路油壓低的穩(wěn)定壓力。減壓

22、閥按它所控制的壓力功能不同，又可分為定值減壓閥(輸出壓力為恆定值)定差減壓閥(輸入與輸出壓力差為定值)和定比減壓閥(輸入與輸出壓力間保持一定的比例)。(3)順序閥：能使一個執(zhí)行元件(如液壓缸液壓馬達等)動作以后，再按順序使其他執(zhí)行元件動作。流量控制閥 利用調節(jié)閥芯和閥體間的節(jié)流口面積和它所產生的局部阻力對流量進行調節(jié)，從而控制執(zhí)行元件的運動速度。流量控制閥按用途分為5種。(1)節(jié)流閥：在調定節(jié)流口面積后，能使載荷壓力變化不大和運動均勻性要求不高的執(zhí)行元件的運動速度基本上保持穩(wěn)定。(2)調速閥：在載荷壓力變化時能保持節(jié)流閥的進出口壓差為定值。這樣，在節(jié)流口面積調定以后，不論載荷壓力如何變化，調速

23、閥都能保持通過節(jié)流閥的流量不變，從而使執(zhí)行元件的運動速度穩(wěn)定。(3)分流閥：不論載荷大小，能使同一油源的兩個執(zhí)行元件得到相等流量的為等量分流閥或同步閥；得到按比例分配流量的為比例分流閥。(4)集流閥：作用與分流閥相反，使流入集流閥的流量按比例分配。(5)分流集流閥：兼具分流閥和集流閥兩種功能。根據(jù)流量，查手冊選擇液壓元件為：單向閥 9c400s節(jié)流閥 9n600s溢流閥 r10r35s4sn三位四通電磁換向閥 d1vw4cnjwl疊加式液控單向閥cpom2ddv分流集流閥fscs-xan疊加式單向節(jié)流閥fm2ddkv2.3.5 液壓輔件的選擇（1）確定管道的內徑內徑的選擇可用以下的兩種方法。a

24、.根據(jù)流經(jīng)管內的流量確定管子的內徑d (2.20)式中：為流過管道的流量；為管道中允許的流速；管道中的允許的流速取值如下：吸油管壓油管回油管壓力高時取大值，低時取小值。b.根據(jù)液壓元件接口尺寸根據(jù)液壓元件接口尺寸確定管道尺寸及管接頭。確定管道尺寸:吸油 取d=25mm (2.21)壓油 取d=12mm (2.22)回油 取d=18mm (2.23)管子壁厚計算 (2.24) (2.25) (2.26)最后統(tǒng)一取壁厚為1mm。（2）管接頭的確定管接頭時油管與油管、油管與液壓元件之間的可拆裝的連接件。它應滿足拆裝方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通油能力大、壓力損失小以及公益性好等特點。管接頭

25、的種類很多，按其通路數(shù)和流向可分為直通，彎頭，三通和四通等管接頭；按管接頭和油管的連接方式不同又可分為擴口式，焊接式，卡套式等。本次設計均選用jb/zq 4444-1986的擴口式管接頭。（3）壓力表及壓力表開關液壓系統(tǒng)各工作點的壓力可由壓力表來測定。壓力閥及其調節(jié)壓力必須測量的測壓點處，必須設置壓力表測量點，選用壓力表時，測量點的最高壓力約為其量程的三分之二至四分之三比較合理。根據(jù)測壓點的數(shù)量及壓力大小選擇壓力表開關。（4）泵站的選用a.油箱的設計選擇油箱額定容量 (2.27)根據(jù)上式所算數(shù)據(jù)已經(jīng)液壓泵電動機的大小確定油箱的大小 可用油箱的設計要點如下：1) 油箱中設置吸油濾油器2) 油箱底

