定 價:79 元
叢書名:21世紀液壓氣動經(jīng)典圖書系統(tǒng)系列
- 作者:方慶館等編著
- 出版時間:2016/8/1
- ISBN:9787111535300
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TF3
- 頁碼:420
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書結合現(xiàn)代冶金設備,介紹了液壓傳動與伺服控制技術,其中所附液壓原理圖全部按國標GB/T 786.1—2009繪制。書中第1章~第6章講解了液壓傳動的基本理論和知識(液壓流體力學、液壓泵、液壓馬達與液壓缸、液壓控制閥、液壓輔件和液壓基本回路);第7章~第11章結合國內(nèi)各大型冶金企業(yè)的設備實例,介紹了主要冶金設備(包括冶煉設備、連鑄設備、熱連軋線、酸洗線、冷連軋線)液壓傳動系統(tǒng)和帶鋼連軋液壓伺服控制系統(tǒng);第12章液壓伺服系統(tǒng)的設計與校正和第13章冶金設備液壓系統(tǒng)的故障處理是前11章知識的綜合應用?紤]到初學讀者和高等學校教師的需求,第14章列出了液壓傳動理論的知識要點、例題及習題。
本書可供冶金設備領域的工程技術人員和其他行業(yè)從事液壓傳動與控制技術的工程師作為技術參考書,也可用作高等院校機械自動化類專業(yè)本科生、研究生的教材和教學參考書。
適讀人群 :冶金設備領域的工程技術人員和其他行業(yè)從事液壓傳動與控制技術的工程師,高等院校機械
編者依據(jù)40年從業(yè)冶金設備液壓傳動與控制教學科研的實際體會,歷時7年編著了本書。本書在編著過程中,選錄了編者相關的論文和教材,參考了相關的科技文獻,對數(shù)千頁的冶金設備技術資料進行了取舍和改寫,還依據(jù)現(xiàn)行國標重新繪制了400余幅附圖,書中列舉的冶金設備液壓傳動與控制案例均來自具有國際先進水平的冶金生產(chǎn)線。
融合了電氣和計算機控制的液壓傳動與控制技術是現(xiàn)代制造工程的基礎技術。液壓傳動可在較大的散布區(qū)域內(nèi)向各方位輸送被精準調(diào)控的較大動力,這是現(xiàn)有機械傳動無法實現(xiàn)的,同時,液壓傳動的功率密度比又大得令電力傳動相形見絀。這些液壓傳動的優(yōu)點正好適應了現(xiàn)代冶金設備對傳動的需求,所以,現(xiàn)代冶金設備廣泛應用了液壓傳動與控制技術,可以說,離開了液壓傳動與控制,就沒有現(xiàn)代冶金設備。從20世紀七八十年代的武鋼1700工程、上海寶鋼工程開始,國內(nèi)冶金設備中液壓傳動與控制技術的大規(guī)模成套應用已經(jīng)走過了40年左右的歷程。目前,國內(nèi)的各大型冶金企業(yè),從冶煉到軋制,從輸送到成型,在冶金生產(chǎn)的全流程中,液壓傳動與控制系統(tǒng)已無處不在。液壓傳動與控制技術已成為冶金行業(yè)工程技術人員不可或缺的知識。
為了給在職或正在院校學習準備入職冶金設備行業(yè)的工程技術人員提供包含最新冶金設備液壓傳動與控制知識的技術參考書和教材,受中國機械工程學會流體傳動與控制分會委托,我們歷時7年編著了本書。本書在編著過程中,選錄了編者相關的論文和教材,參考了相關的科技文獻(編者對引用的參考文獻的作者深切致謝),對數(shù)千頁的冶金設備技術資料進行了取舍和改寫,還依據(jù)現(xiàn)行國標重新繪制了400余幅附圖。書中列舉的冶金設備液壓傳動與控制案例均來自具有國際先進水平的冶金生產(chǎn)線。
本書提及的液壓傳動理論知識,是為了說明冶金設備液壓傳動與控制系統(tǒng)的原理,也是編者依據(jù)40年從業(yè)冶金設備液壓傳動與控制教學科研的實際體會擇需選入的,并且在選入時,精簡了對通用元件的介紹,強化了冶金設備液壓系統(tǒng)中常用的二通插裝閥、伺服閥和比例閥的說明,所選內(nèi)容既適合初學者掌握,又能滿足專業(yè)技術人員的需求。本書的最大特點是:緊密結合先進的冶金工藝流程和最新的冶金設備來介紹液壓傳動與控制技術,將液壓傳動與控制的基本理論融入主機設備和工藝流程之中。脫離主機和具體工況,就液壓論液壓,把液壓知識局限在流量和壓力的計算上,這是不可取的。液壓傳動與控制不是傳動的萬能鑰匙,離開了主機和工況,液壓傳動與控制就是空中樓閣,不可實用。從這一觀點出發(fā),編者向冶金設備行業(yè)的工程技術人員和大學學生特推薦本書。本書的另一特點是:傳動與控制并重、液壓與電控結合。離開了電控(含傳感器技術和計算機控制)就沒有現(xiàn)代液壓傳動與控制技術。
