入口钢卷小车钢卷车设计

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.