1800熱鋸機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

..￠1800熱鋸機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用一.前言<概述>熱鋸機(jī)是軋鋼車(chē)間的重要輔助設(shè)備之一。是用于鋸切軋制后的棒材、管坯和各種型材的專用設(shè)備,以提高產(chǎn)品鋸切斷面質(zhì)量。鋸切鋼種有：碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、錨鏈鋼、不銹鋼、軸承鋼等。可以切頭,切尾,并且在定尺機(jī)配合下可以鋸定尺。鋸切溫度大于等于800。本設(shè)備主要由鋸片傳動(dòng)裝置、上滑座、下滑座、進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)、鋸罩、水封及水冷卻、稀油及干油潤(rùn)滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、鋼材定位裝置等組成。其基本工作原理：當(dāng)鋸切材料進(jìn)入鋸切位置后,進(jìn)鋸裝置將高速旋轉(zhuǎn)的鋸片送進(jìn),對(duì)鋼材進(jìn)行鋸切,鋸切后鋸片快速退出,返回原位,完成一次鋸切周期。目前國(guó)內(nèi)各軋鋼企業(yè)使用的熱鋸機(jī)形式較多,就鋸片的送進(jìn)方式分可分為：擺式鋸、杠桿式鋸、滑座式鋸、四連式鋸等；按熱鋸機(jī)安裝形式可分為：固定式和移動(dòng)式。其傳動(dòng)方式有傘齒輪傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)。本次設(shè)計(jì)采集了國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的結(jié)構(gòu)形式并對(duì)部分結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn),使其整臺(tái)機(jī)的工藝性能及控制系統(tǒng)更加合理,使用更為可靠。二.設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：〔一、鋸片傳動(dòng)裝置<下圖>：如圖鋸片傳動(dòng)裝置主要由：鋸片、防護(hù)護(hù)罩、水冷卻系統(tǒng)、鋸軸〔低速傳動(dòng)軸、高速傳動(dòng)軸、鋸切電機(jī)等組成。本鋸機(jī)鋸片傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)——圓弧齒錐齒輪副驅(qū)動(dòng)鋸片高速旋轉(zhuǎn),軸承采用NSK產(chǎn)品,故傳動(dòng)系統(tǒng)工作可靠,效率高。為防止軋件熱輻射對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的影響,在傳動(dòng)箱周?chē)兴夂退鋮s裝置進(jìn)行冷卻、防護(hù)。鋸片采用優(yōu)質(zhì)彈簧鋼〔65Mn經(jīng)專業(yè)制造廠用特殊工藝制成,齒型為"狼牙型"。鋸片用帶錐度的左、右?jiàn)A盤(pán)夾持在傳東軸上,拆卸時(shí)只需將右?jiàn)A盤(pán)上的八個(gè)M30×2的螺母旋下,再依次退出壓盤(pán),右?jiàn)A盤(pán)即可拆出鋸片,安裝時(shí)也依次將各零件裝上,并旋上螺母〔螺栓預(yù)緊力矩不小于1000N.m。1.1鋸切功率計(jì)算〔電機(jī)選型：鋸片傳動(dòng)功率由三部分組成：N=N1+N2+N3式中：N1—消耗于鋸齒使軋件產(chǎn)生塑性變形和形成鋸屑的功率；N2—鋸切過(guò)程中鋸片振擺使其兩側(cè)面與被鋸軋件接觸產(chǎn)生摩擦損耗的功率；N3—其它因素消耗的功率,如機(jī)械傳動(dòng)效率、鋸屑甩出所消耗的功率,以及空氣阻力等；下面分別計(jì)算：N1=FSP/102000〔KW；式中：F—熱鋸機(jī)生產(chǎn)率〔mm2/s；S—鋸片厚度〔mm；P—單位鋸切力〔Mpa,P=<4.6+0.27S>σb；σb—為相應(yīng)鋸切溫度下的軋件抗拉強(qiáng)度〔Mpa。