鋼卷上料小車設(shè)計(jì)說明書

畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書課題名稱： 鋼卷上料小車設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 所在院系 機(jī)械技術(shù)系 專 業(yè) 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班 級 指導(dǎo)教師 起訖時(shí)間： 2017 年 3 月 13 日 2017 年 5 月 5 日浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書鋼卷上料小車設(shè)計(jì)摘 要鋼卷，也被稱為卷鋼，鋼材經(jīng)過熱、冷壓成型為卷狀。為了方便儲(chǔ)存和運(yùn)輸，各種鋼材的暫時(shí)處理方法（如加工成鋼帶等。 ） 。鋼卷包裝是鋼卷儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)闹匾Ｗo(hù)措施。傳統(tǒng)的鋼卷包裝為手工作業(yè),包裝質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低和工人勞動(dòng)強(qiáng)度大是這一落后包裝技術(shù)的致命弱點(diǎn)。特別是,隨著軋制速度的提高,新建的冷軋生產(chǎn)線的能力都在百萬噸級,低效率的手工包裝根本不能滿足生產(chǎn)要求。工業(yè)發(fā)達(dá)國家的鋼鐵企業(yè)都非常重視鋼卷包裝,將其提高到保證安全儲(chǔ)運(yùn),提升產(chǎn)品檔次的高度,開發(fā)出完整的鋼卷包裝工藝技術(shù)和裝備,基本實(shí)現(xiàn)了鋼卷包裝的自動(dòng)化。本文對鋼卷上料系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要完成機(jī)械結(jié)構(gòu)部分設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：鋼卷；運(yùn)輸；包裝；機(jī)械結(jié)構(gòu)浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書目 錄摘 要 .I目 錄 .i第 1 章 緒論 .11.1 引言 .11.2 主要機(jī)械結(jié)構(gòu)分析 .21.3 鋼卷自動(dòng)上料小車研究內(nèi)容和方法 .3第 2 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .42.1 總體設(shè)計(jì)要求 .42.2 鋼卷上料小車總體結(jié)構(gòu) .52.3 傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu) .62.4 鋼卷上料小車車輪組安裝結(jié)構(gòu) .62.5 鋼卷上料小車行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .62.6 選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度 .72.6.1 輪壓值校核及選擇車輪和軌道 .72.6.2 車輪疲勞計(jì)算 .72.7 選擇電動(dòng)機(jī) .82.7.1 類型的選擇 .82.7.2 功率的確定 .82.7.3 工作機(jī)的阻力 .82.7.4 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的確定 .92.8 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù) .92.8.1 計(jì)算總傳動(dòng)比 i .92.8.2 各軸的轉(zhuǎn)速 .92.8.3 各軸的功率 .102.8.4 各軸的轉(zhuǎn)距 .102.8.5 鏈輪、鏈條的選取校核 .102.8.6 軸承的選取校核 .112.9 軸的設(shè)計(jì)與校核 .122.9.1 軸的設(shè)計(jì) .122.9.2 軸的強(qiáng)度校核 .122.10 液壓系統(tǒng)原理圖 .15第 3 章 結(jié)論 .16參 考 文 獻(xiàn) .17致 謝 .18浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書0第 1 章 緒論1.1 引言隨著中國鋼鐵消費(fèi)的板帶比近年來一直保持在 4042%，但鋼帶生產(chǎn)一直保持在 36%左右，雖然帶鋼產(chǎn)量也有所增加，主要是大型國有企業(yè)挖潛和膨脹來實(shí)現(xiàn)的，與企業(yè)新的發(fā)展幾乎沒有貢獻(xiàn)。