崔峰分剛機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文yingwen.pdf

遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 1 頁(yè) 分鋼機(jī)的設(shè)計(jì) 摘要 國(guó)內(nèi)軋鋼車間使用的分鋼機(jī)構(gòu)目前大都存在一些不足,簡(jiǎn)單的對(duì)引進(jìn)分鋼機(jī)構(gòu)進(jìn)行 介紹,尤其是對(duì)引進(jìn)分鋼機(jī)的系統(tǒng)工作原理及構(gòu)造展開(kāi)研究,把國(guó)內(nèi)分鋼機(jī)和引進(jìn)分鋼 機(jī)展開(kāi)對(duì)比,對(duì)比出影響當(dāng)今軋鋼廠生產(chǎn)效率的原因,從而符合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)變化的需求,減 少分鋼機(jī)鋼機(jī)存在一些缺點(diǎn)， 避免設(shè)備事故及人身安全隱患。 分鋼機(jī)應(yīng)用在冶金行業(yè)上， 是連續(xù)性生產(chǎn)線上重要的機(jī)械設(shè)備， 分鋼機(jī)構(gòu)是軋鋼廠的重要輔助設(shè)備， 可以減少人工， 從而減少費(fèi)用，而且提高了效率，是我國(guó)軋鋼廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要一環(huán)節(jié)，分鋼機(jī)的作 用是將上一步的成捆的線材和型鋼一個(gè)一個(gè)的分開(kāi)，讓后放入輥道上進(jìn)行下一步的處 理，從入爐輥道送進(jìn)加熱爐，分鋼機(jī)構(gòu)主要由分鋼機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)兩部分組成，分鋼機(jī) 主要實(shí)現(xiàn)了將鋼坯分開(kāi)和將鋼坯移動(dòng)到下一步工序的作用， 分鋼機(jī)應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)生產(chǎn) 產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，發(fā)展推廣潛力巨大。此次分鋼機(jī)的設(shè)計(jì)，運(yùn)用了很 多機(jī)械方面的專業(yè)知識(shí)，如：材料力學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等 材料，本論文包括分鋼機(jī)的分鋼機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，電機(jī)的選擇，軸減速器等的 選擇與校核等。最終設(shè)計(jì)的分鋼機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)分鋼的要求，保證鋼坯表面不被劃傷，光 滑，沖擊小，延長(zhǎng)使用壽命，軸承等零件的潤(rùn)滑等。隨著我國(guó)鋼鐵行業(yè)朝著自動(dòng)化水平 發(fā)展,分鋼機(jī)的研究是非常重要的。 關(guān)鍵詞：分鋼機(jī) 分鋼機(jī)構(gòu) 行走機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)裝置 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 2 頁(yè) The design of the dividing machine Abstract Domestic steel used in steel rolling workshop are now mostly some deficiencies, simple to introduce steel mechanism is introduced, especially for introduction of steel machine working principle and structure of system study, the domest steel machine and imported steel machine on contrast , comparing the influence the efficiency of the rolling mill production today , to meet the demand of changes, reduce steel steel machine has some shortcomings, avoid accidents and safety hidden trouble. Steel machine applied in metallurgical industry, it is continuity of the important mechanical equipment on the production line, steel institutions is an important auxiliary equipment of rolling mills , can reduce artificial, reducing costs, and improve the efficiency, is one of the most important part of the rolling mills to realize automation in our country, the role of steel machine on the stepof the bundles of wire rod and steel separated one by one, into the table on the next step