得：N1=FSP/102000=〔12000×8×121.68/102000=114.52KWN2=u’QV/102〔KW；式中：u’—軋件與鋸片側(cè)面的摩擦系數(shù)；V—鋸片圓周速度〔m/s;Q—軋件對(duì)鋸片側(cè)面的直壓力。Q=f/c<Kg>；式中：f—鋸片震擺值〔mm；c—鋸片柔度〔m/Kg；得：N2=u’QV/102=〔0.8×160×115/102=144.3KW影響功率N3的因素很多,一般來(lái)講,鋸機(jī)消耗于傳動(dòng)件的功率和軸承磨損,空氣阻力,把鋸屑甩出等等所消耗的功率是與總功率成正比例增加的,所以N3可按下式計(jì)算：N3=R〔N1+N2=0.3〔114.52+144.3=77.65KW所以得鋸切功率：N=N1+N2+N3=114.52+144.3+77.65=336.47KW通過(guò)以上計(jì)算,選取鋸切電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y355L1—4,N=355KW,n=1480rpm。1.2弧形錐齒輪幾何尺寸計(jì)算〔∑=90°本鋸機(jī)鋸片傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)——圓弧齒錐齒輪副驅(qū)動(dòng)鋸片高速旋轉(zhuǎn),故傳動(dòng)系統(tǒng)工作可靠,效率高。錐齒輪用于軸線相交的傳動(dòng),軸線間交角∑可成任意角度,但通常用的∑=90°?；⌒五F齒輪產(chǎn)形冠輪上的齒線是圓??；承載能力高,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪音??；對(duì)安裝誤差和變形不敏感；軸向力大,且隨轉(zhuǎn)向變化。常用于vm≥5m/s或轉(zhuǎn)速n>1000r/min及重載的傳動(dòng)。現(xiàn)對(duì)熱鋸機(jī)弧形錐齒輪幾何尺寸進(jìn)行計(jì)算〔∑=90°：齒數(shù)比〔u:u=Z1/Z2,按傳動(dòng)要求確定,通常u=1-10;選u=1.2齒數(shù)〔z:z1安設(shè)計(jì)手冊(cè)選取z1=42,z2=z1u=42×1.2=50.4,取z2=51大端分度圓直徑〔de：按結(jié)構(gòu)初定de1=435mm,T1=2290N.m,σhp=1350N/mm2,de2=z2me=51×10.36=528.36,取de2=529大端模數(shù)〔me：me=de1/z1=435/42=10.36mm。分錐角〔δ：δ1=arctanZ1/Z2=39°28′20.9"；δ2=90°-δ1=50°31′39"；外錐距〔Re：Re=de1/2sinδ1=435/2×sin39°28′20.9"=342.52mm；齒寬〔b:b=￠RRe,￠R取0.3；得：b=￠RRe=0.3×342.52=102.756mm；中點(diǎn)模數(shù)〔mm:mm=me<1-0.5￠R>=10.36×<1-0.5×0.3>=8.806mm；中點(diǎn)法向模數(shù)〔mnm:mnm=mmcosβm；等頂隙收縮齒的標(biāo)準(zhǔn)螺旋角βm=35°；得：mnm=mmcosβm=8.806×cos35°=7.213mm；切向變?yōu)橄禂?shù)〔xt:xt1按設(shè)計(jì)手冊(cè)選取xt1=0.02；xt2=-0.02。徑向變?yōu)橄禂?shù)〔x:x1按設(shè)計(jì)手冊(cè)選取x1=0.36；x2=-0.36。齒形角<αn>:αn=20°；齒頂高〔ha:ha=<ha*+x>me,ha*=0.85,得：ha1=<ha*+x1>me=〔0.85+0.36×10.36=4.59mm；ha2=<ha*+x2>me=〔0.85-0.36×10.36=5.076mm；齒根高〔hf:hf=<ha*+c*-x>me,c*=0.188,ha*=0.85,得：hf1=<ha*+c*-x1>me=〔0.85+0.188-0.36×10.36=7.024mm;Hf2=<ha*+c*-x2>me=〔0.85+0.188+0.36×10.36=14.483mm頂隙〔c:c=c*me,c*=0.188,得：c=c*me=0.188×10.36=1.948mm齒根角〔θf(wàn):θf(wàn)1=arctan<hf1/Re>=arctan<7.024/342.52>=1°37′44"θf(wàn)2=arctan<hf2/Re>=arctan<14.483/342.52>=3°17′01"齒