【正文】 ，故選用擺動油缸可以實現(xiàn)這樣的運動。 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。~720176。范圍內(nèi)選擇，擺動公差和精度可以訂購油缸時具體去要求。在 p=16MPa 時，其轉(zhuǎn)矩為 59496Nm。 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 ? 因為標準聯(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。 鍵的強度校核 鍵的類型可根據(jù)連接的結(jié)構(gòu)特點，使用要求和工作條件來選定。鍵的尺寸（鍵寬b,鍵高 h）按軸的直徑 d 由標準中選 定；鍵的長度 L 可根據(jù)輪轂長度來確定，輪轂長度一般取（ ~2） d，鍵長等于或略小于輪轂長度，導(dǎo)鍵按輪轂長度及其華東距離而定。鍵的尺度還需符合標準規(guī)定的長度系列。普通平鍵用語靜連接，靠側(cè)面?zhèn)鬟f運動和轉(zhuǎn)距，倆側(cè)面是工作面，鍵的是行表面和輪轂底面留有間隙。平鍵連接結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，加工容易，對中性好，應(yīng)用廣泛。 選用 C型鍵，（ GB/T 10962021） ,與下端聯(lián)軸器連接處的鍵的尺寸 bhL=4022180,與上端聯(lián)軸器連接處的鍵的尺寸為 bhL=4525200。 查表得： 鍵上尺寸的極限偏差 b=45 極限偏差為 ? ， h=25 極限偏差為 ? 軸上尺寸的極限偏差 b 的極限偏差為 ? , t t2的極限偏差為 ? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 24 因兩鍵都是與聯(lián)軸器相連，且軸頸一致，故只需校核下端鍵即可。 下式中 pp 150MPa?? 。 鍵連接處傳遞的轉(zhuǎn)矩 T 為 P 1 5T 9 5 5 0 9 5 5 0 1 9 1 0 0 N m2 n 2 3 .7 5? ? ? ? ?? 對于上端聯(lián)軸器有： PP2T /d 2T 2 19 10 0= = = = 1. 31 MPa [ ]l K dl K 18 0 13 5 12?? ? ??? 對于下端聯(lián)軸器有： 2 T / d 2 T 2 1 9 1 0 0 1 .1 7 M Pa [ ]l K d l K 1 6 5 1 8 0 1 1?? ? ? ? ? ? ??? 式中 P? — 鍵工作表 面的擠壓應(yīng)力（ MPa） K — 鍵與輪轂的接觸高度， mm, hK 2? []P? — 許用擠壓應(yīng)力（ MPa）由參 [3]表 10—1 得 []P? =30MPa d— 軸的直徑（ mm） T— 轉(zhuǎn)距 （ Nm） l— 鍵的接觸尺度（ mm）此處 l =Lb 鍵連接強度滿足要求。 聯(lián)軸器的選用與校核 JM系列膜片聯(lián)軸器的主要特性 ： 補償兩軸線不對中的能力強，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。 具有明顯的減震作用，無噪聲，無磨損。 傳動效率高，可達 ％。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 25 適應(yīng)高溫（ 80+300）和 惡劣環(huán)境中工作，并能在有沖擊、振動條件下安全動行。 結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小、裝拆方便，不需潤滑。 能準確傳遞轉(zhuǎn)速，運轉(zhuǎn)無轉(zhuǎn)差，可用于精密機械的傳動。 JM系列膜片撓性聯(lián)軸器廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、石油、化工、電力、船舶、起重運輸、紡織、輕工、農(nóng)機、印刷機械和水泵、風(fēng)機、機床等行業(yè)的機械設(shè)備中傳遞動力。因此選用《機設(shè) 手冊 》 2 表 6231 的 JM I 16 型聯(lián)軸器， 其公稱轉(zhuǎn)矩 nT? 40000Nm， 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 強度 一定滿足要求。 至此，該 集卷站 最關(guān)鍵部件的設(shè)計計算與校核均已進行完畢，從 擺動油箱、主軸 到芯棒 、聯(lián)軸器以及鍵等的強度均符合要求負載的工作特性，有些部件甚至遠遠大于普通的安全系數(shù)，這其實適用了現(xiàn)代化線材生產(chǎn)多樣化的要求。