after processing, from the charging roller in heating furnace, points steel mechanism is mainly composed of steel walking agencies and institutions in two parts, steel machine mainly implements the separate steel billet and will move to the next working procedure of billet, steel machine used in steel industry production produced great economic and social benefits, great potential for development promotion. The steel machine design, using a lot of mechanical aspects of professional knowledge, such as: material mechanics, mechanical design, mechanical design instruction, the material such as mechanical design manual, this thesis including points of steel mill steel mechanism design and the running gear design, the choice of motor, shaft reducer, such as the selection and checking, etc. The final design of the steel mill, can achieve the requirement of steel, keep the billet surface from scratch, smooth, small impact, prolong service life, bearing and other parts of lubrication, etc. With the development of steel industry in our country towards automation level, steel machine research is very important. Keywords: swage;swage dividing machine;wage dividing institutiong; waliking institution 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁(yè) 目錄 1緒論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1 . 1課題的選題背景及目的. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1 . 2國(guó)內(nèi)外分剛機(jī)的分析與比較. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.1 國(guó)內(nèi)分鋼機(jī)的介紹. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.2 國(guó)內(nèi)分鋼機(jī)的缺點(diǎn). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 1 . 2 . 3國(guó)外引進(jìn)分鋼機(jī)系統(tǒng)介紹. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1 . 3分鋼機(jī)的發(fā)展趨勢(shì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1 . 4課題的研究方法與內(nèi)容. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2總體設(shè)計(jì)方案的選擇與論證. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.1 設(shè)計(jì)參數(shù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2 . 2分鋼機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2 . 2 . 1挑桿機(jī)構(gòu)的設(shè). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2 . 2 . 2曲軸連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 2 . 2 . 3平衡重的設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2 . 3行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2 . 3 . 1傳動(dòng)方案的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2 . 3 . 2車輪與軌道形式的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2 . 3 . 3車輪的支撐裝置的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3行走機(jī)構(gòu)主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3 . 