頂角〔θa:θa1=θf(wàn)2=3°17′01"；θa2=θf(wàn)1=1°37′44"；頂錐角〔δa:δa1=δ1+θf(wàn)2=39°28′20.9"+3°17′01""=42°45′21.9"δa2=δ2+θf(wàn)1=50°31′39"+1°37′44"=52°9′23"根錐角〔δf:δa1=δ1-θf(wàn)1=39°28′20.9"-1°37′44"=37°50′36.9"δa2=δ2-θf(wàn)2=50°31′39"-3°17′01"=20°14′38"齒頂圓直徑〔dae:dae1=de1+2ha1cosδ1=435+2×4.59×cos39°28′20.9"=442.07mmdae2=de2+2ha2cosδ2=529+2×5.076×cos50°31′39"=535.457mm錐頂輪冠距離〔Ak:Ak1=de2/2-ha1sinδ1=529/2-4.59×sin39°28′20.9"=261.58mmAk2=de1/2-ha2sinδ2=435/2-5.076×sin50°31′39"=213.6mm中點(diǎn)法向齒厚〔smn:smn1=<0.5Лcosβm+2x1tanαn+xt1>mm=<0.5×3.14×cos35°+2×0.36×tan20°+0.02>×8.806=<1.286+0.262+0.02>×8.806=13.808mm；smn2=Лmmcosβm-smn1=3.14×8.806×cos35°-13.808=8.838mm；中點(diǎn)法向齒厚半角〔￠mn:￠mn=[〔smncosδ/mmz]cos2βm得：￠mn1=0.0692；：￠mn2=0.01313；中點(diǎn)齒厚角系數(shù)〔K￠mn:K￠mn=1-￠2mn/6得：K￠mn1=0.9992；K￠mn2=0.99997；中點(diǎn)分度圓弦齒厚〔s-mn1:s-mn1=smn1K￠mn1=13.808×0.9992=13.797mm；s-mn2=smn2K￠mn2=8.838×0.99997=8.838mm；中點(diǎn)分度圓弦齒高〔ham:ham1=ha2-0.5btanθf(wàn)2+0.25smn1￠mn1×102.756×tan3°17′01"+0.25×13.808×0.0692=5.076-2.98+0.24=2.336mmham1=ha2-0.5btanθf(wàn)1+0.25smn2￠mn2×102.756×tan1°37′44"+0.25×8.838×0.01313=5.076-0.514+0.029=4.591mm當(dāng)量齒數(shù)〔zvn:zvn=z/cosδcos3βm得：zvn1=z1/cosδ1cos3βm=42/cos39°28′20.9"×cos335°=99.06Zvn2=z2/cosδ2cos3βm=51/cos50°31′39"×cos335°=145.8端面重合度〔ξva:當(dāng)αn=20°時(shí),查手冊(cè)得ξva=1.8縱向重合度〔ξvβ:當(dāng)￠R=0.3時(shí),查手冊(cè)得ξvβ=1.9總重合度〔ξvγ:ξvγ=2.62根據(jù)高速軸的受力選取軸承,為便于軸承的裝配,取裝軸承處的直徑d1=130mm,裝圓弧錐齒輪處的軸徑d2=d1=130mm。此處軸承支承形式為固定—游動(dòng)支承,故固定端選用兩套單列圓珠滾子軸承7226ADF〔130×230×40。游動(dòng)端選用圓柱滾子軸承Nu326〔130×280×58,外圈與外殼軸孔為間隙配合,可補(bǔ)償軸的熱伸長(zhǎng)。固定端采用套杯安裝,圓弧錐齒輪的嚙合位置容易得到保證。同樣,低速軸取裝軸承處的直徑d1=180mm,裝圓弧錐齒輪處的軸徑d2=200mm,裝熱鋸盤(pán)處的軸徑d3=170mm。此處軸承支承形式同高速軸為固定—游動(dòng)支承,故固定端選用兩套單列圓珠滾子軸承7236ADF〔180×320×52。游動(dòng)端選用圓柱滾子軸承Nu336〔180×380×75,外圈與外殼軸孔為間隙配合,可補(bǔ)償軸的熱伸長(zhǎng)。固定端采用套杯安裝,圓弧錐齒輪的嚙合位置容易得到保證。〔二、上滑座部分：上滑座本體為焊接件結(jié)構(gòu)。