機械橫移式加熱爐出鋼機設(shè)計含7張CAD圖

機械橫移式加熱爐出鋼機設(shè)計含7張CAD圖,機械,橫移式,加熱爐,出鋼機,設(shè)計,cad 關(guān)于出鋼機及其相關(guān)設(shè)備的研究 摘 要 出鋼機是加熱爐區(qū)重要的機械設(shè)備之一，它的運轉(zhuǎn)直接影響整套軋機的生產(chǎn)率。目前廣泛應(yīng)用的出鋼機有兩種，分別是側(cè)出料出鋼機和料桿式出機。本文對推鋼式加熱爐、推鋼機、出鋼機、出鋼機的橫移方式進行了研究。 關(guān)鍵詞：推鋼式加熱爐 推鋼機 出鋼機 機械橫移 前言 隨著各行各業(yè)對鋼材需求量的加大，各鋼廠新上及改造的項目比較多，加熱爐的選用就提到日程上來，現(xiàn)在加熱爐的形式一般為兩種，一種是推鋼式加熱爐， 另一種是步進式加熱爐。推鋼式加熱爐的加熱質(zhì)量不如步進式加熱爐。坯料在推鋼式爐中加熱時是沿滑軌做直線運動的，坯料與滑軌的接觸位置不能接受熱輻射和熱對流，而且從坯料高溫部位傳導(dǎo)而來的熱量還要向滑軌傳導(dǎo)一部分。這種接觸位置是不能改變的，在坯料被加熱的過程中它總是坯料溫度最低的部位，甚至出料時形成低溫“黑印”。 現(xiàn)在的推鋼式加熱爐在設(shè)計中使用了全熱滑軌，并布滿加熱段和均熱段，這種滑軌在高溫狀態(tài)下強度高、硬度大、導(dǎo)熱少，有效地減少了坯料熱量向縱管冷卻水中的流失，且獲得了成功；還由于推鋼式加熱爐的投資是步進式加熱爐的三分之一，且其對鋼坯不直度的要求比較低， 因此推鋼式加熱爐的應(yīng)用將會更加廣泛，尤其是型鋼及棒材的項目，現(xiàn)在首選的加熱爐是推鋼式加熱爐。由此可見對推鋼式加熱爐區(qū)附屬機械設(shè)備也將會提出更新的使用要求。 1 推鋼式加熱爐對爐區(qū)附屬機械設(shè)備的要求 現(xiàn)代鋼廠一直追求的目標是增加產(chǎn)量和降低生產(chǎn)成本。一般來講，產(chǎn)量的增加可以通過采取增加小時產(chǎn)量和提高工廠效率兩個方面的措施來獲得。在傳統(tǒng)的軋制工藝中，由加熱爐順序推出的鋼坯之間要有幾秒的間隔， 目的是為在精軋區(qū)完成順序軋制。由于鋼坯之間的間隔時間而降低了軋機的利用率，因而就導(dǎo)致產(chǎn)量的降低。此外，軋機反復(fù)不斷地咬入鋼坯可能產(chǎn)生廢品，也會使軋機設(shè)備產(chǎn)生磨損和機械損壞。這就意味著要停機檢修，增加維護量和備件存貨，人力也會相應(yīng)地增加。 為提高軋機產(chǎn)量，除采用提高軋制速度的措施外，還可以采取其它方法。比如增加鋼坯重量，即在斷面相同時增加鋼坯長度，或在鋼坯長度不變時加大鋼坯斷面，實踐證明在斷面相同時增加鋼坯長度是比較明智的想法，現(xiàn)在許多鋼廠采用了此辦法，由此對鋼坯進爐和出爐的設(shè)備就有了更新的要求。在推鋼式加熱爐的裝料、移動爐內(nèi)坯料和出料過程中最常用的方式是端進側(cè)出， 即爐子裝料端設(shè)有推鋼機，將入爐輥道上的一塊或多塊鋼坯推入爐內(nèi)，并推動整個爐內(nèi)的鋼坯前移， 出料由出鋼機將鋼坯推出至出爐輥道上。所以鋼坯長度的增加不僅導(dǎo)致推鋼機和出鋼機推力的加大，而且還需增加推鋼機的推頭數(shù)量和出鋼機的行程。 2 推鋼機的構(gòu)造形式和創(chuàng)新 推鋼機的構(gòu)造形式很多，常見的有齒條式、絲杠式、曲柄連桿式和液壓式等幾種。推鋼機往往做成雙排的，兩個推桿各有驅(qū)動裝置，還需保證同步。推鋼機的主要參數(shù)是推力、推桿行程和推桿速度。圖1為齒條式推鋼機，它是由齒輪齒條機構(gòu)將電動機的轉(zhuǎn)動變?yōu)辇X條的直線運動，齒條裝在推桿上，使推桿移動并產(chǎn)生推力。其工作可靠，傳動效率較高，推力和行程較大．但設(shè)備自重大，這種推鋼機應(yīng)用最廣。兩臺使用時由機械聯(lián)軸器或電氣連鎖來保證同步。 圖1 齒條式推鋼機 絲杠式和曲柄連桿式推鋼機的行程和推力較小，適用于小型鋼坯加熱爐?，F(xiàn)在很少采用。