【正文】 ? ?222222 6 0 2 7 3 9 . 1 3 8 5 7 0 1 6 7 . 9 1 3 8 2 9 6 9 0 . 2 5 4 N m mHVM M M? ? ? ? ? ? 轉(zhuǎn)矩圖見圖 （ e） 267142N mmT ?? 計算彎矩圖見圖 （ f） 軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應力為脈動循環(huán)變應力，取 ?? 1 0 . 6 2 6 7 1 4 2 1 6 0 2 8 5 . 2 N m mcaMT ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2221 8 7 5 7 3 6 . 1 0 5 1 6 0 2 8 5 . 2 8 9 0 2 8 3 . 7 0 3 N m mcaM M T?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2232 8 2 9 6 9 0 . 2 5 4 1 6 0 2 8 5 . 2 8 4 5 0 3 0 . 9 2 4 N m mcaM M T?? ? ? ? ? ? （ 6）校核軸的強度 由圖 知Ⅱ剖面的直徑最小而計算彎矩較大，Ⅵ剖面所承受的計算彎矩最大而軸頸也是最大值，即Ⅱ剖面和Ⅵ剖面危險，所以校核Ⅱ和Ⅵ剖面。 因此，該蝸桿軸符合要求。 結(jié)晶器振動類型及特點 早期曾廣泛應用同步振動，其速度變化規(guī)律如圖 所示，其主要特點：結(jié)晶器在下降時與鑄坯同步運動，然后再以三倍的拉速上升，生產(chǎn)實踐表明，這種振動方式對鑄坯的脫模是有效的，早期得到應用。后來才被正弦振動規(guī)律所替代。 總結(jié)歸納非正弦振動有如下的特點： （ 1）正滑脫時間較正弦振動長，因而使保護渣消耗量增加，彎月面附近的液體摩擦力減少。 （ 3）加速度較小，有可能提高振動頻率，采用高頻率小振幅振動有利于消除粘結(jié)，提高脫模作用，減小鑄坯上振痕的深度。不同的鋼種、斷面所對應的拉坯速度是 第 26 頁 不同的。 對于 Z 值較太時，如 Z 5 時，由于負滑動時間曲線幾乎是垂直上升。 正弦振動工藝參數(shù)的確定 目前描述負滑動的參數(shù)較多，對干同一振幅、頻率和拉速的情況下，這些參數(shù)給了不同的數(shù)值。此時的負滑 第 28 頁 動率 %NS? 。 2．負滑動時間 Nt 1 100060 c o s cN Vt f fh? ??? ?????? （ ） 設 / cZ h V? （ mm? min/m） 16 0 1 0 0 0c o sNt f fZ? ??? ?????? （ ） 據(jù)有關(guān)研究結(jié)果表明，振痕深度實際上是由負滑動時間 Nt 控制的，減少負滑動時間可有 效地減小振痕深度。因為負滑動參數(shù)直接關(guān)系到鑄坯的澆鑄過程和鑄坯的質(zhì)量，所以參數(shù) NS 和 Nt 為工藝參數(shù)。或者使 Nt 變?yōu)樽畲?，或者變?yōu)榱恪? 確定最大振幅時，要考慮到最大拉坯速度時也不使 Z 值過小，在避免臨界頻率 0f 過大的前提下，盡量采用小振幅。 （ 5）因結(jié)晶器和鑄坯之間沒有嚴格的速度關(guān)系，所以當拉坯速度變化范圍不太大 第 25 頁 時，振動機構(gòu)和拉坯機構(gòu)之間聯(lián)鎖的重要性也 不大，可以簡化電氣系統(tǒng)。 （ 3）正滑脫時間內(nèi)，結(jié)晶器振動速度與拉坯速度之差（ mcVV? ）減小，從而使正滑脫時間內(nèi)鑄坯所受的拉應力減小，因此也減弱了摩擦力，減小了拉漏的可能性。它們的振動速度曲線如下圖 所示 圖 非正弦與正弦振動速度速度曲線對比示意圖 正弦振動方式，結(jié)晶器在整個運動過程中雖沒有穩(wěn)定速度階段，但仍有一段負滑脫階段，因此具有脫模作用；由于速度是正弦規(guī)律變化的，其加速度必然按余弦規(guī)律變化，所以過度比較平穩(wěn)，沒有很大沖擊；又由于加速度較小，可以提高振動頻率，減輕鑄坯表面振痕的深度；另外，正弦振動可以通過偏心軸或曲柄連桿來實現(xiàn)，它具有加工制造比較容易，操作 維護比較簡單的特點；同時，既然結(jié)晶器和鑄坯之間沒有嚴格的速度關(guān)系，就沒有必要采用速度連鎖系統(tǒng)，因而簡化了驅(qū)動裝置，可用交流電機驅(qū)動。雖然由于凸輪曲線的上升和下降之間有過度曲線相連使加速度達不到無窮大， 但仍然是很大的。同時為了保證出料均勻，使內(nèi)壁獲得良好的潤滑條件，減少拉坯摩擦力，避免鋼水粘壁、漏鋼，改善鑄坯表面質(zhì)量，提高拉坯速度需要一個振動系統(tǒng)使結(jié)晶器按一定的規(guī)律振動。 精確校核軸的疲勞強度 1．判斷危險截面 圖 中，截面 A、Ⅱ、Ⅲ、 B 只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過度配合所引起的集中均將削弱軸的疲勞強度，但是由于軸的最下直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕確定的，所以截面 A、Ⅱ、Ⅲ、 B 均無需校核。 （ 1）選擇電動機類型和結(jié)構(gòu)型式 按工作要求及工作條件選用三相異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380V， Y 系列。因此，連鑄機的拉坯速度直接響鋼水凝固 、凝固后的鑄坯表面質(zhì)量、初生坯殼生的均勻性以及鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量。這些結(jié)晶器的出現(xiàn)主要是為了克服單錐度銅管存在的不足，同時為了實現(xiàn)更高的拉速。 以上為鑄坯寬邊的錐度，窄邊錐度取上述值的一半。寬度方向的窄面面積小，收縮量要大一些，坯殼剛度大，因而寬 度方向的窄面錐度要大一些。 結(jié)晶器銅板是結(jié)晶 器的關(guān)鍵部件，作為連鑄從液態(tài)鋼水凝固成固態(tài)坯殼的重要導熱部件，它的技術(shù)性能將直接影響到連鑄坯的表面質(zhì)量、連鑄機拉速、連鑄作業(yè)率等指標。 根據(jù)上述所說本次設計板坯連鑄結(jié)晶器的長度取 700mm。L? cV 2a???（ ） （ ） 式中， 39。 第 9 頁 板坯連鑄結(jié)晶器長度的確定 結(jié)晶器的長度主要取決于澆注速度、結(jié)晶器的冷卻強度和鑄坯出結(jié)晶器下口時的最小坯殼厚度 。 第 8 頁 2．板坯連鑄結(jié)晶器總體方案設計 結(jié)晶器參數(shù)的設計對連鑄機的正常生產(chǎn)和保證鑄坯質(zhì)量是至關(guān)重要的，結(jié)晶器斷面尺寸與鑄坯的最終幾何形狀有直接聯(lián)系，與鑄坯的最終規(guī)格有關(guān)。 圖 結(jié)晶器振動方式 （ 3）正弦振動 該振動曲線如圖 中曲線 3 所示。 點 最初人們采用推－拉－停的結(jié)晶器振動模式，后來，英國鋼鐵研究機構(gòu)（ RISRA）采用了安裝在彈簧上的振動結(jié)晶器，隨后又出現(xiàn)了驅(qū)動的結(jié)晶器振動機構(gòu)，這樣就促使了其振動方式不斷發(fā)展與變化。 