鋸片傳動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī)、進(jìn)鋸齒條、上壓輥、鋸罩、冷卻系統(tǒng)、稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)、上下滑板及側(cè)導(dǎo)向立輥均安裝在該件上,在進(jìn)鋸裝置推動(dòng)下,上滑座在支承輥上作直線運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)鋸切進(jìn)給。為了使鋸切對(duì)上滑座運(yùn)行平穩(wěn),在上滑座上分別裝有四組上壓輥,每組壓輥立軸的下端用螺母固定在下滑座相應(yīng)的孔中,上壓輥通過(guò)上滑板壓住上滑座,在壓輥上端裝有一組碟型彈簧,使壓輥對(duì)上滑座保持一定壓力,同時(shí)消除支承輥及滑板磨損后產(chǎn)生的間隙。為了克服鋸切時(shí)產(chǎn)深生的測(cè)向力,確保上滑座直線送進(jìn),在上滑座兩端分別裝有四個(gè)導(dǎo)向立輥,立輥上設(shè)有調(diào)整偏心套,轉(zhuǎn)動(dòng)偏心套可以調(diào)節(jié)立輥與側(cè)導(dǎo)板間隙,在通常情況下,該間隙應(yīng)控制在0.1——0.2mm范圍內(nèi)?！踩?、下滑座部分：下滑座本體為焊接件結(jié)構(gòu)。支承輥、壓輥立軸、側(cè)導(dǎo)滑板、進(jìn)鋸齒輪軸、軸承座安裝于該件上。8件支承輥用以支承上滑座重量,并保證上滑座在其上平穩(wěn)滑動(dòng)。支承輥軸承選用雙列調(diào)心輥?zhàn)虞S承22315〔160×55×87。3.1進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)：進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)主要由：進(jìn)鋸電機(jī)、高速聯(lián)軸器、進(jìn)鋸減速機(jī)、低速聯(lián)軸器、進(jìn)鋸齒輪軸、進(jìn)鋸齒輪、軸承座、軸承等組成。<下圖—進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)>由于鋸切鋼材規(guī)格、鋼種、鋸切溫度等變化,鋸切力有較大差異,但鋸機(jī)的鋸切能力是恒定的,即單位時(shí)間鋸切面積不變。因此,鋸切速度需隨鋼材規(guī)格、鋼種、溫度等條件變化,進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)的推進(jìn)速度在工作過(guò)程中將隨鋸切阻力而變化。主要參數(shù)〔選型：進(jìn)鋸電機(jī)選用：Z4—180--31,N=37KW,n=1000r/min；減速機(jī)選用硬齒面減速機(jī)：ZSY315—45—1；進(jìn)鋸齒輪：法向模數(shù)mn=16,齒數(shù)Z=19,全齒高h(yuǎn)=36,尺寬160mm?！惨?jiàn)下圖進(jìn)鋸齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：3.1-1按轉(zhuǎn)矩初步估算軸徑和選擇聯(lián)軸器1、初步估算軸徑：選擇軸的材料為45,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得力學(xué)性能數(shù)據(jù)為：抗拉強(qiáng)度σb=650Mpa；屈服點(diǎn)σs=360Mpa；彎曲疲勞極限σ-1≈270Mpa；扭轉(zhuǎn)疲勞極限τ-1≈155Mpa；E=2.15×105Mpa；初步計(jì)算軸徑,由于材料為45,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取A=115,則得：dmin=124mm考慮進(jìn)鋸軸裝聯(lián)軸器加鍵,需將其軸徑增加4%--5%,故取進(jìn)鋸傳動(dòng)軸聯(lián)軸器端軸徑為：130mm。2、聯(lián)軸器的選擇考慮動(dòng)載荷及過(guò)載,取聯(lián)軸器工作情況系數(shù)K=1.5〔根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)聯(lián)軸器篇選取,計(jì)算聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩：Tc=KT=K<955×104>P/n=1.5<955×104>×37/22N.mm=24092045N.mm=24092N.m根據(jù)熱鋸機(jī)工作要求選取GⅡCL型齒輪聯(lián)軸器。