連鑄大包滑動(dòng)水口液壓系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告課題名稱連鑄大包滑動(dòng)水口液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院機(jī)械工程學(xué)院專 業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化姓 名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)老師開題日期：2012年2月13日設(shè)計(jì)題目：連鑄大包滑動(dòng)水口液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、 課題簡介大包滑動(dòng)水口液壓回路控制大包滑動(dòng)水口的開閉，而大包滑動(dòng)水口是連鑄的關(guān)鍵設(shè)備之一。該文簡要闡述了大包滑動(dòng)水口的組成及工作原理，并詳細(xì)介紹了根據(jù)工藝要求來設(shè)計(jì)的液壓回路。主要包括系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算以及元件的選型，該系統(tǒng)要使滑動(dòng)水口在一定負(fù)載下按給定速度打開與閉合，并能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)，以控制水口開度的大小，從而控制鋼水流下的速度，同時(shí)考慮到突然停電的情況，系統(tǒng)中設(shè)置了蓄能器，使系統(tǒng)在泵停止工作時(shí)，滑

2、動(dòng)水口仍能開關(guān)兩到三次，從而防止鋼水在鋼包中冷卻凝固。關(guān)鍵詞：連鑄、活動(dòng)水口、液壓系統(tǒng)、設(shè)計(jì)二、選題背景及意義在推廣氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼之后，鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)發(fā)展得很快, 鑄錠與煉鋼的矛盾日趨尖銳。連續(xù)鑄鋼技術(shù)的應(yīng)用, 使整個(gè)鋼鐵工業(yè)發(fā)生了革命性的轉(zhuǎn)變, 所以有人曾說過：“爐外精煉、森吉米爾軋機(jī)和連鑄是當(dāng)代鋼鐵工業(yè)中三項(xiàng)最重要的新技術(shù)?！贝蟀瑒?dòng)水口是連鑄的關(guān)鍵設(shè)備之一，滑動(dòng)水口是安裝在鋼包底部的裝置,一千多度的鋼水,就是經(jīng)過它進(jìn)入中間包或激振器內(nèi),滑動(dòng)水口可以隨時(shí)開閉,起到控制鋼溫、調(diào)節(jié)鋼流的作用,保護(hù)著鋼包下面的設(shè)備和操作人員的安全。從塞棒式控制鋼流開始,逐步發(fā)展到裝在包外的滑動(dòng)水口機(jī)構(gòu)

3、,從剛性機(jī)構(gòu)發(fā)展到穩(wěn)定的彈性機(jī)構(gòu),安全性大幅提高。現(xiàn)在,國內(nèi)各大鋼廠越來越多地使用先進(jìn)的滑動(dòng)水口,但多數(shù)是進(jìn)口的,國產(chǎn)化程度還有待提高。所謂滑動(dòng)水口,就是利用安裝在鋼包底部鐵殼外面的兩塊用耐火材料制成的平板(上面的稱上滑板,下面的稱下滑板),并依靠機(jī)械的力量把兩塊板靠緊,達(dá)到近乎沒有間隙的程度。通過外部的驅(qū)動(dòng)力量,移動(dòng)下滑板,使上、下滑板產(chǎn)生平行位移,由于上、下滑板上都有同樣大小的注孔,且上滑板注孔連接上水口磚,直通鋼包內(nèi)鋼水,下滑板注孔連接下水口磚。當(dāng)上、下注口在移動(dòng)中重合時(shí),鋼包內(nèi)鋼水,可通過上水口磚、上滑板、下滑板、下水口磚流出,進(jìn)行澆注作業(yè)。當(dāng)上、下注孔錯(cuò)開時(shí),則注口關(guān)閉,澆注作業(yè)停止

