高爐開鐵口機(jī)大臂旋轉(zhuǎn)設(shè)備液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

1、高爐開鐵口機(jī)大臂旋轉(zhuǎn)設(shè)備液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要開鐵口機(jī)是完成翻開高爐鐵口的關(guān)鍵設(shè)備，隨著在現(xiàn)代冶煉技術(shù)的開展進(jìn)步, 老式簡易開鐵口機(jī)的缺乏逐漸暴露出來，已不能滿足現(xiàn)代化高爐的要求，開鐵口機(jī)的改制勢在必行。本課題研究的是全液壓開鐵口機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該控制系統(tǒng)利用液壓控制靈活、迅速的優(yōu)勢，一改以往人工操縱換向?yàn)橐簤合到y(tǒng)識別自動控制換向。開鐵口機(jī)從回轉(zhuǎn)開始工作到工作結(jié)束回到停放位置，均采用液壓全自動控制，不需人工干預(yù)，提高了開孔能力和開孔速度，適應(yīng)了現(xiàn)代化大型高爐的要求。該系統(tǒng)主要由沖擊、轉(zhuǎn)釬、推進(jìn)及回轉(zhuǎn)四局部的液壓控制系統(tǒng)組成，本課題主要設(shè)計(jì)了這四局部中推進(jìn)與回轉(zhuǎn)局部的液壓控制系統(tǒng)，及對這兩局部液壓

2、系統(tǒng)的組合和系統(tǒng)性能驗(yàn)算，同時(shí)論述了各局部的計(jì)算設(shè)計(jì)過程和必要的強(qiáng)度校核。關(guān)鍵詞 開鐵口機(jī)；液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)；液壓全自動控制ABSTRACTTaphole drill is a key equipment to open the taphole blast furnace, With modern smelting technology in the development and progress, Easy open old iron deficiencies machine gradually exposed, Has been unable to satisfy the requireme

3、nts of modern blast furnace, Taphole drill restructuring inevitable. This topic research is entire hydraulic pressure opens the iron gate machine hydraulic system design, The control system uses hydraulic control flexibility, rapid advantages, as soon as changed formerly the manual control commutati

4、on for the hydraulic system recognition automatic control commutation. The Taphole driller from the beginning of the end of the work to return to the work space for parking, adopted hydraulic automatic control, does not need the manual intervention, enhanced has opened the hole ability and opens the

5、 hole speed, adapted the modernized large-scale blast furnace request. This system mainly of the impact, the extension rock drill, advances and rotates four part of hydraulic control system composition, The design of the topics issues of this part of the four hydraulic systems, And the total hydraul

6、ic system, the composition and properties of checking system, It also explains the parts of the design process and calculating the necessary strength check.Key words taphole trill；hydraulic hystem design；hydraulic system recognition automatic control commutation 可修改 歡送下載 精品 Word目 錄摘 要IABSTRACTII目 錄I

7、II1緒論11.1開鐵口機(jī)國內(nèi)開展現(xiàn)狀11.1.1開鐵口機(jī)國內(nèi)引入狀況11.1.2開鐵口機(jī)國內(nèi)開發(fā)狀況11.1.3開鐵口機(jī)國外的應(yīng)用與開展?fàn)顩r21.2國內(nèi)外開鐵口機(jī)存在的問題21.3開鐵口機(jī)的開展前景31.3.1國內(nèi)各結(jié)構(gòu)開鐵口機(jī)應(yīng)用情況31.3.2國際開鐵口機(jī)的開展趨勢31.4 全液壓開鐵口機(jī)31.4.1全液壓開口機(jī)簡介31.4.2全液壓開口機(jī)的開展前景32 .本課題的總體設(shè)計(jì)方案52.1 設(shè)計(jì)要求52.2 設(shè)計(jì)方案52.3推進(jìn)局部液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)53.液壓馬達(dá)各參數(shù)確實(shí)定73.1確定參數(shù)73.1.1 工作載荷力矩的計(jì)算73.1.2 小車在軌道上靜摩擦力的計(jì)算83.1.3 開鐵口時(shí)所需驅(qū)動力矩

8、的計(jì)算83.2 液壓馬達(dá)的選擇83.2.1 工進(jìn)時(shí)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的計(jì)算83.2.2 快退時(shí)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的計(jì)算93.2.3 液壓馬達(dá)的選擇93.3 液壓馬達(dá)工作壓力的計(jì)算93.4 液壓馬達(dá)實(shí)際流量的計(jì)算93.5 液壓系統(tǒng)圖的擬定104.回轉(zhuǎn)局部液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)114.1 回轉(zhuǎn)局部各參數(shù)計(jì)算124.1.1 參數(shù)的計(jì)算124.1.2 各階段的負(fù)載計(jì)算134.2 執(zhí)行元件工作壓力確實(shí)定184.3 液壓缸尺寸的計(jì)算184.3.1 液壓缸工作面積的計(jì)算184.3.2 液壓缸尺寸的計(jì)算194.4 液壓缸強(qiáng)度校核204.4.1 液壓缸聯(lián)接方式及材料選擇204.4.2 缸筒壁厚和外徑計(jì)算214.4.3 活塞桿強(qiáng)度驗(yàn)

9、算224.4.4 液壓缸固定螺栓的校核計(jì)算234.5 液壓缸工作壓力、流量和功率的計(jì)算244.5.1 液壓缸工作壓力的計(jì)算244.5.2 液壓缸輸入流量的計(jì)算244.5.3 液壓缸輸入功率的計(jì)算254.6 液壓系統(tǒng)圖的擬定255 總液壓系統(tǒng)圖確實(shí)定265.1 總液壓系統(tǒng)的分析275.1.1 液壓回路的選擇275.1.2 總液壓系統(tǒng)原理圖確實(shí)定275.2 總液壓控制系統(tǒng)組成及控制原理305.3 總液壓系統(tǒng)控制下的自動作業(yè)過程315.3.1 總液壓系統(tǒng)鉆孔前的控制過程315.3.2 總液壓系統(tǒng)在鐵口鉆穿后的控制過程316 液壓元件的選擇及輔助裝置確實(shí)定326.1 液壓泵的選擇336.2 閥類元件的