書中第1章~第6章講解了液壓傳動的基本理論和知識(液壓流體力學、液壓泵、液壓馬達與液壓缸、液壓控制閥、液壓輔件和液壓基本回路);第7章~第11章結合國內(nèi)各大型冶金企業(yè)的設備實例,介紹了主要冶金設備(包括冶煉設備、連鑄設備、熱連軋線、酸洗線、冷連軋線)液壓傳動系統(tǒng)和帶鋼連軋液壓伺服控制系統(tǒng);第12章液壓伺服系統(tǒng)的設計與校正和第13章冶金設備液壓系統(tǒng)的故障處理是前11章內(nèi)容和知識的綜合應用,有助于提高讀者對冶金設備液壓傳動與控制系統(tǒng)的綜合分析能力?紤]到初學讀者和高等學校教師的需求,第14章中列出了液壓傳動理論的知識要點、例題及習題。
本書的編寫得到了“華冶”液壓專業(yè)(原冶金部所屬華東冶金學院流體傳動與控制專業(yè),現(xiàn)安徽工業(yè)大學機械自動化系)教師和校友的大力支持與幫助。工作在寶鋼集團有限公司(以下簡稱寶鋼)、馬鞍山鋼鐵股份有限公司(以下簡稱馬鋼)、武漢鋼鐵集團公司(以下簡稱武鋼)等各大鋼鐵公司的“華冶”液壓校友,為本書的編寫提供了豐富的資料和圖片,參與編寫的作者也都是“華冶”液壓的教師和校友。本書的出版是“華冶”液壓校友團結努力的成果,也是對“華冶”流體傳動與控制專業(yè)設立30周年的紀念和慶祝。
本書的第1、2、7、11、12、13章由安徽工業(yè)大學方慶琯編寫,第3、4、5、6、14章由安徽工業(yè)大學方慶琯、鄧克、王剛、葉小華編寫,第8、9、10章由馬鋼錢有明、朱培顯、姚威、鄭圓編寫。全書由方慶琯統(tǒng)稿。參與本書策劃及編寫工作的還有安徽工業(yè)大學包家漢、黃建中和馬鋼戴本俊。肖紅濤、朱立勇、方皓、胡勇、程偉、張超參與了本書電子文檔的整理和附圖繪制。為本書出版提供幫助的還有安徽工業(yè)大學在寶鋼、上海寶冶集團有限公司(以下簡稱寶冶)、武鋼、中國重型機械研究院的校友曾兵、何波、徐笑、解通護等。
承蒙燕山大學副校長、中國機械工程學會流體傳動與控制分會主任委員、博士生導師孔祥東教授主審了本書?捉淌诩皺嗔柘隼蠋、艾超老師認真審閱了書稿,對本書的章節(jié)規(guī)劃、內(nèi)容取舍、公式推導、圖文規(guī)范都提出了嚴謹?shù)男薷囊庖。編者在此對孔祥東教授及權凌霄、艾超兩位老師表示衷心感謝。
編者
前言
第1章液壓傳動基本知識1
1.1液壓傳動概述1
1.1.1液壓傳動的工作原理1
1.1.2液壓傳動系統(tǒng)的組成2
1.1.3液壓原理圖的圖形符號2
1.1.4液壓傳動的優(yōu)缺點3
1.1.5液壓技術的應用4
1.1.6液壓傳動工作介質(zhì)的物理性質(zhì)5
1.1.7液壓傳動工作介質(zhì)的污染及其控制10
1.2液壓流體力學基礎11
1.2.1液體靜力學11
1.2.2液體動力學12
1.2.3管道流動18
1.2.4小孔及間隙流動24
1.2.5液壓沖擊及空穴現(xiàn)象29
第2章液壓泵32
2.1液壓泵概述32
2.1.1液壓泵的工作原理及特點32
2.1.2液壓泵的主要性能參數(shù)33
2.2齒輪泵36
2.2.1齒輪泵的工作原理和結構37
2.2.2齒輪泵的困油問題38
2.2.3齒輪泵的徑向不平衡力39
2.2.4齒輪泵的流量計算39
2.2.5高壓齒輪泵的結構特點40
2.2.6內(nèi)嚙合齒輪泵41
2.3葉片泵42
2.3.1單作用葉片泵43
2.3.2雙作用葉片泵44
2.3.3限壓式變量葉片泵45
2.4柱塞泵47
2.4.1徑向柱塞泵48
2.4.2軸向柱塞泵49
第3章液壓馬達與液壓缸56
3.1液壓馬達56
3.1.1液壓馬達的特點及分類56
3.1.2液壓馬達的性能參數(shù)57
3.1.3幾種常用的液壓馬達59
3.2液壓缸62
3.2.1液壓缸的分類62
3.2.2液壓缸的安裝形式66
3.2.3液壓缸末端緩沖68
第4章液壓控制閥70
4.1單向閥與方向控制閥70
4.1.1單向閥70
4.1.2方向控制閥(換向閥)71
4.2壓力控制閥75