26、部做成適當?shù)男倍?，并安設放油塞3) 從結構上考慮到清洗換油的方便，設置人孔，便于清洗4) 在油箱的側壁安設帶溫度指示的油位計，以指示最高和最低的油位已經(jīng)油液溫度。5) 在油箱上設置空氣濾清器6) 吸油管和回油管用隔板隔離b.液壓油箱的選用液壓油箱在液壓系統(tǒng)中的主要作用為儲油、散熱、分離油中所含空氣及消除泡沫。選用油箱首先要考慮其容量，一般移動式設備取泵最大流量的23倍，固定式設備取34倍；其次考慮油箱油位，當系統(tǒng)全部液壓油缸伸出后油箱油面不得低于最低油位，當油缸回縮以后油面不得高于最高油位；最后考慮油箱結構，傳統(tǒng)油箱內的隔板并不能起沉淀臟物的作用，應沿油箱縱軸線安裝一個垂直隔板，此隔板一端和油

27、箱端板之間留有空位使隔板兩邊空間連通，液壓泵的進出油口布置在不連通的一端隔板兩側，使進油和回油之間的距離最遠，液壓油箱多起一些散熱作用。c.液壓油箱的安裝按照安裝位置的不同可分為上置式、側置式和下置式。上置式油箱把液壓泵等裝置安裝在有較好剛度的上蓋板上，其結構緊湊、應用最廣。此外還可在油箱外殼上鑄出散熱翅片，加強散熱效果，即提高了液壓泵的使用壽命。側置式油箱是把液壓泵等裝置安裝在油箱旁邊，占地面積雖大，但安裝與維修都很方便，通常在系統(tǒng)流量和油箱容量較大時采用，尤其是當一個油箱給多臺液壓泵供油時使用。因側置式油箱油位高于液壓泵吸油口，故具有較好的吸油效果。下置式油箱是把液壓泵置于油箱底下，不僅便

28、于安裝和維修，而且液壓泵吸入能力大為改善。本此的設計我選用上置式油箱。濾油器選用tlw37-250lf型號的濾油器空氣濾清器選用quq2-20x1.0空氣濾清器聯(lián)軸器的選用液壓泵傳動軸不能承受徑向力和軸向力，因此不允許在軸端直接安裝帶輪、齒輪、鏈輪，通常用聯(lián)軸器聯(lián)接驅動軸和泵傳動軸。如因制造原因，泵與聯(lián)軸器同軸度超標，裝配時又存在偏差，則隨著泵的轉速提高離心力加大聯(lián)軸器變形，變形大又使離心力加大，造成惡性循環(huán)，其結果產生振動噪聲，從而影響泵的使用壽命。此外，還有如聯(lián)軸器柱銷松動未及時緊固、橡膠圈磨損未及時更換等影響因素。聯(lián)軸器的裝配要求剛性聯(lián)軸器兩軸的同軸度誤差0.05mm；彈性聯(lián)軸器兩軸的同

29、軸度誤差0.1mm；兩軸的角度誤差1；驅動軸與泵端應保持510mm距離；聯(lián)軸器選擇gb/t 5842-2003凸緣聯(lián)軸器；各元件在液壓油箱上的安裝位置詳見泵站裝配圖。2.3.6 液壓元件明細表選擇好液壓元件后,可以列一張液壓元件明細表。液壓元件明細表見液壓系統(tǒng)原理圖。2.4 液壓原理圖的繪制根據(jù)設計需要，首先設計液壓系統(tǒng)原理圖，如圖2.4.1所示主要元件在系統(tǒng)中的作用：溢流閥，保護整個回路。單向閥，保護泵，防止油液倒流進泵，對液壓泵產生損害。節(jié)流閥，進行節(jié)流調速。液控單向閥，防止由于自重下落。分流集流閥，使進入油缸的流量相等，保證同步性。液壓系統(tǒng)原理圖簡圖如下： 圖2.4.1 液壓系統(tǒng)原理圖液