4、。由于滑板的移動(dòng)是和水口連接在一起進(jìn)行的,所以稱之為滑動(dòng)水口?；瑒?dòng)水口的驅(qū)動(dòng)方式可分為：人力驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)、風(fēng)動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)。鋼水包滑動(dòng)水口液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)來源于某工廠的實(shí)際工程，鑒于鋼包的高溫和惡劣的工作環(huán)境以及隨著鋼包的不斷增大，使人為控制滑動(dòng)水口越來越困難，從而誕生了液壓驅(qū)動(dòng)的滑動(dòng)水口機(jī)構(gòu)。該系統(tǒng)的誕生與應(yīng)用提高了生產(chǎn)效率，方便了工人操作，調(diào)高了鋼廠自動(dòng)化水平。在實(shí)際生產(chǎn)中，滑動(dòng)水口開度需經(jīng)常調(diào)整，動(dòng)作比較頻繁，如果壓力不足，水口無法打開或關(guān)閉，除無法澆鑄生產(chǎn)外，更嚴(yán)重的是，在澆鑄中因事故停澆時(shí)，大包水口若不能關(guān)閉，將使中間包溢鋼而燒毀設(shè)備，甚至?xí)斐扇松韨鍪鹿拾l(fā)生。因此，設(shè)計(jì)合理可

5、靠的大包滑動(dòng)水口液壓系統(tǒng)非常重要。三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析（一）連鑄及滑動(dòng)水口的發(fā)展本世紀(jì)30年代德國和原蘇聯(lián)進(jìn)行過連續(xù)澆鑄的研究。1946年美、英等國第一批工業(yè)性試驗(yàn)連續(xù)澆鑄裝置問世。50年代原西德、奧地利、英國、原蘇聯(lián)相繼研制成功了立式連鑄機(jī), 并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。60年代出現(xiàn)了弧形連鑄機(jī), 至1960年末已有15個(gè)國家擁有連鑄設(shè)備31臺(tái), 年產(chǎn)能力130萬t。70年代以石油危機(jī)為契機(jī), 世界上所有產(chǎn)業(yè)都力求節(jié)能。由于連鑄既是節(jié)能, 又是擴(kuò)大生產(chǎn)能力的重要措施, 日、歐美各國大量新建, 中等發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家也相繼引進(jìn)連鑄機(jī)。隨著鋼水處理、澆鑄工藝、設(shè)備結(jié)構(gòu)及檢測(cè)、控制技術(shù)不斷完善, 連鑄技

6、術(shù)在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展。1980年末連鑄機(jī)已普及到76個(gè)國家, 擁有各種類型連鑄機(jī)969臺(tái), 年產(chǎn)能力猛增至3.13億t 。80年代, 新建連鑄機(jī)的勢(shì)頭不減,在歐美, 部分高爐、轉(zhuǎn)爐、軋機(jī)等生產(chǎn)設(shè)備被關(guān)閉, 而連鑄機(jī)作為鋼鐵工業(yè)現(xiàn)代化的象征卻越建越多。1990年末, 擁有連鑄機(jī)的國家和地區(qū)已達(dá)89個(gè), 擁有各種類型連鑄機(jī)1360臺(tái), 年生產(chǎn)能力5.58億t。在日本, 新日鐵公司的右煙、光、大分廠, 日本鋼管公司的福山廠川崎鋼鐵公司的千葉廠均實(shí)現(xiàn)了全連鑄, 連鑄技術(shù)日臻完善。目前, 用現(xiàn)有的設(shè)備已能將全世界的鋼產(chǎn)量全部實(shí)現(xiàn)連鑄，設(shè)備制造業(yè)的主要活動(dòng)不再是生產(chǎn)新鑄機(jī), 而是改造現(xiàn)有設(shè)備、提高連鑄機(jī)

7、的利用率。60年代后期在世界范圍內(nèi),由于連鑄生產(chǎn)的的發(fā)展和爐外精煉工藝的開發(fā),因而延長了鋼水在鋼包內(nèi)的停留時(shí)間,使得原有的塞棒式澆注工具無法滿足連鑄和爐外精煉的要求。同時(shí)澆注工藝也要求提供準(zhǔn)確、迅速、安全、可靠的澆注工具,因而促進(jìn)了滑動(dòng)水口澆注工藝的研究開發(fā)?；瑒?dòng)水口澆注工藝,作為一項(xiàng)新技術(shù),是在19世紀(jì)末期,首先在美國,根據(jù)磨面的兩個(gè)磨盤移動(dòng)原理開發(fā)成功,并取得了專利。但由于當(dāng)時(shí),很難提供所需配套的高級(jí)耐火材料,因而使這項(xiàng)新技術(shù)未能及時(shí)推廣使用。直到20世紀(jì)60年代,隨著耐火材料制造工藝的發(fā)展,為滑動(dòng)水口提供了較理想的材料,同時(shí)連鑄工藝又迫切需要,這才促成了滑動(dòng)水口澆注工藝的全面發(fā)展。年代初

