【正文】 速線材軋機(jī)的發(fā)展，對集卷 設(shè)備 時要求也越 來越高。還有的彎矩計算時，簡化處理時，處理的不得當(dāng)，導(dǎo)致后面的計算出現(xiàn)錯誤。 在設(shè)計的過程中，要感謝幾個對于我設(shè)計給予幫助的同學(xué)，張浩東同學(xué)在我沒有數(shù)據(jù)的情況下，給我出主意，做運(yùn)動分析；張仲起和我一起研究集卷器的運(yùn)動情況；劉偉同學(xué)在我設(shè)計作圖和修改的過程中，給我講解不少 CAD 作圖的快捷方法；涂淑榮同學(xué)在我選擇擺動油缸的時候，給予我指導(dǎo)。其中《機(jī)械設(shè)計》的知識在設(shè)計中占有很大一部分比例， 而液壓擺動油缸是我在翻閱幾次《機(jī)械設(shè)計手冊》之后，最終確定下來的，再設(shè)計過程中《機(jī)械設(shè)計手冊》第五版也給予我很內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 38 大的幫助，通過這樣的設(shè)計，我 發(fā)現(xiàn) 自學(xué) 和探究的樂趣，很大程度的提及了自己對機(jī)械設(shè)計的熱愛 。在劉云峰老師的耐心的指導(dǎo)下，我、張仲起和張浩東同學(xué)按時完成了這次集卷 設(shè)備 的設(shè)計工作，其中集卷 設(shè)備 的升降部分張仲起設(shè)計， 芯棒 旋轉(zhuǎn)部分 由我設(shè)計，集卷小車由張浩 東設(shè)計 。當(dāng) “芯棒內(nèi)芯軸下位 ”發(fā)出信號時，快速下降被切除，提升機(jī)構(gòu)以慢速降速直至停止。 當(dāng)內(nèi)心軸完全升起時，內(nèi)心軸將鼻錐從支撐分離爪上托起。,14176。該信號用于在線 卷尾部進(jìn)集卷筒之前將線卷托板降到集卷筒以下。 由于集卷的 PLC 控制系統(tǒng)較為復(fù) 雜，且不是此次設(shè)計的主要部分， 這里僅僅 介紹重點(diǎn)控制程序。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 32 集卷室門開 /閉控制。監(jiān)控網(wǎng)采用通用以太網(wǎng)，連接 PLC 與各 HMI 操作站系統(tǒng)，用于傳輸人機(jī)接口 (HMI)的監(jiān)控操作信息，并可通過該網(wǎng)進(jìn)行 PLC 編程監(jiān)控。打開擋板、壓板，盤卷筐降到低位，準(zhǔn)備下次循環(huán)。集卷站的卞要作用是將斯太爾摩輥道運(yùn)輸來的散卷收集成盤卷，并使之掛在 PF 線的 C 型勾上。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 30 圖 1集卷筒潤滑形式 雙線干油集中潤滑的優(yōu)點(diǎn)是 :① 壓力高、流量大、油脂輸送距離遠(yuǎn)同時實現(xiàn)多點(diǎn)供油 。為保證軸承的使用，圖 3 需要均勻引出留個潤喝點(diǎn)。為保證軋機(jī)的可靠運(yùn)行，我們選用精軋機(jī)專用 FUTAN濾芯和新型過濾工藝技術(shù)，以確保油液清潔度。軋機(jī)各部位液壓潤滑系統(tǒng)應(yīng)做好開機(jī)前的檢查工作和運(yùn)行期間的巡回檢查。 5)傾翻裝置裝、拆困難，同時必須注意所有聯(lián)結(jié)螺栓的防 松問題。把芯棒的 260mm 尺寸改成固定的310mn,使用證明效果很好。選擇合理尺寸將其改成固定芯棒，既簡化結(jié)構(gòu)減輕了重量又減小了擺動油缸的工作負(fù)荷。它是緒論的具體化，深入和延伸，以下將對一些日常維護(hù)作一些 簡明的敘述。 能準(zhǔn)確傳遞轉(zhuǎn)速，運(yùn)轉(zhuǎn)無轉(zhuǎn)差，可用于精密機(jī)械的傳動。 下式中 pp 150MPa?? 。 