机械毕业设计241700冷轧机组卷取机设计(毕业设计)论文

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。