《大型连续带钢生产线活套结构形式及特点(终).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大型连续带钢生产线活套结构形式及特点(终).doc（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上大型连续带钢生产线活套结构形式及特点 徐成华 罗里荣（中国钢研新冶高科技集团有限公司，北京 ）摘 要：在大型连续带钢生产线中，活套作为机组的关键设备，其主要作用是储存钢带，以保证机组以正常的工艺速度连续生产。介绍了活套的多种结构形式；重点针对立式活套中链条传动和钢丝绳传动的优缺点进行了深入分析和比较，指出了链条传动式活套在实际生产过程中造成钢带跑偏的原因；分析了活套传动部分的选型计算方法并用实例加以验证。关键词：大型连续 带钢 活套 链条传动 钢丝绳传动中图分类号：TG333.8 文献标志码：A Looper structure and characteristics
2、 in Large continuous strip production lineXu chenghua，Luo lirong(New Metallurgy High-Tech Co .Ltd of CISRI, Beijing )Abstract: The looper in large continuous strip production line, as the key equipment of the unit, its main role is to store the strip to ensure continuous production unit by normal pr
3、ocess speed. This article describes a Looper variety of structural forms; focusing on the advantages and disadvantages between the chain driving and the wire rope driving vertical looper in-depth analysis and comparison, points out the reasons that the steel belt deviates in the chain of transmissio
4、n Looper; This paper makes an analysis of selection calculation methods about the looper driving parts and combines with the example to verify.Key words: large continuous strip processing, Looper, the chain of transmission, wire rope driveT1. 前言在大型高速连续带钢处理机组中，活套是不可或缺的重要组成部分，它是保证机组能以正常的工艺速度连续生产的重要前提。
5、因此，在连续带钢处理机组中的入、出口段，均设有活套装置来储存带钢，以保证开卷机和卷取机在换卷操作时，通过活套的“充套”和“放套”动作的交替运行，使得机组保持稳定的生产。本文介绍了在实际生产线中常用的活套结构形式，并对其优缺点进行了详细比较，同时分析了活套传动部件的选型计算方法，并重点对钢丝绳传动的立式活套给出计算实例加以验证；针对在实际生产过程中活套内出现带钢跑偏的疑难问题，很多文献都只是从电气控制的角度来加以分析，而本文则从机械结构的角度出发，结合链条传动和钢丝绳传动的应用特点来分析活套内带钢跑偏的机械原因，具有实际指导意义。2. 卧式活套的结构形式及电机和减速机选型卧式活套在连续机组运行中
6、作为一种常用的布置方式，其结构相对简单，不需要高大的厂房，但长度较长，占地面积较大，一般和卧式炉配合使用2。在设计时，常将入口卧式活套布置在卧式炉的下方或地下室，充分利用炉子的长度而无需另增车间长度。出口卧式活套常被置于出口段设备下方的地下室或架在出口段设备上方的钢结构平台，从而缩短了机组有效长度。卧式活套相比立式活套制造成本低，但因为小车行程很长容易造成钢带跑偏。典型机组卧式活套示意如图1所示：带钢入口3214 132 67带钢出口567图1.典型机组卧式活套示意图 作者简介：徐成华，男，1961年出生，1984年毕业于东北大学机械系，高级工程师，主要从事连续带钢处理线机械设备的设计与研究。