UBFZS160 法蘭式擺動油缸其輸出軸直徑為 165mm，輸出軸露在外部的部分長度為220mm，故選用普通 C 型平鍵，尺寸為 bhL=4022180， b=40 極限偏差為 ? ， h=22 極限偏差為 ? 因為標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器的尺寸能與 180 配合的，只有 160、 170、 180，故可以將聯(lián)軸器 160mm的孔加大到 165mm，或是將擺動油箱的輸出軸的尺寸從 165mm加工到 160mm，考慮到方便起見將聯(lián)軸器取 160mm的加工為 165mm的孔較為方便，也節(jié)約了加工成本。 校核危險截面安全系數(shù) 截面 Ⅰ MⅠ =MⅣ =33219MPa 33PZ 52 2c m , Z 10 94 c m??（查表 6129 得） 彎曲疲勞極限 σ1=235MPa 扭轉(zhuǎn)疲勞極限 τ1=135MPa、抗拉極限 σb=650MPa（查表611 得） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 22 D d 200 180 4r5r5 d 180?????? , ???? (查表 6132 得 ) 鍵槽 , ???? 鍵槽處應(yīng)力集中系數(shù) , ?????(查表 6132 得 ) 粗糙度的表面質(zhì)量系數(shù) ?? （查表 6137 得） 絕對尺寸影響系數(shù) , ?????(查表 6135 得 ) 對稱循環(huán)的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅 τa和平均應(yīng)力 τm（查表 6126 得） apmT 33 21 9 30Z 10 940? ? ? ??? 危險截面安全系數(shù) S 1amSSK1351. 630 0. 21 00. 93 0. 62. 7?????????? ? ? ??????? ??? ? ????? ?? SSp =(Sp為許用安全系數(shù) ) 故軸的強(qiáng)度足夠 截面 AA 處的鍵槽和截面 CC 處的鍵槽尺寸一致，以便統(tǒng)一加工刀具。 主 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 Td33TW33214N m 10 m??????? 軸的材料選用 45 鋼，其許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 [τr]=140MPa τT[τr],故其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度足夠滿足條件。碳素鋼比合金鋼價格低廉，對應(yīng)力集中敏感性小，可進(jìn)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 19 行熱處理改變其綜合性能，且加工工藝性好，故應(yīng)用最廣。㎜ 從圖中知， 11 面是危險截面。 所以求得轉(zhuǎn)動慣量 J J2 21 11J mr? =6035 ㎏ 運(yùn)卷小車由行走小車，盤卷筐升降機(jī)構(gòu)，擋板和壓板組成。角，回轉(zhuǎn)角度為 180176。 目前，新建高線廠多用垂直式雙芯棒集卷器，因為這種集卷器是有雙芯棒交替工作，因此，集卷站可以一邊集卷一邊卸卷，工作過程有很大的重疊量，生產(chǎn)節(jié)奏加快了，因此，更能適應(yīng)高速線材軋機(jī)的發(fā)展，且 該設(shè)備的動力全為液壓系統(tǒng)。往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在旋轉(zhuǎn)集卷 器 中又有兩個垂直芯棒的集卷 器 ，和水平 180176。 圖 分離爪動作原理圖 分離爪 中心筒 氣缸 同時，設(shè)計增加了 布卷器，其功能是使線材以減小成卷高度的方法盤成卷，也使盤圈在拉絲廠有很好的松卷特性。延時的目的是為了支撐線卷的端部 C 型鉤能支撐到線卷端部為止 。