30、壓系統(tǒng)的具體的安裝詳見液壓泵站的裝配圖。3. 高溫調質爐的設計3.1 高溫調質爐的主要參數(shù)結構本次的設計中，在前期的市場調研中，我選擇使用江蘇省宜興市中亞電爐公司生產的箱式調質爐。在與該公司的銷售部的史先生以及他們的技術部的技術員討論后，我決定一起與該公司一起進行爐的設計，具體的設計參數(shù)由ykk公司提供。在簡單的商討后，他們提供的調質爐的具體參數(shù)以及結構如下：宜興市中亞電爐有限公司的rx3-15-6系列箱式電阻爐，其相關技術和報價文件如下：（由中亞電爐公司提供）一、概述：箱式爐是周期作業(yè)式電阻爐，主要用于在自然氣氛中進行陶瓷的燒結處理，其特殊的爐口密封結構，使得在使用過程中爐溫更均勻，節(jié)能效果

31、顯著。二、使用條件1、海拔不超過1000m；2、環(huán)境溫度在540；3、使用地區(qū)最濕月平均最大相對溫度不大于90%，同時該月的月平均最低溫度不高于25；4、周圍沒有導電塵埃、爆炸性氣體及能嚴重破壞金屬和絕緣的腐蝕性氣體；三、設備主要技術規(guī)格：溫度范圍：1、最高溫度： 6502、使用溫度： 600工作參數(shù)：1、工作室尺寸：（長寬高）650480350mm爐體定位方式：固定式電氣特性：1、控制柜型號選用標準柜與設備配套設計（與國際接軌）2、尺寸（長寬高）：12004801720mm（參考）3、電流、電壓柜面可視化設計溫度控制：1、控制方式：（1） 手動（2）自動注：自動控制采用pid調節(jié)，可控硅過零

32、觸發(fā)控制，具有程序設置功能，可對升降溫速度、保溫溫度、保溫時間等按工藝要求進行預先設置，并按要求自動完成升降溫過程。并且配有rs485通訊接口。（以便于自動化管理）2、溫度控制精度： 3安全保護：報警裝置： 超溫報警，當系統(tǒng)啟動時自動切斷電源功能，并同時伴有聲光報警。電控柜具有過載、短路保護裝置。所有設備可靠接地。爐門移動裝有自動就位導向裝置。爐門到位自動主回路“準備”功能。電源配套：1、電 壓： 380v2、相 數(shù)： 3相4線制3、電源容量： 15kva加熱保溫特性：1、額定功率： 15kw2、功率輸出： 自動調功，過零觸發(fā)3、控 溫 區(qū)： 1區(qū)4、測 溫 區(qū)： 1區(qū)5、空爐損耗功率： 3k

33、w加熱元件：1、加熱元件接法； y2、發(fā)熱元件： 鐵鉻鋁高電阻合金絲3、發(fā)熱元件外型： 螺旋型4、電熱帶布置： 五面布置（爐體兩側+爐臺+爐門）爐門壓緊裝置：1、自重壓緊（達到較好的密封效果）2、爐門軟接觸、側開式3、自動定位功能四、結構簡介本臺車爐主要有爐體、爐門、發(fā)熱元件、溫控系統(tǒng)等部分組成。1、爐體爐體，是纖維和“08”高強度輕質磚砌筑的。它是一個用型鋼加固了的鋼外殼。外殼里面用耐溫達到1200的hrb-t-100型氧化鋁纖維氈和輕質耐火磚砌筑作保溫層。氧化鋁纖維導熱系數(shù)只有0.22w/m.k，體積密度為128kg/m3絕熱性好，質量輕，吸熱少，電爐升溫快而節(jié)能。爐襯采用“08”輕質高強

34、度磚砌筑。為保證外罩不變形，鋼外殼用型鋼進行了加固。2、爐門爐門為液壓升降式，爐門用纖維和“08”高強度輕質磚砌筑；爐門分為前后門，爐門上分別裝有加熱元件；爐門與爐體為軟接觸保證了爐體的密封性。3、發(fā)熱元件發(fā)熱元件選用鐵鉻鋁高電阻合金帶，其優(yōu)良的耐高溫性能使其在1200的高溫下有可靠的使用壽命。 為使爐膛溫度盡量均勻，發(fā)熱元件分布在爐膛的兩側和爐臺底面上及前后爐門上。使電爐的發(fā)熱盡量均勻，爐膛的發(fā)熱元件是將合金帶繞成螺旋狀。爐臺上的發(fā)熱元件就平放在爐臺上層的溝槽里。4、電爐的溫控系統(tǒng)系統(tǒng)設置有可編程、智能報警、超溫斷電等安全連瑣裝置（智能儀表中德合資上海國龍公司的tcw32b智能調節(jié)儀），可分

