【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，即同時(shí)裝設(shè)快速電動(dòng)壓下系統(tǒng)和低速液壓系統(tǒng)。電動(dòng)壓下系統(tǒng)的最大速度為 20— 45mm／ s，液壓壓下系統(tǒng)的速度為 1— 3mm／ s，壓下精度可達(dá) 0． 025mm。 由于采用響應(yīng)性能較好的液壓壓下裝置，軋制速度得到提高，板厚公差可小于 0． 1mm。 現(xiàn)代帶鋼熱連軋機(jī)具有軋制速度高、產(chǎn)量大、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。軋機(jī)型式有全連軋、半連軋 (1／ 2 連軋 )和 3／ 4 這軋。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，從加熱爐裝料一直到卷取機(jī)卷取帶鋼都實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制 。這也成為現(xiàn)代帶鋼熱連軋機(jī)發(fā)展水平的一個(gè)主要標(biāo)志。 帶鋼冷連軋機(jī)一般采用 3— 6個(gè)機(jī)架。三機(jī)架帶鋼冷連軋機(jī)國(guó)外已停止建造，只作為二次冷軋機(jī)使用。四機(jī)架帶鋼冷連軋機(jī)主要用于軋制汽車鋼板、五機(jī)架帶鋼連軋機(jī)是目前認(rèn)為性能較為優(yōu)越的帶鋼冷連軋機(jī)。五機(jī)架帶鋼冷連軋機(jī)比四機(jī)架帶鋼冷連軋機(jī)具有更高的軋制速度，可以增大坯料厚度和減小成品厚度，進(jìn)一步擴(kuò)大了品種范圍和提高生產(chǎn)能力。輥身長(zhǎng)度 1700— 2030m m 的五機(jī)架帶鋼冷連軋機(jī)既能生產(chǎn)汽本鋼板，又能生產(chǎn)薄規(guī)格的鍍錫板。輥身長(zhǎng)度 1200— 1450m n1 的開機(jī)架帶鋼冷連軋機(jī)一 般用來生產(chǎn)薄規(guī)格的鍍錫板。 70年代以來國(guó)外投產(chǎn)的帶鋼冷連軋機(jī)絕大多數(shù)是五帆架的。六機(jī)架帶鋼冷連軋機(jī)主要用來生產(chǎn)薄規(guī)格鍍錫板。 皮帶助卷器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 自動(dòng)助卷器 有下列幾個(gè)機(jī)構(gòu)組成 ： 助卷器由擺動(dòng)車架、皮帶、漲緊裝置、擺臂、皮帶、導(dǎo)向輪、液壓缸等組成。 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 助卷器形式有皮帶式與鏈帶式兩大類，每類均有不同結(jié)構(gòu)型式。皮帶式除最常用的水平移動(dòng)方式外還有垂直移動(dòng)式與擺動(dòng)式等。鏈帶式用得較少。 隨著高牌號(hào)有取向硅鋼板生產(chǎn)量的迅速增加 ,解決高牌號(hào)有取向硅鋼板的卷取問題日益突出。高牌號(hào)有取向硅鋼板材料的屈服點(diǎn)、抗 拉強(qiáng)度都比較高 ,不易產(chǎn)生彎曲 ,帶鋼在進(jìn)入卷取機(jī)助卷器時(shí) ,會(huì)將助卷器皮帶鏟斷 ,使硅鋼板帶無法繞纏到卷取機(jī)卷筒上 ,無法實(shí)現(xiàn)張力卷取。采用鏈?zhǔn)街砥魈娲街砥?,實(shí)現(xiàn)了冷軋硅鋼板帶的順利卷取。應(yīng)用鏈?zhǔn)街砥?,以替代皮帶式助卷器 ， 解決由于皮帶式助卷器皮帶的斷裂而不能卷取的問題。 國(guó)外 在 80 年代初就 助卷器液壓系統(tǒng) 開始應(yīng)用 了 電液比例控制 ，到目前已經(jīng)在液壓上得到了大量應(yīng)用。電液比例技術(shù)用于 皮帶助卷器上 ，可以省去復(fù)雜、龐大的液壓信號(hào)傳遞管路，用電信號(hào)傳遞液壓參數(shù)，不但能加快系統(tǒng)響應(yīng)，而且使整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)控制更方便 、靈活。