10、選擇346.2.1 液壓閥的選取原那么346.2.2 液壓閥的選擇356.3 液壓輔件確實(shí)定366.3.1 油箱容積確實(shí)定376.3.2 油管尺寸確實(shí)定376.4蓄能器的選擇386.5液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升的計(jì)算396.5.1 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率的計(jì)算406.5.2 液壓系統(tǒng)的散熱功率的計(jì)算417 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算427.1 系統(tǒng)壓力損失的驗(yàn)算437.1.1 快進(jìn)時(shí)壓力損失的驗(yàn)算437.1.2 工進(jìn)時(shí)壓力損失的驗(yàn)467.1.3 快退時(shí)壓力損失的驗(yàn)算477.1.4 總壓力損失確實(shí)定507.1.5 閥及壓力繼電器調(diào)整壓力確實(shí)定51結(jié) 論51致 謝52參考文獻(xiàn)531緒論 開鐵口機(jī)是高爐出鐵時(shí)翻開鐵口的

11、重要機(jī)械，它的可靠性和使用性能直接關(guān)系到高爐的生產(chǎn)效率。1.1開鐵口機(jī)國內(nèi)開展現(xiàn)狀1.1.1開鐵口機(jī)國內(nèi)引入狀況 隨著高爐的大型化和現(xiàn)代化的進(jìn)程，對開鐵口機(jī)的要求也在不斷的提高，特別是近年來，我國一批大型高爐開始引進(jìn)消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)，使我國高爐爐前設(shè)備的硬件水平進(jìn)入一個(gè)新的階段。 1)20世紀(jì)80年代末期，國內(nèi)引進(jìn)DDS公司第一代開口機(jī)(CHQ1000)用于湘鋼3BF，采用矮柱雙軌式，在同一行走梁上并排掛兩臺開口機(jī)，集沖鉆為一體，廣泛應(yīng)用于國內(nèi)1000m3以下高爐。 2)20世紀(jì)90年代初期，DDS公司第二代開口機(jī)(CHQ2000)在武鋼3BF使用，采用沖鉆別離式，此機(jī)與CHQ1000型相

12、比，轉(zhuǎn)速提高了25%，扭矩提高了30%，沖擊功提高了40%。 3)1998年12月，DDS公司第三代開口機(jī)(CHQ2000L)在昆鋼6BF使用，開口機(jī)轉(zhuǎn)臂為低柱斜座式，此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)，離地面空間小，便于設(shè)備檢修及備件拆換。此外，該機(jī)還根據(jù)國外開口工藝增設(shè)了逆打裝置，1999年10月三峽工業(yè)設(shè)計(jì)研究院將其國產(chǎn)化，并迅速在國內(nèi)1000m3以上至2000m3以下高爐推廣。4)20世紀(jì)末，DDS公司與PW公司重組，組建為TMT公司。21世紀(jì)初，該公司生產(chǎn)的HS573GH型全液壓開口機(jī)，隨著爐前設(shè)備的引入，先后在武鋼6BF、7BF，馬鋼新區(qū)1BF、2BF，韶鋼6BF，太鋼8BF，本鋼6BF、7BF、8B

13、F和寶鋼4BF使用，這一新技術(shù)的應(yīng)用，對提高中國爐前設(shè)備自動化水平起到了積極的推動作用。1.1.2開鐵口機(jī)國內(nèi)開發(fā)狀況2005年1月，三峽工業(yè)設(shè)計(jì)研究院組織專班成立工程組，走科研與生產(chǎn)結(jié)合道路，用了近半年時(shí)間對使用CHY4000A型全液壓開口機(jī)現(xiàn)場進(jìn)行觀察、跟蹤、了解，對泥炮、鐵口、鉆頭、鉆桿、開口機(jī)給進(jìn)機(jī)構(gòu)以及風(fēng)壓、水壓、油壓等進(jìn)行了反復(fù)研究、解剖、試驗(yàn)、分析，終于在2006年逐一解決了以上六個(gè)重點(diǎn)問題，并研究開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)CHY4000A型全液壓開口機(jī)，該機(jī)主要針對2000m3以上高爐的爐前開鐵口作業(yè)。它集旋轉(zhuǎn)、振打、逆打、吹掃為一體，鉆桿、鉆頭、水霧化為一體，整機(jī)各部位結(jié)構(gòu)緊湊，

14、克服了其它機(jī)型在加大沖擊功，加大扭矩情況下易松動的問題。具有功率大、效率高、消耗低、故障少、帶逆打、平安環(huán)保等特點(diǎn)。改寫了國內(nèi)大高爐無大功率、無逆打裝置液壓開口機(jī)的歷史。產(chǎn)生了較好的社會效益，并迅速在全國大高爐和特大高爐推廣使用。這一新技術(shù)的應(yīng)用使國內(nèi)爐前操作水平、管理水平都將有一個(gè)新的提高。1.1.3開鐵口機(jī)國外的應(yīng)用與開展?fàn)顩r 日本岡崎工業(yè)株式會社框架式框架式開鐵口機(jī)：該開鐵口機(jī)主機(jī)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)設(shè)在高爐框架立柱上，整套機(jī)構(gòu)為全氣動式；德國DDS公司立柱高架式開鐵口機(jī)：該開鐵口機(jī)有一龐大立柱，轉(zhuǎn)臂以此為軸轉(zhuǎn)動。大臂旋轉(zhuǎn)、傾動機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)為全液壓式。開鐵口機(jī)、行走馬達(dá)為全氣動式；美國喬伊公司生產(chǎn)的

15、開鐵口機(jī)是一種全電動開鐵口機(jī)：該開鐵口機(jī)翻開鐵口后能自動退回原位，具有電動進(jìn)給、電動鉆削、無沖擊振打功能。大臂轉(zhuǎn)動是電機(jī)變速后帶動回轉(zhuǎn)，因其為全電動，電機(jī)使用壽命不長，近年來在使用中已逐步改為電動轉(zhuǎn)臂、氣動鉆削、氣動前進(jìn)后退。其立臂回轉(zhuǎn)、鉆削、行走為全電動，開鐵口角度手工調(diào)整，主臂受力不強(qiáng)，大高爐使用不適宜；另外盧森堡PW公司PW型開鐵口機(jī)與德國DDS型結(jié)構(gòu)及原理幾乎相伺，采用的同是液壓轉(zhuǎn)臂氣動開口機(jī)、氣動行走馬達(dá)，優(yōu)越性在于其小結(jié)整個(gè)機(jī)身矮小受力性強(qiáng)結(jié)構(gòu)緊湊，功能齊備。1.2國內(nèi)外開鐵口機(jī)存在的問題 進(jìn)人21世紀(jì)，國內(nèi)外高爐開始向大型化和特大型化方向開展，在高爐操作中，爐前設(shè)備面臨著比擬突出