高附加值，高技術(shù)含量的片，由鋼鐵公司追求高質(zhì)量，根據(jù)目前的統(tǒng)計(jì)，我國只有，熱軋鋼的生產(chǎn)能力已超200000000 噸，約八千萬噸的生產(chǎn)能力。在實(shí)際生產(chǎn)中，板通常是成卷供應(yīng)，俗稱帶，具有尺寸精度高，表面質(zhì)量好，加工方便，節(jié)省材料等。按材料分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼兩大類；根據(jù)熱處理方法，冷軋兩。冷熱鋼板的成形過程，對組織與鋼板軋制性能影響很大，主要表現(xiàn)在熱軋，冷軋只有小鋼和板材的生產(chǎn)。熱軋是高于再結(jié)晶溫度的軟化壓輪材料壓制成板或鋼截面，材料的變形，但在材料的物理性質(zhì)沒有改變。熱軋冷軋，除已車輪滾動(dòng)壓料作進(jìn)一步的材料有孔蝕除氧化過程中材料的再結(jié)晶溫度以下的溫度再結(jié)晶過程。經(jīng)過大量的冷再結(jié)晶退火-冷壓（重復(fù) 2 到 3 次）的過程，在分子水平上的變化，金屬材料（再結(jié)晶） ，合金形成的物理特性變化。因此，表面質(zhì)量好，光潔度高，產(chǎn)品的尺寸精度，性能和組織的產(chǎn)品能夠滿足一些特殊的使用要求，如電磁特性，深沖性能。冷軋帶鋼可用于汽車制造，電子產(chǎn)品，汽車，航空航天，精密儀器，罐頭食品。在這個(gè)過程中熱軋、冷軋帶鋼，成品一般要經(jīng)過地下卷取機(jī)成各種尺寸的鋼卷。當(dāng)在多跨廠房縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)可以使用的驅(qū)動(dòng)鋼卷，橫向移動(dòng)的車不能做的，他們需要鋼卷轉(zhuǎn)移專用平車。國內(nèi)一般卷運(yùn)輸部引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備入口鋼卷小車體和它的軌道，相應(yīng)的改進(jìn)是不存在的設(shè)備。因此，研究設(shè)計(jì)是非常必要的。鋼卷包裝是鋼卷儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)闹匾Ｗo(hù)措施。傳統(tǒng)的鋼卷包裝為手工作業(yè),包裝質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低和工人勞動(dòng)強(qiáng)度大是這一落后包裝技術(shù)的致命弱點(diǎn)。特別是,隨著軋制速度的提高,新建的冷軋生產(chǎn)線的能力都在百萬噸級,低效率的手工包裝根本不能滿足生產(chǎn)要求。工業(yè)發(fā)達(dá)國家的鋼鐵企業(yè)都非常重視鋼卷包裝,將其提高到 保證安全儲(chǔ)運(yùn),提升產(chǎn)品檔次的高度,開發(fā)出完整的鋼卷包裝工藝技術(shù)和裝備,基本實(shí)現(xiàn)了鋼卷包裝的自動(dòng)化。在金屬板帶的生產(chǎn)設(shè)備，自動(dòng)上卷功能是對基礎(chǔ)自動(dòng)化的重要功能。90 年代中期，國內(nèi)帶鋼生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)卷取裝置。自動(dòng)上卷控制的主要部分是帶鋼浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1寬度和高度自動(dòng)控制。高度自動(dòng)化是指內(nèi)孔和在高度方向自動(dòng)對齊開卷機(jī)卷筒，上卷可以準(zhǔn)確地設(shè)置在滾筒。自動(dòng)寬度是指卷到卷，寬度設(shè)置在中心線的中心。二是實(shí)現(xiàn)全過程自動(dòng)滾動(dòng)順序控制。的高度，以不同的方式和形式的自動(dòng)檢測和控制寬度。一輛汽車是一個(gè)主要的設(shè)備。該裝置在整個(gè)系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，它可以運(yùn)行直接影響冷軋清洗線條件，產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。