由軸徑d=130mm和Tc選取聯(lián)軸器型號(hào)為：GⅡCL12J1140×202/J1130×202〔/ZQ4378—86；其允許最大轉(zhuǎn)矩Tp=45000N.m。3.1-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)軸的載荷分布圖<a>所示,根據(jù)軸的受力選取軸承,為便于軸承的裝配,取裝軸承處直徑d1=140mm,裝齒輪處的軸徑d2=145mm,a=b=160mm,c=810,D1=320mm。初選雙列調(diào)心滾子軸承22228c〔140×250×68。3.1-3軸上受力分析：〔軸的載荷分布圖b軸傳遞的轉(zhuǎn)矩：T1=<955×104>P/n=16061N.m齒輪的圓周力：Ft=2T1/d1=2T1/〔Z·mn/cosβ=32122/<19×0.016/cosβ>=105664N齒輪的徑向力：Fr=Ft·tanan/cosβ=39096N齒輪的軸向力：Fx=Ft·tanβ=17328N聯(lián)軸器由于制造和安裝誤差所產(chǎn)生的附加圓周力F0〔方向不定F0=0.3·2T1/D1=0.3×〔2×16061/0.320=30114N3.1-4求支反力：1在水平平面內(nèi)的支反力〔軸的載荷分布圖c,由∑MA=0得：RBz〔a+b-Fra+Fx·d1/2=0RBz=<Fra-Fx·d1/2>/<a+b>=<39096×0.160-17328×0.140/2>/<0.160+0.160>=<6255-1212>/0.32=15759N∑Z=0得：RAz=Fr-RBz=39096-15759=23337N2在垂直平面內(nèi)的支反力〔軸的載荷分布圖e,由圖可知：RAy=Rby=1/2·Ft=105664/2=52832N3>由于F0的作用,在支點(diǎn)A、B處的支反力〔軸的載荷分布圖g∑MB=0得：RA0〔a+b-Foc=0RA0=Foc/〔a+b=30114×0.81/<0.16+1.16>=76226NRB0=F0+RA0=30114+76226=106340N3.1-5作彎矩和轉(zhuǎn)矩圖：1齒輪的作用力在水平平面的彎矩圖〔軸的載荷分布圖dMDz=RAZa=23337×0.16=3734N.mM’Dz=MDz-F×d1/2=3734-17328×0.304/2=1100N.m齒輪的作用力在垂直平面的彎矩圖〔軸的載荷分布圖fMDy=RAya=52832×0.16=8453N.m由于齒輪的作用力在D截面作出的最大合成彎矩M’D=9241N.m由于Fo作用而作出的彎矩圖〔軸的載荷分布圖hMD0=F0·c=30114×0.81=24392N.m改彎矩圖的作用平面不定,但當(dāng)其與上述彎矩合成圖共面時(shí)是最危險(xiǎn)情況。這時(shí)其彎矩為二者之和,則截面D的最大合成彎矩為：MD=M’D+MD0=9241+24392=33633N.m2作轉(zhuǎn)矩圖〔軸的載荷分布圖iT1=16061N.m3.1-6軸的強(qiáng)度校核1確定軸的危險(xiǎn)截面根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖,截面B處彎矩較大,且有軸承配合引起的應(yīng)力集中；截面D處彎矩最大,且有齒輪配合與鍵槽引起的應(yīng)力集中,故屬危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)對(duì)D截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。2安全系數(shù)校核計(jì)算：由于該進(jìn)鋸軸轉(zhuǎn)動(dòng),彎矩引起對(duì)稱循環(huán)的彎應(yīng)力,轉(zhuǎn)矩引起的為脈動(dòng)循環(huán)的切應(yīng)力。