16、的問題，即現(xiàn)有各機(jī)型開口機(jī)在功能與功率方面滿足不了開鐵口工藝要求，尤其是2000m3等級以上的高爐，冶煉強(qiáng)度高、鐵口深，采用高強(qiáng)度無水炮泥堵鐵口，炮泥在鐵口中燒結(jié)時(shí)間長，且變素很大，造成開口困難、鐵口孔道不規(guī)那么、出鐵時(shí)間難以控制影響爐內(nèi)操作、鐵口深度不穩(wěn)定且難維護(hù)等，集中反映六個(gè)問題: l)開鐵口時(shí)間長10min30min； 2)鉆桿消耗大35根/爐； 3)鐵口侵蝕快； 4)正點(diǎn)率較差67%； 5)鐵口合格率較差51%； 6)泥炮的打泥量不穩(wěn)；1.3開鐵口機(jī)的開展前景1.3.1國內(nèi)各結(jié)構(gòu)開鐵口機(jī)應(yīng)用情況 對我國300m3以上的206座高爐進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，各機(jī)型開鐵口機(jī)使用情況大致如下：全氣動式4

17、.6%，全液壓式13.2%，液氣結(jié)合式24.1%，氣動吊掛有軌式22.4%，液壓吊掛有軌式0.4%，電動吊掛有軌式35.3%。1.3.2國際開鐵口機(jī)的開展趨勢 根據(jù)世界各國開鐵機(jī)綜合分析，發(fā)現(xiàn)開鐵口機(jī)根本采用液壓驅(qū)動大臂的轉(zhuǎn)動。因?yàn)橐簤汗ぷ鲏毫Ω摺⒖蓧嚎s性小、運(yùn)行平穩(wěn)、功率大、可較好地防止鉆削過程中轉(zhuǎn)臂的后移，能夠保證整機(jī)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性。1.4 全液壓開鐵口機(jī)1.4.1全液壓開口機(jī)簡介 與風(fēng)動開鐵口機(jī)相比擬,液壓鑿巖機(jī)鉆削、沖打能量大,工作可靠,結(jié)構(gòu)緊湊輕便,可省去專用空壓機(jī),液壓開鐵口機(jī)可以和液壓泥炮共用一個(gè)液壓泵站,節(jié)省投資,特別是由于鉆削和沖打的能量大,開孔速度明顯加快,可大大減少鉆桿

18、和鉆頭的消耗。1.4.2全液壓開口機(jī)的開展前景目前,高爐開鐵口機(jī)根據(jù)動力源可以分為氣動、電動、液壓三種類型。與氣動式開鐵口機(jī)相比,全液壓開鐵口機(jī)鉆削開口的工作油壓是風(fēng)動開鐵口機(jī)風(fēng)壓的2030倍,故鉆削、沖打能量大,工作可靠,結(jié)構(gòu)緊湊輕便,可省去專用空壓機(jī),節(jié)省投資；與電動開鐵口機(jī)相比擬,開口速度明顯加快,開出的孔道平直光滑。另外,目前國內(nèi)絕大多數(shù)高爐均已采用全液壓矮身泥炮堵塞出鐵口,選用全液壓開鐵口機(jī)可以和泥炮共用液壓泵站,因此,全液壓開鐵口機(jī)必將成為其他各種開鐵口機(jī)的替代產(chǎn)品。2 .本課題的總體設(shè)計(jì)方案2.1 設(shè)計(jì)要求 本液壓開鐵口機(jī)適合爐口深度為2500mm左右的現(xiàn)代高爐，開鐵口機(jī)的鉆進(jìn)方

19、向與鐵口軸線的傾斜角度為10，回轉(zhuǎn)局部從停放位置到工作位置需旋轉(zhuǎn)105，旋轉(zhuǎn)時(shí)間1214s。打鐵口時(shí)，鉆頭直徑6080mm，轉(zhuǎn)速范圍0300r/min，推進(jìn)液壓馬達(dá)的推進(jìn)速度0.0250.05m/s,反退速度為1m/s。沖擊局部的沖擊頻率4050HZ，而沖擊能量為250300J。 2.2 設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)主要對全液壓驅(qū)動開鐵口機(jī)的液壓系統(tǒng)局部進(jìn)行設(shè)計(jì)。而本機(jī)的液壓系統(tǒng)主要包括沖擊局部、轉(zhuǎn)釬局部、推進(jìn)局部和回轉(zhuǎn)局部共四局部的液壓控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)釬局部由液壓馬達(dá)提供動力，驅(qū)動鉆桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；沖擊局部通過液壓缸提供動力，活塞桿正反運(yùn)動，高頻率地沖擊鉆桿尾部；推進(jìn)局部也由一個(gè)送進(jìn)液壓馬達(dá)通過鏈條為鉆桿提供一個(gè)

20、鉆進(jìn)的推進(jìn)力；回轉(zhuǎn)局部液壓缸活塞桿的伸縮驅(qū)動，使回轉(zhuǎn)臂實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動，以使整機(jī)轉(zhuǎn)到工作位置或停機(jī)位置。本課題只做了推進(jìn)局部和回轉(zhuǎn)局部的液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，分別設(shè)計(jì)各支路液壓控制系統(tǒng)方案。進(jìn)行總體運(yùn)動狀況分析，開鐵口中，轉(zhuǎn)釬局部、沖擊局部和推進(jìn)局部運(yùn)動時(shí)，這時(shí)回轉(zhuǎn)局部不能運(yùn)動，回轉(zhuǎn)液壓缸的活塞桿需保持固定的伸長值，使鉆桿軸線與鐵口軸線一致，順利完成對鐵口的翻開；同時(shí)當(dāng)回轉(zhuǎn)局部運(yùn)動，帶動鉆進(jìn)局部轉(zhuǎn)動時(shí)，轉(zhuǎn)釬局部、沖擊局部和推進(jìn)局部這三局部也不能運(yùn)動，不然可能破壞某些部件，發(fā)生事故。因此，這就需要液壓系統(tǒng)在控制方面，使各分支系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)整體控制系統(tǒng)，使整個(gè)運(yùn)動循序有致。最后再對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行各方面的校核和

21、驗(yàn)算。2.3推進(jìn)局部液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 開鐵口時(shí)，推進(jìn)速度0.0250.05m/s,反退速度為1m/s，工作周期1618mm。根據(jù)開鐵口機(jī)推進(jìn)局部機(jī)械設(shè)計(jì)得知，該開鐵口機(jī)在工作時(shí)所需的推進(jìn)力F=20KN，工作壓力為16Mpa。鏈條帶動的小車及鑿巖機(jī)總重量約1500kg，鏈條節(jié)距p=25.4mm,齒數(shù)z=17。據(jù)此可進(jìn)行下面推進(jìn)局部液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。3.液壓馬達(dá)各參數(shù)確實(shí)定3.1確定參數(shù) 3.1.1 工作載荷力矩的計(jì)算 (3.1)式中 開鐵口時(shí)液壓馬達(dá)的工作載荷； 液壓馬達(dá)總的機(jī)械效率,查?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-液壓分冊?及根據(jù)工廠經(jīng)驗(yàn)??； 鏈輪半徑(如圖5.1),可根據(jù)開鐵口機(jī)進(jìn)給局部的機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算其值。分

