100T连铸机中间罐车传动系统设计

100T 连铸机中间罐车传动系统设计

一、综述

随着连铸工艺、技术的不断完善和发展以及钢铁工业结构的变化和对产品规格、质量的新要求，钢铁厂不断采用连铸技术替代铸模工艺。中间罐车是连铸机的重要设备之一，其设计质量及使用性能直接影响连铸钢坯的质量以及生产效率。

1.1 我国中间罐车的使用情况

1.1.1 中间罐车的主要机构

中间罐是连铸工艺流程中，位于钢包和结晶器之间的设备，它是接受钢包内的钢水，再将钢水分配给结晶器的中间储存容器。而中间罐车主要用于支承、运载中间罐，同时用于中间罐的浇注、更换、烘烤等。某钢厂中间罐车采用高低轨式，主要机构如下：

a）走行机构－将中间罐车由预热位置移到浇注位置上，浇钢结束移开浇钢位置。中间罐车在行走过程中惯性较大，

故在两个主动轮处各安装了调频电机，以满足起动和停止速度最小，中间段匀速快行；b）升降机构－将中间罐升起，使水口离开结晶器盖50mm 处或下降至浇钢位置。中间罐在车上的提升动作是靠4 套同

步液压缸来完成；

c）对中机构－中间罐在浇钢时，水口必须对准结晶器，当中间罐进入浇钢位置时，要求水口进行对中调整。中间

罐车的对中是靠4 套液压缸装置完成的；

d）车架－车架体是用于支撑中间罐、传动装置、升降装置、对中装置、溢流槽等设备的主要部件。车架体主动轮

布置在浇注平台上，从动轮布置在大包操作平台上，高差3000mm。

1.1.2 中间罐车使用形式

随着连铸技术的发展，连铸机装备水平的提高，中间罐车已经不仅仅是中间罐的运载工具，连铸机的自动化水平从中间罐车可见一斑：自动加保护渣装置、事故闸板液压系统、自动塞棒操控系统等均安装在中间罐车上。

现在使用较为普遍的中间罐车有以下几种形式：

一是双侧全悬挂式;

二是双侧半悬挂式;

三是单侧全悬挂式;

四是单侧半悬挂式。

双侧全悬挂式中间罐车结构的中间罐车车轮为高架式，一般与钢包车配合使用，可使连铸机总长度缩短7m 左右（与回转台比较)节省厂房投资，并且，对中小型钢厂模铸改连铸创造了便利条件。

但受结构限制，不易实现中间罐升降功能，保护浇注相对较难实现，在特种钢连铸机上的使用受到限制。因此，该种结构的中间罐车在中小型钢铁厂低合金钢连铸机上得到了广泛的应用。双侧半悬挂式中间罐车又称高低腿式，其内弧侧轨道为高架式，驱动装置设置在高架侧，改善驱动装置使用环境并且便于维护。但是，由于浇铸平台外弧侧有轨道，当发生溢钢事故时，轨道容易被冷钢遮盖，造成中间罐车无法驶离浇注区，有事故隐患。根据中间罐的浇注形式(侵入式水口或定径水口），中间罐支承台可设计成液压升降式或固定式。横向微调装置可以是液压缸驱动或是手动丝杠驱动。

为了保持升降装置长时间稳定不发生漂移，液压升降缸的密封形式和材料很关键，并且，液压回路必需采用液压马达和液压锁。为了更好地解决此问题，可以将液压缸装上位

移传感器，对中间罐位置随时监测、反馈，并进行补偿。

根据需要，在高架的轨道上，可设置轨道传感器。中间罐车在浇铸位置时，车轮正好落在传感器上，只要在大包开浇之前对称量仪表进行清零，便能随时得到中包内钢水的实际重量。由于传感器远离热源，此种类型的称量装置具有较长的使用寿命。