液壓推鋼機直接由液壓缸帶動推桿，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備輕便，推力大，速度行程易控制。但同步由液壓控制閥或液壓同步馬達來保證。為提高生產(chǎn)率，往往用電機加速來縮短回程空載時間(通過電氣變頻控制系統(tǒng)來實現(xiàn))，若采用液壓傳動則控制速度更方便，但是液壓傳動的同步控制精度不高，累積誤差多。該方案通過吸收兩方面的優(yōu)點，推出了液壓齒條式推鋼機(見圖2)。 圖2 液壓齒條式推鋼機 它以液壓傳動為動力，機械同步做保證，即以油缸為動力推動齒條式推桿，通過齒條與齒輪軸，并把兩齒輪軸用機械聯(lián)軸器聯(lián)在一起保證兩推桿同步。 3 出鋼機的構(gòu)造形式和創(chuàng)新 側(cè)向出料的加熱爐，多用摩擦式出鋼機(見圖3)。推桿由摩擦輥的摩擦力帶動，推桿內(nèi)部通水冷卻，推桿的導(dǎo)槽可以橫移，使推桿對準被推的鋼坯。正常操作時每次只推一根鋼坯，但考慮鋼坯之間可能粘連，出鋼機應(yīng)能推動兩根鋼坯； 出鋼機的推力和行程取決于鋼坯的長度、爐子寬度和工藝布置條件；推桿速度應(yīng)使出鋼能力與軋機生產(chǎn)能力相適應(yīng)，一般取0．5m／s~2m／s，出鋼機的主要參數(shù)是推力、推桿行程和推桿速度。 圖3 摩擦式出鋼機 由于鋼坯長度較長，所以出鋼機的推力和行程都要加大，推桿一般選用無縫鋼管，以便通冷卻水，推力的大小與摩擦輥的正壓力成正比，所以推力的增大 必定導(dǎo)致正壓力的增大，還由于摩擦輥與推桿之間的摩擦系數(shù)是滾動摩擦系數(shù)，即摩擦輥與推桿之間的壓強將會成倍增加，而推桿表面沒有淬火熱處理，這樣 必將擠壞推桿，因此可以在原來兩個摩擦輥的基礎(chǔ)上再增加兩個摩擦輥，四輥摩擦式出鋼機見圖4，這樣就解決了推桿被擠壞的問題。以往推桿的冷卻水回水為開放式，導(dǎo)致現(xiàn)場環(huán)境比較臟，這次給撫順新?lián)徜撚邢挢熑喂咀龅某鲣摍C在推桿的尾部增加了軟管和拖鏈，進回水都在全封閉的狀態(tài)下進行，改善了現(xiàn)場的環(huán)境。該出鋼機的推力為28kN，最大行程為11000mm，推速為(進／退)mm／s。該方案已在撫順新?lián)徜撚邢挢熑喂景舨倪B軋廠加熱爐區(qū)使用，得到了用戶的好評。 圖4 四輥摩擦式出鋼機 圖5 機械橫移式加熱爐出鋼機 將上圖（圖5）中橫截面為圓形的推桿改為橫截面為矩形的推桿，摩擦輥等作相應(yīng)改進，將點接觸改為線接觸，這樣可以增大摩擦輥與推桿之間的摩擦力、減小摩擦輥與推桿之間的壓強，從而增加推桿的推力，減少摩擦輥與推桿的磨損，延長摩擦輥與推桿的使用壽命。還可以將上圖（圖5）中的活動小車由火車輪造型改為圓柱型，減小活動小車與軌道之間的壓強，從而減少活動小車與軌道的磨損，延長活動小車與軌道的使用壽命。通過這兩個改進措施該出鋼機的生產(chǎn)率將提高，維護費用將降低，使用壽命將延長。 以下是無錫凱博冶金機械制造有限公司生產(chǎn)的CGJ系列出鋼機： CGJ系列出鋼機 1?概述 ??? CGJ系列出鋼機是冶金軋鋼行業(yè)對加熱爐內(nèi)已達到加熱標準的鋼坯頂出進入下一環(huán)節(jié)的，主要設(shè)備故又稱頂鋼機。 ????該設(shè)備有移動式和固定式兩種，客戶可根據(jù)實際需要選購。 2?結(jié)構(gòu)特點及工作原理 ??? CGJ系列出鋼機（見圖6）由電機、減速機、制動器、摩擦輥、水冷卻推料、可移動平臺等主要部件組成。它使落鋼槽內(nèi)鋼坯通過摩擦，輥推動水冷卻推桿，將鋼坯推向下一環(huán)節(jié)，進入出爐輥道。 ????該設(shè)備結(jié)構(gòu)合理、安全可靠、操作方便。 