熱軋帶鋼卷取機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì).docVIP

河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要卷取機(jī)是熱軋帶鋼生產(chǎn)中的重要組成部分，它位于精軋機(jī)輸出輥道末端。由卷取機(jī)入口側(cè)導(dǎo)板、夾送輥、助卷輥、卷筒等設(shè)備組成。卷取機(jī)的功能是將精軋機(jī)組軋制的帶鋼以良好的卷形、緊緊地?zé)o擦傷地卷成鋼卷。本設(shè)計(jì)是熱軋帶鋼卷取機(jī)中各個(gè)分系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)，主要是卷筒和控制液壓缸部分的設(shè)計(jì)。卷筒的脹縮由液壓缸帶動(dòng)心軸，通過脹縮機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。其中，扇形板在斜楔的作用下移動(dòng)，卷筒直徑可隨之發(fā)生變化?？刂埔簤焊撞捎脝伪眉泄?，流量按最大需要量計(jì)算。不同壓力和流量采用節(jié)流閥和壓力控制閥分流分壓。關(guān)鍵詞：卷取機(jī)、卷筒、液壓缸。AbstractCoiler hot-rolled strip steel production is a key component of， It finishing mill output at the end of Roller.。By the side entrance coiler plate、pinch roll、Wrapper roll、roll and other components。Coiler function is to be finishing the unit rolling strip-shaped with a sound volume，no abrasions to closely Cheng Gang Vol Vol。This design is hot strip coiler in the various subsystems of the principles of design，mainly reel and control the design of the hydraulic cylinders。Reel the expansion and contraction driven by hydraulic cylinders spindle，through expansion and contraction agencies to achieve。The fan-shaped plate in the role of Wedge Mobile，reel diameter can then change。Control of hydraulic cylinders on the single-pump for pressure，flow rate calculated by the biggest demand。Using different pressure and flow control valve pressure on the throttle and streaming pressure。Key words：coiler、reel、hydraulic cylinders。 II摘 要IAbstractII第一章 概述11.1 綜述11.2 卷取機(jī)簡介21.3 地下式卷取機(jī)的設(shè)備配置及卷取工藝31.3.1 地下式卷取機(jī)的布置及設(shè)備構(gòu)成31.3.2 地下式卷取機(jī)卷取工藝3第二章 卷筒設(shè)計(jì)42.1 卷筒設(shè)計(jì)參數(shù)的確定42.2 卷筒材料的確定42.3 卷筒直徑確定52.4 卷筒脹縮缸脹縮力計(jì)算52.4.1 脹縮缸的脹緊力62.4.2 脹縮缸的收縮力72.5 驅(qū)動(dòng)卷筒所需功率的計(jì)算82.6 選擇電動(dòng)機(jī)的功率102.7 卷筒徑向壓力的計(jì)算11第三章 卷筒傳動(dòng)設(shè)計(jì)123.1 卷取機(jī)的速度控制123.2 電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)比123.3 勵(lì)磁調(diào)整范圍與最大卷徑133.4 卷筒電機(jī)功率計(jì)算13第四章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)144.1 概述144.1.1 設(shè)計(jì)步驟144.1.2 液壓系統(tǒng)的組成154.1.3 液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)164.1.4 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求：164.2 液壓泵站的結(jié)構(gòu)型式174.3 