35、別設定升、降溫速度、保溫溫度及保溫時間，具有自調諧、自整定、自適應功能，質量穩(wěn)定可靠，并可顯示理論值和實測值。當整條程序設置完成后，儀表將自動控制運行，直至整個過程結束。此溫度控制儀表帶有數(shù)字顯示，帶手動、自動升溫調節(jié)，程序編程，pid自整定，過零觸發(fā)。執(zhí)行元件為雙向可控硅，具有無機械觸點，無噪聲、壽命長，對電網(wǎng)無干擾等優(yōu)點，并可克服多區(qū)熱處理工藝不同步的控制缺陷，操作集中，觀察直觀，滿足用戶的各種熱處理編程。每區(qū)溫控系統(tǒng)設相應的報警裝置，具體有各區(qū)超溫報警，斷偶聲光報警等裝置，每區(qū)設獨立的空開，方便操作維修。測溫熱電偶采用插入式熱電偶，并備有測量熱電偶插入孔。控制系統(tǒng)能保證在額定條件下正常工

36、作，每天24小時連續(xù)運行，控制柜內可能觸及的金屬表面溫升30。電控系統(tǒng)為機電一體化操作控制系統(tǒng)。溫控儀表采用中德合資上海國龍表。同時選用繼電器觸點開關作為報警輸出，在超溫報警的同時切斷加熱電源，即使主回路擊穿也能保證電爐的安全。控制柜具有最簡單實用的線路及模塊化結構，從維護到擴展功能都十分方便。五、生產周期和付款方式及成套報格：1、合同生效后20天交貨。2、預付40%，發(fā)貨付至95%，余款使用3個月后付清。3、成套價格：3.5萬元（含稅價）六、調質爐簡要的結構：3.2 高溫調質爐的爐門設計在與電爐公司的商討中，我們確定爐門的開啟的方式為使用同步液壓缸來實現(xiàn)爐門的開啟和關閉。爐門具體的方案為：在

37、爐體的兩側開兩個同樣尺寸的爐門，4. 輸送機設計4.1 動力式輥子輸送機動力式輥子輸結機本身具有驅動裝置，輥子轉動呈主動狀態(tài)，可以嚴格控制物品運行狀態(tài)，按規(guī)定的速度精確、平穩(wěn)、可靠地輸送物品，便于實現(xiàn)輸送過程的自動控制。鏈傳動承載能力大，通用性好，布置方便，對環(huán)境適應性強，可在經(jīng)常接觸油、水及濕度較高的地方工作，是最常用的一種動力式輥子輸送機。但在多塵環(huán)境中工作時鏈條容易磨損，高速運行時噪聲較大。鏈傳動分單鏈傳動和雙鏈傳動。單鏈傳動結構布置緊湊，適用于輕載、低速、持續(xù)運行的場合，見圖4.1.1；雙鏈傳動適用于載荷較大、速度較高、起動和制動比較頻繁的場合，見圖4.1.2。圖4.1.1（單鏈傳動）

38、 圖4.1.2（雙鏈傳動）4.2 部件的性能與選用a. 輥子輥子是輥子輸送機直接承載和輸送物品的基本部件。除gzt17-gzt19 型多輥輸送機輥子與機架組合為獨立的單元部件外，其他型式的gzt型輥子輸送機均具有各自的輥子部件，可按需要的輥子直徑和長度規(guī)格選用。定軸動力式圓柱形、圓錐形輥子輸送機（gzt4、gzt5、gzt6、gzt7型），其輥子端部結構形式均為軸套式，有調心作用。gzt型輥子輸送機的輥子一般用碳鋼制造，如有特殊要求時，可按用戶要求，制造涂塑。包膠的鋼輥子，也可用鋁合金、不銹鋼等材料制造。（一）鋼輥子。鋼輥子適用于一般用途的輕、中、重載各種情況。如有防震、防滑等要求時，可采用包