自動(dòng)過程控制的汽車在整個(gè)加載過程中，如果失敗，會(huì)對設(shè)備造成損壞，甚至危及人身安全的。因此，汽車的自動(dòng)控制，必須準(zhǔn)確，及時(shí)，安全可靠。在冷軋生產(chǎn)線，進(jìn)口車先從體積和鞍座位置，然后鋼卷直徑測量和高度，是準(zhǔn)確的，使開卷寬度中心機(jī)的芯棒鋼軋輥中心線。在這種方式中，開卷機(jī)可以正確的左帶頭，開卷。1.2 主要機(jī)械結(jié)構(gòu)分析目前鋼卷上料小車身結(jié)構(gòu)主要包括升降裝置，導(dǎo)向裝置，行走裝置和其他裝置。有一個(gè)不那么有趣的部分是小車軌道。當(dāng)在多跨廠房縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)可以使用的縱向移動(dòng)，橫向移動(dòng)的車輛不能做的，他們需要的鋼卷轉(zhuǎn)移專用平車。在入口處的體積運(yùn)輸部分，鋼卷小車國內(nèi)一般是引，進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備，但仍有很多需要改進(jìn)。首先要解決運(yùn)輸鋼鋼卷運(yùn)輸過程中的自動(dòng)定位?？梢宰詣?dòng)在鋼模臺(tái)車鋼卷運(yùn)輸量的過程中的作用，以及機(jī)械和前面有連鎖關(guān)系。一些鋼卷運(yùn)輸車可由計(jì)算機(jī)程序控制，自動(dòng)生成的實(shí)現(xiàn)過程。五機(jī)架冷連軋機(jī)自動(dòng)進(jìn)料端鋼卷上料小車為例，鋼卷小車的工作流程是：鋼輥體積運(yùn)輸車輛停在地面滾動(dòng)位置，在步進(jìn)梁式輸送機(jī)移動(dòng)梁的鋼卷運(yùn)輸，汽車到極限位置的升降裝置，和鋼卷，在磁帶上鋼卷打捆機(jī)拆除；鋼滾下來穿高度，然后走到磨損位置運(yùn)輸鋼卷，卷鋼輥升降裝置旋轉(zhuǎn)，測量鋼卷檢測頭，鋼滾動(dòng)停止，穿帶。然后，鋼卷和減少對開卷機(jī)卷筒中心線標(biāo)高，車走到開位置，卸料鋼卷的開卷機(jī)卷筒。當(dāng)電梯到極限位置，汽車的后端，升降裝置地面輥位置。在整個(gè)工作過程中，必須由自動(dòng)控制裝置的控制，并可根據(jù)計(jì)算機(jī)的程序操作。其次，另一個(gè)是對小車軌道設(shè)計(jì)的主要問題。小車軌道承受荷載在汽車運(yùn)行是非常大的，所以為了滿足高負(fù)荷能力，有必要采用共軌壓力板儀。小車軌道采用標(biāo)準(zhǔn)軌道，軌道與支持，為了增加受力面積，增加軌道的承載能力。此外，如何消除啃軌現(xiàn)象小車軌道是一個(gè)亟待解決的難題。鋼卷上料小車是一個(gè)熱連軋生產(chǎn)線，將主要用于卷鋼卷的卷取機(jī)拆卸和運(yùn)輸?shù)拇蚶φ?，除了卷取鋼卷功能。水平螺旋車行駛模式由?qū)動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)電機(jī)的浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2驅(qū)動(dòng)方式和液壓托輥形式，因?yàn)椴煌男枰透鞣N。根據(jù)項(xiàng)目的要求，由于傳輸距離短，所以液壓驅(qū)動(dòng)方式的選擇；鋼卷上料小車需要有輔助卷取功能，選擇滾筒形成線圈的汽車主要是由線圈的車身和鋼卷運(yùn)輸鐵路的支持的一部分。運(yùn)輸軌道由兩個(gè)軌道，水平安裝，固定的基礎(chǔ)上。從下面的卷筒軌道已經(jīng)擴(kuò)展到帶站。提升線圈車包括車體，支承輥輪，皮帶輪架，水平驅(qū)動(dòng)氣缸，垂直升降油缸和滾筒式制動(dòng)缸等。四個(gè)支撐輪固定在閥體上，升降架的導(dǎo)向部分為方形結(jié)構(gòu)，由車體定位，兩輥固定在升降架的上表面，兩輥之間安裝一個(gè)制動(dòng)缸，制動(dòng)塊的制動(dòng)兩輥，皮帶輥升降架由垂直升降油缸驅(qū)動(dòng)電梯，垂直升降油缸固定在升降架上，另一端固定在車體。上面的部分形成一個(gè)整體，是由四個(gè)支承輥軸承位于兩個(gè)水平軌道。水平與驅(qū)動(dòng)缸端連接體，另一端與支架連接固定在基礎(chǔ)。汽車的驅(qū)動(dòng)線圈氣缸驅(qū)動(dòng)行走的軌道上。三特征定位在水平軌道上的線圈的車，卷取機(jī)接受的立場，站在帶卷的位置，在上述兩個(gè)位置之間的等待位置。每個(gè)特征的位置是有限的開關(guān)提供信號給控制系統(tǒng)，以控制臥式鋼卷上料小車。