4.2.1溢流閥75
4.2.2減壓閥82
4.2.3順序閥86
4.2.4壓力繼電器88
4.3流量控制閥91
4.3.1流量控制原理及節(jié)流口形式91
4.3.2普通節(jié)流閥92
4.3.3節(jié)流閥的壓力和溫度補償94
4.3.4同步閥99
4.4液壓閥的安裝連接方式103
4.4.1管式連接103
4.4.2板式連接103
4.4.3油路集成塊連接104
4.4.4疊加式連接105
4.4.5插裝式連接106
4.5二通插裝閥108
4.5.1二通插裝閥基本元件和工作原理109
4.5.2方向控制插裝閥112
4.5.3壓力控制插裝閥116
4.5.4流量控制插裝閥116
4.5.5復合控制插裝閥117
4.6電液伺服閥118
4.6.1電液伺服閥概述119
4.6.2伺服閥中液壓放大器的結構形式120
4.6.3電液伺服閥的工作原理123
4.6.4電液伺服閥的特性分析125
4.7電液比例閥130
4.7.1比例電磁鐵的結構原理130
4.7.2電液比例壓力閥131
4.7.3電液比例方向(流量)閥136
4.7.4伺服比例閥141
第5章液壓輔件143
5.1蓄能器143
5.1.1蓄能器功用和分類143
5.1.2蓄能器的使用和安裝144
5.2過濾器145
5.2.1過濾器的功用和類型145
5.2.2過濾器選用和安裝145
5.3油箱147
5.3.1功用和結構147
5.3.2設計時的注意事項147
5.4熱交換器148
5.4.1冷卻器148
5.4.2加熱器148
5.5管件148
5.5.1油管148
5.5.2管接頭149
5.6密封裝置149
5.6.1液壓系統(tǒng)對密封裝置的要求150
5.6.2液壓用密封材料150
5.6.3液壓系統(tǒng)中常用密封件的結構形式151
第6章液壓基本回路154
6.1壓力控制回路154
6.1.1調(diào)壓回路154
6.1.2減壓回路156
6.1.3增壓回路156
6.1.4卸荷回路157
6.1.5保壓回路158
6.1.6平衡回路159
6.1.7制動緩沖回路160
6.2方向控制回路162
6.2.1換向回路162
6.2.2鎖緊回路164
6.3速度控制回路164
6.3.1調(diào)速回路165
6.3.2快速運動回路172
6.3.3速度換接回路173
6.4多缸工作控制回路175
6.4.1順序動作回路175
6.4.2同步回路176
6.4.3多缸快慢速互不干擾回路177
第7章冶煉設備液壓系統(tǒng)179
7.1高爐液壓系統(tǒng)介紹與分析179
7.1.1550m3高爐爐頂料鐘液壓傳動系統(tǒng)179
7.1.2液壓泥炮182
7.1.3高爐開鐵口機液壓系統(tǒng)190
7.1.4無料鐘爐頂?shù)囊簤簜鲃?95
7.2液壓系統(tǒng)在煉鋼設備中的應用197
7.2.120t電弧煉鋼爐液壓系統(tǒng)197
7.2.2中頻無芯感應熔煉爐液壓系統(tǒng)200
7.2.3150t電弧爐爐體傾動電液比例控制系統(tǒng)203
第8章連鑄設備液壓控制系統(tǒng)207
8.1連鑄機工藝及設備介紹207
8.2連鑄機臺上設備液壓控制回路209
8.2.1大包回轉臺液壓系統(tǒng)210
8.2.2大包包蓋控制液壓系統(tǒng)215
8.2.3大包滑動水口控制216
8.2.4中包車行走控制218
8.2.5中包升降控制221
8.3鑄流設備液壓控制系統(tǒng)224
8.3.1結晶器液壓控制回路225
8.3.2振動臺液壓控制回路231
8.3.3扇形段輥縫調(diào)整液壓控制回路232
8.3.4驅(qū)動輥壓下控制液壓系統(tǒng)236
8.4連鑄機臺下設備液壓控制系統(tǒng)238
第9章帶鋼熱連軋液壓傳動系統(tǒng)240
9.1熱軋鋼板及軋制工藝簡介240
9.2步進式加熱爐液壓傳動系統(tǒng)242
9.2.1步進梁式加熱爐簡介242
9.2.2步進梁升降液壓傳動系統(tǒng)243
9.2.3步進梁進退液壓傳動系統(tǒng)243
9.2.4裝出鋼機液壓傳動系統(tǒng)244
9.2.5裝出料爐門液壓傳動系統(tǒng)248
9.3定寬壓力機液壓系統(tǒng)249
9.3.1定寬壓力機作用與原理249