它可以隨著市場需要的變化對各種線材進行高效率的 集卷 。與此同時，也提高了線材生產(chǎn)的安全線水平。這一部分是本次畢業(yè)設(shè)計的主題部分。它是緒論的具體化，深入和延伸，以下將對一些日常維護作一些 簡明的敘述。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 26 第三章 集卷 器 的 技術(shù)問題與改進 雙臂芯棒式集卷 器 近幾年來在高速線材軋機生產(chǎn)線上已得到了廣泛的應(yīng)用。隨著高速線材軋機的發(fā)展，對集卷 器 時要求也越來越高。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，方便運輸，這對大盤卷很有意義。因此，在集圈 器 的設(shè)計中應(yīng)根據(jù)工藝要求相應(yīng)地增設(shè)一些輔助設(shè)施。使集卷 器 能更好地滿足生產(chǎn)要求。 雙芯棒集卷 器 存在的主要問題及改進 1)在雙芯棒集卷 器 中，鼻錐晃動是影響生產(chǎn)的常見問題之一，其產(chǎn)生的原因須從結(jié)構(gòu)、制造、安裝、使用等多方 面分析并針對性的采取改進措施，徹底解決問題。 2)可伸縮的雙芯棒，原設(shè)計是一種理想的追求，但由于結(jié)構(gòu)空間太緊讀，機構(gòu)復(fù)雜，使用證明并不理想。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荷。查閱資料證明，固定芯棒是一種較使用的選擇。 原雙芯棒在旋轉(zhuǎn) 180176。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、鏈輪及連桿機構(gòu)在雙芯棒回轉(zhuǎn)過程中靠偏心形成。但是由于轉(zhuǎn)架內(nèi)部空間位置太緊湊，布置這兩套機構(gòu)以及裝、拆都很困難，而目這 些機構(gòu)不好用，常出問題影響生產(chǎn)。國內(nèi)有些鋼廠線取消了上述伸縮機構(gòu)，把雙芯棒改成固定結(jié)構(gòu)。原來芯棒在垂直位置張開是為接卷時把線卷撐開 。而在水平位置縮回是為了讓開運卷車托卷盤的上升運動。把芯棒的 260mm 尺寸改成固定的310mn,使用證明效果很好。這一改動取消了 30 余種零件，重量減輕 900 多公斤，簡化了機構(gòu)，使轉(zhuǎn)架及雙芯棒的回轉(zhuǎn)慣量減小，減輕了擺動油缸的工作負荷，避免了頻繁的事故停機，提高了作業(yè)率和線材產(chǎn)量。 3)傳動軸是雙芯棒回轉(zhuǎn)機構(gòu)的中樞元件，該軸所有的改進都為了便于拆裝、維修和內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 27 使用方便，對這一重要傳動元件 的合理改進，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 該軸兩斷面直徑分別為 140mm和 700mm，尺寸懸殊太大，鍛造困難。如將其分成軸和圓盤兩體分別鍛造和熱處理，局部加工之后熱裝成一體，再精加工，這樣其鍛造和加工都很方便。實踐證明只要熱裝前軸和孔的過盈量選擇合適，這是一個易行、經(jīng)濟、適用的辦法。 為了使傳動軸與擺動油缸好裝、拆，設(shè)計了帶矩形花鍵的傳動軸，采用此軸，必須把與軸相配的擺動油缸上直徑 140mm孔也改成同類矩形花鍵結(jié)構(gòu)。實用證明兩者匹配裝、拆方便。 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。要想拆、裝或更換擺動油缸、法蘭盤及傳動軸，都因設(shè)備結(jié)構(gòu)限制，必須從拆雙芯棒開始 ~轉(zhuǎn)架 ~和轉(zhuǎn)架一起抽出傳動軸 ~再拆下擺動油缸。 所以關(guān)于便于拆、裝的改進有待研究。 高線設(shè)備的潤滑與維護 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， 包鋼集團使用的高速線材生產(chǎn)線，軋制速度達到 105m/s。生產(chǎn)線由加熱爐、 初軋、中軋、預(yù)精軋、精軋、吐絲機、打包機等組成。由于軋制速度高，因此機件磨損較快，而磨損與潤滑條件密切相關(guān)。 一、建立科學(xué)的潤滑管理體系 高速線材軋鋼生產(chǎn)線潤滑設(shè)備是技術(shù)含量很高的現(xiàn)代潤滑 控制系統(tǒng)，其正常運行是軋鋼生產(chǎn)線正常運行的重要保證。因此建立液壓潤滑設(shè)備管理技術(shù)體系就非常重要。軋機各部位液壓潤滑系統(tǒng)應(yīng)做好開機前的檢查工作和運行期間的巡回檢查。