1電動(dòng)機(jī)的選擇與校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁(yè) 3 . 1 . 1電動(dòng)機(jī)的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3 . 1 . 2電動(dòng)機(jī)的校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3 . 2減速器的選擇與校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3 . 2 . 1減速器的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3 . 2 . 2減速器的校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4分鋼機(jī)構(gòu)主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 4 . 1電動(dòng)機(jī)的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 4 . 2二減速器的選擇與校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4 . 2 . 1減速器的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4 . 2 . 2減速器的熱功率校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4 . 3平衡重質(zhì)量的計(jì)算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5主要零部件的選擇與校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 5 . 1軸的校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 5 . 1 . 1按彎扭合成應(yīng)力校核軸的度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 5 . 1 . 1確校核軸的疲勞強(qiáng)度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5 . 2軸承的校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5 . 3聯(lián)軸器的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5 . 4制動(dòng)器的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5 . 5驗(yàn)算主動(dòng)輪的打滑現(xiàn)象. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5 . 6驗(yàn)算車輪與軌道的接觸強(qiáng)度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 6分鋼機(jī)的潤(rùn)滑方式、試車與調(diào)試. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁(yè) 6 . 1試車與調(diào)試. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6 . 1 . 1安裝的技術(shù)要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6 . 1 . 2 使用規(guī)程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6 . 2 潤(rùn)滑方式的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 7分鋼機(jī)的環(huán)保與經(jīng)濟(jì)性分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 7 . 1設(shè)備的環(huán)保. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 7 . 2經(jīng)濟(jì)性分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 結(jié)論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 致謝. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 參考文獻(xiàn). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第頁(yè)6 1緒論 1 . 1課題的選題背景及目的 在現(xiàn)在飛速發(fā)展的社會(huì)里，鋼鐵已經(jīng)成為全球廣泛應(yīng)用所需要的主要材料。而鋼鐵 工業(yè)為了滿足當(dāng)今人們的廣大需要，隨著冶金行業(yè)的快速發(fā)展，及生產(chǎn)的自動(dòng)化，以及 生產(chǎn)線的連續(xù)性，分鋼機(jī)的作用尤為重要。它主要用于坯料的橫向運(yùn)送，適用于各種形 式的坯料。