7、 b1 卷扬装置；2立式移动小车；3托架小车；4纠偏装置；5转向辊；6挂钩装置；7定位装置4321活套在充套时，卷扬装置通过钢丝绳牵引移动小车行走，在经过相应间距的定位装置时，相邻托架小车依次与挂钩装置脱钩并在定位装置处准确定位，钢带在小车的托辊上运行，完成充套。考虑到套量大，小车行程长带钢容易跑偏，所以增加纠偏装置以保证机组的稳定运行。放套过程正好与充套过程相反。2.1卧式活套的结构形式分类：2.1.1按牵引形式分1）卷筒单绳卷扬：钢丝绳一端绕在卷筒上，另一端直接与移动小车连接。2）卷筒单绳卷扬，小车上加滑轮：钢丝绳一端用地锚固定，另一端通过移动小车上的动滑轮后绕在卷筒上。3）卷筒双绳卷扬。
8、2.1.2按小车的结构形式分1）卧式移动小车：带钢的间距由托辊间距来确定2）立式移动小车2.1.3按托架小车的结构形式分1）门式摆动架2）移动托架小车 图2. 卷筒双绳卷扬示意图卷筒单绳卷扬：牵引钢丝绳在卷筒上的 1 b带钢；2卧式移动小车；3双钢丝绳；4卷扬装置位置随着缠绕圈数的变化而变化，当钢丝绳在卷筒的两端时，对移动小车会施加侧向力，容易导致小车跑偏，进而引起钢带跑偏。卷筒双绳卷扬，如图2所示，钢丝绳缠绕在卷筒两侧的左旋和右旋绳槽中，通过小车上的绳轮装置牵引小车行走，由于两根钢丝绳的拉力的合力始终与小车行走方向一致，从而克服了钢带跑偏问题，目前应用较多。2.2电机扭矩计算常用的双钢丝绳卷
9、扬电机扭矩的计算：已知：钢带宽度B（mm），钢带厚度t（mm），张力系数k(N/mm2)，带钢张力T(N)， 活套中钢带层数量为n，钢丝绳上的总的拉力总(N) 设所需电机扭矩(Nm)，减速机速比i，钢带工艺速度为v(m/min)，电机转速(r/min)，卷筒直径 D（m），移动小车最大运行速度为 ，减速机速比 ，考虑机械效率，则，根据计算选择电机规格，综合考虑减速机速比、机械功率和服务系数等因数，选出减速机型号。 3. 立式活套的结构形式及电机和减速机选型立式活套的特点与卧式活套相反，结构比较复杂，制造成本相对较高，布置时需要较高的车间，但长度短，一般配合立式炉使用，入口活套与立式炉常被设计在
10、同一轨面标高的厂房内2。3.1立式活套两种典型传动方式：1）钢丝绳传动活套：电机驱动卷扬装置，卷筒上缠绕钢丝绳，4653活套顶部固定若干个定滑轮和动梁上的若干个动滑轮组合成滑轮组，钢丝绳由滑轮组引导，用卷扬的方式带动动架小车上下移动，实现充套和放套动作。电机、减速机设置在地面上或地下，如图3所示。2）链条传动活套：电机带动减速机通过链轮轴、链条带动动架小车上下移动，实现充套和放套动作。通常电机、减速机设置在活套顶部4653，如图4所示。327625434241561777图3。钢丝绳传动活套示意图 图4。链条传动活套示意图1 b卷扬装置；2定滑轮；3链轮装置；4平衡重； 1 b动架小车；2平衡
11、重；3链条；4主动链轮；5 b钢丝绳；6动架小车；7动滑轮 5 b减速机；6从动链轮；7电机3.2两种传动方式比较： 链条传动活套的优点：本文讨论的活套，动车四个角分别由四根链条吊挂，由一根长驱动轴驱动。链条和链轮啮合，动架小车四个角升降同步性好，驱动设置在活套顶部，占地面积小。缺点：所有力都要靠链条传递，由于每根链条受力并不均匀，反复的冲击可能造成单根链条受力很大，超过链条的抗拉强度，使某一根链条的某几节被拉伸变形，链轮与链条啮合不好，产生噪音、链条销轴损坏。从而造成动架小车运行到活套的某个位置就不平行，容易造成钢带跑偏。因此经常需要更换链条，造成停机时间长，维护成本高。钢丝绳传动活套的优点
12、：本文讨论的活套，动架小车由两根钢丝绳通过动滑轮组从中间兜起来，通过卷筒收放钢丝绳牵引动架小车上下升降，用卷扬的方式替代了链条链轮传动（图5）。由于钢丝绳强度大，消除弹性变形后不会再拉伸，拉在动架小车上的钢丝绳长度可以单独调整，这就克服了链条传动的缺点，不会由于单根钢丝绳的拉长而导致活套动架小车不平行。动架小车调平后，无论在活套的任何位置都可以保持平行。缺点：由于钢丝绳转向需要滑轮，卷扬装置只能放在地面或活套坑里，占地面积增大，设备重量也有所增加。 F2 V2 23.3立式活套的电机和减速机选型计算 F1 V1 以典型钢丝绳传动活套(图3)来推导传动部分选型计算公式，如图3所示，活套动架小车上