22、度圓直徑 由式(3.1)可得：式中 鐵口軸線與開鐵口機(jī)鉆頭中心線的夾角。圖3.1 鏈輪受力示意圖3.1.2 小車在軌道上靜摩擦力的計(jì)算 (3.2)式中 小車與軌道間的摩擦系數(shù),查?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-液壓分冊?及根據(jù)工廠經(jīng)驗(yàn)取其摩擦系數(shù)=0.02； 小車及鑿巖機(jī)總重量1500kg； 小車運(yùn)行時(shí)與水平面的夾角,大小為。由式(3.2)可得 3.1.3 開鐵口時(shí)所需驅(qū)動力矩的計(jì)算 由以上的計(jì)算結(jié)果可計(jì)算出開鐵口的驅(qū)動力： 3.2 液壓馬達(dá)的選擇3.2.1 工進(jìn)時(shí)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的計(jì)算其工進(jìn)時(shí)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可由下式進(jìn)行計(jì)算： (3.3)由式(3.3)得 式中 工進(jìn)時(shí)鉆頭的推進(jìn)速度,即鏈輪的速度,為。3.2.2

23、快退時(shí)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的計(jì)算由式(3.3)可得 式中 快退時(shí)鉆頭的反退速度,即鏈輪的反退速度，。3.2.3 液壓馬達(dá)的選擇根據(jù)以上計(jì)算可知,推進(jìn)局部正常工作時(shí),需要的轉(zhuǎn)矩為,最高轉(zhuǎn)速為，取其工作壓力為16Mpa，查閱?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-液壓分冊?, 選取型號為1JMD-63型徑向柱塞式的徑向柱塞式馬達(dá)。其理論排量0.78L/r，額定壓力16Mpa,轉(zhuǎn)速10200r/min，額定轉(zhuǎn)矩1815，額定功率為37.2KW，機(jī)械效率。3.3 液壓馬達(dá)工作壓力的計(jì)算其實(shí)際工作壓力可由下式進(jìn)行計(jì)算： (3.4)式中 液壓馬達(dá)的載荷轉(zhuǎn)矩；液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)排量()； 液壓馬達(dá)的機(jī)械效率，此處取。由式(3.4)得 由于，所以

24、所選液壓馬達(dá)滿足要求。3.4 液壓馬達(dá)實(shí)際流量的計(jì)算其實(shí)際流量可由下式進(jìn)行計(jì)算： (3.5)式中 液壓馬達(dá)的實(shí)際流量(L/min)；液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)排量()； 液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速()。由式(3.5)得 3.5 液壓系統(tǒng)圖的擬定執(zhí)行元件的類型:根據(jù)此局部系統(tǒng)的特點(diǎn),工作時(shí)轉(zhuǎn)矩較大,速度較低,所以選用了低速大轉(zhuǎn)矩的徑向柱塞式液壓馬達(dá)。換向方式確定:雖然推進(jìn)局部的運(yùn)動只有進(jìn)給和快退,但在開鐵口機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，此局部不能運(yùn)動，否那么將出現(xiàn)事故。采用三位換向閥，此時(shí)推進(jìn)局部處于中位，就能滿足這些要求，同時(shí)推進(jìn)局部有前進(jìn)和后退運(yùn)動，要求液壓馬達(dá)有正反轉(zhuǎn)運(yùn)動，所以采用三位四通換向閥來控制。調(diào)速方式的選擇:開口機(jī)旋轉(zhuǎn)到位后

25、，進(jìn)給局部在液壓馬達(dá)的恒速帶動下,開始打鐵口，為了保證液壓馬達(dá)壓力和速度的穩(wěn)定，直到開口機(jī)順利翻開鐵口,系統(tǒng)可采用進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速,保證鉆桿穩(wěn)定、平衡地推進(jìn)。繼而可以初步繪出推進(jìn)局部的液壓系統(tǒng)原理圖，如圖3.2所示。圖3.2 推進(jìn)局部液壓系統(tǒng)原理圖1,2-濾油器；3-液壓泵；4-溢流閥；5-單向閥；6-三位四通電液換向閥；7-疊加式節(jié)流閥；8-液壓馬達(dá)4.回轉(zhuǎn)局部液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)局部從停放位置到工作位置需旋轉(zhuǎn)105的角度，旋轉(zhuǎn)時(shí)間1214s，且開鐵口機(jī)的鉆進(jìn)方向與鐵口軸線的傾斜角度為10。由開鐵口機(jī)回轉(zhuǎn)局部的機(jī)械設(shè)計(jì)得知,該開鐵口機(jī)的重量約為7300kg,底座以上局部重約為6600kg,其中

26、回轉(zhuǎn)局部重約4600kg,打鐵口時(shí)的作用力20KN，液壓缸活塞桿行程約為960mm。由此可進(jìn)行下面回轉(zhuǎn)局部液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。4.1 回轉(zhuǎn)局部各參數(shù)計(jì)算4.1.1 參數(shù)的計(jì)算由回轉(zhuǎn)局部的機(jī)械設(shè)計(jì)知,經(jīng)機(jī)械設(shè)計(jì)工藝布置后知mm,=3200mm，結(jié)構(gòu)布置如圖4.1。 圖4.1 開鐵口機(jī)回轉(zhuǎn)局部示意圖 由此根據(jù)示意圖4.1可計(jì)算得出開鐵口機(jī)工作時(shí)的開鐵口力。由力矩平衡方程可得: (4.1) = =83.79(KN)所以 =106.33(KN)4.1.2 各階段的負(fù)載計(jì)算開鐵口機(jī)啟動階段的負(fù)載 (4.2)式中 靜摩擦阻力，查?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-液壓分冊?及根據(jù)工廠經(jīng) 驗(yàn)取其摩擦系數(shù)為=0.2。所以由式(4.2