本設(shè)計(jì)分鋼機(jī)用于連鑄連軋生產(chǎn)線上，目前國(guó)內(nèi)軋鋼車間使用的分鋼機(jī)構(gòu)大 都存在一些缺點(diǎn),現(xiàn)對(duì)引進(jìn)分鋼機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,特別是對(duì)引進(jìn)分鋼機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造及工 作原理進(jìn)行分析,將國(guó)內(nèi)分鋼機(jī)或撥鋼機(jī)與引進(jìn)分鋼機(jī)進(jìn)行比較,找出制約現(xiàn)代軋鋼廠 生產(chǎn)節(jié)奏的原因,以便適應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求變化,同時(shí)消除由于分鋼機(jī)存在一些缺點(diǎn)而 造成的設(shè)備事故及人身安全隱患。 分鋼機(jī)的機(jī)構(gòu)主要由分鋼楔子、水平油缸、水平滑移件、垂直油缸、垂直滑移件和 底座等部分組成。兩個(gè)油缸的伸縮運(yùn)動(dòng)分別帶動(dòng)水平和垂直滑移件運(yùn)動(dòng),使得分鋼楔子 實(shí)現(xiàn)上下左右的運(yùn)動(dòng)。分鋼機(jī)用于連鑄連軋生產(chǎn)線上，主要實(shí)現(xiàn)的功能是把熱送輥道上 由連鑄來(lái)的熱坯料推至存料臺(tái)架上，然后分批次推至鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)的受料位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了 存料臺(tái)架上鋼坯的分鋼再由鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)提升至平臺(tái)上的輥道上，繼續(xù)坯料的輸送。 1 . 2國(guó)內(nèi)外分剛機(jī)的分析與比較 1.2.1 國(guó)內(nèi)分鋼機(jī)的介紹 國(guó)內(nèi)分鋼機(jī)構(gòu)如圖 1 所示。其工作原理是:先通過(guò)鋼坯臺(tái)架的送料系統(tǒng)將鋼坯 1 送 至分鋼輪上,再通過(guò)分鋼輪將鋼坯一支一支的分到入爐輥道上;當(dāng)分鋼輪速度過(guò)快時(shí),分 鋼輪 2 將鋼坯拋到入爐輥道 4 上,這樣對(duì)輥道沖擊過(guò)大,鋼坯表面受損;當(dāng)分鋼輪速度過(guò) 低時(shí),分鋼輪 2 通過(guò)斜軌 3 將鋼坯推滑到入爐輥道 4 上,這樣易造成鋼坯表面劃傷;同時(shí) 由于冷熱坯的混裝,考慮到冷熱坯的摩擦系數(shù)不同,根本無(wú)法找到合適的斜軌卸鋼角度 和分鋼輪的分鋼速度。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第頁(yè)7 1鋼坯;2分鋼輪;3斜軌;4入爐輥道;5軸承;6鋼坯臺(tái)架 1 圖國(guó)內(nèi)分鋼機(jī)構(gòu)示意圖 拔鋼機(jī)構(gòu)如圖2 所示,其工作原理是:先通過(guò)鋼坯臺(tái)架的送料系統(tǒng)將鋼坯1送至撥鋼 輪的滑道上,再通過(guò)撥鋼輪將鋼坯臺(tái)架上的鋼坯一支一支的撥到入爐輥道上;此機(jī)構(gòu)最 大的缺點(diǎn)是極易造成鋼坯表面劃傷。 1鋼坯;2撥鋼輪;3斜軌;4入爐輥道;5液壓缸;6鋼坯臺(tái)架 圖 2國(guó)內(nèi)撥鋼機(jī)示意圖 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第頁(yè)8 1.2.2 國(guó)內(nèi)分鋼機(jī)的缺點(diǎn) 目前國(guó)內(nèi)一些軋鋼車間使用的分鋼或撥鋼機(jī)構(gòu)與國(guó)外分鋼機(jī)構(gòu)相比大都存在如下 缺點(diǎn): 1)在分鋼的過(guò)程中鋼坯對(duì)設(shè)備的沖擊力過(guò)大,特別是對(duì)入爐輥道沖擊大,降低了輥道及 輥?zhàn)虞S承的使用壽命,且在運(yùn)行過(guò)程中容易造成鋼坯卡阻在斜軌上,導(dǎo)致設(shè)備事故和人 身安全隱患。 2)鋼坯下滑的滑道角度不容易掌握,角度過(guò)大鋼坯容易對(duì)設(shè)備造成沖擊,角度過(guò)小鋼坯 難以下滑到入爐輥道上。 3)無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 4)在分鋼過(guò)程中容易造成鋼坯表面劃傷,很難保證成品表面質(zhì)量。對(duì)圖 1、圖 2、圖 3 與 圖4比較可以看出上述缺點(diǎn)。 近年來(lái)國(guó)外和國(guó)內(nèi)一些引進(jìn)項(xiàng)目普遍選用液壓鋼坯分鋼(引 進(jìn)鋼坯分鋼機(jī))型式,它通過(guò)輕取輕放的方式把鋼坯從鋼坯臺(tái)架上輕輕取下,然后輕輕放 在入爐輥道上送入加熱爐加熱。 1 . 2 . 3國(guó)外引進(jìn)分鋼機(jī)系統(tǒng)介紹 1)引進(jìn)液壓鋼坯分鋼機(jī)都是由固定車體、擺動(dòng)車體、授料臂、液壓缸、復(fù)合軸承和電氣 自動(dòng)檢測(cè)元件等組成。固定車體安裝固定在設(shè)備基礎(chǔ)上,活動(dòng)車體可以在固定車體上移 動(dòng)或擺動(dòng)。圖 3 比較適用于鋼坯臺(tái)架標(biāo)高與入爐輥道輥面標(biāo)高高低差較小者。圖 4 比較 適用于鋼坯臺(tái)架標(biāo)高與入爐輥道輥面標(biāo)高高低差較大者。 圖3在升降液壓缸6的作用下, 擺動(dòng)車體 3 可以繞固定車體 7 的支點(diǎn)“O”擺動(dòng)。圖 4 在升降液壓缸 6 的作用下,活動(dòng)車 體 4 上的復(fù)合軸承可以沿固定車體 7 的導(dǎo)向槽上下運(yùn)動(dòng)。授料臂 2 在水平液壓缸 3 2)潤(rùn)滑效果好,軸承壽命提高。