9.3.2定寬壓力機的結構組成250
9.3.3定寬壓力機入口夾送輥控制液壓回路252
9.3.4壓力機定寬的優(yōu)點252
9.4熱軋機典型液壓傳動系統(tǒng)253
9.4.1粗軋機液壓輥縫調(diào)整(AGC)的結構253
9.4.2粗軋機帶鋼寬度AWC控制液壓閥臺254
9.4.3精軋機液壓系統(tǒng)255
9.5卷取機液壓系統(tǒng)259
9.5.1卷取機導衛(wèi)液壓控制259
9.5.2卷取機夾送輥液壓控制261
9.5.3卷取機助卷輥控制液壓回路262
9.5.4卷取機卷筒控制液壓回路264
第10章帶鋼酸洗及冷連軋機組液壓系統(tǒng)266
10.1熱軋酸洗線液壓回路266
10.1.1熱軋酸洗線機組概述266
10.1.2入口步進梁液壓回路267
10.1.3鋼卷上料小車液壓回路268
10.1.4開卷機抗折彎輥液壓回路270
10.1.5啟卷器典型液壓回路271
10.1.6雙層剪液壓回路274
10.2冷連軋軋機液壓回路275
10.2.1傳動帶助卷器回路275
10.2.2卸卷小車液壓回路277
10.2.3中間輥竄輥液壓回路279
10.2.4軋輥平衡及彎輥液壓回路282
10.3鋼帶連軋跑偏控制系統(tǒng)介紹與分析284
10.3.1帶鋼糾偏系統(tǒng)的作用及功能284
10.3.2帶鋼糾偏系統(tǒng)的設備介紹285
第11章帶鋼軋機液壓伺服系統(tǒng)應用案例290
11.1軋機帶鋼厚度控制(AGC)系統(tǒng)290
11.1.1AGC系統(tǒng)概述290
11.1.2帶鋼厚差控制原理292
11.2軋機的輥縫調(diào)節(jié)液壓壓下系統(tǒng)294
11.2.1五機架冷連軋機輥縫控制液壓系統(tǒng)294
11.2.2森吉米爾可逆式冷軋機壓下裝置液壓系統(tǒng)299
11.3軋機的輥縫調(diào)節(jié)液壓推上系統(tǒng)303
11.3.1雙機架平整機組液壓輥縫調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)303
11.3.2UCM六輥軋機的壓上系統(tǒng)311
11.3.3某1700mm熱軋廠熱平整作業(yè)線平整機液壓推上系統(tǒng)314
11.4各類AGC系統(tǒng)特點綜述317
11.4.1輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方式317
11.4.2輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)使用的檢測元件319
11.4.3輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輥縫調(diào)整缸319
11.4.4輥縫調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的組成與要求320
11.5CVC連續(xù)可變輥縫控制技術及其液壓系統(tǒng)320
11.5.1CVC技術功能原理320
11.5.2CVC液壓系統(tǒng)321
11.6軋機的液壓彎輥系統(tǒng)323
11.6.1彎輥系統(tǒng)概述323
11.6.2雙機架平整機150MPa液壓彎輥系統(tǒng)324
11.6.31700mm熱軋精軋機彎輥系統(tǒng)329
11.6.4森言米爾軋機軋輥凸度調(diào)整331
11.6.5液壓彎輥系統(tǒng)的特點333
11.6.6液壓彎輥系統(tǒng)今后的發(fā)展方向335
11.7軋機帶鋼液壓跑偏控制335
11.7.1帶鋼液壓跑偏控制概述335
11.7.2光電液跑偏控制系統(tǒng)類型和組成336
11.7.31700mm冷軋帶鋼廠光電液跑偏控制系統(tǒng)337
第12章液壓伺服系統(tǒng)的設計與校正340
12.1液壓伺服系統(tǒng)的方案設計和負載計算341
12.1.1明確實際工況對伺服系統(tǒng)的設計要求341
12.1.2擬定控制方案并繪制系統(tǒng)框圖341
12.1.3計算負載力并繪制負載-速度曲線342
12.1.4選擇供油壓力(伺服閥的進口壓力)342