27、)可得 =12.94(KN)開鐵口機(jī)快進(jìn)階段的負(fù)載 (4.3)式中 動摩擦阻力，查?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-液壓分冊?及根據(jù)工廠經(jīng)驗(yàn)取其摩擦系數(shù)為=0.16；開鐵口機(jī)慣性力，其大小可按下式計(jì)算 (4.4)回轉(zhuǎn)運(yùn)動部件總慣性力矩； 起動或制動過程中角速度增量()； 起動或制動時(shí)間(s)。一般機(jī)械=0.11.0s；本系統(tǒng)各取1s,回轉(zhuǎn)機(jī)械一般取=210(),取=0.51.5 m/； 回轉(zhuǎn)運(yùn)動部件對機(jī)身回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量()；而 (4.5) 回轉(zhuǎn)半徑(m)，可由下式進(jìn)行估算。 =1.61(m)由式(4.5)可得 ()由式(4.4)可得 =31.38(KN)由式(4.3)得 =(KN)開鐵口機(jī)恒速階段的負(fù)載 =1

28、0.35(KN)減速制動階段的負(fù)載其大小可由以下公式計(jì)算: =-31.38=-21.03KN)開鐵口機(jī)工進(jìn)階段的負(fù)載 (4.6)=+106.33=116.68(KN)開鐵口機(jī)快退階段的負(fù)載=10.5(KN)將以上計(jì)算的數(shù)據(jù)列于表格(表4.1所示)。表4.1 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值工 況負(fù) 載 組 成負(fù) 載 值F/KN推力(F/)/KN啟 動F啟 = Ffs12.9414.38快 進(jìn)F進(jìn) = Ffd+Fm41.7346.4恒 速F恒 = Ffd10.3511.5制 動F制 = FfdFm-21.0323.37工 進(jìn)F工 = Ffd+Fg116.68129.64快 退F退 = Ffd10.35

29、11.5注：查閱?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-液壓分冊?，取液壓缸的機(jī)械效率=0.9。由前面可知開鐵口機(jī)啟動和制動時(shí)間1s，1s，于是根據(jù)開鐵口機(jī)總的回轉(zhuǎn)時(shí)間12s計(jì)算出恒速時(shí)間為12-2=10s。鐵口的深度為2500mm，開鐵口機(jī)工作時(shí)，鉆頭與鐵口水平軸線的傾斜角度為，鉆頭的鉆進(jìn)速度可由下式計(jì)算。 (4.7)式中 沖擊頻率(HZ)； 由釬桿到炮泥的傳遞系數(shù)，取0.8； 鉆頭直徑(cm)，8cm； 釬頭換算系數(shù)，查?礦山機(jī)械手冊?取=0.96； 破碎單位體積炮泥所需能量(J)，查?礦山機(jī)械手冊?取=60J。所以由式(4.7)可得 從而可計(jì)算出工進(jìn)的時(shí)間。(s)再根據(jù)液壓缸活塞桿行程960mm，可大致計(jì)算出液

30、壓活塞桿在每個(gè)工作階段的行程。啟動和加速階段 =80(mm)恒速階段 =800(mm)減速和制動階段 =80(mm)進(jìn)一步可計(jì)算出液壓缸在進(jìn)給階段的速度大小。 =160 =160 利用以上數(shù)據(jù)即可繪制出圖4.2所示液壓缸的負(fù)載與時(shí)間工況圖、圖4.3所示液壓缸的速度與時(shí)間工況圖、圖4.4所示液壓缸的行程與時(shí)間工況圖。圖4.2 負(fù)載與時(shí)間工況圖圖4.3 速度與時(shí)間工況圖圖4.4 行程與時(shí)間工況圖4.2 執(zhí)行元件工作壓力確實(shí)定由于開鐵口機(jī)屬于大型冶金設(shè)備，根據(jù)?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-液壓分冊?的有關(guān)要求和工作經(jīng)驗(yàn)，選取該局部液壓系統(tǒng)的工作壓力為=16Mpa。4.3 液壓缸尺寸的計(jì)算 開鐵口機(jī)在回轉(zhuǎn)過程中，會

31、產(chǎn)生較大的振動，為了使開鐵口機(jī)的轉(zhuǎn)動較為平穩(wěn)，需要液壓缸保持一定回油背壓。根據(jù)?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-液壓分冊?中的液壓傳動設(shè)計(jì)局部初選背壓=3.0Mpa。4.3.1 液壓缸工作面積的計(jì)算液壓缸有效工作面積()液壓缸內(nèi)徑=0.11(m) 所以，查?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊液壓分冊?按冶金設(shè)備用UY型液壓缸系列GB/T 2348-1993),選UYWE20225960-25取標(biāo)準(zhǔn)值D=0.125m，活塞桿直徑d=0.09m。缸徑、桿徑取標(biāo)準(zhǔn)值后的有效工作面積無桿腔有效面積 =活塞桿面積 有桿腔面積 4.3.2 液壓缸尺寸的計(jì)算液壓缸缸筒長度L液壓缸的缸筒長度L由最大工作行程長度決定，鋼筒的長度一般最好不超過其內(nèi)徑的

32、20倍，故經(jīng)過綜合考慮后取。最小導(dǎo)向長度H當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到導(dǎo)向套滑動面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長度H。如果導(dǎo)向長度過小，將使液壓缸的初始撓度增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須保存有一最小導(dǎo)向長度。對于一般的液壓缸，當(dāng)液壓缸的最大行程為L，缸筒直徑為D時(shí)，最小導(dǎo)向長度可由下式計(jì)算。 (4.8)由式(4.8)可得 (mm)因此這里可以將最小導(dǎo)向長度適當(dāng)增大一些，最終取?；钊膶挾菳 一般活塞的寬度B=(0.61.0)D，所以B=0.8D=0.75125=94mm；導(dǎo)向套滑動面的長度A，在D80mm時(shí)取A=(0.61.0)D，在D80mm時(shí)取A=(0.61.0)d=67mm

33、。為保證最小導(dǎo)向長度，過分增大A和B都是不適宜的，必要時(shí)可在導(dǎo)向套與活塞之間裝一隔套，隔套的長度由需要的最小導(dǎo)向長度H決定，即C=H-0.5(A+B)=50mm?；钊麠U的長度活塞桿的長度應(yīng)大于最大工作行程、活塞的寬度、缸頭、缸蓋及隔套C的長度之和。所以計(jì)算如下：由于此處采用的是雙作用單活塞桿式液壓缸結(jié)構(gòu)，為了讓其能正常工作，還應(yīng)考慮兩端耳環(huán)的連接情況。所以考慮實(shí)際工作環(huán)境和連接的需要，取這局部長度為100mm.所以液壓缸的總長=960+700+82=1742mm。4.4 液壓缸強(qiáng)度校核4.4.1 液壓缸聯(lián)接方式及材料選擇 一般情況下缸體、缸蓋采用45號鋼，缸體并調(diào)質(zhì)到242-285HB，缸體內(nèi)