進(jìn)入９０年代后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電液比例控制更進(jìn)一步 “ 智能化＂，電液比例泵和比例閥的應(yīng)用日益增多， 負(fù)荷傳感控制從２０世紀(jì)７０年 {BANNED}始興起，各工程機(jī)械液壓件生產(chǎn)廠商紛紛推出了一系列有關(guān)產(chǎn)品。這種系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性和操縱性，即使不熟練的司機(jī)也能很快適應(yīng)。因此，負(fù)荷傳感控制挖掘機(jī)在發(fā)達(dá)國(guó)家的需求將會(huì)進(jìn)一步上升。 皮帶助卷器 研究的內(nèi)容和方法 平面布置圖，皮帶助卷器的作用 皮帶助卷器 機(jī)組 皮帶助卷器 機(jī)組示意圖如圖 所示 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 皮帶助卷器 機(jī)組 示意圖 助卷器用于協(xié)助卷取機(jī)快速咬入，由 機(jī)架、上臂、下臂、助卷帶以及液壓缸 等組成。 用于冷軋帶鋼的助卷器，采用滑座式全液壓操縱或氣動(dòng)操縱者為多。冷連軋卷取機(jī)卷筒一般無鉗口，卷取帶鋼均由助卷器助卷。精整機(jī)組、重卷機(jī)組和平整機(jī)組等卷筒一般設(shè)有鉗口，對(duì)厚度大于 1 毫米的帶鋼利用鉗口夾住卷取，卷取較薄帶鋼時(shí)則由助卷器卷取。 助卷器根據(jù)卷取機(jī)卷取方向分為上卷式和下卷式。助卷帶貼附在卷筒上的包角應(yīng)略大于 270。 助卷器為全液壓傳動(dòng)。帶鋼端頭即被后進(jìn)入助卷器的帶鋼壓緊在卷筒上而形成第一圈。帶鋼在卷筒上纏繞 3 圈 左右以后，助卷器退回原位，卷取機(jī)即開始張力卷取。 在冷連軋機(jī)組中，卷取機(jī)的卷筒均不采用鉗口，這是因?yàn)楹穸刃∮?0． 25毫米的帶鋼前端不易引進(jìn)鉗口間隙，鉗口也不易夾緊帶鋼，因而需要用助卷器幫助帶鋼卷繞在卷筒上，以便提高軋機(jī)生產(chǎn)內(nèi)蒙古 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 率，縮短輔助操作時(shí)間 。 助卷器主要分為皮帶助卷器和鏈?zhǔn)街砥?。 在工作時(shí)是靠把皮帶張緊，在緊貼在鋼卷上，是鋼板緊緊的貼在芯軸上，然后皮帶與鋼板一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 ，使帶鋼緊貼卷簡(jiǎn)表面進(jìn)行卷繞。待卷繞 2— 3圈之后，帶鋼頭部已被帶鋼裹佳， 此時(shí)助卷器 移出卷筒 。 卷筒上各圈帶 鋼就有足夠的摩擦力，可在較大的張力下繼續(xù)進(jìn)行卷取。 為了更好的設(shè)計(jì)皮帶助卷器 ,應(yīng)按如下內(nèi)容和方法研究 1 下廠收集資料，實(shí)習(xí)有關(guān)設(shè)備，了解生產(chǎn)中存在的問題，查閱與設(shè)計(jì)有關(guān)的資料。 2 制定設(shè)計(jì)方案，對(duì)生產(chǎn)中存在的問題進(jìn)行改進(jìn)，制定合理的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)方案進(jìn)行評(píng)述。 3 對(duì)主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，保證強(qiáng)度和剛度要求。 4 繪制總圖、部分部件圖和零件圖。 5 說明試車要求、潤(rùn)滑方法和油脂，為達(dá)到設(shè)計(jì)功能采用合理控制方案。 6 經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)。 