12.2液壓伺服系統(tǒng)動力元件的選擇343
12.2.1按效率最高原則選擇動力元件343
12.2.2按最大負載選擇動力元件346
12.2.3按固有頻率選擇動力元件346
12.2.4選擇執(zhí)行元件(含慣性負載)347
12.2.5選擇或設計液壓能源349
12.2.6傳感器的選擇350
12.3液壓伺服系統(tǒng)設計的校驗350
12.3.1確定系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)k350
12.3.2選擇伺服放大器及確定其增益系數(shù)ka352
12.3.3校驗系統(tǒng)的穩(wěn)定性352
12.3.4校驗系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差352
12.3.5校驗系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)353
12.4液壓伺服系統(tǒng)的校正354
12.4.1積分校正(滯后環(huán)節(jié))355
12.4.2微分(超前)校正356
12.4.3滯后-超前校正357
12.4.4反饋校正361
12.5液壓伺服系統(tǒng)設計案例361
12.5.1EPC系統(tǒng)簡介361
12.5.2液壓缸負載環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)Gh(s)363
12.5.3EPC系統(tǒng)的動特性分析364
12.5.4CP機組改造后EPC系統(tǒng)的動特性預測366
12.5.5CP機組改造后卷取精度預測367
12.5.6CW機組EPC系統(tǒng)的性能指標分析369
12.5.7系統(tǒng)性能分析結論371
第13章冶金設備液壓系統(tǒng)的故障處理373
13.1冶煉設備液壓系統(tǒng)的故障分析與診斷373
13.1.1SGXP-240泥炮液壓控制系統(tǒng)的故障分析373
13.1.2煉鋼連鑄液壓傳動系統(tǒng)故障分析375
13.1.3鋼包提升裝置液壓系統(tǒng)故障分析及改進措施376
13.1.4薄板坯連鑄機液壓振動臺故障的診斷378
13.2板帶熱軋機液壓系統(tǒng)故障的診斷與排除380
13.2.1軋機AGC系統(tǒng)故障診斷380
13.2.2軋機CVC(變凸度控制)系統(tǒng)故障分析383
13.3卷取機液壓系統(tǒng)故障診斷與排除385
13.3.1卷取機側導板液壓系統(tǒng)故障分析及排除385
13.3.2卸卷小車失壓事故分析及處理389
13.4鋼卷運輸設備液壓故障診斷與排除389
13.4.1鋼卷升降運輸小車液壓系統(tǒng)故障分析389
13.4.2熱軋廠運輸線液壓升降臺故障分析與排除392
13.5現(xiàn)代測試儀器在液壓系統(tǒng)故障診斷中的應用395
13.5.1設備運行記錄儀信號用于連軋線活套液壓系統(tǒng)故障診斷395
13.5.2FFT分析儀在軋機液壓壓下伺服控制系統(tǒng)故障診斷中的應用396
13.5.3HMG2020型測試儀測試系統(tǒng)動態(tài)壓力用于故障診斷398
13.6液壓系統(tǒng)泄漏故障及處理400
13.6.1液壓系統(tǒng)泄漏故障概述400
13.6.2密封失效分析401
13.6.3連鑄機大包回轉臺托臂液壓缸密封改進實例403
第14章液壓傳動知識導讀405
14.1液壓傳動知識各章要點405
14.1.1第1章液壓傳動基本知識要點405
14.1.2第2章、第3章液壓泵、液壓馬達和液壓缸內(nèi)容要點405
14.1.3第4章液壓閥內(nèi)容要點406
14.1.4第5章液壓輔件內(nèi)容要點406
14.1.5第6章液壓基本回路內(nèi)容要點406
14.2液壓傳動例題解答406
14.3液壓傳動思考題與習題412
14.3.1第1章液壓傳動基本知識思考題與習題412
14.3.2第2章、第3章液壓泵、液壓馬達和液壓缸思考題與習題414
14.3.3第4章液壓閥思考題與習題417
14.3.4第5章液壓輔助裝置思考題與習題417
14.3.5第6章液壓基本回路思考題與習題418
參考文獻421
后記422