【正文】 施之一。連鑄設(shè)備將會(huì)圍繞工藝要求在設(shè)備結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 5 可靠性、維修性、可操作性、使用壽命等方面進(jìn)一步改進(jìn)。它的主要作用是運(yùn)載鋼包，并支撐鋼包進(jìn)行澆注作業(yè)。 結(jié)晶器是一個(gè)特殊的水冷鋼模，鋼液在結(jié)晶器內(nèi)冷卻、初步凝固成形，并形成一定的坯殼厚度，以保證鑄坯被拉出結(jié)晶器時(shí)，坯殼不被拉漏、不產(chǎn)生變形和裂紋等缺陷。它的作用是：向鑄坯直接噴水，使其完全凝固；通過(guò)夾輥和側(cè)導(dǎo)輥對(duì)帶有液芯的鑄坯起支撐和導(dǎo)向作用，防止并限制鑄坯發(fā)生鼓肚、變形和漏鋼事故。引錠桿拉出拉矯機(jī)后，將引錠桿脫去，進(jìn)入正常拉坯狀態(tài)。前者是現(xiàn)在生產(chǎn)上常用的以水冷、底部敞口的銅質(zhì)結(jié)晶器為特征的“常規(guī)”連鑄機(jī)；后者是輪式、輪帶式等結(jié)晶器隨鑄坯一起運(yùn)動(dòng)的連鑄機(jī)。圓坯連鑄機(jī)（鑄坯斷面為圓形，直徑Ф 60～Ф 400mm） ；異形坯連鑄機(jī)（澆注異形斷面，如 H型、空心管等）；方、板坯兼用連鑄機(jī)（在一臺(tái)鑄機(jī)上既能澆注板坯也能澆注方坯）；薄板坯連鑄機(jī)（鑄坯厚度為 40～ 80mm 的薄板坯料）等。其他經(jīng)常用到的名稱有臺(tái)數(shù)、機(jī)數(shù)和流數(shù)等。另一方面，鑄坯不經(jīng)過(guò)彎曲或矯直，不會(huì)產(chǎn)生因彎曲或矯 直所造成的缺陷，因此它特別適用于優(yōu)質(zhì)鋼及高合金鋼的澆鑄。 圖 12 雙流立式連鑄機(jī) 1 運(yùn)坯車； 2 中間包； 3結(jié)晶器； 4二冷夾輥； 5拉輥； 6 拉輥驅(qū)動(dòng)裝置； 7飛剪； 8翻鋼斗； 9 運(yùn)輸鏈 2） 旋轉(zhuǎn)式連鑄機(jī) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 8 旋轉(zhuǎn)式連鑄機(jī)也叫離心式連鑄機(jī)，也是一種立式連鑄機(jī)。另一方面，由于離心力的作用，使鋼液面上的浮渣都集中在中心的旋渦內(nèi)，可以很容易地將它撈出。 近年來(lái)由于煉鋼及連鑄工藝的進(jìn)步，特別是能在結(jié)晶器內(nèi)安裝電磁攪拌裝置 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 9 以后，已經(jīng)能用弧形及其它型式的連鑄機(jī)澆出質(zhì)量很好的圓坯，所以旋轉(zhuǎn)式連鑄機(jī)已經(jīng)較少采用。這種連鑄機(jī)的高度和立式連鑄機(jī)相差不多，其優(yōu)點(diǎn)是所切鑄坯的定尺長(zhǎng)度不受限制。其結(jié)晶器的中心線和二冷夾輥組的縱向中心線同在一個(gè)半徑的圓弧上。 1弧形板坯連鑄機(jī) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 10 圖 11是一臺(tái)板坯連鑄機(jī)。為了縮短澆鑄準(zhǔn)備時(shí)間，其引錠桿是從結(jié)晶器的上口裝入的。鑄成的寬板坯可以在線縱切成幾條寬度較小的板坯，其年產(chǎn)量在 170 萬(wàn)噸以上。結(jié)晶器長(zhǎng)度 700mm。二冷裝置也采用管式支架。 連鑄機(jī)鋼包旋轉(zhuǎn) 鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)的形式 鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)按旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)方式不同，可以分為 兩大類：一類是兩個(gè)轉(zhuǎn)臂可各自單獨(dú)旋轉(zhuǎn)；另一類是兩臂不能單獨(dú)旋轉(zhuǎn)。如圖 12 所示： 圖 12 蝶形鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái) 鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)（見圖 12）有兩個(gè)用來(lái)支撐鋼包的叉形臂，每個(gè)叉形臂 的叉口上安裝有兩個(gè)樞軸式接受座，在每個(gè)鞍座下裝有稱量用的稱量梁，用以接受鋼包并顯示鋼水的質(zhì)量。 （ 2）旋轉(zhuǎn)盤和上部軸承座 旋轉(zhuǎn)盤即旋轉(zhuǎn)框架，是一個(gè)較大型的結(jié)構(gòu)件，它的上部壓著支撐鋼包的兩個(gè)叉臂和鋼包加蓋裝置的立柱及構(gòu)件，下部安裝著大 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 12 軸承的上部軸 承座，承受著巨大的負(fù)荷。 （ 4）塔座 塔座設(shè)置在基礎(chǔ)上，通過(guò)回轉(zhuǎn)環(huán)支撐著旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)盤以上的全部負(fù)荷。事故驅(qū)動(dòng)裝置通常是氣動(dòng)的，由氣動(dòng)馬達(dá)代替電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)大速比減速器和其他部分。 F 稱量裝置 鋼包的稱量裝置的作用是用來(lái)在多爐澆注時(shí)，協(xié)調(diào)鋼水供應(yīng)的節(jié)奏以及預(yù)報(bào)澆注結(jié)束前鋼水的剩余量，從而防止鋼渣流入中間包。最簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)臺(tái)只用一個(gè)轉(zhuǎn)臂，就能作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 單驅(qū)動(dòng)橫梁式旋轉(zhuǎn)臺(tái) 這種旋轉(zhuǎn)臺(tái)有一個(gè)橫梁式直臂，鋼包支承在直臂的兩端，可同時(shí)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以同時(shí)作升降運(yùn)動(dòng)，如圖 111所示。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 14 圖 112 兩臂分轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)臺(tái) 1轉(zhuǎn)臂； 2 驅(qū)動(dòng)裝置； 3 齒輪； 4鋼包 （圖 113） 這種旋轉(zhuǎn)臺(tái)的兩個(gè)轉(zhuǎn)臂可以單獨(dú)升降。由底座、回轉(zhuǎn)臂、驅(qū) 動(dòng)裝置、回轉(zhuǎn)支撐、事故驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和錨固件 6部分組成。鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)情況基本上包括兩側(cè)無(wú)鋼包、單側(cè)有鋼包、兩側(cè)有鋼包三種情況，而單個(gè)鋼包重量已超過(guò) 140噸。 （ 3）沖擊 由于鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)的安裝、移去都是用起重機(jī)完成的，因此，在安放移動(dòng)鋼包是產(chǎn)生沖擊，這種沖擊使鋼包旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的零部件 受到動(dòng)載荷?；剞D(zhuǎn)臺(tái)可正向反向旋轉(zhuǎn)，氣動(dòng) 盤式制動(dòng)器用于停止時(shí)制動(dòng)，在 電 機(jī)停止前不能使用 。該鎖緊裝置包括一個(gè)氣動(dòng)鎖緊棘爪，它固定在回轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)柱上并與安裝在回轉(zhuǎn)環(huán)上的兩個(gè)匹配元件相咬合。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 20 圖 長(zhǎng)水口機(jī)械手示意圖 鋼包升降驅(qū)動(dòng)方案 鋼包升降采用液壓缸驅(qū)動(dòng)形式 圖 26 回轉(zhuǎn)臂驅(qū)動(dòng)示意圖 1鋼包 2回轉(zhuǎn)臂 3升降液壓缸 4橫梁 5球絞 鋼包升降驅(qū)動(dòng)時(shí)以球絞為支點(diǎn)由液壓缸驅(qū) 動(dòng)大臂實(shí)現(xiàn)鋼包升降，由液壓系統(tǒng)控制液壓缸的行程。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 21 第三章電機(jī)的計(jì)算與選擇 鋼包回轉(zhuǎn)功率的計(jì)算 已知條件： 空包重： 1m =60t 鋼水重： Q=90t 滿包重： G=150t 轉(zhuǎn)臂自重：tm=42t 鋼包平均外徑： mad =3200mm 鋼包平均內(nèi)徑： mid =2500mm 旋轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速： = 推力球軸承平均直徑： md =3345mm 塔座中心至鋼包中心距： 0r =5500mm 鋼包工作載荷狀況： I 對(duì)于一端放 置滿包鋼水的鋼包，另一端不放鋼包的情況。 系數(shù) —— 考慮了推力軸承以外還有一個(gè)定心徑向軸 承。 