當(dāng)一卷己收集好的線卷被卸下時， 提供一個緩沖空間。 由此，我們可以勾畫出線材生產(chǎn)線的前景：首先，連鑄坯源源不斷地由煉鋼車間連鑄機(jī)送出來，經(jīng)過在線連續(xù)探傷儀檢驗鋼坯缺陷，用在線火焰清理機(jī)進(jìn)行表面火焰清理，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 4 并自動分選鋼坯，進(jìn)入中間保溫爐；鋼坯在大壓下軋機(jī)上一次軋成線材軋機(jī)所需要的小鋼坯；此后，在 送入帶自動控制尺寸和最小張力控制的單線無扭高速線材軋機(jī)，線材尺寸公差可達(dá)到 ? 毫米；線材以 100 米每秒以上的速度離開精軋機(jī)組，經(jīng)過自動控制水量的間歇水冷套管預(yù)冷后在高速飛剪上切頭；然后進(jìn)入圈器，經(jīng)過有效的散拳控制冷卻處理后集成 3 噸以上重的盤卷；再經(jīng)高效率的運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)至自動檢驗站和自動打捆機(jī)，進(jìn)行打捆，包裝和掛標(biāo)簽，過磅，最后再運(yùn)往自動倉庫，整個生產(chǎn)過程都由電子計算機(jī)控制和管理，并通過彩色電視并在各個中心控制站顯示。 21 世紀(jì)的發(fā)展之路 ,是跟蹤世界先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展 ,發(fā)揮現(xiàn)有集卷站的技術(shù)優(yōu)勢 ,滿足金屬制品的需要。其原因是線材比圓鋼細(xì)而長，表面積大，溫降非?？?，在軋制到最后幾道次的的時候，能保持軋件在熱加工溫度范圍的時間非常短，這就容易造成由于溫度急劇下降而超出了允許的軋制溫度下限，使整根線材成為廢品。 線材的用途很廣，在國民經(jīng)濟(jì)的各個部門中線材占有重要的地位。習(xí)慣上 8mm以上列入優(yōu)質(zhì)型材， 8mm以下列入金屬制品。線材大多用卷材機(jī)卷成盤卷供應(yīng)，故又稱為盤條或盤圓。 集卷站有許多類型， 本文主要針對垂直式雙芯棒集卷站進(jìn)行設(shè)計，它采用單機(jī)驅(qū)動，通過擺動油缸 ，帶動傳動主軸，然后帶動芯棒旋轉(zhuǎn)，起到集卷和輸送線圈的目的。 ，并校核了它們的強(qiáng)度。用途較廣泛的線材主要是普通低碳鋼熱軋盤條，也稱普通線材，它是由 Q19 Q21 Q235 普通碳素鋼熱軋而成，公稱直徑為 ，一般軋成每盤重量在 100200kg，現(xiàn)在多采用無扭高速線材軋機(jī)上軋制并在軋制后采取控制冷卻，直徑為 2500kg。 我國是世界上最大的線材生產(chǎn)國，年產(chǎn)量占世界生產(chǎn)總量三分之一以上，線材也是我國第二大鋼材生產(chǎn)品種，在國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)量 比重一直較高， 2021年國內(nèi)線材產(chǎn)量占我國鋼材總產(chǎn)量比例的 %。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，各國線材產(chǎn)量占全部熱軋材總量的 ~%。所有這些都給調(diào)整和操作造成困難，并對調(diào)整和操作提出了較高的要求。這些技術(shù)的革新勢必要解決精軋機(jī)組后的導(dǎo)向裝置，飛剪，分線裝置 ，成圈器以及冷卻輸送，線卷收集和成品輸送等裝置的研制和開發(fā)問題 ,所以集卷器的研究開發(fā)意義重大。 集卷器動作的連續(xù)性、快捷性和準(zhǔn)確性直接影響著高速線材的生產(chǎn)效率以及線材的質(zhì)量。 盤卷內(nèi)徑： 850mm 線圈分布器速度 :45rpm。當(dāng)一卷已收集好的線卷被卸下時，提供一個緩沖空間。 (該布卷器葉片在處理廢品、損壞、或軋制大規(guī)格不用時，易于移走或更換。