液壓泵的選擇及安裝方式174.4 油箱的設(shè)計(jì)184.5 蓄能器的選擇204.6 濾油器的選擇204.7 液壓元件選擇204.7.1壓力繼電器的選型204.7.2流量計(jì)的選型214.7.3壓力表的選型214.7.4密封件的選型214.8 管件的設(shè)計(jì)224.8.1管道的設(shè)計(jì)224.8.2管接頭的設(shè)計(jì)244.8.3法蘭的選型設(shè)計(jì)24第五章 液壓缸的設(shè)計(jì)255.1 液壓缸的種類255.2 液壓缸的組成及選材255.3 計(jì)算液壓缸的內(nèi)徑255.4 計(jì)算活塞桿直徑275.5 活塞行程的計(jì)算275.7 確定最小導(dǎo)向長度和其它部位尺寸285.8 液壓缸缸筒長度的確定285.9 液壓缸的結(jié)構(gòu)計(jì)算285.9.1 缸筒厚壁的計(jì)算285.9.2 缸筒外徑的確定295.9.3 缸底厚度計(jì)算297第一章 概述1.1 綜述 帶鋼連軋機(jī)生產(chǎn)效率高，質(zhì)量易于控制，軋制過程連續(xù)，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，而且這種軋機(jī)潛力大，只要稍加改善軋制工藝便可以大幅度的提高產(chǎn)量和改善產(chǎn)品質(zhì)量，其經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。所以各種先進(jìn)的科技成果都競相應(yīng)用于連軋過程，大大促進(jìn)了連軋過程自動(dòng)化的發(fā)展，其中尤以熱連軋軋機(jī)自動(dòng)化的發(fā)展最為迅速和成熟，所以熱連軋板帶材軋機(jī)自動(dòng)化的發(fā)展，可以反映整個(gè)軋制過程自動(dòng)化的發(fā)展過程。帶鋼熱連軋機(jī)電氣自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展的發(fā)展，在20世紀(jì)大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：年代以前，即最早的帶鋼熱連軋機(jī)，基本上沒有自動(dòng)控制，主要靠人工操作、斷續(xù)控制。年代中、后期，為手動(dòng)操作加上單機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。年代，進(jìn)入到單機(jī)自動(dòng)控制與計(jì)算機(jī)并存。年代，實(shí)現(xiàn)了全部計(jì)算機(jī)控制。年代，主要發(fā)展了板形控制和粗軋寬度自動(dòng)控制，以及廣泛采用液壓厚度自動(dòng)控制，使帶鋼的厚度、寬度、溫度、板形等質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)一步提高；開發(fā)了直接熱裝和直接軋制技術(shù)，大大節(jié)省了能源?？刂频姆秶矎臒彳埳a(chǎn)線向兩側(cè)擴(kuò)展，包括了對板坯庫、鋼卷庫、成品庫的控制和管理。年代，對熱軋產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)能要求進(jìn)一步提高，熱軋控制技術(shù)又有了新的發(fā)展，如交叉輥(PC)軋機(jī)和在線磨輥(ORG)、連續(xù)可變凸度(CVC)控制板形技術(shù)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。常規(guī)熱連軋機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)品厚度最薄到，為此而設(shè)置了距精軋機(jī)的近距離卷取機(jī)，但是，在傳統(tǒng)的熱軋寬帶鋼軋機(jī)上軋制如此超薄的帶鋼沒有取得穩(wěn)定的發(fā)展。年，日本川崎鋼鐵公司千葉廠開發(fā)成功無頭連續(xù)軋制寬帶鋼技術(shù)。該技術(shù)解決了在常規(guī)熱軋機(jī)上生產(chǎn)厚度超薄帶鋼的一系列技術(shù)問題。新建的帶鋼熱連軋機(jī)都配備了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，而且在對舊有軋機(jī)的改造工程中，最重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是采用計(jì)算機(jī)控制。年的年間，我國熱連軋寬帶鋼軋機(jī)及生產(chǎn)技術(shù)處于低水平階段。已有的一套半連續(xù)式寬帶鋼軋機(jī)基本上是手動(dòng)操作、人工設(shè)定的操作方式，軋機(jī)的主要生產(chǎn)工藝指標(biāo)相當(dāng)于第一代（世紀(jì)、年代的水平）熱帶軋機(jī)技術(shù)裝備水平。