8、,美國首先研制成功了弗洛康(Flocon)滑動(dòng)水口。之后,瑞士研制成功了英特斯特普(INTERSTOP)和梅塔肯式(METACON)滑動(dòng)水口。1969年日本咼川百煉公司首先引進(jìn)了瑞士的梅塔肯式滑動(dòng)水口,而后開發(fā)了三菱梅塔肯式滑動(dòng)水口系列。新日鐵和黑崎密業(yè)于1974年,引進(jìn)了美國弗洛康式滑動(dòng)水口,隨后開發(fā)了YP式系列滑動(dòng)水口并在廣泛使用。我國滑動(dòng)水口研制工作起步也很早。1940年,北京民間就有利用此原理制造的水車(運(yùn)水工具)。而真正的研制工作是從1958年開始的,鞍鋼首先提出了外上塞棒和旋轉(zhuǎn)塞頭的設(shè)想。雖然當(dāng)時(shí)因各種原因未能成功,但實(shí)踐證明這種思路是正確的,其先進(jìn)性甚至超過了現(xiàn)今的滑動(dòng)水口。直到

9、1965年后全國各地都開始了滑動(dòng)水口的生產(chǎn)試驗(yàn),70年代才真正在各大鋼廠正式使用?；瑒?dòng)水口工藝已在全世界范圍內(nèi)得到普及。（二）國內(nèi)的滑動(dòng)水口液壓系統(tǒng)發(fā)展我國在鋼包上也基本上都安裝了滑動(dòng)水口。但應(yīng)該承認(rèn),我國滑動(dòng)水口和世界水平還有一定距離。不過,近幾年的發(fā)展,已與世界水平相接近,并已出口到其他國家。在國內(nèi)，滑動(dòng)水口液壓系統(tǒng)發(fā)展雖然起步較晚，但經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已接近國際領(lǐng)先水平，滿足工業(yè)實(shí)際要求。如寶鋼i900板坯連鑄機(jī)是中日聯(lián)合設(shè)計(jì)制造的大型板坯機(jī)，是目前我國生產(chǎn)規(guī)模最大，自動(dòng)化程度最高，工藝技術(shù)裝備最先進(jìn)的連鑄機(jī)。該機(jī)滑動(dòng)水口液壓伺服系統(tǒng)滿足一下要求：（1） 滑動(dòng)水口有快速和慢速開閉的要求;

10、（2）當(dāng)事故斷電或其它原因要停止?jié)茶T時(shí)，緊急關(guān)閉滑動(dòng)水口，切斷鋼包的鋼水流入中包;（3）大包在澆鑄位置時(shí)，要求在滿足澆鑄條件時(shí)，能打開和關(guān)閉滑動(dòng)水口;（4）大包轉(zhuǎn)離澆鑄位置或在等待位置時(shí)，要確?；瑒?dòng)水口液壓缸要處于關(guān)閉狀態(tài)。 四、本課題的任務(wù)與基本要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）本課題的任務(wù)1.文獻(xiàn)檢索與綜述。連鑄的工藝及設(shè)備、滑動(dòng)水口的工作原理及作用、滑動(dòng)水口液壓系統(tǒng)的要求。2.滑動(dòng)水口液壓系統(tǒng)工況分析，明確設(shè)計(jì)依據(jù)。3.確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，初選液壓系統(tǒng)、計(jì)算液壓缸尺寸、計(jì)算液壓缸所需流量等。4.擬定液壓系統(tǒng)圖。5.液壓元件的選擇和專用件的設(shè)計(jì)。6.液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算。7.液壓裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編制技術(shù)文

