鋼卷上料小車設計說明書

畢業(yè)設計說明書課題名稱： 鋼卷上料小車設計 學生姓名 學 號 所在院系 機械技術系 專 業(yè) 機械制造及其自動化 班 級 指導教師 起訖時間： 2017 年 3 月 13 日 2017 年 5 月 5 日浙江機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書鋼卷上料小車設計摘 要鋼卷，也被稱為卷鋼，鋼材經過熱、冷壓成型為卷狀。為了方便儲存和運輸，各種鋼材的暫時處理方法（如加工成鋼帶等。 ） 。鋼卷包裝是鋼卷儲存和運輸?shù)闹匾Ｗo措施。傳統(tǒng)的鋼卷包裝為手工作業(yè),包裝質量差、生產效率低和工人勞動強度大是這一落后包裝技術的致命弱點。特別是,隨著軋制速度的提高,新建的冷軋生產線的能力都在百萬噸級,低效率的手工包裝根本不能滿足生產要求。工業(yè)發(fā)達國家的鋼鐵企業(yè)都非常重視鋼卷包裝,將其提高到保證安全儲運,提升產品檔次的高度,開發(fā)出完整的鋼卷包裝工藝技術和裝備,基本實現(xiàn)了鋼卷包裝的自動化。本文對鋼卷上料系統(tǒng)進行設計，主要完成機械結構部分設計。關鍵詞：鋼卷；運輸；包裝；機械結構浙江機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書目 錄摘 要 .I目 錄 .i第 1 章 緒論 .11.1 引言 .11.2 主要機械結構分析 .21.3 鋼卷自動上料小車研究內容和方法 .3第 2 章 結構設計 .42.1 總體設計要求 .42.2 鋼卷上料小車總體結構 .52.3 傳動裝置的結構 .62.4 鋼卷上料小車車輪組安裝結構 .62.5 鋼卷上料小車行走機構的設計 .62.6 選擇車輪與軌道并驗算其強度 .72.6.1 輪壓值校核及選擇車輪和軌道 .72.6.2 車輪疲勞計算 .72.7 選擇電動機 .82.7.1 類型的選擇 .82.7.2 功率的確定 .82.7.3 工作機的阻力 .82.7.4 電動機的轉速的確定 .92.8 計算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) .92.8.1 計算總傳動比 i .92.8.2 各軸的轉速 .92.8.3 各軸的功率 .102.8.4 各軸的轉距 .102.8.5 鏈輪、鏈條的選取校核 .102.8.6 軸承的選取校核 .112.9 軸的設計與校核 .122.9.1 軸的設計 .122.9.2 軸的強度校核 .122.10 液壓系統(tǒng)原理圖 .15第 3 章 結論 .16參 考 文 獻 .17致 謝 .18浙江機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書0第 1 章 緒論1.1 引言隨著中國鋼鐵消費的板帶比近年來一直保持在 4042%，但鋼帶生產一直保持在 36%左右，雖然帶鋼產量也有所增加，主要是大型國有企業(yè)挖潛和膨脹來實現(xiàn)的，與企業(yè)新的發(fā)展幾乎沒有貢獻。高附加值，高技術含量的片，由鋼鐵公司追求高質量，根據目前的統(tǒng)計，我國只有，熱軋鋼的生產能力已超200000000 噸，約八千萬噸的生產能力。在實際生產中，板通常是成卷供應，俗稱帶，具有尺寸精度高，表面質量好，加工方便，節(jié)省材料等。按材料分為普通鋼、優(yōu)質鋼兩大類；根據熱處理方法，冷軋兩。冷熱鋼板的成形過程，對組織與鋼板軋制性能影響很大，主要表現(xiàn)在熱軋，冷軋只有小鋼和板材的生產。熱軋是高于再結晶溫度的軟化壓輪材料壓制成板或鋼截面，材料的變形，但在材料的物理性質沒有改變。