第 2 章 皮帶助卷器裝置 概述 皮帶助卷器裝置 如圖 所示 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 皮帶助卷器的主要零件為 機(jī)架 上臂 上臂液壓缸 下臂 下臂液壓缸 張緊裝置 皮帶 張緊 液壓缸 擺動(dòng)缸 皮帶張緊系統(tǒng) 4組成 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 圖 圖 圖 和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 皮帶助卷器的運(yùn)動(dòng)分析 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 助卷器是配合卷取機(jī)卷板的輔助設(shè)備， 卷取機(jī)開始卷取帶鋼之前 由 擺動(dòng) 缸 8使擺動(dòng)輥靠向卷筒。在皮帶 張緊 缸 的 作用下 是皮帶皮 帶張緊 ， 再由上臂液壓缸 7和下臂液壓缸 5的作用下使上下臂包裹住鋼卷。 卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，皮帶與卷筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)。帶鋼頭部通過導(dǎo)板進(jìn)入卷筒與皮帶之間，使帶鋼緊貼卷簡(jiǎn)表面進(jìn)行卷繞。待卷繞 2— 3圈之后，帶鋼頭部已被帶鋼裹佳， 此時(shí)助卷器 移出卷筒 。 卷筒上各圈帶鋼就有足夠的摩擦力，可在較大的張力下繼續(xù)進(jìn)行卷取。 先由上臂液壓缸 7下臂液壓缸 5的收縮動(dòng)作使上臂 下臂 6離開鋼卷， 再由擺動(dòng)缸 8使機(jī)架 1離開卷筒回到初始位置并且在皮帶 張緊 缸 作用下是皮帶放松回到初工位，整個(gè)卷曲動(dòng)作完成。 皮帶助卷器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 皮帶 助卷器其實(shí)是一套擺臂系統(tǒng) ,通過幾個(gè)擺臂的運(yùn)動(dòng)來使助圈器運(yùn)動(dòng)完成工作 。并且此助卷器為懸臂式助卷器，比較節(jié)省空間方便布局。 機(jī)架等主要零部件材料的選擇 機(jī)架、上臂、下臂、張緊片均采用 45 鋼，調(diào)制處理 2360 mmNs ?? ，由下表可知： 主要部件的許用應(yīng)力 上臂的許用拉力，據(jù)公式 272~1205~3 mmNsp ?? ?? ，可取 296 mmNp ?? 則上臂的許用彎曲應(yīng)力 2b 96 mmNp ?? 許用切應(yīng)力 N/mm96p ?? 下臂、機(jī)架的許用拉力，據(jù)公式 ，可取 296 mmNp ?? 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 ，可取 N/mm96p ?? ‘ 張緊臂 的許用拉力，據(jù)公式 272~1205~3 mmNsp ?? ?? ，可取 296 mmNp ?? 則上臂的許用彎曲應(yīng)力 2b 96 mmNp ?? 許用切應(yīng)力 N/mm96p ?? 第 3 章 助卷器的 設(shè)計(jì)計(jì)算 驅(qū)動(dòng)型式：液壓缸驅(qū)動(dòng) 液壓缸最大壓力： 40MPa 液壓站主泵壓力： 120MPa 上臂液壓泵 行程 400 下臂液壓缸 行程 400 張緊液壓缸 行程 400 擺動(dòng)液壓缸 行程 600 帶鋼從導(dǎo)板通過助卷機(jī)卷繞在卷取機(jī)的卷筒上。助卷器的工作，取決于帶鋼厚度、卷筒直徑和卷第一圈時(shí)所加的壓力。第一圈卷得越緊，以后鋼卷就卷得越好，否則帶鋼在助卷器中會(huì)產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。帶鋼經(jīng)軋制后，材料要強(qiáng)化，這將直接影響帶鋼的助卷。假設(shè)帶鋼進(jìn)料厚度為 0h ，出料厚度為 h，則壓下率 ? 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 ? ?00hhh? 100% (31) 對(duì)于普通碳素鋼，材料強(qiáng)化后的屈服極限 S? 與壓下率關(guān)系 :壓下率越大，屈服極限S? 