入口钢卷小车钢卷车设计

2014-04-29 00:44杜鹏程何朝阳
中国机械 2014年9期

杜鹏程 何朝阳

摘要:本设计内容是冷轧脱脂机组中入口钢卷小车钢卷车部分。主要介绍了冷轧脱脂生产线、入口钢卷小车的用途特点、布置形式和结构组成。通过对比确定了钢卷车升降运动的实现形式,确定了钢卷车体、V型升降座、小车车轮的具体结构。

关键词:冷轧脱脂生产线;入口钢卷小车;钢卷车

1.设计内容

钢卷运输机械是冷轧生产中重要的辅助设备,也是实现冷轧薄板生产连续化、机械化及自动化的重要设备。在冷轧生产线的连续酸洗机组、五机架冷轧机组、电解脱脂机组、平整机组、横剪机组、纵切机组等工艺流程中广泛应用。本文设计对象是脱脂机组中入口钢卷小车的钢卷车。

2.入口钢卷小车介绍

2.1.入口钢卷小车的用途

冷轧脱脂清洗线入口钢卷小车是冷轧工艺中的主要设备之一,位于开卷机之前。该设备在整个系统中起着至关重要的作用,它能否正常运行直接影响着冷轧脱脂线的状况、产品产量和质量。在冷轧脱脂线中,入口小车首先从鞍座位取卷,然后进行钢卷直径测量和高度对中,对中准确后进行上卷,使钢卷的宽度中心位与开卷机心轴的中心位一致。这样,开卷机才能正确甩带头,开卷。

2.2.钢卷小车的布置形式

根据机组的布置和钢卷运输方式的不同,钢卷小车在机组进料端的布置可以分为下列几种:

2.2.1.钢卷小车与链式运输机联合运输;

2.2.2.钢卷运输车与步进梁运输机联合运输;

2.2.3.钢卷运输车与吊车联合运输;

2.2.4.钢卷运输车与回转臂联合运输。

2.3.钢卷小车的结构

复杂的入口钢卷车由升降、回转、和行走装置等组成。通常根据不同的用途采用不同的结构,最简单的钢卷车由托卷和行走装置两部分组成。升降装置用于将钢卷托起并套在开卷机上,行走装置则是用于实现钢卷水平方向的运动,回转装置根据需要选用。

带升降的槽型托卷装置是最常见的一种形式。它可以把钢卷装到开卷机上。钢卷支承方式采用托板或托辊。运输立卷采用平托板,运输卧卷用槽型托板,当要求钢卷在钢卷小车上转动时,采用带传动的托辊。

升降装置的型式一般采用箱式框架,并有采用空心立柱或导杆的,其框架上部与托卷装置固定连接,箱型框架结构坚固,工作稳定,而立柱或导杆结构较简单。驱动方式有单缸和双缸两种,单缸一般都安装在框架内,结构紧凑,受力情况好,但缸径大,且不易装拆和维修;双缸安装在框架或立柱两侧,易装拆维修,缸径小,但外形较大,且要求两缸同步。当采用箱型框架升降时,在车架上一般都采用滑板导向,亦有采用滚轮导向的,前者结构简单,后者摩擦系数小,磨损少。行走装置的驱动方式有三种:即当行程较短时,采用液压缸,行程较长时采用液压马达或电动机。

回转装置仅要求水平回转90°,故一般采用液压缸驱动。液压缸经杠杆传动的结构比经齿条传动的要简单得多[1]。

3.2.参数分析

由以上参数可知钢卷重量较大,所以在设计钢卷车升降机构时需要考虑实现形式的承载能力。升降行程为1250mm,行程较大,其实现形式的稳定性与准确性是设计中的关键问题。钢卷宽度700~1275mm,外径Ф1000~Ф2100mm,范围较大,需要根据生产中卧卷或立卷的要求考虑托架的尺寸。

3.3.钢卷车升降运动的实现形式比较选择

实现升降运动的方式有多种,大致可分为直接升降和间接升降。其中液压缸和气缸可实现直接升降,电动及机构设计可实现间接升降。

综合上述三种形式,根据设计对象的工作环境和设备要求,即钢卷车的载重和自重都比较大,而且工艺上要求其运动速度平稳、定位准确、动作顺序无误[2],可排除机械电动传动。

4.钢卷车结构设计

4.1.升降装置结构

升降装置的型式一般采用箱式框架,并有采用空心立柱或导杆的,其框架上部与托卷装置固定连接。本设计采用箱式框架,车架上采用滚轮导向。考虑到稳定性的要求,驱动方式选择单缸驱动,将油缸安装在箱式框架内。4.2.车体结构

钢卷车体采用普通碳素钢板焊接而成,车体顶部中间开长方形孔,安装单缸箱式框架。车体与V型升降座之间采用导滑板并开油槽。 4.3.V型升降座及托架设计

托架采取钢板焊接件,顶面为V字形,托住来料钢卷,中间钢板联接在升降液压缸的活塞杆头部,整体托架的升降由液压缸提供驱动力。托架的下部与箱行框架相连,框架外侧面各安装两块长条形滚轮导轨,滚轮安装在车体框架上,与车体框架,箱形框架一起构成导向机构,起导向作用。最上层钢板要求高强度、耐磨,其余钢板材料选择普通碳素结构钢Q235,焊接后作去应力退火热处理。

4.4.车轮设计

为使车轮在轨道上运行灵活自如,采用一边开槽一般不开的方式。

参考文献:

[1]高荣元.钢卷运输机械.北京:冶金工业出版社,1984第一版

[2]李溪平.缓冲回路在钢卷运输车上的应用研究.辽宁科技学院学报,2009,11(1),42

[3]廖汉元,孔建益.机械原理.北京:机械工业出版社,2005第二版

[4]陈奎生.液压与气压传动.武汉:武汉理工大学出版社,2001第一版.