11、件。8.說明書不少于45頁、5000字英文文獻(xiàn)翻譯、300字中英文摘要。CAD部件設(shè)計(jì)圖不少于2張A0（其中手繪1張A1圖）。（二）本課題基本要求 1.液壓系統(tǒng)原理圖合理正確，執(zhí)行機(jī)構(gòu)能滿足實(shí)際動(dòng)作需求。 2.液壓系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算原理正確，結(jié)果合理。 3.液壓原件的選擇正確規(guī)范，控制性能較好，經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)。 4.液壓系統(tǒng)性能較好，包括壓力損失較小、系統(tǒng)效率高、液壓沖擊小和系統(tǒng)發(fā)熱量較小等。 5.專用件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)性良好，安全可靠 6.零件圖符合使用和制造工藝要求。 （三）設(shè)計(jì)內(nèi)容組成 1.說明書（1）說明書內(nèi)容依次為：封面、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，中文摘要（300字以內(nèi)）英文摘要（250實(shí)詞以內(nèi)）；目錄、正文（

12、1，1.1，1.1.1）、結(jié)論、致謝、參考文獻(xiàn)、附錄（附錄1：程序清單及其符號(hào)說明和使用說明。附錄2：文資料翻譯，要保留英文原文）。（2）正文1萬字以上，全部為打印稿，小四號(hào)字。2圖紙要求圖紙主要包括：泵站裝配圖、泵電機(jī)組合裝配圖、閥臺(tái)裝配圖、郵箱零件圖、支架零件圖、系統(tǒng)原理圖等。3.工作日志要求在其上寫草稿！包括老師的指導(dǎo)記錄，并要求老師檢查簽字。4. 其它外文資料（英文原文4到5頁，注意一定為復(fù)印件）的譯文不少于5000漢字，用400格稿紙譽(yù)清或計(jì)算機(jī)打印，并與原文一起裝訂成冊(cè)。報(bào)告（論文）或軟件說明書的字?jǐn)?shù)在1萬字以上，含300字以內(nèi)的中文摘要及外文摘要。開題報(bào)告：包括工作任務(wù)分析、調(diào)研

13、報(bào)告、文獻(xiàn)綜述或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)、方案擬定與分析及實(shí)施計(jì)劃等，開題報(bào)告必須單獨(dú)裝訂。五、預(yù)計(jì)可能遇到的困難，提出解決問題的方法1.預(yù)計(jì)可能遇到的困難（1）液壓系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì) 在之前的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)過基本液壓回路的原理和大型機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)的分析，但尚未涉及到液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。需要將之前所學(xué)知識(shí)整合、總結(jié)，了解液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。（2）原件的選型 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及到液壓原件的選擇，比如液壓泵、溢流閥、換向閥的選擇問題，這是之前未接觸過的。（3）圖紙的畫法 完整液壓系統(tǒng)原理圖的畫法需要重新學(xué)習(xí)，和之前所學(xué)機(jī)械零件的原理圖和裝配圖有所區(qū)別。2解決問題的辦法以上問題都可以通過查看相關(guān)參考書、工具書，詢問指

14、導(dǎo)老師、同學(xué)得到解決。六、完成本課題所需工作條件（如工具書、PC、試驗(yàn)、等）1.工具書機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、工程液壓機(jī)械等。2.軟件Word2003、pdf、AutoCAD2007等。七、設(shè)計(jì)工作量及預(yù)期進(jìn)度2.13-2.28：收集資料、參觀實(shí)習(xí)、研讀資料，計(jì)劃安排2.29-3.07：方案設(shè)計(jì)3.08-3.15：設(shè)計(jì)計(jì)算3.16-4.16：圖紙?jiān)O(shè)計(jì)4.17-4.30：驗(yàn)算與修改5.01-5.15：說明書撰寫5.16-6.04：圖紙打印，說明書裝訂，答辯準(zhǔn)備PPT八、文獻(xiàn)綜述（參考文獻(xiàn)）1石守興.滑動(dòng)水口綜述A.冶金設(shè)備，2001（10）：22-252童代義,柏峰.大包滑動(dòng)水口液壓回路設(shè)計(jì)及優(yōu)化改進(jìn)B.液壓與氣動(dòng)，2011（3）：98-1003劉會(huì)領(lǐng)，汪勇波，李艷.鋼包滑動(dòng)水口液壓系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)A.安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（24）：247-2494段連棟,王峰. 滑動(dòng)水口液壓系統(tǒng)改造B.液壓與氣動(dòng)，2007（2）：845梅金波.連鑄中間包滑動(dòng)水口液壓站的改進(jìn).浙江冶金，2002（4）：12-146姚建青，趙春禾，吳