熱軋帶鋼卷取機設(shè)計

河北工程大學畢業(yè)設(shè)計PAGE4熱軋帶鋼卷取機設(shè)計摘要:闡述了熱扎帶鋼卷取機的結(jié)構(gòu)特點、工作原理,進行了各個系統(tǒng)的原理設(shè)計，及系統(tǒng)中個標準部件的選取、非標準零部件的及設(shè)計和相關(guān)計算。關(guān)鍵詞：卷取機原理設(shè)計卷筒控制液壓缸。Abstract:Thispaperintroducesthehotrollingstripsteelcoilerstructuralfeatures,workingprinciple,undertookvarioussystemdesign,andsystemofstandardparts,non-standardpartsandcomponentsselectionanddesignandrelatedcalculation.Keywords:coilerreelcontrolprincipledesignofhydrauliccylinder.緒論1.1卷取機簡介在近代軋鋼生產(chǎn)中，卷取機的用途是收集超長軋件，將其卷繞成卷以位于生產(chǎn)、運輸和貯存。卷取機是軋鋼車間的重要輔助設(shè)備，是成卷軋制主軋線中必不可少的設(shè)備，在帶材和線材生產(chǎn)中均被廣泛應(yīng)用。軋鋼生產(chǎn)實踐證明．保證卷取機順利工作對提高軋機的生產(chǎn)率有很重要的意義。卷取機的類型技其用途可分為熱帶材卷取機、冷帶材卷取機。熱帶鋼卷取機是熱連軋機、爐卷軋機和行星軋機的配套設(shè)備，有地上式式、元卷筒式等。由于地下式卷取機具有生產(chǎn)率高，便于卷取寬且厚的帶鋼俐卷密實等持點，所以現(xiàn)代熱連軋生產(chǎn)線上主要采用這種卷取。1.2地下式卷取機的設(shè)備配置及卷取工藝熱軋帶鋼卷取機主要由以下幾部分組成：a、機座，b、減速機，c、卷筒裝置，d、推板裝置，e、活動支承，f、準確停車裝置，g、稀油潤滑裝置，h、液壓管路1.2．1地下卷取機的布置及設(shè)備構(gòu)成地下式卷取機布置在熱帶鋼連軋機輸出輥道后面。由于它位于輥道標高之下，所以被稱為地下式卷取機。出于卷取機的工作條件在整個連軋機組中最惡劣，容易出故障，所以為保持連軋機組的正常運行，一般布置三臺以上的卷取機。為使帶鋼溫度在卷取前冷卻到金屬相變點以下，卷取機與末架精軋機之間的距離一般保持在120一150m左右。在高生產(chǎn)率月產(chǎn)品厚度范圍大的熱連軋線上，要求距末架軋機60一70m處安裝2臺近距離卷取機，用來卷取冷卻快的薄帶鋼；距末架軋機180一200m處安裝2—3臺距隊離卷取機，用來卷取冷卻慢的厚帶鋼，以保證帶鋼質(zhì)量。地下式卷取機主要由張力輥及其前后導尺、導板裝置，助卷輥及助導板，卷筒及卸卷裝置等組成。此外．還包括機上過橋輥道、事故剪切機、帶卷輸出運輸鏈、運輸車、翻卷機、打捆機等其他輔助設(shè)施。1.2.2地下式卷取機卷取工藝地下式熱卷取的作用主要有兩點：控制軋機出口張力和將帶材卷取成卷。三輥式地下卷取機卷取的工藝過程準備狀態(tài)如圖131所示，帶鋼頭部離開精軋機時，卷取機已處于準備工作狀態(tài)。此時，上張力輥下壓，助卷輥圍抱卷簡。張力輥和助卷輥在各自的輥縫調(diào)整機構(gòu)控制下，在上下張力輥之間、助卷輥嶼卷筒之間都有與帶鋼厚度相適應(yīng)的輥縫。帶鋼進入卷取機時，張力輥前導尺正確導向、借助手柜裝置。在張力輥和卷筒之間形成封閉路徑，使帶鋼能順利地卷上卷簡。正常卷取待帶鋼卷上3—5圈后，帶鋼在卷簡和軋機之間能建立穩(wěn)定的張力。此時上張力輥放松、傳動電機采用“零電流’’控制，助卷輥全部打開(卷厚帶鋼時，第一個助卷輥要始終壓仟帶鈉)．卷簡和軋機一起加速至最高速度，進入正常卷取狀態(tài)。收卷狀態(tài)代為即將離開軋機時，卷取機進入收卷狀態(tài)。軋機與卷取機同時降速，助卷輥合攏，壓住外層帶卷。當帶鋼脫離木架軋機時，張力輥壓緊，卸卷時助卷輥力開，卸卷小車上升托住帶卷，待卷簡收縮后，可將鋼卷移出。