34、徑采用H8配合，缸蓋端按7級精度選取，導(dǎo)向孔的外表粗糙度為Ra1.25um。液壓缸體內(nèi)粗糙度Ra0.2?；钊捎媚湍ヨT鐵，活塞外徑對內(nèi)孔的徑向跳動公差值按7級精度選取，端面對內(nèi)孔軸線垂直公差值按7級精度選取，外徑的圓柱度公差值按10級精度選取。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)要求，活塞、活塞桿與外界相連采用雙作用單活塞桿耳環(huán)式聯(lián)接，活塞與活塞桿采用螺紋聯(lián)接，活塞桿選用實(shí)心45鋼需調(diào)質(zhì)229-285HB，活塞桿的圓柱度公差值按8級精度選用，端面的垂直度公差值按7級精度選用，外表粗糙度Ra0.063um。 活塞桿的導(dǎo)向套裝在液壓缸的有桿側(cè)端蓋內(nèi)，用以對活塞桿進(jìn)行導(dǎo)向，內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封。當(dāng)活塞桿外伸

35、時(shí)，通過主密封圈留在活塞桿表層的油膜，即被防塵圈的內(nèi)唇刮下，這樣，在主密封圈與活塞桿之間保存一層油膜，起潤滑作用，提高密封圈的使用壽命。耐磨鑄鐵的導(dǎo)向套，用耐摩材料做，前端蓋用碳素鋼制成，這樣摩擦阻力小，使用壽命長，導(dǎo)向環(huán)的溝槽容易加工，磨損后更換也比擬方便。活塞的結(jié)構(gòu)型式根據(jù)密封裝置型式來選活塞結(jié)構(gòu)型式，選擇別離式活塞?；钊拿芊饣钊c缸筒之間采用組合密封裝置，提高密封性能，降低摩擦阻力無爬行現(xiàn)象；具有耐摩，安裝溝槽簡單，裝拆方便。作用是防止油液的的泄漏及外界塵埃和異物的侵入，保證液壓設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 活塞與活塞桿之間采用間隙密封，配合之間的密封為固定密封，采用O型圈密封，密封槽開在活塞桿上

36、?；钊膶?dǎo)向安裝活塞外圓的導(dǎo)向環(huán)，具有精確地導(dǎo)向作用，并可吸收活塞運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生側(cè)向壓力。 選用浮動型導(dǎo)向環(huán)，它是高強(qiáng)度塑料制成，裝在活塞外圓的矩形溝槽內(nèi)，側(cè)向保持有間隙。帶導(dǎo)向環(huán)的活塞，在缸筒內(nèi)非金屬接觸，摩擦系數(shù)小，無爬行；導(dǎo)向環(huán)能改善活塞與缸筒的同軸度，使間隙均勻，減少泄漏；導(dǎo)向環(huán)采用耐摩材料，使用壽命長，并具有良好的承載能力。緩沖裝置緩沖裝置防止和減少液壓缸活塞及活塞桿等運(yùn)動部件在運(yùn)動時(shí)對缸底或端蓋的沖擊，在它們行程終端實(shí)現(xiàn)速度的遞減，直至為零。它能以較短的緩沖行程吸收最大的動能。緩沖過程中防止出現(xiàn)壓力脈沖及過高的緩沖腔壓力峰值，緩沖壓力峰值小于供油壓力的1.5倍，使壓力的變化為漸變過程。

37、這里采用蓄能器。缸筒的連接方式缸筒與缸底采用焊接的方式進(jìn)行連接，而缸筒與缸蓋本處采用螺栓進(jìn)行連接。構(gòu)形4.4.2 缸筒壁厚和外徑計(jì)算缸筒相當(dāng)于一個(gè)兩端封閉的圓筒形受壓容器，由材料力學(xué)知，其應(yīng)力狀態(tài)是隨著缸筒內(nèi)徑和壁厚的比值的改變而變化的。因此在計(jì)算缸壁的合成和壁厚時(shí)，必須考慮不同的比值和材質(zhì)，采用不同的強(qiáng)度計(jì)算公式。液壓缸的壁厚 根據(jù)此設(shè)備工作壓力要求較高等實(shí)際情況，所以采用薄壁筒液壓缸，因此可按材料力學(xué)薄壁圓筒公式進(jìn)行計(jì)算。 (4.9)式中 液壓缸最大工作壓力(Mpa)； 缸筒內(nèi)徑(m)； 缸筒材料的許用應(yīng)力；=，為材料抗拉強(qiáng)度，本液壓缸的材料選用45鋼，45鋼的=600，n為平安系數(shù)，一般

38、取n=5，所以=600/5=120Mpa。所以由式(6.4)得 ，即，所以此液壓缸是屬于薄壁缸筒。缸筒外徑缸筒壁厚確定后，由下式可計(jì)算出缸筒外徑： 查表取其標(biāo)準(zhǔn)值。4.4.3 活塞桿強(qiáng)度驗(yàn)算在液壓缸處于穩(wěn)定工作狀態(tài)，活塞桿受到的軸向負(fù)載力小于穩(wěn)定臨界力時(shí)，由于初始撓度的存在，活塞桿將同時(shí)受到壓縮和彎曲。本系統(tǒng)液壓缸可按下式進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算： (4.10)式中 活塞桿外徑； 液壓缸最大推力(或拉力)；活塞桿材料的許用應(yīng)力；=，其中為材料的屈服極限，這里取，為平安系數(shù)，通常取。由式 (4.10)得 因?yàn)榛钊麠U直徑，所以活塞桿強(qiáng)度滿足要求。4.4.4 液壓缸固定螺栓的校核計(jì)算液壓缸固定螺栓直徑在工作過程

39、中同時(shí)受拉應(yīng)力和偶轉(zhuǎn)應(yīng)力，可按下式進(jìn)行校核： (4.11)式中 螺栓直徑；固定螺栓個(gè)數(shù)；螺栓擰緊系數(shù)，查?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊?取=1.4；螺栓材料的許用應(yīng)力；=，其中為材料的屈服極限， 為平安系數(shù)，通常取，這里取。由式(4.11)得 所以取。從而可以繪制出此液壓缸的裝配圖，如附圖所示。4.5 液壓缸工作壓力、流量和功率的計(jì)算4.5.1 液壓缸工作壓力的計(jì)算查閱?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-液壓分冊?，本系統(tǒng)的背壓力可在1.23.0MPa范圍內(nèi)選取，故暫定工進(jìn)時(shí)=3.0Mpa，快速運(yùn)動時(shí)=1.2Mpa。液壓缸在工作循環(huán)各階段的工作壓力如下：快進(jìn)階段 恒速階段 工進(jìn)階段 =10.39(Mpa)快退階段 =4.25(M