的雙臂集卷 器 旋轉(zhuǎn)平臺是通過齒輪齒圈的傳動而驅(qū)動的。因此存在著安裝誤差和裝配誤差。 工作穩(wěn)定，故選用這種方案。交換工作位置。 主要零部件的初步設(shè)計 由于確定了采用垂直雙芯棒集卷 器 傳動，且該傳動低 速 高扭矩，故需要一個擺動油箱 ，一根傳動軸，一對垂直的芯棒和托架等。m) tW 為軸的抗扭截面系數(shù)， 3m 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 16 3t333DW1616 10 (m )???????? 計算扭轉(zhuǎn)功率 芯棒加速的時候，轉(zhuǎn)動所需要的功率，分兩部分不帶線卷的芯棒 1P ,帶線圈的芯棒功率為 2P ，所需總功率為 P dPM332148????? ≈13000(W) 主電機(jī)的初選 根據(jù)芯棒工作的需要選取適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)，因為芯棒旋轉(zhuǎn)所需要的功率為 15KW， 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 17 主要零部件的設(shè)計與校核 芯棒的 設(shè)計 計算 芯棒的結(jié)構(gòu)簡圖所示，根據(jù)工作性質(zhì)，選用 50 號鋼，其受力簡 圖可表示為，根據(jù)靜力平衡方程求出芯棒低端支反力 圖 1芯棒的結(jié)構(gòu)簡圖、受力簡圖、彎矩圖 G1為線卷重量， G2為芯棒重量。 主軸的 設(shè)計 計算 軸是機(jī)器中的主要支撐零件之一。 球墨鑄鐵及高強(qiáng)度鑄鐵具有優(yōu)良的工藝性，不需要鍛壓設(shè) 備，抗振性好，對應(yīng)力集中敏感性低，適宜于制造復(fù)雜形狀的軸，但難于控制鑄件質(zhì)量。 各軸段配合及表面粗糙度選擇如下 :軸頸處為 99Hf， Ra=。 通過功率，和主軸尺寸綜合考慮選擇 UBFZS160 型的法蘭式軸輸出雙齒條擺動油缸內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 23 其擺動角度 α 可在 0176。鍵的尺度還需符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長度系列。 聯(lián)軸器的選用與校核 JM系列膜片聯(lián)軸器的主要特性 ： 補(bǔ)償兩軸線不對中的能力強(qiáng)，與齒式聯(lián)軸器相比角位移可大一倍，徑向位移時反力小，撓性大，允許有一定的軸向、徑向和角向位移。m， 瞬間最大轉(zhuǎn)矩 maxT 56000 N m??， 許用轉(zhuǎn)速 pn 1000 r/min? ， 由于我們是根據(jù)較大轉(zhuǎn)距和較高轉(zhuǎn)速選用的，所以 強(qiáng)度 一定滿足要求。如在集卷筒內(nèi)增設(shè)線圈分配器，使線圈在下落過程中沿圓周均勻分布，可以使線圈更加密實，減少了集卷后的高度，方便運(yùn)輸，這對大盤卷很有意義。過程中，有 125mm 的伸縮量，即芯棒處于水平狀態(tài)較其垂直狀態(tài)單側(cè)縮回 125mm，這一伸縮量是通過兩組相同的鏈條、鏈輪及連桿機(jī)構(gòu)在雙芯棒回轉(zhuǎn)過程中靠偏心形成。 該軸兩斷面直徑分別為 140mm和 700mm，尺寸懸殊太大，鍛造困難。 高線設(shè)備的潤滑與維護(hù) 冶金行業(yè)高速線材軋鋼生產(chǎn)線是目前軋制速度最高的軋鋼生產(chǎn)線， 包鋼集團(tuán)使用的高速線材生產(chǎn)線，軋制速度達(dá)到 105m/s。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 28 造成軋機(jī)劣化的主要原因有工作介質(zhì)的污染磨損、腐蝕、沖擊、疲勞等。資料證明這種濾芯綜合技術(shù)性能高，能較好地滿足精軋機(jī)工況要求 ， 保證了精軋機(jī)多