彎矩應(yīng)力幅為：σa=MD/W=33633×106/304=110.6×106pa=110.6Mpa式中：W—抗彎斷面系數(shù),由手冊(cè)可查得W=304cm3=304×10-6m3由于是對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力,故平均應(yīng)力σm=0根據(jù)式：Sσ=0.58式中：σ-1—45鋼彎曲對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的疲勞極限,由手冊(cè)查得σ-1≈270Mpa；Kσ—正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù),按手冊(cè)配合表查的Kσ=2.62；β—表面質(zhì)量系數(shù),軸徑車(chē)削加工,由手冊(cè)查得β=0.92ξ—尺寸系數(shù),由手冊(cè)查得ξ=0.68切應(yīng)力幅為：τm=τa=T1/2WP=16061×106/2×30=268×106pa=268Mpa式中WP—抗扭斷面系數(shù)WP=Лd3/16-bt<d-t>2/2d=30×10-6根據(jù)式Sτ=1.27式中：τ-1—45鋼彎曲對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的疲勞極限,由手冊(cè)查得τ-1≈155Mpa；Kτ—切應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù),按手冊(cè)配合表查的Kτ=1.89；β,ξ—同正應(yīng)力情況；φτ—平均應(yīng)力折算系數(shù),由手冊(cè)查得φτ=0.21。軸D截面的安全系數(shù)確定：S=2.27由手冊(cè)查得,[S]=1.3—2.5故S>[S],該軸D截面是安全的?！菜匿徠旨袄鋮s系統(tǒng)：熱鋸冷卻水導(dǎo)水裝置,應(yīng)用于金屬材料熱加工工藝中,包括：鋸片；熱鋸鋸罩,用于罩住鋸片,鋸片罩由固定罩和活動(dòng)罩兩部分組成；高壓冷卻水裝置,可噴射高壓冷卻水,噴嘴噴出強(qiáng)力水流沖刷掉粘在鋸片上的鋸屑,使大部分鋸屑能被水幕封住,沖入鋸切頭坑內(nèi),以有效的防止鋸屑飛濺并冷卻鋸片；低壓冷卻水裝置,可噴射低壓冷卻水；還包含有一導(dǎo)水管,用于導(dǎo)水,分別焊接于所述熱鋸鋸罩內(nèi)側(cè)的開(kāi)啟部分與固定部分,并且導(dǎo)水管在開(kāi)啟部分與固定部分的安裝位置相互對(duì)應(yīng),導(dǎo)水管可以?shī)A持著鋸片；還有一吸水層,鋪設(shè)于所述導(dǎo)水管內(nèi)側(cè)。通過(guò)導(dǎo)水裝置降低了鋸片單耗、煤耗及工序能耗并使高、低壓冷卻水裝置能同時(shí)使用,保證了正常的生產(chǎn)軋制節(jié)奏,并且有效地防止冷卻水澆注到被鋸切的金屬材料,避免了金屬材料鋸切端部的淬火裂紋產(chǎn)生率。當(dāng)需要更換鋸片時(shí),松開(kāi)活動(dòng)鋸罩頭部連接手柄,即可將活動(dòng)鋸罩掀開(kāi)〔轉(zhuǎn)動(dòng)160°——180°,可進(jìn)行鋸片更換操作?！参?、夾料機(jī)構(gòu)：夾料機(jī)構(gòu)用于被鋸切鋼材在輥道上定位,防止在鋸切作用下鋼材沿輥道軸向移動(dòng)和上抬。它由鉤頭、拉桿、支承輥、導(dǎo)向輥、壓板、壓緊油缸、推拉油缸等組成。工作時(shí)：夾料機(jī)構(gòu)推出拉桿,使鉤頭下擺時(shí)能鉤住位于輥道另一端的鋼材,當(dāng)被切鋼材進(jìn)入機(jī)前輥道后,壓緊缸推動(dòng)壓板向下擺動(dòng),壓住鋼材,同時(shí)拉料缸將拉桿拉回,使被切鋼材靠近輥道端頭擋板〔壓板給予鋼材一定壓緊力,鋼材定位后,進(jìn)鋸機(jī)構(gòu)將上滑座以30——300mm/s的速度推進(jìn),高速旋轉(zhuǎn)的鋸片開(kāi)始鋸切,鋸切結(jié)束后,進(jìn)鋸快速〔350mm/s將上滑座拉回至規(guī)定位置〔工作行程600——1000mm。同時(shí),壓緊缸抬起壓板,拉料桿推送至輥道另一端,準(zhǔn)備下一個(gè)鋸切過(guò)程。被鋸切材料規(guī)格、數(shù)量、重量不同,需要拉動(dòng)的拉力亦不同,從保護(hù)設(shè)備的角度考慮,夾料、壓緊油缸的推力可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié),能滿足鋸切過(guò)程中材料定位即可?！擦?、活動(dòng)鋸的橫移機(jī)構(gòu)：如下圖〔一：由圖活動(dòng)鋸的橫移機(jī)構(gòu)主要由可移鋸口、鋸口液壓缸〔s=1200mm、鋸體液壓缸〔s=1800mm、導(dǎo)軌等組成。通過(guò)鋸體液壓缸〔s=1800mm直拉直推直接作用于下鋸體使6個(gè)行走滾輪在軌道上滾動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)鋸體橫移。