• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      梅鋼1780熱軋鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)C型運(yùn)卷車設(shè)計(jì)*

      2016-09-23 03:34:32徐志杰
      現(xiàn)代冶金 2016年1期
      關(guān)鍵詞:鋼卷銷軸托架

      徐志杰

      (上海梅山工業(yè)民用工程設(shè)計(jì)研究院有限公司, 江蘇 南京 210039)

      ?

      梅鋼1780熱軋鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)C型運(yùn)卷車設(shè)計(jì)*

      徐志杰

      (上海梅山工業(yè)民用工程設(shè)計(jì)研究院有限公司, 江蘇 南京210039)

      介紹了熱軋1780鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)中卷取機(jī)出口鋼卷運(yùn)卷車的設(shè)備構(gòu)成,根據(jù)運(yùn)卷車的應(yīng)用環(huán)境及特點(diǎn),對(duì)運(yùn)卷車升降、走行裝置和重要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)、校核。

      運(yùn)卷車; 托架; 車輪裝置; 油缸

      引言

      上海梅山鋼鐵股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“梅鋼”)為提高生產(chǎn)裝備的技術(shù)水平,進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量,擴(kuò)大產(chǎn)品種類,降低生產(chǎn)成本,增強(qiáng)產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力,于2008年開始,進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整及工藝裝備升級(jí)改造,新增一條從原料、煉鐵到熱軋的生產(chǎn)線。

      卷取機(jī)區(qū)鋼卷運(yùn)輸裝置是熱連軋帶鋼生產(chǎn)線上的重要配套設(shè)備,運(yùn)卷車位于卷取機(jī)的操作側(cè),用來將鋼卷從打捆固定臺(tái)架運(yùn)送到鋼卷運(yùn)輸機(jī)上,鋼卷運(yùn)卷車為熱軋鋼卷輸送系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備,要求運(yùn)卷車運(yùn)行穩(wěn)定、故障率低、維修方便、易于操作。

      1 工藝流程

      由卸卷小車將鋼卷運(yùn)至打捆工位的固定鞍座上進(jìn)行打捆,打捆完畢的鋼卷由C型運(yùn)卷車送至快速鏈的鞍座上,再由快速鏈將鋼卷運(yùn)至1號(hào)步進(jìn)輸送機(jī)的取卷位, 1號(hào)步進(jìn)輸送機(jī)取卷后完成卷芯拍齊、噴印、稱重工序,并將鋼卷送至十字升降鞍座上,最后由其他運(yùn)輸設(shè)備送至鋼卷庫(kù)。

      2 運(yùn)卷車的技術(shù)參數(shù)

      載荷:32.6 t;

      走行距離: 5500 mm;

      小車停位精度:±5 mm;

      走行速度:300 mm/s;

      車輪材質(zhì)為60CrMnMo,淬火層深度3~5 mm,硬度為HB300~380;

      軌道采用起重軌QU100;

      升降行程:160 mm;

      升降速度:0.08 m/s;

      升降液壓缸:Φ250/Φ160~200 mm;

      走行液壓缸:Φ160/Φ110~6100 mm;

      系統(tǒng)壓力:18 MPa。

      3 運(yùn)卷車設(shè)計(jì)

      3.1運(yùn)卷車的主要部件組成

      運(yùn)卷車總裝圖如圖1所示,主要部件組成包括:C型托架、車體裝置、升降裝置、走行裝置、拖鏈裝置、軌道裝置,干油局部集中潤(rùn)滑配管、拉線編碼器。

      3.2C型托架

      托架是承載、運(yùn)輸?shù)闹尾糠?,必須有足夠的?qiáng)度和剛度,加上從卷取機(jī)出來的高溫鋼卷直接放置在C型托架上,必須要有一定的耐高溫性能,因此材料選擇由Q345B鋼板整體焊接;運(yùn)卷車需將鋼卷運(yùn)輸?shù)娇焖冁湹陌白?,因快速鏈運(yùn)行導(dǎo)軌的影響,托架設(shè)計(jì)成懸臂結(jié)構(gòu)。