此后卷取機又恢復準備工作狀態(tài)。1.2.3卷取工藝對卷取設(shè)備件能的要求總結(jié)卷取生產(chǎn)的經(jīng)驗，可將卷取工藝對卷取設(shè)備工能的要求概括為以下幾個方面：具有較高的咬入和卷取速度；能處理大噸位的帶卷，以提高帶鋼生產(chǎn)率；能卷取較大厚度范圍的帶材，特別是厚帶及合金鋼帶，以擴大品種；具有較強的速度控制能力，以實現(xiàn)穩(wěn)定的張力和穩(wěn)定的卷取過程；能產(chǎn)生較大的張力并能在較低的溫度下港取，以改善帶材的質(zhì)量和機械性能；所卷帶卷邊緣整齊，便于貯存運輸；高速卷取時，卷筒有良好的動平衡性能；卷筒可脹縮，便于卸卷操作。此外，港取機還應(yīng)具有能適應(yīng)高溫環(huán)境，結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，維修方便等特點。1.3地下式卷取機的分類地下式港取機有助卷輥數(shù)目、分布情況、控制方式以及卷筒結(jié)構(gòu)個同之分。按助卷輥數(shù)目，地下卷取機可分為八輥式、四輥式、三輥式、滑座凹輥式、二輥式等；按助卷輥的移動控制方式，可分為各助港輥連扦連接集體定位控制和各輥單獨定位控制兩種；按卷筒結(jié)構(gòu)可分為連扦脹縮港筒港取機和棱錐斜面柱塞脹縮卷筒港取機等。八輥式卷取機多采用助卷輥連桿集體定位的控制方式。四輥式卷取機助港輥采用集體定位控制方式。近代卷取機多采用三輥或四輥比各個助卷輥都能單獨定位控制的設(shè)計方案?；妮伿接糜诰砣大于16mm們的厚帶鋼，二輥式主要用于卷取薄窄帶鋼。1.4本設(shè)計的主要任務(wù)1.4．1設(shè)計內(nèi)容1.熱軋帶鋼卷取機的總體設(shè)計，選擇合適的方案。2.熱軋帶鋼卷取機中各個分系統(tǒng)的原理設(shè)計，主要是卷筒和控制液壓缸部分的設(shè)計。3.系統(tǒng)中個標準部件的選取、非標準部件的設(shè)計和相關(guān)計算。4.繪制非標準部件的圖紙。5.計算說明書。1.4.2設(shè)計參數(shù)帶鋼厚度：1.8-25.4mm；帶鋼寬度：1000-2000mm；卷曲帶鋼溫度：500-700℃；帶卷內(nèi)徑：762mm；帶卷外徑：1100-2150mm卷曲速度為：23m/s卷取機的總體設(shè)計1.1設(shè)備結(jié)構(gòu)特點設(shè)備主要有以下幾部分組成：a、機座，b、減速機，c、卷筒裝置，d、推板裝置，e、活動支承，f、準確停車裝置，g、稀油潤滑裝置，h、液壓管路。2.2工作原理(1)熱軋帶鋼卷取機為確保卷取帶卷端面整齊,保證質(zhì)量,而采用浮動機座,由帶鋼邊緣控制裝置進行監(jiān)控,使機座跟蹤帶鋼,防止帶鋼卷取時產(chǎn)生串層,使之控制在最小范圍內(nèi)。機座部分主要由浮動底座和把在基礎(chǔ)上的機座構(gòu)成。在機座上裝有浮動油缸,其活塞桿與浮動底座相接?；钊麨殡p向移動,行程為±150mm,而浮動油缸的液壓油由單獨的帶鋼邊緣控制裝置的液壓站供油,并進行控制。浮動底座的滑道采用滑板型式,可用頂絲調(diào)整上、下滑板之間隙,在裝配時保證或在壓板下面加墊片實現(xiàn),該處滑動表面采用潤滑脂潤滑。(2)減速機為兩級園柱斜齒輪,是臥式的。卷筒主軸即是減速機低速軸,大齒輪直接裝在卷筒主軸上。此減速機除了完成減速實現(xiàn)動力傳動外,還起著機器架體的作用。因此箱體必須有足夠的強度、剛度。減速機齒輪嚙合處及其軸承采用稀油循環(huán)潤滑。(3)卷筒是卷取機的核心部分,是用來進行卷取帶材的。卷筒上設(shè)有鉗口,能可靠地夾持住帶材的頭部,以便形成張力。此卷筒采用了液壓卷筒,由液壓缸控制實現(xiàn)縮徑,工作平穩(wěn)、可靠。卷筒由主軸、四個扇型塊、四個脹徑斜楔、鉗口斜楔、拉桿、上鉗口板、活動鉗口板、液壓缸等組成。卷筒的脹縮是通過主軸中間的拉桿、推塊等與脹徑及鉗口斜楔相連,由液壓缸推動來實現(xiàn)軸向移動。