在鋸體沿軌道長(zhǎng)度方向的兩端裝有4個(gè)液壓夾軌器,用以防止移動(dòng)鋸機(jī)在工作時(shí)因鋸切力的作用而發(fā)生移動(dòng)。當(dāng)需要橫移時(shí),液壓缸壓縮彈簧、鉗口張開(kāi),橫移就位后,液壓卸壓。在彈簧作用下,鉗口夾住導(dǎo)軌,從而鎖定鋸機(jī)。單個(gè)夾軌器夾緊力為：8000N,安裝時(shí)彈簧壓縮量應(yīng)大于50mm?？梢其徔谕ㄟ^(guò)鋸口液壓缸〔s=1200mm直拉直推直接作用于鋸口,實(shí)現(xiàn)鋸口的橫移。該活動(dòng)鋸口由滑座、移動(dòng)小車(chē)、自由輥道、鋸口蓋板、驅(qū)動(dòng)油缸等組成〔見(jiàn)下圖二?；O(shè)計(jì)安裝考慮現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu),直接焊接于原輥道梁下；鋸口蓋板設(shè)計(jì)預(yù)留兩道鋸切口,鋸切口的設(shè)計(jì)避免了鋼材鋸切時(shí)出現(xiàn)鋸切彎頭現(xiàn)象,提高鋸切質(zhì)量；預(yù)留兩道鋸切口可大大減少鋸口以東油缸的行程選擇,可靈活根據(jù)定尺長(zhǎng)度選擇就近鋸切口；油缸通過(guò)連桿直接驅(qū)動(dòng)移動(dòng)滑車(chē),油缸設(shè)計(jì)安裝于輥道蓋板下、兩輥道梁之間,避免了高溫鋼的直接熱輻射；中間連桿的設(shè)計(jì)考慮切頭切尾時(shí)鋼頭對(duì)油缸桿的撞擊?！财?、潤(rùn)滑系統(tǒng)：鋸片傳動(dòng)裝置的圓弧錐齒輪、軸承采用集中稀油循環(huán)系統(tǒng)潤(rùn)滑。系統(tǒng)公稱壓力：0.63Mpa,流量：40L/min,潤(rùn)滑油牌號(hào)：N320中極壓齒輪油。進(jìn)鋸減速機(jī)為油池潤(rùn)滑,潤(rùn)滑油牌號(hào)：N320中極壓齒輪油。運(yùn)轉(zhuǎn)中減速機(jī)機(jī)體內(nèi)儲(chǔ)油量必須保持規(guī)定油面高度,不宜過(guò)多或過(guò)少。本熱鋸機(jī)中,上壓輥、支承輥、導(dǎo)向立輥、上下側(cè)滑板,行走車(chē)輪軸承、開(kāi)式齒輪及齒條,夾料機(jī)構(gòu)支承輥、導(dǎo)向輥及滑板均采用干油潤(rùn)滑,共33個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn),其中下滑座內(nèi)28個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)采用干油泵加油。由于潤(rùn)滑點(diǎn)較多,下滑座內(nèi)各潤(rùn)滑點(diǎn)需分點(diǎn)加油,為了使各潤(rùn)滑點(diǎn)充分得到潤(rùn)滑,加油時(shí)需慢速移動(dòng)上滑座多次。潤(rùn)滑脂牌號(hào)：鋰基潤(rùn)滑脂Z2—1。〔八、電氣控制系統(tǒng)：熱鋸在運(yùn)行前,首先啟動(dòng)供水系統(tǒng)及供油、通風(fēng)系統(tǒng)等輔助系統(tǒng),等輔助系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,開(kāi)始鋸切。其工藝流程為：軋制后的紅鋼由輥道移鋼機(jī)送至鋸前輥道,經(jīng)齊頭擋板齊頭或定尺機(jī)定尺后,按下鋸切按鈕,熱鋸機(jī)快速進(jìn)鋸,進(jìn)鋸至工作位置,熱鋸速度降為工進(jìn),進(jìn)行慢速鋸切,當(dāng)圓鋼鋸切完成后,快速退鋸,退至停車(chē)位后制動(dòng)停車(chē),等待下一次鋸切。其工作流程如下所示：熱鋸電氣控制系統(tǒng)一共分熱鋸鋸切電機(jī)控制、進(jìn)鋸系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)。其構(gòu)成下面分別介紹：熱鋸鋸切電機(jī)為355KW交流電機(jī),其控制功能包括電機(jī)啟動(dòng)與制動(dòng)及電機(jī)保護(hù)。通過(guò)一施耐德軟啟動(dòng)器控制電機(jī)電源電壓,從而控制電機(jī)啟動(dòng)電流,使電機(jī)平滑啟動(dòng),啟動(dòng)完成后,通過(guò)旁路接觸器短接軟啟動(dòng)器。