3 技術(shù)參數(shù)見表1 表1 CGJ系列出鋼機的技術(shù)參數(shù) 序號 名稱 參數(shù) 1 最大推力 P=1500kg 2 推桿行程 S=6000mm 3 推桿速度 V=0.222m/S 4 電機型號 YZR200L-8 5 減速機型號 JZQ500 6 小車行走速度 12m/min 圖6 CGJ系列出鋼機 以下是吉林東重機械制造廠研制的三種側(cè)出料出鋼機（見表2、表3、表4）： 表2 機械齒條式出鋼機 參數(shù)/規(guī)格 CJ1.0 CJ1.5 CJ2.0 額定推力KN 10 15 20 額定行程mm 4000 5000 6000 推進速度m/s 1 1 1 回程速度m/s 1-2 1-2 1-2 橫移方式 四車輪橫移 特點 ???使用壽命長，前進、后退限位準確。不足是行程受限制，難實現(xiàn)大行程。 表3 摩擦式出鋼機（車輪橫移式） 參數(shù)/規(guī)格 MCJ1.0 MCJ1.5 MCJ2.0 額定推力KN 10 15 20 額定行程mm 5000 8000 10000 推進速度m/s 1 1 1 回程速度m/s 1-2 1-2 1-2 驅(qū)動方式 雙輥摩擦驅(qū)動 橫移方式 四車輪橫移 特點 ???可以實現(xiàn)較大行程，因摩擦各處消耗一部分功率，拖動功率相對大一些。 表4 摩擦式出鋼機（雙油缸橫移式） 參數(shù)/規(guī)格 YMJ1.0 YMJ1.5 YMJ2.0 額定推力KN 10 15 20 額定行程mm 8000 10000 10000 推進速度m/s 1 1 1 回程速度m/s 1-2 1-2 1-2 驅(qū)動方式 雙輥摩擦驅(qū)動 橫移方式 雙油缸同步橫移 特點 推進傳動部分固定不動，雙摩擦輥均主動傳動、摩擦效率高。整機重量相對輕 通過以上研究發(fā)現(xiàn)各種出鋼機及其相關(guān)設(shè)備各有優(yōu)劣，應(yīng)該根據(jù)工況、成本等合理選擇相應(yīng)設(shè)備。 參考文獻 ． ［1］周明雄，凌士德，姜曉峰.加熱爐出鋼機設(shè)計改進[J]：浙江冶金，2002年2月第一期. ［2］安斌.推鋼式加熱爐附屬機械設(shè)備的開發(fā)與研制[J]：機械工程與自動化，2004年10月第5期(總第126期). ［3］張海波.帶鋼廠出鋼機的改進[J]：維普資訊 www.cqvip.com ［4］陳滇懷，王春明.出鋼機運行的定位控制[J]：一重技術(shù)，1997.1. ［5］陳定暉，宋志東.加熱爐出鋼控制方式的改進[J]：浙江冶金，2002年5月第二期. ［6］陳維新.重鋼中板廠85 t推鋼機設(shè)計[J]：重型機械科技，No．3 September 2007 ［7］劉京華，李子文 主編.小型連軋機的工藝與電氣控制[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2000.7. ［8］濮良貴，紀名剛 主編．機械設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2001.6（第七版）. ［9］申永勝 主編.機械原理教程[M].北京：清華大學出版社，1999. ［10］王蘭美 主編.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2004.2. ［11］王章忠 主編．機械工程材料[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.7（第一版）. ［12］李新和 主編.機械設(shè)備維修工程學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005. ［13］鄒家祥 主編．軋鋼機械[M] .北京：冶金工業(yè)出版社，2000.2（第三版）. ［14］摩擦磨損與潤滑[M]：石油工業(yè)出版社. ［15］丁學均，劉建臣 主編．AutoCAD2004中文版[M].北京：國防工業(yè)出版社，2004.15. ［16］歐陽周，汪振華，劉道德 編著.畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計說明書寫作指南[M].長沙：中南工業(yè)大學出版社，1996.