13、装有动滑轮，活套顶部装有定滑轮，双钢丝绳一端分别与动架相连，然后通过滑轮组与卷扬装置相连。卷扬装置在电机的驱动下带动钢丝绳牵引动架小车上、下升降，从而完成活套充、放套过程。单根钢丝绳运动和受力分析，如图5所示。 图5。单根钢丝绳受力示意图3.3.1卷筒上钢丝绳拉力计算已知：钢带宽度B（mm），钢带厚度t（mm），张力系数k(N/mm2)，活套动架辊数为n(个)，动架受力F1(N)， 折合到卷扬上单根钢丝绳受力F2(KN)，钢丝绳总拉力：F总(KN)。 考虑到平衡重与动架小车基本平衡，带钢自重相对较小，所以在选择电机时动架小车和带钢重量可以忽略不计。动架受到的拉力：折算到卷筒上单根钢丝绳受力：
14、卷筒上有两根钢丝绳，总拉力：3.3.2减速机速比的计算 已知带钢运行速度为V(m/min)，动架运行速度V1(m/min)，则绕过滑轮组后折算到卷筒钢丝绳速度为V2(m/min)，则： 假设卷筒的直径为D(m)，所选电机转速为(r/min)，减速机速比为i，则3.3.3电机扭矩计算设电机扭矩M电(Nm)，机械效率为，则4根据所需电机扭矩和级数可选出合适的电机规格，根据速比和减速机输入机械功率并综合考虑服务系数可选择合适的减速机规格。24 计算实例吉林某钢厂典型钢带规格厚度2mm，宽度1530mm，最大工艺速度V=170m/min， 带钢张力系数k=10(N/mm2)，钢丝绳卷筒直径D=1400
15、mm，动梁小车上辊子数量n=10个，动梁上装有动滑轮，滑轮组布置如图3所示。所选机械效率为，计算所需电机扭矩(Nm)，由公式(1)，单根钢带张力：T=1021530=30.6KN，由公式（2），动架小车受到的拉力：F1 =21030.6=612KN，由公式(3)，折算到卷筒上单根钢丝绳受力：KN，则作用在卷筒上两根钢丝绳总拉力F总=2204=408KN；根据公式(4)，动架小车移动速度，根据公式(5)，折算到卷筒钢丝绳速度，由于选择6级电机，即n电=1000r/min，由公式(6)可得，减速机速比，综合考虑机械效率，由公式(7)可计算所需电机扭矩为M电=4080.51.4/0.85172.4=
16、1949(Nm)。由于在实际选择电机规格时应根据机组产品大纲要求和特点：一般最厚规格产量小、速度低受力大，薄规格带钢速度高但受力相对小，因而所选电机扭矩略低于计算值是可行的，符合生产实际需要，同时也节约了投资。故本机组所选择电机型号为：YTSP355M2-6 200KW，扭矩1910(Nm)；减速机型号： P4 15 速比：165.437 。 5 活套跑偏问题活套在大型高速连续带钢处理机组中常见的主要问题就是带钢跑偏，严重者带钢刮到辊子轴承座而造成断带。造成跑偏的原因多种多样，主要有：1）结构设计不合理，长时间运行后钢结构、焊接件产生变形，造成转向辊不平行。2）驱动装置设计不合理，使卧式活套的
17、移动小车行走时受侧向力、立式活套的动架小车在运行中产生不平行3）活套转向辊安装调整不正确，水平度、平行度误差太大。4）纠偏装置位置设置不合理或数量不够。5）电气控制不合理。6）原料带板型太差，边浪太大，造成生产线无法正常运行。这些问题几乎所有的生产线都会遇到，解决的方法可以从以下几个方面着手：1）提高机械设计水平，采用合理的加工制造工艺，消除或减少焊接件的变形，活套运行后，要经常检查转向辊的水平度、平行度，发现问题，及时调整。采用合理的驱动装置，消除使卧式活套移动小车行走时所受侧向力，强化导向机构设计，尽量使移动小车在同一直线上行走。立式活套要尽量采用钢丝绳卷扬驱动，避免文中所述的链条驱动问题
18、。2）在活套内配置适当数量的纠偏装置。3）安装时要严格要求，转向辊的水平度和平行度要控制在0.05mm以内，最好控制在0.02mm。4）采用先进合理的电气控制。5）选用板型较好的原料板带。6 结论在活套设计、制造中，受用户场地、厂房、使用习惯等影响，会派生出很多形式。卧式活套要尽量采用卷筒双绳卷扬，这样可以避免因外力使移动小车跑偏而导致钢带跑偏，同时可使钢丝绳直径适当减小。立式活套要以钢丝绳卷扬传动为主，避免链条传动的缺点，尽量降低用户的维护使用成本。参考文献 1 成大先 机械设计手册 M 北京：化学工业出版社，20032 张启富 现代带钢连续热镀锌M 北京：冶金工业出版社，20073 周国盈.带钢精整设备M. 北京：机械工业出版社，1982. 作者联系电话：徐成华 010- 邮编： e-mail：xch7585邮寄地址：北京市海淀区学院南路76号中国钢研新冶高科技集团有限公司 专心-专注-专业