熱軋冷軋，除已車輪滾動壓料作進一步的材料有孔蝕除氧化過程中材料的再結晶溫度以下的溫度再結晶過程。經過大量的冷再結晶退火-冷壓（重復 2 到 3 次）的過程，在分子水平上的變化，金屬材料（再結晶） ，合金形成的物理特性變化。因此，表面質量好，光潔度高，產品的尺寸精度，性能和組織的產品能夠滿足一些特殊的使用要求，如電磁特性，深沖性能。冷軋帶鋼可用于汽車制造，電子產品，汽車，航空航天，精密儀器，罐頭食品。在這個過程中熱軋、冷軋帶鋼，成品一般要經過地下卷取機成各種尺寸的鋼卷。當在多跨廠房縱向運動時可以使用的驅動鋼卷，橫向移動的車不能做的，他們需要鋼卷轉移專用平車。國內一般卷運輸部引進國外先進設備入口鋼卷小車體和它的軌道，相應的改進是不存在的設備。因此，研究設計是非常必要的。鋼卷包裝是鋼卷儲存和運輸?shù)闹匾Ｗo措施。傳統(tǒng)的鋼卷包裝為手工作業(yè),包裝質量差、生產效率低和工人勞動強度大是這一落后包裝技術的致命弱點。特別是,隨著軋制速度的提高,新建的冷軋生產線的能力都在百萬噸級,低效率的手工包裝根本不能滿足生產要求。工業(yè)發(fā)達國家的鋼鐵企業(yè)都非常重視鋼卷包裝,將其提高到 保證安全儲運,提升產品檔次的高度,開發(fā)出完整的鋼卷包裝工藝技術和裝備,基本實現(xiàn)了鋼卷包裝的自動化。在金屬板帶的生產設備，自動上卷功能是對基礎自動化的重要功能。90 年代中期，國內帶鋼生產設備的自動卷取裝置。自動上卷控制的主要部分是帶鋼浙江機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書1寬度和高度自動控制。高度自動化是指內孔和在高度方向自動對齊開卷機卷筒，上卷可以準確地設置在滾筒。自動寬度是指卷到卷，寬度設置在中心線的中心。二是實現(xiàn)全過程自動滾動順序控制。的高度，以不同的方式和形式的自動檢測和控制寬度。一輛汽車是一個主要的設備。該裝置在整個系統(tǒng)中起著至關重要的作用，它可以運行直接影響冷軋清洗線條件，產品產量和質量。自動過程控制的汽車在整個加載過程中，如果失敗，會對設備造成損壞，甚至危及人身安全的。因此，汽車的自動控制，必須準確，及時，安全可靠。在冷軋生產線，進口車先從體積和鞍座位置，然后鋼卷直徑測量和高度，是準確的，使開卷寬度中心機的芯棒鋼軋輥中心線。在這種方式中，開卷機可以正確的左帶頭，開卷。1.2 主要機械結構分析目前鋼卷上料小車身結構主要包括升降裝置，導向裝置，行走裝置和其他裝置。有一個不那么有趣的部分是小車軌道。當在多跨廠房縱向運動時可以使用的縱向移動，橫向移動的車輛不能做的，他們需要的鋼卷轉移專用平車。在入口處的體積運輸部分，鋼卷小車國內一般是引，進國外先進設備，但仍有很多需要改進。首先要解決運輸鋼鋼卷運輸過程中的自動定位?？梢宰詣釉阡撃Ｅ_車鋼卷運輸量的過程中的作用，以及機械和前面有連鎖關系。一些鋼卷運輸車可由計算機程序控制，自動生成的實現(xiàn)過程。五機架冷連軋機自動進料端鋼卷上料小車為例，鋼卷小車的工作流程是：鋼輥體積運輸車輛停在地面滾動位置，在步進梁式輸送機移動梁的鋼卷運輸，汽車到極限位置的升降裝置，和鋼卷，在磁帶上鋼卷打捆機拆除；鋼滾下來穿高度，然后走到磨損位置運輸鋼卷，卷鋼輥升降裝置旋轉，測量鋼卷檢測頭，鋼滾動停止，穿帶。然后，鋼卷和減少對開卷機卷筒中心線標高，車走到開位置，卸料鋼卷的開卷機卷筒。當電梯到極限位置，汽車的后端，升降裝置地面輥位置。在整個工作過程中，必須由自動控制裝置的控制，并可根據計算機的程序操作。其次，另一個是對小車軌道設計的主要問題。小車軌道承受荷載在汽車運行是非常大的，所以為了滿足高負荷能力，有必要采用共軌壓力板儀。