步进式加热炉液压系统的设计与分析

摘要

步进式加热炉是一种通过步进梁（或步进炉底）的上升、前进、下降、后退的循环动作来实现对坯料步进输送的连续加热炉，主要应用于钢坯轧制前对其进行炉内步进输送并加热。它是钢材轧制过程中必不可少的重要热处理设备，已被广泛地应用于现代钢铁工业。
　　本文以某企业步进式加热炉炉底机械的液压系统为研究对象，首先在确定步进式加热炉的主要技术参数和炉底机械结构的基础上，计算了液压系统的工况，对液压泵站、平移液压回路及升降液压回路进行了设计和分析；其次，对步进炉炉底机械液压系统的平移液压缸进行了设计，利用有限元分析软件ANSYS对液压缸缸体进行了静力学分析，根据分析结果对缸体进行轻量化改进；然后，对采用定量泵系统、恒压系统和负载敏感系统的步进炉液压系统的驱动功率、有效功率和能量利用率进行了分析，比较了三种液压系统的节能效果，论证了负载敏感系统在节能降耗方面的优越性；最后，对比例方向阀、负载敏感变量泵等关键液压元件进行了静态、动态分析，选择AMESim软件搭建了液压元件的模型以及整个平移液压回路的系统模型，并进行了仿真研究。
　　本课题研究面向生产实际，对步进式加热炉液压系统的节能问题提出了解决方案，为以后步进炉炉机液压系统的设计提供了新的依据，其市场前景和社会经济效益十分良好。

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第一章 绪论

1.1 步进式加热炉的现状及性能优势

1.2 步进炉中液压技术应用简介

1.3本课题的研究意义及内容

第二章 步进式加热炉液压系统的设计与分析

2.1步进式加热炉炉机的结构及工作过程分析

2.2步进炉的主要技术参数与工况分析

2.3液压系统的设计与分析

2.4步进炉液压系统元件的参数计算及选型

2.5 本章小结

第三章 步进炉液压缸设计与轻量化改进

3.1 液压缸的参数计算和结构设计

3.2基于ANSYS的液压缸轻量化设计

3.3本章小结

第四章 步进炉液压系统节能效果分析

4.1液压泵类型及工作原理分析

4.2 不同液压泵类型的液压系统效率分析

4.3本章小结

第五章 基于AMESim的液压系统的建模及仿真

5.1 AMESim仿真软件简介

5.2 平移回路液压系统的建模及仿真

5.3本章小结

全文总结与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