当需要活塞杆回收时，则不需要采用差动连接，只需向有杆腔内输入液压油，无杆腔内的液压油流回油箱。
v2?4q?vq (4—7) ?v?22A2?(D?d)D—活塞直径。
预使差动连接缸的往返运动速度相等，即v3?v2，由式 (4-6)和式(4—7)得
D?2d。
差动连接在忽略两腔连通回路压力损失的情况下，p2?p1，并考虑到机械效率?m时，活塞的推力F3为
????F3?(p1A1?p2A2)?m??D2p1?(D2?d2)p1??m
4?4? ?活塞杆的直径为
?4d2p1?m
d??4F3p1?m??410?103?9.82?12?10?0.956 (m)
?0.074 (m) 活塞缸的内径为
D?2d?2?0.074 (m)
=0.105 (m)
由电弧炉的工作要求可知v2?v3?40(mm)?2.4(m)，由参考资料[19]可以smin得出活塞缸产生的运动速度：
v3?则活塞缸的输入流量：
q?v3?d?4?v24q? （4—8） 2v?d2.4(m)???0.0742(m2)min
4?0.96 ?10.75 L? min34
?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?180 (mm)
安全系数为：S?D0180??1.7。 D1054.2.2 炉盖旋转机构液压系统
由前分析可知，炉盖在上升后需旋转以便电弧炉加入原料。在旋转液压缸的驱动下，可将炉盖及提升旋转机构平稳地旋开或旋回，其旋开角度，应能保证料筐装料及炉体吊出。
炉盖提升装置的工作要求：
炉盖旋转最大角度： 65° 炉盖旋开速度： 5°/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—9）
2M—摩擦力矩，N?m；
?—摩擦系数，推力球轴承的摩擦系数?=0.0010～0.0015 ；
P—轴承负荷，N；
d—轴承公称内径，mm。
由前分析可知，轴承的负荷为
P?15?103?9.8 (N)
?147?103 (N)
由式4—9可得到轴承的摩擦力矩
dM??P?0.0015?147?103?450?10?3 (N?m)
2 ?99.225 (N?m) 液压缸所需的推动力为
F?M （4—10） ss—液压缸距离旋转中心的距离。
F?M99.225(N?m)? s0.85(m)35
?116.7 (N) 液压缸的运动速度为
v??s
v—液压缸的运动速度；
?—炉盖的旋转角速度；
5ov??s??0.85?60 (m) （4—11） omin360 ?0.71 (m)
min如图4-3(a)，在无杆腔输入液体时， 活塞的推力F1为：
F1?(p1A1?p2A2)?m （4—12）
???? ??D2p1?(D2?d2)p2??m
4?4?F1—活塞缸产生的推动力； A1—活塞缸无杆腔的有效面积； A2—活塞缸有杆腔的有效面积；
p1—活塞缸的进口压力，系统的工作压力为12MPa ；
p2—活塞缸的出口压力，根《据液压系统设计手册》表2-2中，出口压力为1MPa ；
?m—活塞缸的机械效率，选取为?m=0.95；
d—活塞杆的直径。
无杆腔工作面积应为有杆腔的6倍，即活塞直径d与缸筒直径D满足一下关系：
d?5D6
??????F??D2p1?(D2?d2)p2??m?(D2p1?D2p2)?m
4424?4?计算可得活塞缸的内径为：
36
D?F(?4p1??24
p2)?m116.7 ? (m)
(??12?? ?1)?0.95?106424 ?3.64 (mm) 活塞杆的直径为：
d?56D?56?3.64 (mm) ?3.32 (mm) 活塞的运动速度v1为：
vq1?A?4qv??D2?vv1—活塞的运动速度；
q—活塞缸的输入流量；
?v—活塞缸的容积效率；
D—活塞缸的内径。 那么活塞缸的输入流量：
q?v?D20.71???3.642?10?34?? (Lv4?0.96mi)n ?0.007 7 (Lmi)n
37
4—13） （
（a)
(b)
图4-3 单杆活塞缸
如图4-3(b) 在有杆腔输入液压油时，活塞杆向回运动，使炉盖旋回。 活塞的推力F2为：
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