年月投產(chǎn)的武漢鋼鐵公司熱連軋機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是我國引進(jìn)的第一套帶鋼熱連扎計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要工藝技術(shù)指標(biāo)超過了第二代（20實(shí)際60年代水平）熱帶軋機(jī)。年寶鋼熱連軋機(jī)的建成投產(chǎn)，使我國熱軋寬帶鋼軋機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)水平和技術(shù)裝備又上了一個(gè)新的高度，達(dá)到了當(dāng)代國際上最先進(jìn)的現(xiàn)代化熱軋機(jī)寬帶鋼軋機(jī)水平。該軋機(jī)的主要工藝技術(shù)指標(biāo)屬于第三代（年作為第三代開始）熱帶軋機(jī)水平，板坯熱裝技術(shù)、粗軋機(jī)寬度自動(dòng)控制、精軋機(jī)液壓AGC、板形控制技術(shù)(CVC系統(tǒng))、全液壓卷取機(jī)完善的4級計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)都處于世界一流水平。20世紀(jì)90年代我國建成投產(chǎn)了7套熱軋寬帶鋼軋機(jī)，是我國熱軋寬帶鋼軋機(jī)的高速發(fā)展時(shí)期。其中有4套全新的熱帶軋機(jī)，即寶鋼熱軋機(jī)、鞍鋼熱軋機(jī)、珠鋼及邯鋼薄板坯連鑄連軋機(jī)。熱軋機(jī)、熱軋機(jī)采用和連鑄機(jī)直接連接布置和生產(chǎn)一貫管理的連續(xù)生產(chǎn)線，緊湊型雙機(jī)架可逆式粗軋機(jī)組、板坯定寬壓力機(jī)、精軋機(jī)組板形控制雙交叉輥 (PC)軋機(jī)、精軋機(jī)全液壓AGC系統(tǒng)、全液壓卷取機(jī)、完善的4級計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制和生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)，這些都體現(xiàn)了20世紀(jì)90年代熱帶軋機(jī)最先進(jìn)的技術(shù)裝備水平和一流的產(chǎn)品質(zhì)量控制水平。珠鋼于1999年8月建成中國第一套薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，邯鋼于1999年12月建成第二套，包鋼在2001年底建成第三套薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線。鞍鋼、唐鋼、馬鋼、漣鋼薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線相繼投產(chǎn)，由于其流程短、規(guī)模適當(dāng)、投資費(fèi)用較低，所生產(chǎn)的熱軋普通用途的帶鋼具有較好的市場競爭力。薄板坯連鑄連軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)，是20世紀(jì)80年代鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)具有突破性的重大技術(shù)進(jìn)步。薄板坯連鑄連軋技術(shù)有德國馬克(SMS)的CSP、德馬克(DEMAG)的ISP、日本住友的QSP、意大利涅利 (DANIELI)的FTSC和奧鋼聯(lián)（VAI）的CONROLL等共5種類型。珠鋼、邯鋼、包鋼、馬鋼、漣鋼采用的是SMS公司研制開發(fā)的CPS技術(shù)及裝備，鞍鋼采用的是VAI的CONRO鑄機(jī)，唐鋼采用的是DANIELI的FTSC鑄機(jī)。1933年11月武漢鋼鐵公司、重慶鋼鐵設(shè)計(jì)研究院、北京科技大學(xué)合作完成了武鋼1700mm熱連軋計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的更新改造工程。隨后，在1995年5月，武漢鋼鐵公司、北京科技大學(xué)等單位又共同完成了太原鋼鐵公司1549mm熱連軋計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的建設(shè)和開發(fā)。2001年，鞍山鋼鐵公司和北京科技大學(xué)（高效軋制國家工程研究中心）共同在鞍鋼1700mm半連軋翻新改造項(xiàng)目中，完成了自行設(shè)計(jì)的三級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其厚度、板形各項(xiàng)控制功能均達(dá)到了較先進(jìn)的水平。武鋼和太鋼熱連軋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)全部應(yīng)用軟件立足國內(nèi)，以及鞍鋼帶鋼熱連軋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)“系統(tǒng)及應(yīng)用軟件”全部立足國內(nèi)的成功，標(biāo)志著我國已經(jīng)有能力依靠自己的力量設(shè)計(jì)的開發(fā)像熱連軋這樣控制過程極為復(fù)雜、要求快速響應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以及支持軟件和應(yīng)用軟件。