机械毕业设计241700冷轧机组卷取机设计(毕业设计)论文
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1700冷轧机组卷取机设计
1 绪论
1.1选题的背景和目的
卷取机的设计,除了按一般机械设计程序进行机构和强度设计外,尚有几个与工艺和操作有关特殊问题。如机构选择、主要参数确定、卷筒压力计算和张力、调速、卷取质量等。
卷取机的结构形式的选择,热带钢卷取机装在热带钢轧机的后面地下式卷取机,一般三辊式成形辊布置多支点棱锥型卷筒。冷轧带钢卷取机安装冷轧机组、平整机组外,广泛用于各类纵切和横切精整机组、重卷机组和酸洗机组的不同部位以满足不同的工艺要求。
在可逆式冷轧机上轧制时,带钢张力由卷取机产生,因而这种卷取机要承受很大的张力,宽带钢的张力可达400~500千牛,特别多辊轧机轧制合金薄带材时,带钢对卷取机的径向压力极大,长期以来多采用带钳口的实心卷筒。再设置重卷机组倒卷,多采用八棱锥无缝隙卷筒,以防止卷筒损坏坯带材表面。冷带钢卷取机是冷轧生产的重要设备。通过卷取机将带钢卷成钢卷,以便贮存和运输。
卷取机的设计,为解决针对工艺和操作有关特殊问题背景下进行的。其目的是确定合理的主要参数。通过综合分析选择正确的机构,按工艺要求确定张力的大小,计算调速范围,保证恒张力卷取。按实测张力讯号调整电机转速,解决卷取带卷平整,防止产生左右偏斜的跑偏问题。提高卷取质量。这次设计,根据卷取机生产中存在的问题,制定合理的改造方案,选择合适电机以满足调速范围的要求。通过设计过程,掌握单体机械设备设计方法,提高绘图技术和设计能力,为以后工作打下良好的基础。
1.2带钢卷取机国内外发展
热带钢卷取机最早是八辊成型导板引入,生产中事故较多,改成四个成型辊和导板。由于压力不均,钢卷质量不好,易形成塔形。现在,多数采用三辊式卷取机,用计算机进行控制。卷取机的引料辊由框架结构改进摆动机构以便快速提升上辊,满足卷取张力的要求。
冷带钢卷取机是地上卷取机,卷筒机构由形块改成扇形块,由于扇形块机构对称、强度高,在冷轧机上广泛应用。近年来,冷轧机发展采用高速、大卷重、自动化。要求
卷取机进行改革。采用八棱锥扇形块卷筒,对薄带钢采用牙条扇形块无缝隙卷筒,以防止钢卷不圆。
为满足卷取工艺要求,保证卷取质量,卷取机能够夹紧板头和卸卷,一定采用钢板头夹紧机构,卷筒胀缩机构。近年来采用液压伺服系统自动调整卷取机的位置,保证板边整齐。
近年来,由于卷筒机构的改进,卷筒一般有两段胀缩和三段胀缩机构,胀缩量较大。最近,使用四棱锥可控制刚度的卷筒。这种卷取机在卷取过程中,随着径向压力的增加有微量的自动缩径。从而,在不影响带钢张力的前提下,大大减少了带钢对卷筒的径向压力。以保证卷筒的刚度。卷取机卸卷侧都设有活动支撑,以提高它的刚度同时,保证卸卷要求。
1.3冷带钢卷取机研究内容和方法
1.3.1冷轧机组平面布置图,卷取机的作用
1700冷轧机组平面布置如图1.1所示
1 预拆卷机
2 伸直机
3 拆卷机
4 导向辊(二个)
5 机前压板
6 1700四辊轧机(二架)
7 张力辊
8 卷取机
图1.1 1700冷轧机组平面布置示意图
1700冷轧机是不可逆轧机,采用二辊机架连轧,也称二重式冷轧机。轧制工艺过程是,将吊车吊运的钢卷用拆卷机拆开,由伸直机将带钢头部平直。拆卷机转动使带钢经过机前压板进入四辊轧机运行到卷取机,带钢头部被卷取机钳口夹紧。卷筒直径胀大,
卷取几卷后,压板压紧,进行轧制。轧制一道次后,卸卷返回卸卷机再重复前面的工艺轧制,重复一次轧制四道次。由于都是正向轧制道次压下量大,起到五道次的作用。机前压板产生后张力,而二机架中间用张力辊产生张力,并用液压缸调节它的大小。这样轧制工艺生产率高、成材率好,相当二机架连轧。
卷取机的作用保证卷取带钢,并产生恒张力轧制。
1.3.2冷带钢卷取机的类型和特点
由于成卷冷轧带材生产方式的发展,卷取机成为轧制和各精整线中不可缺少的重要设备,根据不同的用途采用不同的结构形式。在不同的卷取速度、带卷重量和卷取张力的条件下,卷筒承受较大的张力,这就决定了卷筒结构的多样性和复杂性。从卷筒的发展过程来看,先后有无心卷筒和凸轮式、斜楔式、棱锥式和径向柱塞式等胀缩卷筒。卷取机采用固定式卷取外,也出现浮动式卷取机,卷取机横向移动,补偿带材跑偏。可采用光电或气动式发射和接受装置实现随机控制。
1 实心卷筒卷取机
实心卷筒强度和刚度最大,卷取时产生的弯曲和塌陷变形少,保证均匀的张力。多半用于冷轧带材的多辊轧机上。但实心卷筒不能胀缩,故不能卸卷,卷取后需要重卷。
2 凸轮式卷筒卷取机
这种卷取机用凸轮实现胀缩卷筒,强度和刚度低,对称性差,动平衡不好,加工较困难,凸轮磨损严重,容易卡住而不能胀缩,大型卷取机很少用这种卷筒,多用于小型冷轧机组。
3 弓形块卷筒卷取机
弓形块卷筒卷取机,带有独立的钳口,斜楔式胀缩卷筒,这种卷筒虽然机构比较复杂,加工较困难。但实践证明使用性能良好,工作可靠,卷筒轴强度、刚度较高,平衡性较好,广泛用于轧机、酸洗机组和精整机组中。
4 棱锥式卷筒卷取机
棱锥式卷筒结构简单,斜楔机构工作可靠,强度和刚度较大,可在高速下以大张力卷取带卷。胀缩液压缸与卷筒旋转部分分开,改善液压缸的工作条件,容易密封。转动部分飞轮较小,利于快速启制动。特别四棱锥得到广泛应用。
1.3.3带钢卷取机研究内容和方法
为搞好卷取机的设计,应研究下列内容,按下列方法进行:
1 下厂收集资料,实习有关设备,了解生产中存在的问题,查阅与设计有关的资料。
2 制定设计方案,对生产中存在的问题进行改进,制定合理的设计方案,并对方案进行评述。
3 对电机容量进行选择,制定传动方案。
4 对主要零部件进行设计计算,保证强度和刚度要求。
5 绘制总图、部分部件图和零件图。
6 说明试车要求、润滑方法和油脂,为达到设计功能采用合理控制方案。
7 经济分析与评价。