      C型托架主要由若干鋼板整體焊接組成箱形梁結(jié)構(gòu),梁內(nèi)設(shè)筋板,為保證托架框架的強(qiáng)度及剛度,托架焊接完成后需進(jìn)行消除應(yīng)力處理。在設(shè)計(jì)過程中對(duì)于托架整體進(jìn)行有限元強(qiáng)度的驗(yàn)算,在保證使用強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,盡量降低成本,如圖2所示,托架危險(xiǎn)截面為懸臂根部倒圓角位置,應(yīng)力為210 MPa左右,Q345B屈服強(qiáng)度為345 MPa,因此材料的材質(zhì)、厚度均滿足要求。

      3.3車體裝置

      車體裝置主要包括車輪組件、車架、升降導(dǎo)板,如圖3所示。

      3.3.1車輪裝置

      車輪的設(shè)計(jì)要求滿足運(yùn)卷車的運(yùn)行特點(diǎn):即較高的輪壓,較低的速度。車輪的設(shè)計(jì)與軌道有關(guān),該運(yùn)卷車軌道采用起重機(jī)軌道QU100,車輪結(jié)構(gòu)采用雙輪緣車輪,更好地限制了運(yùn)卷車的跑偏或橫向滑移。車輪材質(zhì)為60CrMnMo,踏面淬硬至HB300~380,淬硬層深度15~20 mm,承載能力很強(qiáng)。

      車輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行阻力小、以及維護(hù)方便等特點(diǎn)。該運(yùn)卷車采用開式輪軸,軸端有端蓋,端蓋與軸承座間采用六角螺栓固定連接,對(duì)輪軸的裝卸比較方便。車輪軸材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理至HB 217~255,承載能力很強(qiáng)。車輪裝配圖如圖4所示。

      由圖4可知,車輪軸自身不轉(zhuǎn)動(dòng),為固定在車架上的心軸;考慮到運(yùn)卷車的啟動(dòng)、停止以及升降,可認(rèn)為應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力,因此可認(rèn)為只承受彎矩,設(shè)定油缸上升加速度g,則上升過程中,車輪所受的力之和:F=mg+mg=2mg,受力如圖5所示。

      1.C型托架;2.車體裝置;3.拖鏈裝置;4.行走裝置;5.升降裝置;6.軌道裝置圖1 運(yùn)卷車總裝圖

      圖2 C型托架應(yīng)力分析圖

      1.車輪裝置;2.車架;3.升降導(dǎo)板圖3 車體裝配圖

      圖4 車輪裝配圖

      圖5 車輪軸受力簡(jiǎn)圖

      其中F1=F2=F/3=2mg/3(最差的情況為3個(gè)輪子在輥道上);

      M=F1×0.265=(21+32.6)×2/3×104×0.265 N·m=94.8 kN·m

      軸上有一個(gè)鍵槽,因此軸徑增大3%,即為186×(1+3%)=192mm,根據(jù)軸承選型,結(jié)合軸承固定臺(tái)階等綜合原因,最終得出心軸直徑d=205mm。

      m為運(yùn)卷車自重及鋼卷重量之和;δp為軸的許用彎曲應(yīng)力,查表得150MPa;d為軸徑;M為軸所受彎矩;F1,F(xiàn)2為軸承處支反力;F為上升過程中車輪所受的力之和;

      車輪所承受的載荷與運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)的載荷無關(guān),可直接根據(jù)外載荷的平衡條件求得。車輪的疲勞計(jì)算載荷Pc可由最大輪壓和最小輪壓來確定,按最大載重量Q=32.6t及運(yùn)卷車自重G1=21t計(jì)算。

      運(yùn)卷車工作時(shí)最大輪壓Pmax=(Q+G1)g/3=178kN;