39、膠、涂塑的鋼輥子。（二）不銹鋼輥子。不銹鋼輥子外表美觀，耐酸、堿等腐蝕性強，可承受輕、中、重各類載荷。制造成本高。適用于醫(yī)藥、食品等行業(yè)。（三）鋁合金輥子。鋁合金輥子結構輕便，外表美觀，耐腐蝕性能好，承載能力低于鋼輥子，制造成本高于鋼輥子。適于輕載、要求外表美觀或移動輕便的工作場合。本次設計根據(jù)需要，選用的是鋁合金輥子。（1）輥子長度的計算和選擇圓柱形輥子輸送機直線段的輥子長度一般可參照圖4.1.3（a,b,c），按下式計算： 所以輥子長度為590mm式中l(wèi)為輥子長度；b為物件寬度；其中為寬度裕量,可取=50150mm。（a） （b） （c）圖4.1.3 圓柱形輥子輸送機斷面圖（2）輥子間距的

40、計算和選擇輥子間距戶應保證一個物件始終支承在3個以上的輥子上。一般情況下可按下式選?。簆=1/3l對要求輸送平穩(wěn)的物品：p=(1/4-1/5)l 所以輥子間距選擇160mm式中p為輥子間距，mm；l為物件長度，mm。對柔性大的細長物品，還需核算物件的撓度，物件在一個輥子間距上的撓度應小于1/500，否則需適當縮小輥子間距。輥子輸送機的物品裝載段如承受沖擊載荷時，也需縮小輥子間距或增大輥子直徑。對雙鏈傳動的輥子輸送機，輥子間距應為1/2鏈條節(jié)距的整數(shù)倍。輥子輸送機以圓弧段中心線上的輥子間距作為計算輥子間距。當圓弧段采用鏈傳動時，相鄰兩傳動輥子的夾角宜小于5度，以改善傳動狀況。（3）輥子直徑的計算

41、和選擇輥子直徑d與輥子承載能力有關，可按下式選?。?(4.1)式中:f為作用在單個輥子上的載荷；f為單個輥子上的允許載荷。作用在單個輥子上的載荷f，與物件質量、支承物件的輥子數(shù)以及物件底部特性有關，可按下式計算：式中:m為單個物件的質量；為單列輥子有效支承系數(shù)，與物件底面特性及輥子平面度有關，一般可取=0.7，對底部剛度很大的物品，可取=0.5；為多列輥子不均衡承載系數(shù)，對單列輥子，取=1，對雙列輥子取=0.70.8；n為支承單個物件的輥子數(shù)；g為重力加速度，取9.81。單個輥子的允許載荷f，與輥子直徑及長度有關，可從產品樣本中查取。在確定需要的單個輥子允許載荷及輥子長度以后，即可選擇適當?shù)妮?/p>

42、子直徑d。根據(jù)以上所述，可知道每個鋼桶滿載的情況下是50kg，載重在三根輥子上，那么每根輥子承重約17kg。查閱產品樣本：圖4.1.4輥子產品樣本可知當輥子直徑選擇為60mm時，工況就可以滿足，但是按照我的輸送機的具體的工作要求及要使物料箱能夠從輥道上沿輥子的軸向推入爐膛,因此我選擇我的輥子的直徑為89mm,所以我選擇型號為dsdl-03（04）-89。（4）輥子鏈輪的計算和選擇設計項目設計依據(jù)及內容設計結果1.選擇鏈輪齒數(shù)（1）小鏈輪齒數(shù)（2）大鏈輪齒數(shù)（3）實際傳動比2.初定中心距3確定鏈節(jié)數(shù)4.計算額定功率（1）工況系數(shù)（2）齒數(shù)系數(shù)（3）鏈長系數(shù)（4）排數(shù)系數(shù)（5）計算額定功率（5）選