由于熱鋸鋸片隨著使用次數(shù)的增加,鋸片磨損后需更換,這時(shí)需要停止鋸切電機(jī),由于鋸片的系統(tǒng)慣量較大,并且系統(tǒng)潤(rùn)滑良好,鋸切系統(tǒng)自由停車(chē)需十幾分鐘,造成不能及時(shí)停車(chē)更換鋸片,從而影響軋制節(jié)奏,所以必須制動(dòng)使電機(jī)快速停車(chē)。電機(jī)的保護(hù)主要通過(guò)軟啟動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn),軟啟動(dòng)器可實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)超時(shí)、電機(jī)堵轉(zhuǎn)、缺相、過(guò)流、斷路保護(hù),并通過(guò)面板予以顯示。供油系統(tǒng)主要由兩臺(tái)齒輪泵完成,油泵一用一備,電機(jī)為2.2KW,相應(yīng)控制系統(tǒng)主要完成油泵電機(jī)的啟動(dòng)、停止及保護(hù)功能。供風(fēng)系統(tǒng)由一臺(tái)渦流風(fēng)機(jī)組成,電機(jī)功率為3KW,相應(yīng)控制系統(tǒng)主要完成風(fēng)機(jī)電機(jī)的啟動(dòng)、停止及保護(hù)功能。8.1、主電路設(shè)計(jì)8.1--1、主電路圖〔1油泵、風(fēng)機(jī)主回路電路圖〔2進(jìn)鋸電機(jī)主回路電路圖見(jiàn)下頁(yè)〔3鋸切電機(jī)主回路電路圖8.2、元件明細(xì)表序號(hào)符號(hào)名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量備注1SB1、SB3、SB5、SB7、SB9、SB11-14按鈕AD11-22/24V/綠色92SB2、SB4、SB6、SB8、SB10按鈕AD11-22/24V綠色53AT軟啟動(dòng)器ATS48C66Q1施耐得46RA70直流調(diào)速器6RA7028-6DV621SIEMENS51QF-3QF、5QF、6QF空氣開(kāi)關(guān)CDM1-63M/105德力西64QF空氣開(kāi)關(guān)CDM1-100M/1001德力西77QF空氣開(kāi)關(guān)CDM1-630M/6301德力西85QF、8QF-11QF空氣開(kāi)關(guān)RDX-65-63/105德力西91KM接觸器CJ20-103105KM、6KM接觸器CJ20-6302114KM接觸器CJ20-1001129KM小型繼電器MY2NJDC24V1113M1、M2電機(jī)Y100L1-42.2KW214M3電機(jī)Y100L1-43KW115M3電機(jī)Z4-180-11,37KW,440V116M4電機(jī)Y355L1-4355KW117HL1-6指示燈AD11-22/24V/紅618FR1-3電機(jī)保護(hù)器JDQ-10319S2424V電源AT250-2401010A1跨海電源20ST1-3接近開(kāi)關(guān)ED20-K40-L13XX8.3、控制電路設(shè)計(jì)8.3--1、PLC控制電路8.3--2、I/O分配表輸入輸出1#油泵啟動(dòng)000001#油泵啟動(dòng)010001#油泵停止000012#油泵啟動(dòng)010012#油泵啟動(dòng)00002風(fēng)機(jī)啟動(dòng)010022#油泵停止00003鋸切電機(jī)合閘01003風(fēng)機(jī)啟動(dòng)00004進(jìn)鋸電機(jī)合閘01004風(fēng)機(jī)停止00005點(diǎn)動(dòng)進(jìn)鋸01005鋸切電機(jī)合閘00006點(diǎn)動(dòng)退鋸01006鋸切電機(jī)分閘00007快進(jìn)01007進(jìn)鋸電機(jī)合閘00008工進(jìn)01100進(jìn)鋸電機(jī)分閘00009快退01101鋸切000101#油泵啟動(dòng)指示燈01102點(diǎn)動(dòng)進(jìn)鋸000112#油泵啟動(dòng)指示燈01103點(diǎn)動(dòng)退鋸00100風(fēng)機(jī)啟動(dòng)指示燈01104故障復(fù)位00101鋸切電機(jī)