气动炉门升降机构优化设计

1.分类

气动炉门升降机构以压缩空气为动力源，用气缸带动炉门升降，常用的有单活塞杆和双活塞杆气动炉门升降机构两类。

1）不带平衡重单活塞杆气动炉门升降机构用于中小型炉门升降。由气缸活塞杆牵引炉门上升，靠自身质量下降，如图11-84所示。

2）带平衡重单活塞杆气动炉门升降机构如图11-85所示，升降动作同前，平衡锤质量取炉门质量的80%。

3）单侧全平衡双活塞杆气动炉门升降机构如图11-86所示，炉门质量被平衡锤质量全部平衡，炉门升降均靠气缸活塞杆带动，所需升降力最小，只需克服各种阻力。

图11-84 不带平衡重单活塞杆气动炉门升降机构

图11-85 带平衡重单活塞杆气动炉门升降机构

4）双侧全平衡双活塞杆气动炉门升降机构如图11-87所示，炉门质量被平衡锤质量全部平衡，炉门升降均靠气缸活塞杆带动。主、副平衡锤大致使三根柔性件的张力相等为宜，柔性件多采用焊接环形起重链，也可采用可承受一定温度的钢绳。

图11-86 单侧全平衡双活塞杆气动炉门升降机构

图11-87 双侧全平衡双活塞杆气动炉门升降机构

注：G₁=（0.6～0.8）G，G₂=（0.2～0.4）G。

2.气缸推拉力计算

气缸受力简图如图11-88所示。已知气缸内径及活塞杆直径时，按下式计算推拉力

推力F₁=0.785D²p_yη （11-123）(https://www.xing528.com)

拉力F₂=0.785（D²-d²）p_yη （11-124）

式中 F₁、F₂——气缸的推、拉力（N）；

D——气缸内径（mm）；

d——活塞杆直径（mm）；

图11-88 气缸受力简图

p_y——进气缸压缩空气压力（MPa）；

η——气缸效率，η≈0.85。

已知气缸受力F₁和F₂时，按下式计算气缸直径D（mm）

3.气动炉门升降机构气路及操作方式

气缸的运动多采用手动转阀或滑阀靠工人精心操作阀门开度使炉门平稳升降，操作阀应设在便于观察炉门升降情况及不受温度烘烤的地方。

图11-89所示是炉门升降机构气路系统。1是截止阀，作维修时截流用；2是过滤器，用以滤去空气中的水分及灰尘；3是减压阀，用以将压缩空气压力降低到适用的工作压力；4是油雾器，由油杯和雾化器组成，其作用是自动将雾化良好的油雾随气流送入气缸进行润滑。选用上述元件时应注意其规格要与压缩空气流量相匹配。

图11-89 炉门升降机构气路系统

1—截止阀 2—过滤器 3—减压阀 4—油雾器 5—手动操作阀 6—气缸 7—导向滑轮

过滤器、减压阀、油雾器被称为气动三大件，是保证气动系统正常工作的必要元件。现国内已有将此三大件组合为一体的气动三联件产品，其公称直径分别为3mm、6mm、8mm、10mm、15mm，运用于气动机构可使系统简化。