在垂直液壓缸位移的內(nèi)置傳感器，高度檢測輥升降，通過控制輥高度位置控制系統(tǒng)。在供油回路的壓力傳感器檢測的壓力，控制輥升降力。在非制動(dòng)位制動(dòng)缸，限位開關(guān)的檢測，控制制動(dòng)缸的制動(dòng)狀態(tài)控制系統(tǒng)。卷取軸鋼卷上料小車卸下從芯軸鋼卷，并根據(jù)鋼卷輸送生產(chǎn)要求的步進(jìn)梁或檢查芯軸。鋼卷的檢驗(yàn)站檢驗(yàn)后，鋼卷上料小車運(yùn)回來，步進(jìn)梁，后稱重，捆扎過程疏散，磨機(jī)基礎(chǔ)。由于卷取軸，步進(jìn)梁，檢查水平位置的芯軸和垂直高度各不相同，因此鋼卷上料小車在三之間移動(dòng)，鋼卷上料小車有兩個(gè)水平和垂直運(yùn)動(dòng)，水平運(yùn)動(dòng)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由液壓缸驅(qū)動(dòng)的垂直運(yùn)動(dòng)。1.3 鋼卷自動(dòng)上料小車研究內(nèi)容和方法為搞好鋼卷自動(dòng)上料小車的設(shè)計(jì)，按下列步驟和方法進(jìn)行1、收集資料了解同類鋼卷自動(dòng)上料小車的工作特點(diǎn)和生產(chǎn)中存在的問題，查閱有關(guān)資料。2、 制定設(shè)計(jì)方案，對存在問題進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，同時(shí)對方案的特點(diǎn)進(jìn)行分析即方案評述。3、 選擇傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行電機(jī)容量的選擇。4、 對設(shè)計(jì)方案、主要零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，保證它們的強(qiáng)度和剛度要求。5、 繪制總圖、部分部件圖和零件圖。6、說明設(shè)計(jì)方法和要求、提出對控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。7、 進(jìn)行設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)分析與評價(jià)。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3第 2 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 總體設(shè)計(jì)要求圖 2-1 鋼卷上料小車工作原理圖對鋼卷小車的設(shè)計(jì)是集機(jī)械，電氣，液壓控制的半自動(dòng)設(shè)備，電力，變頻無級調(diào)速，傳感器監(jiān)測安全預(yù)測，安全可靠。在作業(yè)區(qū)，鋼板軋制后被運(yùn)到終點(diǎn)線鋼卷的卷鋼，所有的運(yùn)輸鏈承擔(dān)原運(yùn)輸鋼卷，主軋線主要設(shè)備改造，生產(chǎn)能力大大提高，以及運(yùn)輸鏈如舊，設(shè)備老化，不能滿足生產(chǎn)的需要，因此需要增加側(cè)鏈中的并行傳輸鏈，鋼卷部分共享和備用鏈。但由于現(xiàn)場條件的限制，兩個(gè)運(yùn)輸鏈的高低差約 5 米，約 14 米的平行距離，鋼卷運(yùn)輸車的設(shè)計(jì)可以滿足本案這樣的需求由鋼卷的主裝配架的設(shè)計(jì)，行走機(jī)構(gòu)鋼卷的車，升降裝置，電纜鏈，由液壓裝配和電氣控制系統(tǒng)。小車，移動(dòng)的鋼卷組件安裝在鋼板焊接鋼框架組件，升降組件安裝在鋼卷平臺(tái)的底面，用螺栓與鋼卷的正確的面向連接的電纜坦克鏈，和鋼卷小車。液壓組件固定在鋼卷架的下部側(cè)。在控制室操作手柄，通過浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書4電氣信號操作鋼卷上料小車行走。舉升柱垂直和線性軸承襯套。小車運(yùn)行由鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，使鋼卷上料小車行走軌道的水平，從而達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。該車的工作原理：在鋼卷上料小車設(shè)計(jì)，主運(yùn)動(dòng)是垂直運(yùn)動(dòng)的液壓缸和行走機(jī)構(gòu)的水平運(yùn)動(dòng)。