单侧全悬挂式为悬挑式结构，所有车轮均支承在内弧侧的高架轨道上，对浇铸平台的干涉较少，但对厂房和钢结构平台要求较高，因此，一般用在大半径或4 流以上的连铸机上。

同样，根据中间罐的浇注形式(侵入式水口或定径水口），中间罐支承台可设计成机械

升降式或固定式。机械升降一般采用蜗轮减速机、滚珠丝杠驱动。

单侧半悬挂式中间罐车上下轨道均布置在内弧侧，与全悬挂式具有一样的优点，同时，对厂房、钢平台的要求相对较低，因此得到较广泛的应用。

中间罐升降及横向微调均采用液压机构实现。

1.1.3 各国中间罐车的主要参数

1.2中间罐车的结构及特征

中间罐车一般由车架，行走机构，提升机构，横向微调机构，称量装置及辅助装置等组成。根据浇注钢种和提高铸坯质量的要求,有的中间罐车上还装有等离子加热导电装置, 结晶器加保护渣装置等辅助设备

1.2.1 车架

为了便于操作，车架采用门型结构，其开口侧在浇注工人的操作面。为了加强刚性，车架梁采用箱型结构，横梁，立柱及主梁连接部位增设加强版，车架的左视图为门型，形成了车架的异型结构与复杂受力状况。

中间罐车的车架用于支撑中间罐，安装固定传动装置、中间罐升降机构及横向微调机构、称量装置及辅助设备等。以往生产小方坯的中间罐车车架多采用门型结构,其开口侧在浇注工的操作侧。目前常采用的半高架式、高架式及全悬挂式中间罐车的车架由于将轨道架起,

克服了操作不便的特点,车架均采用箱型结构,在主梁和横梁连接处用钢板或型钢加强,大大增加了车体的刚性。通常车架全部采用焊接结构。

车架上还设置有供操作人员观察中间罐液面位置及供其他设备安装操作用的平台、走台、防热辐射和钢水飞溅用的防护装置。同时在结构设计中还要充分重视供线电路及液压回路的布线，既要布线方便，又要保证管线能得到充分保护

1.2.2 行走机构

中间罐车的行走机构通常采用电动机驱动。根据车架结构，为使行走机构传动平稳，将主动轮和传动装置布置在主梁的一侧，主动轮为双缘轮，起导向作用：中间罐车运行时一般有快慢两种行走速度。快速主要用于将中间罐由烘烤位运送到接近浇注位。慢速用于启、制动及中间罐水口与结晶器对。一般快速为 15-20m/min, 慢速为 1-2m/min。为实现两种速度的转换,行走机构的变速有以下三种方式。

1.双交流电机变速方式

即通过减速装置串联起来的两台带制动器的交流电动机。

通过减速装置将两台带制动器的快、慢速电动机串联起来，快速运转时快速电动机打开，与慢速电动机断开；但在慢速电动机运转时，通过快速电动机的制动器及电枢传动悬挂减速器，再驱动车轮运行。这种方式增加了装置复杂性。

2.双输入轴行星减速方式

行星减速器的两个主动轴分别与两台带制动器的交流电机相联。

采用两台交流电机驱动行星减速器，减速器的两个主动轴分别与两台带制动器的交流电机相连。当快速电机接电时，其制动器打开（慢速电机不接电，其制动器闭合），快速电机转动，使行星轮绕中心旋转，实现快速驱动。当慢速电机接电，其制动器打开（快速电机不接电，其制动器闭合），慢速电机转动，通过两级圆柱齿轮使行星轮绕与快速电机相连的中心轮旋转，实现满速驱动，这种结构比较复杂，维护不便。

3.变频调速方式

此方式是近年来, 尤其是引进设备多采用的一。种变速方式。它是通过变频调速的方法带动常规减速器以获得快慢两种速度, 使机构得到简化。有时, 为了操作方便在传动机构上装有手轮, 在与结晶器对中时还可以采用手动方式。