小車軌道采用標準軌道，軌道與支持，為了增加受力面積，增加軌道的承載能力。此外，如何消除啃軌現(xiàn)象小車軌道是一個亟待解決的難題。鋼卷上料小車是一個熱連軋生產線，將主要用于卷鋼卷的卷取機拆卸和運輸?shù)拇蚶φ?，除了卷取鋼卷功能。水平螺旋車行駛模式由驅動兩種驅動電機的浙江機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書2驅動方式和液壓托輥形式，因為不同的需要和各種。根據項目的要求，由于傳輸距離短，所以液壓驅動方式的選擇；鋼卷上料小車需要有輔助卷取功能，選擇滾筒形成線圈的汽車主要是由線圈的車身和鋼卷運輸鐵路的支持的一部分。運輸軌道由兩個軌道，水平安裝，固定的基礎上。從下面的卷筒軌道已經擴展到帶站。提升線圈車包括車體，支承輥輪，皮帶輪架，水平驅動氣缸，垂直升降油缸和滾筒式制動缸等。四個支撐輪固定在閥體上，升降架的導向部分為方形結構，由車體定位，兩輥固定在升降架的上表面，兩輥之間安裝一個制動缸，制動塊的制動兩輥，皮帶輥升降架由垂直升降油缸驅動電梯，垂直升降油缸固定在升降架上，另一端固定在車體。上面的部分形成一個整體，是由四個支承輥軸承位于兩個水平軌道。水平與驅動缸端連接體，另一端與支架連接固定在基礎。汽車的驅動線圈氣缸驅動行走的軌道上。三特征定位在水平軌道上的線圈的車，卷取機接受的立場，站在帶卷的位置，在上述兩個位置之間的等待位置。每個特征的位置是有限的開關提供信號給控制系統(tǒng)，以控制臥式鋼卷上料小車。在垂直液壓缸位移的內置傳感器，高度檢測輥升降，通過控制輥高度位置控制系統(tǒng)。在供油回路的壓力傳感器檢測的壓力，控制輥升降力。在非制動位制動缸，限位開關的檢測，控制制動缸的制動狀態(tài)控制系統(tǒng)。卷取軸鋼卷上料小車卸下從芯軸鋼卷，并根據鋼卷輸送生產要求的步進梁或檢查芯軸。鋼卷的檢驗站檢驗后，鋼卷上料小車運回來，步進梁，后稱重，捆扎過程疏散，磨機基礎。由于卷取軸，步進梁，檢查水平位置的芯軸和垂直高度各不相同，因此鋼卷上料小車在三之間移動，鋼卷上料小車有兩個水平和垂直運動，水平運動采用電機驅動，由液壓缸驅動的垂直運動。1.3 鋼卷自動上料小車研究內容和方法為搞好鋼卷自動上料小車的設計，按下列步驟和方法進行1、收集資料了解同類鋼卷自動上料小車的工作特點和生產中存在的問題，查閱有關資料。2、 制定設計方案，對存在問題進行設計改進，同時對方案的特點進行分析即方案評述。3、 選擇傳動系統(tǒng)進行電機容量的選擇。4、 對設計方案、主要零件進行設計計算，保證它們的強度和剛度要求。5、 繪制總圖、部分部件圖和零件圖。6、說明設計方法和要求、提出對控制系統(tǒng)的設計要求。7、 進行設計的經濟分析與評價。浙江機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書3第 2 章 結構設計2.1 總體設計要求圖 2-1 鋼卷上料小車工作原理圖對鋼卷小車的設計是集機械，電氣，液壓控制的半自動設備，電力，變頻無級調速，傳感器監(jiān)測安全預測，安全可靠。在作業(yè)區(qū)，鋼板軋制后被運到終點線鋼卷的卷鋼，所有的運輸鏈承擔原運輸鋼卷，主軋線主要設備改造，生產能力大大提高，以及運輸鏈如舊，設備老化，不能滿足生產的需要，因此需要增加側鏈中的并行傳輸鏈，鋼卷部分共享和備用鏈。但由于現(xiàn)場條件的限制，兩個運輸鏈的高低差約 5 米，約 14 米的平行距離，鋼卷運輸車的設計可以滿足本案這樣的需求由鋼卷的主裝配架的設計，行走機構鋼卷的車，升降裝置，電纜鏈，由液壓裝配和電氣控制系統(tǒng)。小車，移動的鋼卷組件安裝在鋼板焊接鋼框架組件，升降組件安裝在鋼卷平臺的底面，用螺栓與鋼卷的正確的面向連接的電纜坦克鏈，和鋼卷小車。