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1、内蒙古科技大学毕业设计（毕业论文）摘要本设计题目为中间包小车，驱动形式采用了交流电动机驱动，转速可调，结构形式为门型。它的作用是支承、调整、运输、更换中间包。它的工艺要求是小车结构有利于浇铸、捞渣和烧氧等操作；能在浇铸过程中前后调节水口中心线位置，并且能自动升降，以便于中间包的装卸。主要运用在了连铸机浇铸平台上，将准备好的中间包从准备的位置运输到浇铸位置，利用纵、横向微调和升降机构，使中间包水口对中并插入到结晶器中进行浇铸。升降机构的驱动方式有两种：电动，液压传动。车上设有中间包称量装置，每台中间包都配备四个测力传感器，利用压力变化时引起磁性材料导磁率变化输出的电信号与压力（重量）成正比，以显
2、示中间包内钢水的重量。选用测力传感器的容量取决于中间包满罐的总重。其主要参数：中间包小车的开进工作速度2-20m/min；升降机构用电动机驱动，丝杠螺母的结构，升降的高度为470mm，行走机构行程为16400mm，对中行程为150mm，最大承载能力为50t。本文包含了绪论、设计计算、结论三部分。绪论部分简述了中间包车的各个主要部分的特性、技术要求和中间包小车的问题与改进措施。设计计算部分主要对设计参数及强度的校核。结论部分主要是对整个设计过程进行的小结。关键词：交流电机驱动；电动提升；中间包车；门型；设计计算。IAbstractThis design titled tundish car, d
3、rive form using AC motor drives, speed adjustable, structured as door type. Its role is to support, adjustment, transport, replacement tundish。It is the technological requirements of the car structure is conducive to casting, slag and burn oxygen and other operations; Can be adjusted before and afte
4、r the casting process outlet centerline, and can automatically lift, In order to facilitate loading and unloading of the tundish。Mainly used in the continuous casting machine casting platform, The tundish ready transportation from the preparation position to the casting position，The use of longitudi
5、nal, transverse fine-tuning and lifting mechanism, The tundish nozzle on and inserted into a crystallizer for casting。Lifting mechanism driven in two ways: electric, hydraulic。The car has a tundish weighing device, Each package comes with four intermediate force sensor，Changes caused by the pressure
6、 change in magnetic permeability of the output signal and the pressure (by weight) is proportional，To display the weight of molten steel in tundish。Optional load cell capacity depends tundish full tank total weight.The main parameters: the car drove into the tundish working speed 2-20m/min；Motor dri
7、ven lifting mechanism, screw nut structure. Lifting height of 470mm，Walking mechanism stroke 16400mm；On the stroke of 150mm，Maximum load capacity of 50t。This article contains an introduction, design calculations, the conclusion of three parts。Introduction section outlines the middle of each of the m