預(yù)防性檢查和維護記錄分析是判斷軋機設(shè)備是否完好和防止液壓潤滑設(shè)備劣化和突發(fā)故障，以及制訂維修計劃的重要依據(jù)。液壓潤滑設(shè)備的劣化會使其技術(shù)性能下降，精度降低及壽命縮短。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。劣化的形式有使用劣化、自然劣化、偶然劣化三種。 二、油液凈化是保證設(shè)備正常運行的核心環(huán)節(jié) 高速線材設(shè)備的精軋機部分軋制速 度可達 120m/s，軋輥轉(zhuǎn)速超過 10000r/min，要求潤滑系統(tǒng)必須充分滿足高轉(zhuǎn)速機械零件的潤滑條件，除油品性能、油液流量、油溫等基本條件外，油液清潔度要達 NAS7~NAS6級。精軋機潤滑系統(tǒng)油液黏度高，流量大，污染物多，又有冷卻水隨時可能浸入，導(dǎo)致潤滑油污染度增加，這種工況在我國傳統(tǒng)冶金軋制領(lǐng)域中是不多見的。這樣的系統(tǒng)與常規(guī)液壓系統(tǒng)有質(zhì)的區(qū)別，要通過過濾達到高清潔度，一般液壓濾芯難以承擔(dān)。為保證軋機的可靠運行，我們選用精軋機專用 FUTAN濾芯和新型過濾工藝技術(shù)，以確保油液清潔度。多年來，我國冶金設(shè)備一般 采用玻璃纖維濾材制造的濾芯，其中的添加固化劑與潤滑油不相容，會使油液潤滑性變差，壽命縮短，剝落的玻璃纖維還污染油液，損傷油膜軸承的油膜。 FUTAN濾芯是國內(nèi)針對精軋機潤滑系統(tǒng)特殊工況研制出的專用濾芯 ,用現(xiàn)代高分子材料制作而成 ,能有效解決上述問題。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工況要求 ， 保證了精軋機多年來穩(wěn)定可靠地運行 。 具體到本次設(shè)計的集卷器，芯棒的托盤和支撐架之間要有相對摩擦，因此就要發(fā)生磨損，在中間加入潤滑劑，可以避免金屬直接接觸，減少摩擦磨損，還可以減少熱量的產(chǎn)生和零件生銹，因此潤 滑必不可少綜合各種因素，潤滑方式采用噴油潤滑。這種不僅潤滑了托盤，而且及時降溫。這樣可以大大改善了工作狀況，確保運轉(zhuǎn)正常及延長預(yù)期的壽命。 因為線材的扎制速度高達 120m/min，可想而知，分離爪動作頻繁，回轉(zhuǎn)點需保障足夠的潤滑，從 圖 2 可以看出需要引出 12 個潤滑點。為保證軸承的使用，圖 3 需要均勻引出留個潤喝點。美國 MORGAN 公司設(shè)計的是通過油杯給各潤滑點進行單獨潤滑。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 29 從圖 圖 3 可知潤滑點共有 18 點，由于 集卷筒動作周期短，動作頻繁，且集卷溫度最高達 600℃ ，各動作回轉(zhuǎn)點需要及時潤滑，且集卷筒的機組布置中處 在地平面以下，實際連續(xù)生產(chǎn)過程中，操作人員根本沒法接近設(shè)備，更無法定期給各潤滑點注油。只能等到停產(chǎn)或是設(shè)備檢修時方可實現(xiàn)潤滑，這將使設(shè)備得不到及時的維護，而使壽命減少。操作人員的勞動強度也增大。 針對如上問題進行重新設(shè)計，利用雙線分配器作用設(shè)計出新型集卷筒潤滑形式。雙線分配器用于雙線式集中潤滑系統(tǒng)中，在兩條供油管交替的供油壓力作用下，并且直接由供油的壓力推動活塞排油，完成向各個潤滑點定量分配油脂的功能。其潤滑結(jié)構(gòu)形式如圖 14，將潤滑油脂從潤滑泵中泵出經(jīng)過管路進入兩個雙線分配器，兩個雙線分配器均有六個出油口， 其中一個直接供給布卷器的六個潤滑點；另一路先供給六個閥塊，再由閥塊分別供給 18 個潤滑點。 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)點是 :① 壓力高、流量大、油脂輸送距離遠同時實現(xiàn)多點供油 。② 自動化程度高，系統(tǒng)不需要人工操作 。③ 集中潤滑比手工加油節(jié)約油脂 60%70%；① 減少設(shè)備的磨損，軸承壽命可延長 4 倍 10 倍 。⑤ 停機率減少，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。 高線設(shè)備存在機列多、輥道長，通過以上分析可以看出，集中潤滑對其具有很好的實用性，對提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長設(shè)備壽命，減少工作強度都有一定益處。 設(shè)備的維護和管理 集卷 器 的自動 化 控制系統(tǒng) 高線的精整區(qū)是指吐絲機以后到卸卷站的全 部設(shè)備，一般包括斯太爾摩輥道