液壓組件固定在鋼卷架的下部側。在控制室操作手柄，通過浙江機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書4電氣信號操作鋼卷上料小車行走。舉升柱垂直和線性軸承襯套。小車運行由鏈輪鏈條機構驅動，使鋼卷上料小車行走軌道的水平，從而達到設計的目的。該車的工作原理：在鋼卷上料小車設計，主運動是垂直運動的液壓缸和行走機構的水平運動。交流電機驅動行走機構的應用，應采用變頻調速。液壓缸上升和下降的運動，可用于節(jié)流調速方式。鋼軋輥機在轉彎前卷小車升降臺表面，操作換向手柄，使垂直延伸的氣缸，升降鋼量達到一定的位置，將開關操作鋼卷的車，所以在賽道上水平移動到目的地的鋼卷的車，然后操作方向鍵，氣缸緩慢下降，鋼卷成“V”支撐位置，或下降到較低的柱頂鋼鋼卷，鋼卷上料小車車移動操作按鈕，退出。2.2 鋼卷上料小車總體結構圖 2-2 鋼卷上料小車示意圖對于長寬高16439061029 毫米的尺寸的小車總體設計，由鋼板制成，用于焊接升降結構，底部長寬900600 毫米，20 毫米的鋼板厚度，中間三肋鋼板焊接而成，在提升一個基礎單位氣缸的同時，鋼卷上料小車平臺框架焊接 Q235 鋼板實心板周圍，以確保臺有可靠的整體剛度和穩(wěn)定性的極限荷載。在罐頂?shù)幕A，底部焊接小車體的鋼，四周分別焊接長寬1643700 毫米厚的板是 20 毫米。為了增加油缸座鋼和穩(wěn)定性，導向筒是由Q235 尺寸外徑高260330 毫米內徑為 81mm 的缸筒焊接在小車體上。浙江機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書52.3 傳動裝置的結構此車是鏈傳動的使用，該機構的鋼卷上料小車工作的基礎上。在電機驅動，通過安裝軸承和傳動軸，傳動軸輪，車輪軸沿著移動的鋼軌，從而實現(xiàn)鋼卷搬運。變速器托架主要取決于焊接在一起，這主要是由于需要制造和安裝，而且由于焊接結構有其獨特的優(yōu)勢，節(jié)省材料和工時，可以非常小，小，易于實現(xiàn)制造。因此，整體結構簡單、容易制造。因此，傳動裝置用螺栓與車架相連接安裝在車輪下方。2.4 鋼卷上料小車車輪組安裝結構鋼卷上料小車是一個長方形鋼架，Q235 鋼，鋼框邊與上部焊接，以增加其穩(wěn)定性和牢固性，車輪間距 804 毫米的平行度要求在 0.05 毫米，兩車輪軸間距 1081 毫米的平行度要求在 0.05 毫米，安裝車輪組可以保證在同一平面上的四個車輪踏面。2.5 鋼卷上料小車行走機構的設計原始數(shù)據: 參數(shù)：舉升鋼卷最大重量 Q=30T，小車速度 6m/min,材料寬度 1000-2000mm。分析擬定動方案由其工作速度及承載鋼卷能力的要求，選擇鏈輪傳動，其傳動比大，結構緊湊，布置在傳動裝置的高速級，獲得比較小的結構尺寸，工字軌道使鋼卷的行走平穩(wěn)，提高承載能力和傳動效率。其傳動簡圖如下圖 2-3 小車行走機構示意圖浙江機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書62.6 選擇車輪與軌道并驗算其強度2.6.1 輪壓值校核及選擇車輪和軌道選擇車輪與軌道并驗算其強度車輪的最大輪壓： zGQP41max式中 小車自重，估取為 =5000KgzG由已知有 Q=30000Kg(舉升鋼卷最大重量 30T)載荷率 6.150/3z由起重機設計手冊選擇車輪：當運行速度（V=6m/min） 60m/min，1.6 ，工作類型為中級時，車輪直徑為=250mm，軌道為 P38，其許用輪壓zGQ為 31t，故可