各級(jí)減速器傳動(dòng)比的確定 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 maxP 表 — 2 減速器傳動(dòng)比分配計(jì)算。 ： 1 20IIIz ? 2 75IIIz ? 75 ?? ?? 5. 確定復(fù)合齒形系數(shù) FSY 因?yàn)閮升X輪的材料和熱處理方式相同，則 FP? 相同，故設(shè)計(jì)時(shí)按小齒輪的復(fù)合齒形系數(shù) 1FSY 代人即可，由圖 5— 38 查得 1FSY =，將上述參數(shù)代人，并取?? 得： 33 22 1 . 4 6 5 8 8 4 . 1 11 2 . 4 1 2 . 4 5 . 2 50 . 5 2 0 2 6 7I I I F Sd F PK T Ym m mz?? ??? ? ??? 按表 5— 1 區(qū)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mm? ， 則中心距： ? ? ? ?12 5 . 5 2 0 7 5 2 6 1 . 2 522n I I I I I Im z za m m? ? ? ?? ? ? 取 a=262m。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 32 3 211 2 .4 II FSnd FPKT Ym z??? ??1 確定許用應(yīng)力 FP? limminF STFP NFY YS?? ? 式中 minFS =2（重要傳動(dòng)，取大些） 取壽命系數(shù) NY =1，則有： l im1m in360 2 1 STFP NFY Y M paS?? ?? ? ? ? ??2 計(jì)算小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩 IIT ： 9550 IIII IIpT n? ???? ??3 選取載荷系數(shù)：因?yàn)槭侵饼X傳動(dòng)，且加工精度為 6 級(jí)，故 K 可大些，取 K=。 1. 合成傾翻力矩 IIM ： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 25 0IIM Q r?? ? ?90 00 0 495000 Nm???? 2. 垂直載荷 IIP : 12II TP m m Q? ? ? =26000+42021+90000 = 2520210N RIIM ： ? ?mNPdMM mR ??????? ???? ?? ? ? ?mN ???????? ?????? 7 9712 5 200 9 500 ANIM ： ? ?A N I F e aM J J J ?? ? ? ? =（ 6457500++） =（?） RIIP ： 9550RII TRII gMnP ??? ? = ? ? =（Kw） 式中 g? —— 總傳動(dòng)功率 取 g?? ANIP ： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 26 9550ANI TANI gMnP ??? ? = ? ? =（Kw） 7. 總功率 gIIP ： gII ANI RIIP P P?? =+ =? ? 情況 III 的回轉(zhuǎn)功率計(jì)算 第三種情況 III：兩端都放置滿包鋼水的鋼包 IIIM : 0IIIM ? IIIP : ? ?12III TP m Q m? ? ? =2(60000+90000)+42021 = 342021N RIIIM ： ? ?mNPdMM mR ??????? ???? ???? ? 式 () ? ?mN ???????? ?????? 5 7 3 93 4 2 0 0 ANIIIM ： ? ?ANIII gM J N m?? ? ? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 27 ? ?? ?mNJJF?????????? 8 0 7 2 90 2 0 1 7 0 5 16 4 5 7 5 0 02)2( ?? RIIP ： 9550RIII TRIII gMnP ??? ? ? ? 1197338? ??? 式中 g? —— 總傳動(dòng)功率 取 g?? ANIIIP ： 9550RIII TANIII gMnP ??? ? ? ? ? ?? gIIP ： gIII RIII ANIIIP P P?? =+? ?Kw =? ?Kw 整理以上數(shù)據(jù)見下表 ： 序號(hào) 項(xiàng) 目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 1 慣性力矩 ? ?mKgJg ? 4615951 6231514 8714851 2 垂直載荷 ??NP 192021 2520210 3420210 3 合成力矩 ? ?MM? 825000 495000 0 4 摩擦力矩? ?NR ? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 28 5 動(dòng)力矩 ? ?MNMAN? 6 摩擦力矩功率? ?KwP