上、卸卷小車設(shè)計概要

楊妤，劉建新，胡兵，孫紅剛

(1.洛陽有色金屬加工設(shè)計研究院，河南洛陽471039；2.安徽精誠銅業(yè)股份有限公司，安徽蕪湖241000)

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上、卸卷小車設(shè)計概要

楊妤1，劉建新2，胡兵2，孫紅剛2

(1.洛陽有色金屬加工設(shè)計研究院，河南洛陽471039；2.安徽精誠銅業(yè)股份有限公司，安徽蕪湖241000)

文章對上、卸卷小車的結(jié)構(gòu)形式做了歸納，闡述了小車設(shè)計選擇中遵循的原則以及必要的計算。

上、卸卷小車；類型選擇；輪壓

上、卸卷小車廣泛應(yīng)用于有色金屬加工廠，作為輔助設(shè)備是機組生產(chǎn)物流中的重要組成單元，通常在專門鋪設(shè)的鋼軌上運行，負(fù)荷能力大，運行阻力小。主要完成帶卷在機組線上的運輸功能，包括完成上卸卷、上卸套筒以及殘卷處理等任務(wù)。上、卸卷小車性能的提升，對減少輔助時間，提升生產(chǎn)效率效果明顯。

1 設(shè)計選擇

1.1 小車類型的選擇

小車按提升機構(gòu)的形式主要分為方箱式、導(dǎo)柱式和剪式三類。其中，方箱式和導(dǎo)柱式小車適用于剛度要求高、載荷重的場合，常用于軋機機組中；剪式小車則多用于拉彎矯直及剪切線等對剛度要求不高的輔機機組中，可降低投資成本。

按小車軌道標(biāo)高在地上還是地下劃分，小車可分為地上式和地下式。條件允許時應(yīng)盡量選用地上式小車的方案，可降低基建投入，方便后期維護保養(yǎng)。

1.2 小車的功能設(shè)計

小車在機組中對提高作業(yè)效率至關(guān)重要，功能合理可有效減少輔助時間，現(xiàn)代化的小車設(shè)計均要在功能上做針對性設(shè)計。小車除具備基本的行走和升降功能，還應(yīng)根據(jù)操作效率及產(chǎn)品要求，選擇是否設(shè)計如下功能：

(1)位置精確控制功能。配合料卷自動運輸和自動上卸卷，需要對小車的行走位置及升降位置準(zhǔn)確控制，精度等級為2～3mm。通常采用編碼器、接近開關(guān)、齒輪齒條等手段實現(xiàn)；

(2)自動變速功能。在小車行程較長時，可設(shè)置高低速檔，工作位附近時自動低速運行，其余位置高速行走。設(shè)計時，應(yīng)在滿足工況時盡可能的縮短行走及升降行程以減少輔助時間；

(3)適度通用功能。通常在車間內(nèi)會有多部小車，設(shè)計時應(yīng)遵循“三化”(標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化)的原則，對機構(gòu)和小車架體等部件統(tǒng)一規(guī)劃，擴大零部件的互換性，提高制造階段和使用維護過程的效率，減少備品備件量。

1.3 傳動方式的選擇

小車傳動方式分電機驅(qū)動和液壓馬達驅(qū)動。電機驅(qū)動具有效率高、容易控制的特點；液壓馬達驅(qū)動在轉(zhuǎn)速、輸出扭矩方面可調(diào)性好，且緩沖平衡性好。近幾年隨著電氣行業(yè)的發(fā)展，電機驅(qū)動方式選用較多；液壓馬達驅(qū)動因為要配置液壓動力源，使用中有漏油隱患，應(yīng)用逐漸減少。

2 小車的設(shè)計計算

上、卸卷小車的設(shè)計依據(jù)為:1)行走及升降行程;2)卷重;3)行走及升降速度；4)使用工況。

小車設(shè)計計算中對功率和減速器的選取，已有較多文章論述，使用現(xiàn)場也絕少發(fā)現(xiàn)問題，故在此不再累述。現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)較多的是車輪的磨損啃蝕問題，現(xiàn)對車輪設(shè)計做一示例計算。

2.1 基本工藝條件

卷材內(nèi)徑為Φ610mm(不帶套筒)，Φ605mm(帶套筒)；卷材外徑為Φ1970mm；鋼套筒規(guī)格為Φ605/665mm×1850 mm；帶材寬度為990～1310mm；帶材最大重量Q為9750kg；小車車體重量G為3700kg；最大運行速度0.5m/s。

2.2 輪壓計算

圖1 車輪受力分析

2.3車輪及軌道初選

2.4 強度驗算

按車輪與輥道為線接觸及點接觸兩種情況驗算車輪接觸強度。車輪材質(zhì)選取45號鋼(σs=300MPa，σb=600MPa)。

由計算可知，PC′>PC，驗算通過。

由計算可知，PC″>PC，驗算通過。

根據(jù)以上計算，軌道為22kg/m輕軌，車輪直徑250mm，經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用驗證，設(shè)計合理。

3 結(jié)語

應(yīng)重視對上、卸卷小車設(shè)計過程的分析，關(guān)注提高配套機組的運行效率，減少設(shè)備故障及人員傷亡方面的設(shè)計優(yōu)化。

參考文獻

[1] 陳道南,盛漢中.起重機課程設(shè)計[M]. 冶金工業(yè)出版社, 1993.

[2] 陳道南,過玉卿,周培德,盛漢中.起重運輸機械[M].冶金工業(yè)出版社, 1988.

Preliminary Design of Coil Car

YANG Yu1, LIU Jianxin2, HU Bing2, SUN Honggang2

(1.Luoyang Engineering and Research Institute for Nonferrous Metals Processing, Luoyang 471039, China;2.Anhui Jingcheng Copper Co., Ltd., Wuhu 241000, China)

The paper summarized structure types of coil car, it described the principles to be followed in the design and it demonstrated necessary design calculations.

coil car; type selection; wheel load

2015-03-05

楊妤(1980-)，工程師，主要從事有色冶金設(shè)備設(shè)計安裝調(diào)試工作。

TG333.3

A

1671-6795(2015)03-0054-02