40、pa)4.5.2 液壓缸輸入流量的計(jì)算快進(jìn)快退速度均為v=0.16m/s；工進(jìn)速度v=0m/s；那么液壓缸各階段的輸入流量如下：快進(jìn)階段 快退階段 m3/s4.5.3 液壓缸輸入功率的計(jì)算液壓缸在各階段的輸入功率如下：快進(jìn)階段 =7.8(KW)快退階段 =4.0(KW)4.6 液壓系統(tǒng)圖的擬定 確定執(zhí)行元件的類型:根據(jù)這局部系統(tǒng)的特點(diǎn)和快進(jìn)快退速度相同，所以可選用無桿腔面積等于兩倍的有桿腔面積的液壓缸。換向方式確定:為了便于開鐵口機(jī)的回轉(zhuǎn)局部在打鐵口時(shí)停止轉(zhuǎn)動，使調(diào)整方便，所以采用三位換向閥。閥的中位機(jī)能的選擇對保證系統(tǒng)工作性能有很大作用，能保證開鐵口時(shí),活塞桿不縮回,直到開鐵口機(jī)順利翻開出鐵

41、口，此處選擇“Y型中位機(jī)能，使換向閥處于中位時(shí)油液完全流回油箱，不對疊加式疊加式液控單向閥產(chǎn)生推力。調(diào)速方式的選擇:開鐵口機(jī)由停放位置旋轉(zhuǎn)到工作位置，打鐵口完成后再由工作位置旋轉(zhuǎn)到停放位置，在每次旋轉(zhuǎn)接近終點(diǎn)時(shí),由于載荷突然減小,為了保持開口機(jī)旋轉(zhuǎn)動作的平衡性,可采用疊加式節(jié)流閥,調(diào)節(jié)速度，同時(shí)給予系統(tǒng)背壓,防止突進(jìn)。從而可以初步繪出回轉(zhuǎn)局部的液壓系統(tǒng)原理圖，如圖4.5所示。圖4.5 回轉(zhuǎn)局部液壓系統(tǒng)原理圖1,2-濾油器；3-液壓泵；4-溢流閥；5-單向閥；6-三位四通電液換向閥；7,8-疊加式液控單向閥；9,10-疊加式節(jié)流閥；11-液壓缸5 總液壓系統(tǒng)圖確實(shí)定5.1 總液壓系統(tǒng)的分析5.1

42、.1 液壓回路的選擇推進(jìn)局部液壓馬達(dá)回路由開鐵口機(jī)運(yùn)動分析知，該局部要求實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)、快退動作。采用三位四通換向閥實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動的換向。為了控制轉(zhuǎn)釬速度，在進(jìn)油路上采用節(jié)流調(diào)速控制調(diào)節(jié)?；剞D(zhuǎn)局部液壓缸回路 由開鐵口機(jī)回轉(zhuǎn)局部運(yùn)動過程知，該局部要求實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、快退、停止動作。采用三位四通換向閥實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動的換向。為了保持開口機(jī)旋轉(zhuǎn)動作的平衡性，在進(jìn)、回油路上采用疊加式節(jié)流閥控制。5.1.2 總液壓系統(tǒng)原理圖確實(shí)定控制油路的擬定現(xiàn)代工業(yè)需要高度的自動化，爐前開鐵口屬于高溫作業(yè)，一不小心，設(shè)備就可能被鐵水燒壞。為防止此類事故，避讓動作快速、協(xié)調(diào)是關(guān)鍵，而僅靠操縱工的專心和快速反響是難以做到的。本課題利用液

43、壓控制系統(tǒng)控制的靈活性、反響的快速性，采用自動化控制作業(yè)。即開鐵口機(jī)從停放位置到爐口，翻開鐵口再回到停放位置，整個(gè)過程不需人工干預(yù)，液壓巖機(jī)自動旋轉(zhuǎn)、推進(jìn)，翻開鐵口后自動停沖、停鉆，反退、最后開鐵口機(jī)轉(zhuǎn)臂自動快速回到初始位置。開鐵口機(jī)旋轉(zhuǎn)到爐口后需停止運(yùn)動，推進(jìn)局部開始進(jìn)給，為了實(shí)現(xiàn)這一順序動作，可在回轉(zhuǎn)局部設(shè)置一行程開關(guān)來完成。打完鐵口，推進(jìn)馬達(dá)需反轉(zhuǎn)，迅速將鉆進(jìn)局部帶出鐵口，然后推進(jìn)局部也停止工作，回轉(zhuǎn)快速縮回，帶動開鐵口機(jī)回到停放位置。同樣這一系列順序動作也可通過行程開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。在翻開鐵口后，為了防止鐵水飛濺到設(shè)備上，推進(jìn)局部需快速反向運(yùn)動，帶動鉆進(jìn)局部退出鐵口。為了快速實(shí)現(xiàn)這一動作，可

44、使用壓力繼電器，和采用一個(gè)節(jié)流閥，當(dāng)鐵口被鉆穿時(shí)推進(jìn)負(fù)載在穿孔的瞬間突然降低至接近于零，壓力繼電器的壓力突然升高，控制換向閥的換向，從而實(shí)現(xiàn)順序動作。換向閥的選取 根據(jù)此系統(tǒng)高度自動化的特點(diǎn)，很多局部的順序動作采用了行程開關(guān)和行程換向閥，本機(jī)的換向閥大多使用了電液換向閥，即時(shí)接受控制信號，快速完成換向。輔助裝置的選取 為了防止工作時(shí)電機(jī)或液壓泵出現(xiàn)故障，本設(shè)備的液壓泵和電機(jī)均使用1臺工作1臺備用的原那么。同時(shí)對本系統(tǒng)的壓力控制也相當(dāng)重要，在各支路進(jìn)油處設(shè)置壓力表，以隨時(shí)觀察其油路的壓力。同時(shí)為了保養(yǎng)該設(shè)備，使油路不發(fā)生堵塞，潔凈液壓油，在液壓泵之前及回油支路中使用過濾器。經(jīng)過上面的分析，便可擬