      運(yùn)卷車工作時(shí)最小輪壓Pmin=G1g/3=70kN(即車空載);

      初定車輪直徑為500mm,運(yùn)卷車使用4個(gè)車輪,按3個(gè)車輪受力考慮,由此可計(jì)算出每個(gè)輪子的輪壓Pc:

      按赫茲公式計(jì)算接觸面疲勞強(qiáng)度,校核其輪壓

      K1DL C1C2=7.2×500×100×1.11×0.9N=

      359.7kN>Pc=142kN

      式中K1為與材料有關(guān)的許用線接觸應(yīng)力常數(shù),K1=7.2;D為車輪直徑,D=500 mm;L為車輪與軌道有效接觸長(zhǎng)度,L=100 mm;C1為轉(zhuǎn)速系數(shù),C1=1.11;C2為工作級(jí)別系數(shù),C2=0.9。

      由此得出結(jié)論:疲勞強(qiáng)度符合要求,運(yùn)卷車選用4個(gè)車輪,車輪直徑為500 mm。

      車輪組件的軸承選用單列圓錐滾子軸承(型號(hào)為32034)背靠背安裝,設(shè)備及鋼卷總重量為536 kN,單個(gè)軸承受力為536 kN/6=98 kN,車速12 r/min,沖擊載荷因數(shù)fd=1.5; 溫度因數(shù)ft=1;力矩載荷因數(shù)fm=1;速度因數(shù)fn=1.359; 查表得e=0.44,Y0=0.7 ,Y=1.4;Fa/Fr=0/98000=0

      Pr=Fr=98000 N

      P0r=0.5×Fr+Y0×Fa=0.5×98000+

      0.7×0=98000 N

      S≈Fr/(2Y)=98000/(2×1.4)=35000 N

      Frmin=0.02×Cr=0.02×520000=10400 N

      fh=(fn×ft)/(fm×fd)×(Cr/Pr)=

      (1.359×1.00)/(1×1.5)×

      (520000/98000)=4.80735

      查表得軸承壽命Lh=93823.1 h。

      其中Fa為軸向載荷;Fr為徑向載荷;Pr為徑向當(dāng)量動(dòng)載荷;P0r為徑向當(dāng)量靜載荷;S為附加軸向力;e,Y0,Y計(jì)算系數(shù);Frmin為最小徑向載荷;Cr基本額定動(dòng)載荷。

      軸承在低速下發(fā)熱量很小,最有效的潤(rùn)滑方式是脂潤(rùn)滑,定期給軸承座內(nèi)注入適量潤(rùn)滑脂,即可滿足軸承的潤(rùn)滑要求。

      3.3.2車架

      車架的功能為提升液壓缸提供支撐,并為升降臺(tái)提供導(dǎo)向,為水平移動(dòng)提供支撐。因此需要設(shè)計(jì)適合豎直升降的導(dǎo)向框,設(shè)計(jì)適合油缸支撐架,結(jié)合車輪軸設(shè)計(jì)適合的車架支撐。

      3.3.3升降導(dǎo)板

      由于升降導(dǎo)板反復(fù)工作,靠硬碰硬摩擦?xí)a(chǎn)生熱量及磨損,因此要選用有一定潤(rùn)滑性及耐磨的材料,選擇自潤(rùn)滑型的銅合金,為了降低成本,并減少摩擦面,在車架導(dǎo)向框四面分別鑲嵌兩塊自潤(rùn)滑銅板,

      且根據(jù)熱軋廠運(yùn)卷車使用經(jīng)驗(yàn),另外增加油脂潤(rùn)滑,能有效地延長(zhǎng)銅板的使用壽命。

      3.4行走裝置

      運(yùn)卷車行走裝置主要由油缸支座、橫移油缸等組成;其中液壓站系統(tǒng)壓力是18 MPa,速度為0.3 m/s,因此油缸需帶有緩沖裝置。

      液壓驅(qū)動(dòng)具有功率大,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),易于調(diào)速的特點(diǎn),而冶金設(shè)備液壓缸屬重負(fù)荷液壓缸,工作可靠,耐沖擊,耐污染,適用于高溫、高壓、環(huán)境惡劣的場(chǎng)合。