達涅利開發(fā)的是自適應型結(jié)晶器，它與傳統(tǒng)結(jié)晶器最大差別在于其壁厚偏薄，且能借助冷卻水壓使銅管緊貼住鑄坯，從而適應并調(diào)整其自身的原始錐度，適應鑄坯收縮。我國 20世紀 60 年代早期的弧形板坯連鑄機的結(jié)晶器，只有四塊銅板和鋼板水箱鉚在一起，構(gòu)成兩個寬面板，兩個窄面板，并采用窄面板壓寬面板的方式組成澆鑄空間，因而造成不可調(diào)的結(jié)構(gòu)，并在角部還加一個窄條，以形成鈍角。開發(fā)可靠性好、 第 4 頁 控制精度高和響應速度快的液壓伺服控制非正弦結(jié)晶器振動系統(tǒng)具有重要的實用意義。 80 年代后，我國連鑄技術(shù)進入新的發(fā)展時期，從國外引進了一批先進水平的小方坯、板坯和水平連鑄機。 （ 3） 降低了生產(chǎn)過程能耗，采用連鑄工藝，可省去鋼錠開坯均熱爐的燃動力消耗。 據(jù)統(tǒng)計，自 1984 年以來，世界連鑄鋼產(chǎn)量和連鑄比指標一直在穩(wěn)定增長，連鑄鋼產(chǎn)量年平均增幅達 %，連鑄比到 1993 年是達到了 70%，到 1998 年底，連鑄比達 100%的國家已達到 30 多個，連鑄技術(shù)的發(fā)展程度已成為衡量一個國家鋼鐵工業(yè)水平的重要標志。 在 20 世紀七十年代以后，為連續(xù)鑄鋼的大發(fā)展時期。同年，在加拿大建成不銹鋼板坯連鑄機，鑄坯斷面為 165 620mm。 ellipse gea 目錄 1．緒論 ................................................................................................................................ 1 連續(xù)鑄鋼的發(fā)展概況 ................................................................................................. 1 .............................................. 4 .............................................................................. 5 .......................................................................................... 7 2．板坯連鑄結(jié)晶器總體方案設計 ............................................................................ 8 .......................................................................................... 8 板坯連鑄結(jié)晶器的性能要求 .......................................................................... 8 板坯連鑄結(jié)晶器長度的確定 .......................................................................... 9 板坯連鑄結(jié)晶器的斷面尺寸及銅板厚度 ...................................................... 9 板坯連鑄結(jié)晶器倒錐度的要求及對倒錐度的改進 .................................... 11 板坯連鑄結(jié)晶器拉坯速度的確定 ................................................................ 12 板坯連鑄結(jié)晶器的電動機選擇 ............................................................................... 13 板坯連鑄結(jié)晶器所需功率的確定 ................................................................ 13 板坯連鑄結(jié)晶器電機型號的確定 ................................................................ 13 板坯連鑄結(jié)晶器蝸輪 蝸桿減速機的主要參數(shù)的確定 .......................................... 14 ........................................................................ 15 蝸桿（軸）的強度計算 ................................................................................ 15 精確校核軸的疲勞強度 ................................................................................ 19 第 IV 頁 3. 板坯連鑄結(jié)晶器振動機構(gòu)設計 ............................................................................ 22 結(jié)晶器振動的目的 ................................................................................................... 22 結(jié)晶 器振動類型及特點 ........................................................................................... 22 結(jié)晶器正弦振動理論分析 ....................................................................................... 24 正弦振動的優(yōu)點 ............................................................................................ 24 ................................................................................. 25 正弦振動工藝參數(shù)的確定 ............................................................................ 27 結(jié)晶器非正弦振動理論 ...........................................................................