F2?(p1A2?p2A1)?m （4—14）
???? ??(D2?d2)p1?D2p2??m
4?4?则活塞缸的内径为：
D?(?24F2p1??4?p2)?m(116.7?24?12??4 (m)
?1)?0.95?106 ?12.5 (mm) 活塞杆的直径为：
d?55D??12.5 (mm) 66 ?11.4 (mm) 活塞的运动速度v2为：
v2?液压缸的输入流量为：
v2?(D2?d2)q?
4?v4q?vq （4—15） ?v?22A2?(D?d)10.71????12.52?10?36 ? (L)
min4?0.96 ?0.015 (L)
min所以选择活塞缸的直径为D?12.5(mm)，活塞杆的直径为d?11.4(mm)
在目前应用的40t炼钢电弧炉中，炉盖提升装置的液压系统液压缸的直径为
D0?160(mm)
安全系数为：S?D0160??12.8。 D12.5
39
4.2.3 炉体倾动液压系统
炉子倾动装置由倾动摇架（弧形架）及平台、基座、倾动液压缸（采用进口密封）等部件组成。
倾动液压缸是两个活塞式缸，能满足后倾出钢速度及快速、慢速回倾出渣的要求并兼顾今后采用出钢槽方式的炉型。倾动液压缸由比例阀控制，因此出钢速度及回倾速度皆可按要求得到最佳的调节。 炉体倾动液压系统的工作要求为： 炉体倾动型式： 炉体倾动角度： 倾动速度： 快速回倾：
液压
出钢20°, 最大25°/ 出渣最大15°
0～1° / s 0～3° / s
炉盖旋转机构液压系统液压缸采用双作用单出杆活塞缸，其一端伸出活塞杆，两腔有效面积不等，当向缸两腔分别供液体且压力和流量不变时，活塞在两个方向上的运动速度和推力都不相等。
滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算：
d M??P （4—16）
2由前分析可知，轴承的负荷为
G?156?103?9.8 (N)
?1.5?106(N)
轴承的摩擦力矩
dM??P?0.0020?1.5?106?400?10?3 (N?m)
2 ?1.2?103 (N?m)
为克服轴承的摩擦力矩，液压缸所需提供的推力为：
M1.2?103(N?m) F???s3.1(m) ?387.1 (N) 炉体的受力分析
40
图4—4炉体受力分析图
???F\1?F?G? ?30G0?310F0\F1—支撑轴承的支撑力； G—炉体的重量；
F??—液压缸提供的推力。
F???331?1.5?106 (N) ?1.45?105 (N)
所以液压缸所需提供的推力为：
F?F??F???1.455?105 (N)炉体的倾动速度为：
v1??1s ?1—炉体的倾动角速度； s—液压缸距离旋转中心的距离。
1ov1??1s?360o?3.1?60 (mmi)n ?0.52 (mmi)n
炉体的回倾速度为：
v2??2s
?2—炉体的回倾角速度；
v??3o22s?360o?3.1?60 (mmi)n 41
4—17）4—18）4—19）
（ （
（
?1.55 (m) min单活塞杆液压缸无杆腔与有杆腔有效面积比?：
A1v2D2????2?3 （4—20） 2A2v1D?d计算的：
d?D2 3活塞的推力F1为：
F1?(p1A1?p2A2)?m
???? ??D2p1?(D2?d2)p2??m
4?4???1 ?(D2p1??D2p2)?m （4—21）
443计算的活塞缸的直径为： D?(?4F1p1???p2)?m0.7275?105(?12??1)?0.95?10412?? (m)
612 ?91.4 (mm) 活塞杆的直径为：
d?2D?32?91.4 (mm) 3 ?74.63 (mm) 活塞的运动速度v1为：
v1?那么活塞缸的输入流量：
q4q?v?2?v （4—22） A?Dv?D20.52???91.42?10?3 (L) q??min4?v4?0.96 ?3.6 (L)
min在目前应用的40t炼钢电弧炉中，炉盖提升装置的液压系统液压缸的直径为
42
D0?220(mm)
安全系数为：S?4.3计算原动机的功率 液压泵的的效率:
D0220??2.4。 D91.4表4-1 设计中一般取用的?值
液压泵类型 总效率
齿轮泵 叶片泵 螺杆泵 柱塞泵 0.60-0.7 0.60-0.75 0.65-0.79 0.65-0.80 由参考资料[19]可得电动机功率的计算公式为：
P?(ppqp)max? （4—23）
P—驱动泵的电机功率；
(ppqp)max—液压泵的压力和流量乘积的最大值；
?—液压泵的效率，选用的是单作用柱塞泵，取??0.80。
代入数据p?12(MPa)，由前计算可得电极夹紧装置液压系统液压缸的流量为
q?71.28(L)得，炉盖提升装置液压系统液压缸的流量为q?21.5(L)。
minmin所以选较大流量计算电动机的功率为：
P?(ppqp)max?12?106?71.28?10?3 (W) ?0.80?60 ?17.8 (KW)
在目前应用的40t炼钢电弧炉的液压系统中，采用的三台功率为37(KW)的电动机，控制形式为两用一备。
P37?2安全系数为：S?0??4.2。
P17.8
4.5液压泵的计算
由前的分析可知，电弧炉的炼钢液压系统是恒压变量系统。选择恒压变量柱塞泵可以很好的满足要求。
43