45、定出本開鐵口機(jī)完整的液壓系統(tǒng)原理圖,如圖5.1所示，同時(shí)列出電液鐵和行程開關(guān)、換向閥的動作順序表(表5.1)。 圖5.1 開鐵口機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖表5.1 繼電器、行程開關(guān)及各換向閥動作順序表 動作順序元件動 作動作順序元件16.116.216.316.4YJ1YA2YA3YA4YA5YA開鐵口機(jī)旋轉(zhuǎn)到爐口+推進(jìn)局部開始工作+打鐵口完成退出鐵口+開鐵口機(jī)回轉(zhuǎn)+開鐵口機(jī)回到停放位置+停 止注：+(-)表示換向閥交替換向。5.2 總液壓控制系統(tǒng)組成及控制原理液壓控制系統(tǒng)原理如圖5.1所示。各液壓泵給系統(tǒng)供油，先導(dǎo)型電磁溢流閥(5.1、5.2)限制系統(tǒng)工作壓力及控制各局部的工作狀態(tài)。各濾油器將液壓油過

46、濾(開鐵口機(jī)各局部,特別是沖擊、轉(zhuǎn)釬局部對油液清潔度要求高，故采用二次濾油)。單向閥8.1主要防止非工作狀態(tài)時(shí)油液倒流。疊加式節(jié)流閥12.2控制轉(zhuǎn)臂朝爐口方向或朝停放位置回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。液壓鎖11保證鉆孔過程中換向閥10處于中位時(shí)轉(zhuǎn)臂保持不動。 電液換向閥9、10控制著各工作機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)。各換向閥既能接受手動按鈕控制，又能接受行程開關(guān)或壓力繼電器的控制。1YA通電，電液溢流閥不卸荷，開鐵口機(jī)旋轉(zhuǎn)對準(zhǔn)爐口，壓下行程開關(guān)16.4，使2YA斷電，4YA通電；推進(jìn)馬達(dá)帶動鉆進(jìn)局部運(yùn)動接近爐口，行程開關(guān)16.2一直被壓下，讓4YA繼續(xù)通電。行程開關(guān)16.1被推進(jìn)馬達(dá)反轉(zhuǎn)帶動的鉆進(jìn)局部壓下后，使5YA斷電，

47、3YA通電。開鐵口機(jī)回轉(zhuǎn)到停放位置，當(dāng)觸動并壓下行程開關(guān)16.3，使3YA失電，開鐵口機(jī)停止運(yùn)動。當(dāng)疊加式節(jié)流閥12.1上的壓力到達(dá)調(diào)定值，壓力繼電器14動作，使5YA通電，推進(jìn)系統(tǒng)液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)將鉆進(jìn)局部帶出鐵口。5.3 總液壓系統(tǒng)控制下的自動作業(yè)過程5.3.1 總液壓系統(tǒng)鉆孔前的控制過程開始作業(yè)之前，按下電液換向閥按鈕，1YA通電，電液溢流閥不卸荷，同時(shí)2YA通電，轉(zhuǎn)臂朝著爐口方向回轉(zhuǎn)；當(dāng)回轉(zhuǎn)快到位時(shí)，碰到行程開關(guān)16.4并壓下，使2YA斷電，4YA通電，那么推進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動鉆沖局部朝爐口方向前進(jìn)?；剞D(zhuǎn)系統(tǒng)油液流動情況如下： 進(jìn)油路：液壓泵3單向閥8.1電液換向閥10(左位)疊加式疊加式液控單向

48、閥11疊加式節(jié)流閥12.2截止閥6.3液壓缸左腔； 回油路：液壓缸右腔截止閥6.4疊加式節(jié)流閥12.2疊加式疊加式液控單向閥11 電液換向閥11(右位)濾油器2油箱。推進(jìn)系統(tǒng)油液流動情況如下： 進(jìn)油路：液壓泵3單向閥8.1電液換向閥9(左位)疊加式節(jié)流閥12.1截止閥6.5液壓馬達(dá)； 回油路：液壓馬達(dá)截止閥6.6疊加式節(jié)流閥12.1電液換向閥9(右位)濾油器2油箱。5.3.2 總液壓系統(tǒng)在鐵口鉆穿后的控制過程 鉆進(jìn)局部自動退讓。當(dāng)鐵口被鉆穿時(shí)由于推進(jìn)負(fù)載在穿孔的瞬間突然降低至接近于零，推進(jìn)速度突然大幅度升高，節(jié)流閥的出口壓力在瞬間升高，當(dāng)油液壓力到達(dá)調(diào)定值，壓力繼電器14動作，4YA斷電，5Y

49、A通電，換向閥9換向，鉆進(jìn)局部在馬達(dá)的帶動下開始回退。 推進(jìn)系統(tǒng)油液流動情況如下： 進(jìn)油路：液壓泵單向閥8.1電液換向閥9(右位)疊加式節(jié)流閥12.1截止閥6.5液壓馬達(dá)； 回油路：液壓馬達(dá)截止閥6.6疊加式節(jié)流閥12.1電液換向閥9(左位)濾油器2油箱。轉(zhuǎn)臂自動快速退讓。當(dāng)推進(jìn)馬達(dá)帶動釬桿釬頭從鐵口拔出，推進(jìn)小車上的碰頭作用于行程開關(guān)16.1，使5YA斷電，3YA通電，換向閥9、10換向，換向閥9處于中位，推進(jìn)局部停止工作。換向閥10處于右位，這樣，轉(zhuǎn)臂以較快的速度回退；當(dāng)轉(zhuǎn)臂回退快接近起點(diǎn)時(shí)，行程換向閥16.3被壓下，轉(zhuǎn)臂回到起點(diǎn)，停止轉(zhuǎn)動，與此同時(shí)，2YA斷電，系統(tǒng)處于卸荷狀態(tài)，整機(jī)停止

50、工作?；剞D(zhuǎn)系統(tǒng)油液流動情況如下： 進(jìn)油路：液壓泵單向閥8.1換向閥10(右位)疊加式疊加式液控單向閥11疊加式節(jié)流閥12.2截止閥6.4液壓缸右腔； 回油路：液壓缸右腔截止閥6.4疊加式節(jié)流閥12.2疊加式疊加式液控單向閥111換向閥10(左位)油箱。6 液壓元件的選擇及輔助裝置確實(shí)定6.1 液壓泵的選擇推進(jìn)局部所需液壓泵的流量 由推進(jìn)局部設(shè)計(jì)可知，液壓馬達(dá)所需流量為110.14L/min (L/min)回轉(zhuǎn)局部所需液壓泵的流量1)泵工作壓力確實(shí)定泵的工作壓力可按缸的工作壓力加上元件的壓力損失來確定，所以只有等到計(jì)算完系統(tǒng)壓力損失后，才能最終確定。初算時(shí)可按下式確定。 =13.94+4=17.94(Mpa)式中 各個(gè)閥的壓力