依靠斜面作用,使四個扇形塊產(chǎn)生徑向移動來實現(xiàn)脹縮徑。鉗口設(shè)在下鄰兩個扇形塊連接處,脹徑時鉗口夾緊；縮徑時鉗口張開,可以喂鋼。液壓缸裝置固定在減速機上,卷筒的回轉(zhuǎn)是由變頻交流電機通過減速機來傳動。推板裝置是用來把已卷好的帶卷從卷筒上卸下。推板裝置設(shè)有兩根導向桿,用滑動軸承座固定在減速機的上箱體上,推板裝置前后移動用液壓缸來操作。活動支承是當卷筒卷曲帶卷過程中帶卷重力及卷取張力均作用在卷軸的一端,為防止曲軸變形而影響生產(chǎn),在卷筒的另一端安裝了活動支承,以克服帶卷重力及張力有效防止卷軸彎曲?；顒又С杏傻鬃?、拉桿、液壓缸等部分組成。卷筒準確停車裝置是當卷筒停止時,為了使鉗口恰好停在操作線上,使鉗口正好對著引料導板,以便帶材頭部順利進入鉗口。為此在機座與卷筒軸之間裝有接近開關(guān),進行檢測控制。卷筒設(shè)計3.1卷取機的組成及工作原理卷取機主要由卷筒、漲縮油缸、回轉(zhuǎn)接頭及傳動系統(tǒng)組成。傳動系統(tǒng)由電機、制動器、聯(lián)軸器和減速機等構(gòu)成。卷筒的漲縮一般是通過液壓控制卷筒尾部的漲縮油缸來實現(xiàn),而卷筒的旋轉(zhuǎn)運動則由電機通過聯(lián)軸器、減速機帶動卷筒轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)。卷筒旋轉(zhuǎn)帶鋼卷成卷料,利用卷筒的漲縮把卷料卸下,從而實現(xiàn)卷取機的卷取和卸卷工作。3.2卷取機的卷筒結(jié)構(gòu)卷筒是卷取機的重要組成部分,一般有以下幾種結(jié)構(gòu)形式:實心卷筒式、鏈板式、弓形塊徑向液壓鉗口閉式、扇形塊四棱錐式和擴張錐式、扇形塊八棱錐等等?，F(xiàn)階段在冷軋機組主要應(yīng)用有兩種,擴張錐式和四棱錐式。實心卷筒式:結(jié)構(gòu)簡單,強度剛度高,無鉗口。缺點:不便于卸卷,軋制張力過大易產(chǎn)生塑性變形。近年被可控漲縮卷筒取代,現(xiàn)常采用轉(zhuǎn)盤式雙卷筒結(jié)構(gòu)。鏈板式:結(jié)構(gòu)較復雜,剛性差、制造困難,一般用于張力不大于20kN～50kN的卷取機。弓形塊徑向液壓鉗口閉式:卷筒結(jié)構(gòu)緊湊,實際使用情況良好。缺點:結(jié)構(gòu)上不對稱,高速卷取時動平衡性差,卷筒不圓柱度帶來張力波動。要求徑向柱塞密封設(shè)計和加工精度較高,易漏油,影響帶鋼表面質(zhì)量。扇形塊八棱錐閉式:卷筒封閉,電機通過裝有快速拆裝齒輪套的齒形聯(lián)軸節(jié)直接拖動。卷筒的漲縮不是采用旋轉(zhuǎn)液壓缸和輸油接頭,而是通過液壓缸驅(qū)動杠桿、帶動凸輪撥叉、驅(qū)動連桿機構(gòu)以及收縮用的三組彈簧完成。四棱錐式:其主要零件為棱錐軸和扇形板,工作時通過漲縮油缸的拉動使棱錐軸前后運動,利用棱錐軸和扇形板的斜面互相配合以達到漲和縮的目的。這種結(jié)構(gòu)形式有以下幾個優(yōu)點:棱錐軸為整體鑄件(或鍛件),其剛性比較大,可以承受較大的張力和重力;結(jié)構(gòu)簡單,其頭部容易連接活動支撐;潤滑方便,配合面防塵效果好。但是四棱錐也有其缺點:由于棱錐軸為整體,這就注定了其制造成本高,加工難度大;棱錐軸和扇形板之間的配合面的斜度不能太大,如果斜度太大會導致漲縮油缸行程也隨之增加。擴張錐式:其主要零件為錐套、拉桿、空心軸和扇形板,漲縮油缸拉動拉桿前后運動,拉桿帶動錐套來實現(xiàn)漲縮。雖然結(jié)構(gòu)看似復雜,但其制造成本很低,加工簡單,被稱為假四棱錐。這種結(jié)構(gòu)不易接出活動支撐,一般卷取時卷筒都處于懸臂狀態(tài),所以這種形式不能承受太大的張力和重力。擴張錐的配合斜面角度比四棱錐式的大,油缸行程短,漲縮范圍大。所以在卷重中等、張力不大的情況下,很多企業(yè)都采取這種結(jié)構(gòu)形式。為了適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展,工