交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，應(yīng)采用變頻調(diào)速。液壓缸上升和下降的運(yùn)動(dòng)，可用于節(jié)流調(diào)速方式。鋼軋輥機(jī)在轉(zhuǎn)彎前卷小車升降臺(tái)表面，操作換向手柄，使垂直延伸的氣缸，升降鋼量達(dá)到一定的位置，將開關(guān)操作鋼卷的車，所以在賽道上水平移動(dòng)到目的地的鋼卷的車，然后操作方向鍵，氣缸緩慢下降，鋼卷成“V”支撐位置，或下降到較低的柱頂鋼鋼卷，鋼卷上料小車車移動(dòng)操作按鈕，退出。2.2 鋼卷上料小車總體結(jié)構(gòu)圖 2-2 鋼卷上料小車示意圖對于長寬高16439061029 毫米的尺寸的小車總體設(shè)計(jì)，由鋼板制成，用于焊接升降結(jié)構(gòu)，底部長寬900600 毫米，20 毫米的鋼板厚度，中間三肋鋼板焊接而成，在提升一個(gè)基礎(chǔ)單位氣缸的同時(shí)，鋼卷上料小車平臺(tái)框架焊接 Q235 鋼板實(shí)心板周圍，以確保臺(tái)有可靠的整體剛度和穩(wěn)定性的極限荷載。在罐頂?shù)幕A(chǔ)，底部焊接小車體的鋼，四周分別焊接長寬1643700 毫米厚的板是 20 毫米。為了增加油缸座鋼和穩(wěn)定性，導(dǎo)向筒是由Q235 尺寸外徑高260330 毫米內(nèi)徑為 81mm 的缸筒焊接在小車體上。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書52.3 傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)此車是鏈傳動(dòng)的使用，該機(jī)構(gòu)的鋼卷上料小車工作的基礎(chǔ)上。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過安裝軸承和傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸輪，車輪軸沿著移動(dòng)的鋼軌，從而實(shí)現(xiàn)鋼卷搬運(yùn)。變速器托架主要取決于焊接在一起，這主要是由于需要制造和安裝，而且由于焊接結(jié)構(gòu)有其獨(dú)特的優(yōu)勢，節(jié)省材料和工時(shí)，可以非常小，小，易于實(shí)現(xiàn)制造。因此，整體結(jié)構(gòu)簡單、容易制造。因此，傳動(dòng)裝置用螺栓與車架相連接安裝在車輪下方。2.4 鋼卷上料小車車輪組安裝結(jié)構(gòu)鋼卷上料小車是一個(gè)長方形鋼架，Q235 鋼，鋼框邊與上部焊接，以增加其穩(wěn)定性和牢固性，車輪間距 804 毫米的平行度要求在 0.05 毫米，兩車輪軸間距 1081 毫米的平行度要求在 0.05 毫米，安裝車輪組可以保證在同一平面上的四個(gè)車輪踏面。2.5 鋼卷上料小車行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù): 參數(shù)：舉升鋼卷最大重量 Q=30T，小車速度 6m/min,材料寬度 1000-2000mm。分析擬定動(dòng)方案由其工作速度及承載鋼卷能力的要求，選擇鏈輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，布置在傳動(dòng)裝置的高速級，獲得比較小的結(jié)構(gòu)尺寸，工字軌道使鋼卷的行走平穩(wěn)，提高承載能力和傳動(dòng)效率。其傳動(dòng)簡圖如下圖 2-3 小車行走機(jī)構(gòu)示意圖浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書62.6 選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度2.6.1 輪壓值校核及選擇車輪和軌道選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度車輪的最大輪壓： zGQP41max式中 小車自重，估取為 =5000KgzG由已知有 Q=30000Kg(舉升鋼卷最大重量 30T)載荷率 6.150/3z由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊選擇車輪：當(dāng)運(yùn)行速度（V=6m/min） 60m/min，1.6 ，工作類型為中級時(shí)，車輪直徑為=250mm，軌道為 P38，其許用輪壓zGQ為 31t，故可