1.2 卷取機(jī)簡介在近代軋鋼生產(chǎn)中，卷取機(jī)的用途是收集超長軋件，將其卷繞成卷以便于生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存。卷取機(jī)是軋鋼車間的重要輔助設(shè)備，是成卷軋制主軋線中不可缺少的設(shè)備，在帶材和線材生產(chǎn)中均被廣泛應(yīng)用。在現(xiàn)代化的冷軋車間，卷取機(jī)還被普遍用于剪切、酸洗、修磨拋光、熱處理、鍍錫、鍍鋅、涂層等輔助機(jī)組。軋鋼生產(chǎn)實(shí)踐證明，保證卷取機(jī)正常順利工作對提高軋機(jī)的生產(chǎn)率有很重要的意義。卷取機(jī)的類型很多，按其用途可分為：熱帶材卷取機(jī)、冷帶材卷取機(jī)、小型線材卷取機(jī)等。熱帶鋼卷取機(jī)是熱連軋機(jī)、爐卷軋機(jī)和行星軋機(jī)的配套設(shè)備，有多種形式：地上式、地下式、有卷筒式、無卷筒式等。由于地下式卷取機(jī)具有生產(chǎn)效率高、便于卷取寬且厚的帶鋼、卷曲速度快而鋼卷密實(shí)等特點(diǎn)，所以現(xiàn)代熱連軋生產(chǎn)線上主要采用地下式卷取機(jī)。1.3 地下式卷取機(jī)的設(shè)備配置及卷取工藝1.3.1 地下式卷取機(jī)的布置及設(shè)備構(gòu)成地下式卷取機(jī)布置在熱帶剛連軋機(jī)輸出輥道后面。由于它位于輥道標(biāo)高之下，所以被稱為地下式卷取機(jī)，在整個(gè)連軋機(jī)組中卷取機(jī)的工作條件最為惡劣，也是最容易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)之一。為保持連軋機(jī)組的生產(chǎn)節(jié)奏，一般依次布置三臺(tái)以上的卷取機(jī)。兩臺(tái)交替使用，一臺(tái)備用檢修。為使帶鋼溫度在卷取前冷卻到金屬相變點(diǎn)一下（碳素鋼為540-620），卷取機(jī)與末架精軋機(jī)之間的距離一般要求保持在120-150m左右。近年來隨著軋機(jī)速度的提高，卷重的增大和帶鋼厚度范圍的擴(kuò)大，要求卷取機(jī)的布置具有更強(qiáng)的工藝適應(yīng)性。在有些高生產(chǎn)率且產(chǎn)品厚度大的熱連軋線上，要求距末架軋機(jī)60-70m處安裝2臺(tái)近距離卷取機(jī)，用來卷取冷卻速度快的薄帶鋼；距末架軋機(jī)180-200m處安裝2-3太遠(yuǎn)距離卷取機(jī)，用來卷取冷卻慢的厚帶鋼，以保證帶鋼的質(zhì)量。地下式卷取機(jī)這主要由張力輥（也稱夾送輥）及其前后導(dǎo)尺、導(dǎo)板裝置，助卷機(jī)（也稱成型輥）及助卷導(dǎo)板，卷筒及卸卷裝置等組成。此外，在卷取區(qū)域還需配置一些其它輔助設(shè)施，如機(jī)上過橋輥道，事故剪切機(jī)，帶卷輸出運(yùn)輸鏈，運(yùn)輸車，翻卷機(jī)，打捆機(jī)等等。1.3.2 地下式卷取機(jī)卷取工藝卷取機(jī)位于精軋機(jī)輸出輥道末端，由卷取機(jī)入口側(cè)導(dǎo)板、夾送輥、助卷機(jī)等設(shè)備組成。它的功能是將精軋機(jī)組軋制的帶鋼以良好的卷形，緊緊的無擦傷地卷成鋼卷。卷取機(jī)的數(shù)量一般2-3臺(tái)就能滿足生產(chǎn)要求。卷取機(jī)的作業(yè)過程如下：帶鋼頭部進(jìn)入卷取機(jī)前，輸出輥道、夾送輥、助卷滾、卷筒均以不同的速度超前率進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。帶鋼頭部進(jìn)入夾送輥后，借助上下夾送輥的力量，迫使帶鋼頭部向下彎曲，并沿著導(dǎo)板進(jìn)入由助卷輥及導(dǎo)板和卷筒形成的間隙前進(jìn)，同時(shí)，借助卷筒和助卷輥的超前率作用，將帶鋼緊緊地纏繞在卷筒上。當(dāng)頭部在卷筒上纏緊后（大約3-4圈），輸出輥道、夾送輥、助卷輥、卷筒的速度超前率將為0，與帶鋼速度相同，同時(shí)，保持一定的張力值進(jìn)行卷取。卷取張力在卷筒與精軋機(jī)和夾送輥之間產(chǎn)生。卷取機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩法控制張力恒定，即使電流Ia正比于D/而變化。當(dāng)帶鋼尾端由精軋機(jī)拋出時(shí)，輸出輥道、夾送輥則以滯后于帶鋼速度運(yùn)轉(zhuǎn)，使之保持一定的張力，防止帶鋼折疊，同時(shí)，1號(hào)助卷輥下降壓住鋼卷，保證拋鋼后的尾部帶鋼卷得同樣整齊與緊密。卷取結(jié)束后，卸卷小車上升，托住鋼卷后，助卷輥打開，卷筒收縮，端部支承打開，卸載車移動(dòng)，將鋼卷移出卷取機(jī)。移出卷取機(jī)后的鋼卷，有