越大。帶鋼插入助卷器，在開始卷繞第一圈時(shí)，帶鋼頭總會(huì)翹起一段其長(zhǎng) 度為 L，在第二圈時(shí)才把這帶鋼頭壓下去。卷取機(jī)卷筒上帶鋼的應(yīng)力狀態(tài)示于圖 ，帶鋼彈性區(qū)域高度為 1h 。 圖 帶鋼力矩 M 帶鋼力矩 M 21 MMM ?? (32) 式中 1M 處于 1h 范圍內(nèi)，即彈性狀態(tài)的力矩； 2M 處于 h 2h 范圍內(nèi)，即塑性狀態(tài)的力矩； 施加徑向壓力，使帶材與卷筒間產(chǎn)生摩擦力。因此，帶材在較短的時(shí)間里建立起張力，并可實(shí)現(xiàn)張力卷取。所以，皮帶的張力值直接決定了助卷器的工作效果。 皮帶助卷器設(shè)計(jì)參數(shù)：鋼板厚度 鋼板寬度 9601500mm 鋼卷直徑 9001900mm 重量 500028000kg 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 彈性模量 ? 帶材的屈服極限 570N/mm 帶材彎曲力矩的計(jì)算 由彎曲變形理論可知，矩形斷面材料彈性彎曲變形的最小曲率半徑 : w? 為 E=69kN/mm178。 H= s? =570N/mm178。 w? =s?2EH = 151= 5702 4? ?? (33) 式中： E 為彈性模量 H 為帶材厚度 s? 為帶材的屈服極限 在卷取時(shí)， 原始曲率 率半徑 0r =? ，則彎曲曲率半徑等于卷筒半徑 R(? =R)。 若 w??? 被彎曲帶材將發(fā)生完全彈性彎曲變形。 即EJMR111( 0 ??? ）?r (34) R=450mm B=1000mm 則 M = REBH123 = 45012 4? ??? =744kN/mm (35) B為帶材寬度 R 為卷筒半徑 若 ? w? ，帶材在外力作用下將發(fā)生彈塑性彎曲變形 (圖 )，這時(shí)的反彎力 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 0z?? 1r1 1E0s??? .530614501168245???=1325 (36) dF2dFz2M 2Hz s2z0 0s 00 ?? ???? ??z (37) 02Hz20 s0s dF2dFz2[00 zzz z ?? ?? ?? 172990017229900172451334 2[245 231720 0 ??????? ?? z =744 當(dāng) 0r =? 時(shí) 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 ]1r12EH2(31 [14BHM 20ss2s ）??????? (38) 助卷器能正常工作，則皮帶產(chǎn)生的彎矩 pM ，應(yīng)滿足 : pM M 皮帶產(chǎn)生的 彎曲 力矩 M，的計(jì)算 為帶頭進(jìn)入助卷器時(shí)的受力情況。因 RH，所以在計(jì)算彎矩時(shí)可略去 H 圖 即 pM = ?TLcos (39) 2190 ??? ??? 。 1? = RLtg1? = 4501400tg1? =27176。 (310) 2? =221 LRRcos ?? =221 14 00450450c os ?? =24176。 (311) 將 ? 帶入 (39)得 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 pM = ）（ 2211 LR Rc osRLtgT L s i n ?? ?? (312) =40 （ ++ 13945） =36894 pM M 因?yàn)?pM M T）（ 2211 LR Rc o sRLtgL s i nM???? (313) 設(shè)皮帶選取張力為 pT =KT 式中 K為計(jì)算系數(shù) K= ?。?計(jì)算時(shí)，帶頭未能彎曲部分的長(zhǎng)度 L，視 帶 材的薄厚取 20 一 50mm。在 H2mm 時(shí)取 偏低值， H2mm 時(shí)取偏高值。 圖 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)本科生畢業(yè)