入口鋼卷小車鋼卷車設(shè)計

杜鵬程　何朝陽

摘要：本設(shè)計內(nèi)容是冷軋脫脂機(jī)組中入口鋼卷小車鋼卷車部分。主要介紹了冷軋脫脂生產(chǎn)線、入口鋼卷小車的用途特點、布置形式和結(jié)構(gòu)組成。通過對比確定了鋼卷車升降運動的實現(xiàn)形式，確定了鋼卷車體、V型升降座、小車車輪的具體結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：冷軋脫脂生產(chǎn)線；入口鋼卷小車；鋼卷車

1.設(shè)計內(nèi)容

鋼卷運輸機(jī)械是冷軋生產(chǎn)中重要的輔助設(shè)備，也是實現(xiàn)冷軋薄板生產(chǎn)連續(xù)化、機(jī)械化及自動化的重要設(shè)備。在冷軋生產(chǎn)線的連續(xù)酸洗機(jī)組、五機(jī)架冷軋機(jī)組、電解脫脂機(jī)組、平整機(jī)組、橫剪機(jī)組、縱切機(jī)組等工藝流程中廣泛應(yīng)用。本文設(shè)計對象是脫脂機(jī)組中入口鋼卷小車的鋼卷車。

2.入口鋼卷小車介紹

2.1.入口鋼卷小車的用途

冷軋脫脂清洗線入口鋼卷小車是冷軋工藝中的主要設(shè)備之一，位于開卷機(jī)之前。該設(shè)備在整個系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，它能否正常運行直接影響著冷軋脫脂線的狀況、產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。在冷軋脫脂線中，入口小車首先從鞍座位取卷，然后進(jìn)行鋼卷直徑測量和高度對中，對中準(zhǔn)確后進(jìn)行上卷，使鋼卷的寬度中心位與開卷機(jī)心軸的中心位一致。這樣，開卷機(jī)才能正確甩帶頭，開卷。

2.2.鋼卷小車的布置形式

根據(jù)機(jī)組的布置和鋼卷運輸方式的不同，鋼卷小車在機(jī)組進(jìn)料端的布置可以分為下列幾種：

2.2.1.鋼卷小車與鏈?zhǔn)竭\輸機(jī)聯(lián)合運輸；

2.2.2.鋼卷運輸車與步進(jìn)梁運輸機(jī)聯(lián)合運輸；

2.2.3.鋼卷運輸車與吊車聯(lián)合運輸；

2.2.4.鋼卷運輸車與回轉(zhuǎn)臂聯(lián)合運輸。

2.3.鋼卷小車的結(jié)構(gòu)

復(fù)雜的入口鋼卷車由升降、回轉(zhuǎn)、和行走裝置等組成。通常根據(jù)不同的用途采用不同的結(jié)構(gòu)，最簡單的鋼卷車由托卷和行走裝置兩部分組成。升降裝置用于將鋼卷托起并套在開卷機(jī)上，行走裝置則是用于實現(xiàn)鋼卷水平方向的運動，回轉(zhuǎn)裝置根據(jù)需要選用。

帶升降的槽型托卷裝置是最常見的一種形式。它可以把鋼卷裝到開卷機(jī)上。鋼卷支承方式采用托板或托輥。運輸立卷采用平托板，運輸臥卷用槽型托板，當(dāng)要求鋼卷在鋼卷小車上轉(zhuǎn)動時，采用帶傳動的托輥。

升降裝置的型式一般采用箱式框架，并有采用空心立柱或?qū)U的，其框架上部與托卷裝置固定連接，箱型框架結(jié)構(gòu)堅固，工作穩(wěn)定，而立柱或?qū)U結(jié)構(gòu)較簡單。驅(qū)動方式有單缸和雙缸兩種，單缸一般都安裝在框架內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，受力情況好，但缸徑大，且不易裝拆和維修；雙缸安裝在框架或立柱兩側(cè)，易裝拆維修，缸徑小，但外形較大，且要求兩缸同步。當(dāng)采用箱型框架升降時，在車架上一般都采用滑板導(dǎo)向，亦有采用滾輪導(dǎo)向的，前者結(jié)構(gòu)簡單，后者摩擦系數(shù)小，磨損少。行走裝置的驅(qū)動方式有三種：即當(dāng)行程較短時，采用液壓缸，行程較長時采用液壓馬達(dá)或電動機(jī)。

回轉(zhuǎn)裝置僅要求水平回轉(zhuǎn)90°，故一般采用液壓缸驅(qū)動。液壓缸經(jīng)杠桿傳動的結(jié)構(gòu)比經(jīng)齒條傳動的要簡單得多[1]。

3.2.參數(shù)分析

由以上參數(shù)可知鋼卷重量較大，所以在設(shè)計鋼卷車升降機(jī)構(gòu)時需要考慮實現(xiàn)形式的承載能力。升降行程為1250mm，行程較大，其實現(xiàn)形式的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性是設(shè)計中的關(guān)鍵問題。鋼卷寬度700～1275mm，外徑Ф1000～Ф2100mm，范圍較大，需要根據(jù)生產(chǎn)中臥卷或立卷的要求考慮托架的尺寸。

3.3.鋼卷車升降運動的實現(xiàn)形式比較選擇

實現(xiàn)升降運動的方式有多種，大致可分為直接升降和間接升降。其中液壓缸和氣缸可實現(xiàn)直接升降，電動及機(jī)構(gòu)設(shè)計可實現(xiàn)間接升降。

綜合上述三種形式，根據(jù)設(shè)計對象的工作環(huán)境和設(shè)備要求，即鋼卷車的載重和自重都比較大，而且工藝上要求其運動速度平穩(wěn)、定位準(zhǔn)確、動作順序無誤[2]，可排除機(jī)械電動傳動。

4.鋼卷車結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.1.升降裝置結(jié)構(gòu)

升降裝置的型式一般采用箱式框架，并有采用空心立柱或?qū)U的，其框架上部與托卷裝置固定連接。本設(shè)計采用箱式框架，車架上采用滾輪導(dǎo)向?？紤]到穩(wěn)定性的要求，驅(qū)動方式選擇單缸驅(qū)動，將油缸安裝在箱式框架內(nèi)。4.2.車體結(jié)構(gòu)

鋼卷車體采用普通碳素鋼板焊接而成，車體頂部中間開長方形孔，安裝單缸箱式框架。車體與V型升降座之間采用導(dǎo)滑板并開油槽。 4.3.V型升降座及托架設(shè)計

托架采取鋼板焊接件，頂面為V字形，托住來料鋼卷，中間鋼板聯(lián)接在升降液壓缸的活塞桿頭部，整體托架的升降由液壓缸提供驅(qū)動力。托架的下部與箱行框架相連，框架外側(cè)面各安裝兩塊長條形滾輪導(dǎo)軌，滾輪安裝在車體框架上，與車體框架，箱形框架一起構(gòu)成導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，起導(dǎo)向作用。最上層鋼板要求高強(qiáng)度、耐磨，其余鋼板材料選擇普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235，焊接后作去應(yīng)力退火熱處理。

4.4.車輪設(shè)計

為使車輪在軌道上運行靈活自如，采用一邊開槽一般不開的方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]高榮元.鋼卷運輸機(jī)械.北京：冶金工業(yè)出版社，1984第一版

[2]李溪平.緩沖回路在鋼卷運輸車上的應(yīng)用研究.遼寧科技學(xué)院學(xué)報，2009，11（1），42

[3]廖漢元，孔建益.機(jī)械原理.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005第二版

[4]陳奎生.液壓與氣壓傳動.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2001第一版.