      運(yùn)卷車在軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的靜阻力Fj由摩擦力Fm,坡道阻力Fp,風(fēng)阻力Fw組成

      Fj=Fm+Fp+Fw

      式中Q為車載荷,Q=32.6 t;G為車體自重,G=21 t;f為滾動(dòng)摩擦系數(shù),f=0.6;μ為車輪軸承摩擦系數(shù),μ=0.015;d為與軸承相配合處車軸的直徑,d=170 mm;D為車輪踏面直徑,D=500 mm;β為附加摩擦系數(shù),β=1.3;則Fm=5.23 kN。

      坡道阻力Fp=(Q+G)i

      式中i為坡道阻力系數(shù),i=0.005;則Fp=2.68 kN。

      風(fēng)阻力Fw,因該運(yùn)卷車是在廠房?jī)?nèi)運(yùn)行,可不考慮風(fēng)阻力,則Fw=0。

      運(yùn)卷車在軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的靜阻力為Fj=Fm+Fp+Fw=7.91 kN,即油缸推力和拉力至少需要7.91 kN; 因油缸行程較長(zhǎng),因此油缸活塞桿的穩(wěn)定性為首要問題,因?yàn)槭侵虚g耳軸安裝方式,根據(jù)歐拉公式

      其中:活塞桿上的最大壓力P=7.91 kN,

      活塞桿長(zhǎng)度l=5500 mm,

      材料選42CrMo, E=210×105N/cm2,

      等截面壓桿的長(zhǎng)度系數(shù)μ=1。

      根據(jù)相同工程的橫移油缸使用經(jīng)驗(yàn),壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)一般為2.5~5,因此活塞桿直徑d=100~190 mm,為保護(hù)油缸兩極限位置不受到?jīng)_擊,延長(zhǎng)油缸的使用壽命,油缸端頭距離前后極限位置均留20 mm間隙,根據(jù)經(jīng)濟(jì)性要求以及對(duì)照油缸選型手冊(cè)的其他相關(guān)參數(shù),選得油缸規(guī)格為Φ160 mm×Φ110 ~5540 mm。

      橫移油缸的系統(tǒng)設(shè)定額定壓力為8 MPa,油缸的理論推力和拉力分別為:

      F1=A1p×106=ΠD2p/4×106=160kN

      F2=A2p×106=Π(D2-d2)p/4×106=84kN

      式中p為供油壓力(MPa);A1為活塞無桿側(cè)有效面積(m2);A2為活塞有桿側(cè)有效面積(m2);F1,F2為液壓缸理論推力和拉力(N);D為油缸缸筒內(nèi)徑(mm);d為油缸活塞桿直徑(mm);即油缸推力和拉力均符合要求。

      油缸計(jì)算速比以及活塞桿速度等其他與液壓系統(tǒng)流量、速度等相關(guān)參數(shù)經(jīng)過校核均滿足要求。

      3.5升降裝置

      升降裝置主要由升降油缸、升降架、升降導(dǎo)板、銷軸、液壓軟管等組成,升降架上部通過螺栓與C型托架連接,升降油缸通過推動(dòng)升降架上下運(yùn)動(dòng)而達(dá)到鋼卷的托舉與放置功能,如圖6所示。

      1.升降油缸;2.升降架;3.銷軸圖6 升降裝置圖

      升降架起著承上啟下的作用,四面的升降導(dǎo)板與車體升降導(dǎo)板接觸,車體起到導(dǎo)向作用,必須有足夠的強(qiáng)度和剛度,在設(shè)計(jì)過程中對(duì)于升降架的整體必須進(jìn)行有關(guān)強(qiáng)度的驗(yàn)算,在保證使用強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,盡量降低成本。