43、定鏈條型號、確定鏈條節(jié)距p6驗算鏈速v7計算理論中心距a8.計算對軸的壓力9鏈輪型號查機械設計 表5.5，i=1時 ，推薦=11=i=111=11，取=11i=/=11/11=1取=40p由機械設計式5.6 ，=131.58查表5，=1.5查表5.7，=1.34查表5.8，=1.07查表5.9，=1.7由式（5.8），=1.23根據(jù)、查圖5.10，選雙排12a型滾子鏈，p=19.05因點（，）在曲線高峰值的左側，和所選系數(shù)、是一致的，故不需要重新計算值由式（5.1），=0.2857m/s=766mm由式（5.10）, =1.2=1.21000p/v=8398.95=11=11i=1=40p取=

44、132mm=1.5=1.34=1.07=1.7=1.23kw雙排12a型滾鏈p=19.05mmv=0.2857m/sa=766mm=9398.95n08b11t圖4.1.5 鏈輪b. 機身在確定輥子輸送機型式以后，可根據(jù)輥子直徑、輥子長度選擇機架，并需要規(guī)定機架長度和機架的輥子間距。單鏈傳動的輥子輸送機，因驅動裝置和傳動系統(tǒng)布置的需要，分頭架、中間架、尾架三種形式。頭架與驅動裝置連接，尾架內設置尾輪等傳動系統(tǒng)附件，中間架可根據(jù)整個機架長度需要選取。雙鏈傳動輥子輸送機的機架無頭、中、尾之分，只有一種形式。（1）輸送機的高度輥子輸送機高度根據(jù)物品輸送的工藝要求（如線路系統(tǒng)中工藝設備物料出入口的高度

45、，裝配、測試、裝卸區(qū)段人員操作位置等）確定，一般取500一800mm，也可不設支腿，使機架直接固定在地坪上。在確定輥子輸送機型式以后，可根據(jù)輥子輸送機高度選擇支腿。支腿一般布置在機架端部及相鄰機架連接處，需要時也可按要求在機架其他部位加設支腿。單鏈傳動的輥子輸送機（gzt4、gzt7、gzt8型）支腿分通用型支腿和驅動站支腿，驅動站支腿專供安置驅動裝置用。其他型式的輥子輸送機的支腿只有一種形式。（2）調節(jié)腳為便于輥子輸送機支腿在地坪上的固定和安裝調整，支腿下部設有調節(jié)腳或墊板，可按輥子輸送機型式配套選用。如圖4.1.6圖4.1.6 調節(jié)腳本次設計所用的調節(jié)腳的大小為m12。（3）機架材料的選用

46、和計算設計項目設計依據(jù)及內容設計結果1機架主要結構參數(shù)的確定輥子兩端的槽鋼的長度槽鋼型號機架高度機架總寬角鋼的選擇扁鋼的選擇機架采用槽鋼，角鋼和及扁鋼的焊接和螺栓連接而成。根據(jù)估算，槽鋼的長度l=3150mm估算得每根槽鋼上承受50kg的重量，所以查閱機械設計手冊得熱軋槽鋼，型號25c合適。槽鋼高度100mm，寬度為53mm，理論質量35.26kg/m。機架高度h=調質爐的爐底到地面的高度即h=790mm。機架總寬b=輥子輸送機寬度+氣壓缸寬度。即b=800mm。查閱機械設計手冊，角鋼的型號選擇50x50x5.5扁鋼選擇為3mml=3150mm型號25ch=790mmb=800mm50x50x5.53mm圖4.1.8 機架 輸送機的具體的結構見輸送機裝配圖。5. 結論這次我的畢業(yè)設計是高溫調質爐的爐門與推料裝置。在為期一個學期的設計過程中，運用到了我在大學期間學過的許多知識，從公共基礎課到專業(yè)課，可以說，這次的畢業(yè)設計給我一次很大的鍛煉和培養(yǎng)的機會，是培養(yǎng)我綜合能力的一次打練兵。在前期的調研過程中我發(fā)現(xiàn)我設計的高溫調質爐裝置以及推料裝置都有廠家生產過，但是大多數(shù)的