自動(dòng)控制能保證供脂周期短、潤(rùn)滑頻度高、供脂連續(xù)性 好,全部潤(rùn)滑點(diǎn)都能得到充分潤(rùn)滑,系統(tǒng)具有的保壓功能還能起到一定密封作用,可防止 水淋狀態(tài)下潤(rùn)滑點(diǎn)零部件受到腐蝕,大大降低軸承磨損及熱疲勞損傷,軸承使用壽命可 提高 30%以上。 3)操作簡(jiǎn)便,維修方便,使用成本低。系統(tǒng)中主管道只有一根,支線管道長(zhǎng)度不超過(guò) 4m, 配管簡(jiǎn)單緊湊,安裝精度要求不高,投資費(fèi)用少且維修方便;供脂量系按各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)實(shí)用 耗脂量進(jìn)行設(shè)計(jì)預(yù)定,加上自動(dòng)控制,使供脂量恰到好處滿足需要,無(wú)多余脂浪費(fèi);操作 簡(jiǎn)便,只需監(jiān)視一級(jí)分配器動(dòng)作即可實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)監(jiān)視;系統(tǒng)運(yùn)行良好,使設(shè)備備件費(fèi)用與 維修人工費(fèi)用每年減少 50 多萬(wàn)元。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第頁(yè)9 4)連鑄機(jī)作業(yè)率提高,鑄坯表面質(zhì)量提高。 潤(rùn)滑系統(tǒng)保持正常運(yùn)行,使連鑄機(jī)未出現(xiàn)因潤(rùn) 滑不良造成的停產(chǎn)情況,連鑄機(jī)作業(yè)率提高到 93%以上,鑄坯一次合格率相應(yīng)提高,已極 少出現(xiàn)外弧面劃傷現(xiàn)象,后續(xù)精整工作量大為減少。 5)改變了環(huán)境污染狀況。 定時(shí)定量供脂,潤(rùn)滑脂得到有效利用,無(wú)多余潤(rùn)滑脂排入周圍環(huán) 境中,工作環(huán)境得到改善。 本潤(rùn)滑系統(tǒng)的缺點(diǎn)是使用壓力高,需要相關(guān)管道與元器件耐壓 強(qiáng)度高,并要求有適當(dāng)高壓防漏及防爆安全措施。 1鋼坯;2授料臂;3擺動(dòng)車體;4水平液壓缸;5鋼坯臺(tái)架;6升降液壓缸;7固定車體;8入爐輥道 圖 3引進(jìn)分鋼機(jī)示意圖 1鋼坯;2授料臂;3水平液壓缸;4活動(dòng)車體;5鋼坯臺(tái)架;6升降液壓缸;7固定車體;8入爐輥道 圖 4引進(jìn)分鋼機(jī)示意圖 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第頁(yè)10 1 . 3分鋼機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 由于復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)工況要實(shí)現(xiàn)高速生產(chǎn)線上棒材的自動(dòng)分離 分鋼機(jī)構(gòu)需要滿足以下要求： （1）在不影響正常生產(chǎn)節(jié)奏前提下能夠?qū)︽湸采隙询B的棒材實(shí) 現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地自動(dòng)分鋼； （2）分鋼精度要高，分鋼過(guò)程中需要計(jì)算出正確的分鋼位置， 并按照前后捆棒材間的 分離位置確定分鋼軌跡； （3）整個(gè)自動(dòng)分鋼過(guò)程中保證整個(gè)架構(gòu)的穩(wěn)定性、快速性和連 貫性。 目前我國(guó)軋鋼車間的上料系統(tǒng)中都設(shè)有分鋼機(jī)構(gòu),該分鋼機(jī)主要是把鋼坯臺(tái)架上的 鋼坯一支一支地分開(kāi),然后放在爐前的入爐輥道上,通過(guò)入爐輥道送至加熱爐加熱。 鋼坯 分鋼機(jī)構(gòu)運(yùn)行的好壞直接影響軋鋼廠的產(chǎn)量及成品的質(zhì)量。 未來(lái)分剛機(jī)的發(fā)展要具有以 下的要求： 1)在分鋼的過(guò)程中鋼坯對(duì)設(shè)備無(wú)沖擊力。 2)易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 3)與生產(chǎn)節(jié)奏相匹配,滿足軋鋼要求。 4)能夠保證鋼坯表面不被劃傷,保證鋼坯表 面質(zhì)量。 1 . 4課題的研究方法與內(nèi)容 首先緒論及設(shè)計(jì)方案的確定與論證； 然后進(jìn)行分鋼機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； 進(jìn)行行走機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 進(jìn)行主要零部件的設(shè)計(jì)與校核，包括軸，軸承的校核，聯(lián)軸器的選擇，制動(dòng)器的選擇， 車輪的接觸強(qiáng)度與打滑現(xiàn)象的驗(yàn)算等； 最后進(jìn)行繪圖； 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第頁(yè)11 2總體設(shè)計(jì)方案的選擇與論證 2.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 每捆型鋼的重量：10 噸； 分剛機(jī)挑桿頻率：18 次/分； 分剛機(jī)行走速度：28.7m/min; 分鋼機(jī)總的行程：4.9m; 軌道寬度：5400mm. 2 . 2分鋼機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2 . 2 . 