      3.5.1油缸選型

      油缸采用中間耳軸固定于車體上的安裝方式,升降架裝置共2.6 t,C型托架2.3 t,鋼卷最重32.6 t,即油缸承受的外部載荷共為37.5 t,實(shí)際使用行程160 mm,為保護(hù)油缸兩極限位置不受到?jīng)_擊,延長(zhǎng)油缸的使用壽命,油缸端頭距離上下極限位置均留20 mm間隙,即油缸行程選擇200 mm。

      升降油缸的系統(tǒng)設(shè)定額定壓力為16 MPa,油缸的理論推力至少37.5 t,因此油缸缸筒內(nèi)徑為

      式中P為額定壓力(MPa);F1為液壓缸理論推力(N);D為油缸缸筒內(nèi)徑(mm)。

      根據(jù)油缸選項(xiàng)手冊(cè)以及油缸使用環(huán)境及安全系數(shù)等綜合考慮,升降油缸型號(hào)選為Φ250 mm×Φ180~200 mm。

      3.5.2銷軸校核

      圖7 銷軸受力圖

      油缸和升降機(jī)之間用銷軸連接,此處的銷軸理論上只受到剪切力,如圖7所示,考慮上升過程有加速度,因此F=1.5G,

      其中G=6.4 t(升降裝置重量)+ 32.6t(卷重)=39 t;F為銷軸所受剪力;d為銷軸直徑;因此銷軸合格。

      4 結(jié)束語

      本運(yùn)卷車具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、承載能力大、運(yùn)行平穩(wěn),檢修方便等特點(diǎn)。經(jīng)過三年多來的使用,效果較好,完全達(dá)到工藝要求,具有較高的使用價(jià)值。

      [1]張質(zhì)文.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2013.

      [2]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第五版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010.

      [3]汪海濤.冶金機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)科技文化出版社,2011.

      2015-12-23

      徐志杰(1987—),男,助理工程師。E-mail:496502757@qq.com

      TG333.2

      猜你喜歡
      鋼卷銷軸托架
      支架護(hù)幫機(jī)構(gòu)寬窄桿及鉸接銷軸設(shè)計(jì)方法研究
      基于ANSYS分析的前輪油缸銷軸改進(jìn)
      機(jī)器人在鋼卷包裝中應(yīng)用
      常見短應(yīng)力線軋機(jī)接軸托架簡(jiǎn)介
      不銹鋼冷軋光亮線入口鋼卷直徑測(cè)量技術(shù)
      移動(dòng)式液壓支架銷軸拆裝設(shè)備的設(shè)計(jì)及應(yīng)用
      酸洗機(jī)組鋼卷準(zhǔn)備站性能提升
      基于有限元法副發(fā)動(dòng)機(jī)托架輕量化設(shè)計(jì)
      專用汽車(2016年8期)2016-03-01 04:16:43
      一例商用車發(fā)動(dòng)機(jī)托架斷裂原因診斷分析
      熱鍍鋅鋼卷白銹原因分析及解決措施
      新疆鋼鐵(2015年3期)2015-11-08 01:59:39
      碌曲县| 偃师市| 南和县| 寿阳县| 陈巴尔虎旗| 普兰县| 苍南县| 浏阳市| 贺州市| 福州市| 西盟| 兰坪| 晋中市| 承德县| 昭通市| 黑龙江省| 孟村| 微山县| 郓城县| 汽车| 孟州市| 周宁县| 营山县| 垦利县| 额尔古纳市| 繁峙县| 兖州市| 昆山市| 彭水| 秀山| 宁海县| 当阳市| 迭部县| 通州区| 搜索| 武义县| 遵化市| 重庆市| 安远县| 板桥市| 铜陵市|