1 挑桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 挑桿機(jī)構(gòu)在分鋼機(jī)構(gòu)中的主要作用是放在分鋼機(jī)臺(tái)架上型鋼或線材逐步一根根的 分開(kāi)，讓型鋼平整的、一根一根運(yùn)送到入爐輥道上。 要實(shí)現(xiàn)挑桿機(jī)構(gòu)的功能， 必須將電動(dòng)機(jī)主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘魲U機(jī)構(gòu)挑桿繞支架 4 的 上下運(yùn)動(dòng)，依據(jù)之前學(xué)過(guò)的機(jī)械原理連桿機(jī)構(gòu)的知識(shí)，四連桿機(jī)構(gòu)較為簡(jiǎn)單(即雙搖桿 機(jī)構(gòu))。與此同時(shí)，為了確保能將一根根很長(zhǎng)的型鋼頂起并水平的向前運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn) 上述功能采用多個(gè)挑桿機(jī)構(gòu)并列的形式，本設(shè)計(jì)采用 4 個(gè)，其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 2.1 所示。 1.拐臂 2.分鋼機(jī)聯(lián)桿 3.分鋇機(jī)挑桿 4.支架1.曲軸 2.曲軸連桿 3.拐臂 4 支架 圖 2 . 1挑桿機(jī)構(gòu)圖簡(jiǎn)2 . 2曲軸連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第頁(yè)12 2 . 2 . 2曲軸連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 為了四個(gè)挑桿機(jī)構(gòu)能夠得到更好、更均勻的動(dòng)力，因此設(shè)計(jì)了用一個(gè)曲軸連桿機(jī)構(gòu) 來(lái)給同一套動(dòng)力系統(tǒng)的四個(gè)相同并行挑桿機(jī)構(gòu)提供動(dòng)能， 讓四個(gè)挑桿機(jī)構(gòu)同時(shí)具有相同 的運(yùn)動(dòng)軌跡相同和運(yùn)動(dòng)頻率 18 次/分，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖 2.2 所示。 曲柄連桿機(jī)構(gòu)和挑桿機(jī)構(gòu)組合成一個(gè)系統(tǒng)就既分鋼機(jī)構(gòu)， 當(dāng)分鋼機(jī)挑桿運(yùn)動(dòng)到最高 位置時(shí)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖用細(xì)實(shí)線表示，當(dāng)分鋼機(jī)挑桿在最低位置時(shí)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖用粗實(shí)線表 示，其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖 2.3 所示。 1 曲軸 2.曲連聯(lián)桿 3.拐臂 4.平衡重 5，分鋼機(jī)連桿 6 分鋼機(jī)挑桿 7.支架 圖 2 . 3分鋼機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 2 . 2 . 3平衡重的設(shè)計(jì) 1.平衡重的作用 平衡重的作用主要是平衡掉曲柄連桿和分剛機(jī)挑桿機(jī)構(gòu)自身重量對(duì)于主傳動(dòng)軸的 力矩，讓分剛機(jī)構(gòu)不對(duì)電動(dòng)機(jī)造成無(wú)用功率消耗，提高了電機(jī)的效率，減少經(jīng)濟(jì)損失， 高能高效，平衡重在分剛機(jī)構(gòu)中還能起緩沖作用，在進(jìn)行分剛過(guò)程中型鋼對(duì)分剛機(jī)電動(dòng) 機(jī)的較大的尖峰動(dòng)載荷對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響很大大，平衡重可以更好的保護(hù)電動(dòng)機(jī)。 2.平衡重的重量和位置選擇 依據(jù)平衡重起的作用來(lái)對(duì)平衡重的位置進(jìn)行選擇， 如上圖 2-3 所示(在 O2 處),分鋼 機(jī)挑桿機(jī)構(gòu)和曲軸連桿機(jī)構(gòu)的自身重量對(duì) O2 點(diǎn)的力矩就可以相互平衡掉一些，進(jìn)而減 小平衡重的重量。平衡重重量的確定見(jiàn)下一章。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第頁(yè)13 2 . 3行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2 . 3 . 1傳動(dòng)方案的選擇 行走機(jī)構(gòu)可以由電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，由于電動(dòng)機(jī)的設(shè)備成本較低，而且對(duì)環(huán)境的要求也 不高，所以在本次分鋼機(jī)的設(shè)計(jì)中采用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。 行走機(jī)構(gòu)可以分為集中驅(qū)動(dòng)和分別驅(qū)動(dòng)兩種方式。 1.集中驅(qū)動(dòng) 當(dāng)行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)功率軌道距離和軌道距離都較小時(shí)，為了能讓制造成本降低，通 常選擇集中驅(qū)動(dòng)，如下圖 2.4 所示。由電動(dòng)機(jī) 1 通過(guò)減速器 3 以及兩對(duì)開(kāi)式齒輪 6，集 中驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車輪 5.使整個(gè)車體走行。 在這種傳動(dòng)方案中， 采用了開(kāi)式傳動(dòng)的齒輪 6，它被直接裸露在工廠惡劣的環(huán)境中，環(huán)境較差，容易產(chǎn)生磨損腐蝕。下圖 2.6 為采 用集中傳動(dòng)方案，它是由閉式傳動(dòng)齒輪的集中傳動(dòng)，進(jìn)而齒輪的工作條件得到改善，由 于傳動(dòng)軸 4 的轉(zhuǎn)速較低，進(jìn)而傳遞的扭矩較大，所以應(yīng)當(dāng)略增加傳動(dòng)軸 4 的尺寸。 1 電動(dòng)機(jī) 2.制動(dòng)器 3 減速器 4.傳動(dòng)軸1 電動(dòng)機(jī) 2.制動(dòng)器 3 減速器 4.傳動(dòng)軸 5 主動(dòng)車輪 6.開(kāi)式傳動(dòng)的齒輪5 主動(dòng)車輪 (具有兩對(duì)開(kāi)式傳動(dòng)齒輪)(全部采用閉式齒輪傳動(dòng)) 圖 2 . 4集中驅(qū)動(dòng)的行走機(jī)構(gòu)圖 2 . 5集中驅(qū)動(dòng)的行走機(jī)構(gòu) 2.分別驅(qū)動(dòng) 在大型機(jī)誡設(shè)備中，由于行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)功率和兩軌道間的軌道距離都比較大，只 用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)很困難，所以經(jīng)常采取分別驅(qū)動(dòng)的形式，如下圖 2.6 所示。由兩臺(tái)電 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第頁(yè)14 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 1 各自經(jīng)過(guò)渦輪蝸桿減速器 3 及開(kāi)式傳動(dòng)的開(kāi)式齒輪 4，分別驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車輪 5,使 整個(gè)在主動(dòng)車輪的推動(dòng)下車體行走。 1.電動(dòng)機(jī) 2.制動(dòng)器 3.蝸輪蝸桿減速器 4.齒輪 5.主動(dòng)車輪 (具有兩對(duì)升式傳動(dòng)齒輪) 圖 2 . 6分別驅(qū)動(dòng)的行走機(jī)構(gòu) 4 因?yàn)榉咒摍C(jī)行走時(shí)軌到距離和走行機(jī)構(gòu)的功率都不大，所以采用集中驅(qū)動(dòng)，又因?yàn)?分鋼機(jī)的工作環(huán)境相對(duì)很差，兩對(duì)開(kāi)式傳動(dòng)齒輪的行走機(jī)構(gòu)容易出現(xiàn)磨損較快，不利于 工廠生產(chǎn)，因此行走機(jī)構(gòu)應(yīng)采用全部閉式齒輪傳動(dòng)的集中驅(qū)動(dòng)。 2 . 3 . 2車輪與軌道形式的選擇 有軌的行走機(jī)構(gòu)上使用的車輪可按車輪的形狀分 為圓錐形和圓柱形車輪，按車輪的側(cè)緣可分為單側(cè)緣 車輪和雙側(cè)緣車輪兩種，對(duì)于大型的行走機(jī)構(gòu)，當(dāng)軌 距很寬時(shí)，為了避免整臺(tái)機(jī)器沿軌道走行時(shí)發(fā)生傾斜 ，在集中驅(qū)動(dòng)的行走機(jī)構(gòu)中，其主動(dòng)輪通常采用單側(cè)B.軌頂寬度b.軌頂工作寬度 緣圓錐形滾動(dòng)面的車輪，軌道則選用凸頂鋼軌。在此R 車輪 軌距不是很寬，不容易歪斜所以分鋼機(jī)行走機(jī)構(gòu)的主圓柱形車輪和平頂鋼軌 2 . 7 從動(dòng)車和主動(dòng)輪均采用雙側(cè)緣圓柱形車輪，軌道則采用類似鐵路軌道的平項(xiàng)鋼軌，其構(gòu) 造如上圖 2.7 所示。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第頁(yè)15 為了彌補(bǔ)行走機(jī)構(gòu)車輪間距和安裝的誤差.雙側(cè)緣車輪的寬度應(yīng)比軌頂寬度 B 大 10 到 20 毫米左右。 2 . 3 . 3車輪的支撐裝置的選擇 車輪可以分為車輪裝在轉(zhuǎn)軸和車輪裝在心軸上上兩種結(jié)構(gòu)的支撐形式。 1.車輪裝在心軸上 如圖 2.8，2.9 所示，滾動(dòng)軸承裝在車輪里，心軸通過(guò)支撐裝置和鍵相連，不隨車 輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而車輪通過(guò)心軸與軸承相連，可相對(duì)于心軸做自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)主動(dòng)車輪采用這種 連接形式時(shí)，驅(qū)動(dòng)力矩由齒輪傳遞給主動(dòng)車輪。 如圖下兩圖主動(dòng)輪裝在心軸上的傳動(dòng)方案中，兩對(duì)開(kāi)式齒輪處在相對(duì)惡劣的環(huán)境 中，工作環(huán)境也相對(duì)較差，齒輪很容易磨損，縮短使用壽命。 圖 2 . 8車輪裝載心軸上( 從動(dòng)輪)圖 2 . 9車輪裝載心軸上( 主動(dòng)輪) 2.車輪裝在轉(zhuǎn)軸上 如下圖 2.10 所示，車輪與軸一起旋轉(zhuǎn)，軸承裝在車架上，當(dāng)主動(dòng)車輪采用這種傳 動(dòng)形式時(shí)，驅(qū)動(dòng)力矩由聯(lián)軸器傳遞給主動(dòng)車輪。 如下圖 2.11 所示，為車輪裝在轉(zhuǎn)軸上的主動(dòng)輪的傳動(dòng)方案，在這種傳動(dòng)方