8、ajor part of the car features, technical requirements and tundish car problems and improvement measures。Design calculations for some of the major design parameters and strength check。Conclusion part is a summary of the whole design process。Keywords: AC motor drive; electric hoist; intermediate chart
9、ered; door type; design calculations. II 目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1 概要11.1.1 中间包小车设计的技术要求11.1.2 中间包小车的形式21.2 中间包小车的结构及特性41.3 中间包车车体的静力学分析91.4 中间包小车的问题与改进措施10第二章 行走机构的设计计算122.1 轮压计算122.1.1 车轮的计算及其校核132.2 运行阻力的计算142.2.1 运行时的摩擦阻力的计算152.2.2 轨道梁弯曲变形引起的附加阻力152.2.3 电缆拖链的阻力152.2.4 启动惯性力阻力162.2.5 运行阻力162.3.1 运
10、行径功率的计算172.3.2 启动功率172.4 电机的确定172.5 传动机构速比确定182.6 减速器，联轴器的选择19第三章 升降装置计算203.1 电机功率的确定203.1.1 提升机构负荷的计算203.1.2 电机功率的确定213.1.3 丝杠轴向力的计算213.2 杠的选择与计算223.2.1 滚珠丝杠的选择223.2.2 滚珠丝杠的主要几何尺寸的计算223.2.3 丝杠滚珠螺母的主要尺寸计算243.2.4 丝杠力矩计算及校核253.3 升降装置电机的选择273.3.1 每台电机功率的计算273.3.2 电机的选择283.4 蜗轮蜗杆的设计和计算283.4.1 蜗轮蜗杆的尺寸计算2
11、83.4.2 蜗轮蜗杆的强度校核313.4.3校核同步轴353.5 联轴器的选用36第四章 参考文献37第五章 总结39IV第一章绪论1.1 概要中间包小车是用于支承、调整、运输、更换中间包的设备。它的工艺要求是：运行迅速，停位准确，易于调整水口与结晶器的相对位置。用一般水口时，它的作用是既要尽量减小二者间的距离，又要便于观察结晶器内的纲液面，小车结构有利于浇铸、捞渣和烧氧操作；主要用在连铸机浇铸平台上，将准备好的中间包从准备的位置运输到浇铸位置，利用纵、横向微调及升降机构，使中间包水口对中并插入到结晶器中进行浇铸。在浇铸前，小车载着烘烤好的中间包开进至结晶器上方，使中间包水口对准结晶器中心或
12、者结晶器宽度方向上的对称位置。浇铸完毕或者发生事故而不能继续浇铸时，它载着中间包迅速离开浇铸位置，进行换包或者事故处理。1.1.1 中间包小车设计的技术要求中间包小车不同于一般的小车，生产工艺中对中间包小车的主要要求是：运行迅速，停位准确，易于调整水口与结晶器的相对位置。用一般水口时，它的作用既要尽量减小二者间的距离，又要便于观察结晶器内的钢液面。中间包小车运行机构配置方案的选用，应该以和结晶器不发生干涉为基准条件。它的运行机构主要有单侧驱动，双侧集中驱动和两侧单独驱动三种方式。设计小型中间包小车时，可采用单侧驱动。设计大型中间包小车时，最好采用两侧单独驱动。对于悬臂式中间包小车运行机构配置方
13、案的选择也比较方便，通常采用低速轴传动。所以对中间包小车的技术要求如下：1） 能够在准备和浇铸位置之间运载和支承中间包。车架结构必须要有具有足够的强度和刚度，充分考虑热辐射及钢花喷溅的影响，保证在热负荷下，各机构的工作性能良好，特别是当车体装有液压装置时，液压元件和管线应配有可靠的防护措施。2） 便于中间包的装卸，和对中间包的观察及操作。中间包小车的结构设计要便于操作和人员靠近结晶器，以便观察结晶器的液位和保护渣，水口烧氧和塞棒开闭等必要的操作。此外还应保证中间包的吊装和就位的方便简单。3） 中间包的水口与结晶器的上口对准方便。要求中间包水口与结晶器的对中时方便灵活，所以除了设置慢速行使机构实
14、现纵向对中，还应该设置横向微调机构实现横向对中。4） 当采用保护浇铸和自动控制的时候，应有升降和称量中间包的装置。5） 能够快速更换中间包。要求中间包小车迅速运行，准确停位，安全可靠，以便于实现中间包的快速更换和中间包水口与结晶器的对中。因而中间包小车一般都设有快慢两种运行速度和两种驱动设置，当一台出事故，另一台仍能继续维持工作。1.1.2 中间包小车的形式 按照中间包升降装置分类，有升降式和普通式；按照车传动方案分类，有集中和分散传动两种，后者每个主动轮都设有一套传动装置；按中间包水口相对中间包车主梁的位置及中间包运行轨道的分布方式分为门型。半门型和悬臂式三种形式，其中主要以悬臂型和门型为主
15、。1） 门型中间包小车门型中间包小车的主要特点是，浇铸时中间包水口位于小车主梁之内。即结晶器位于小车运行轨道之间。因而重心稳定，易于实现中间包升降，但对结晶器内钢液面的观察和有些操作不方便。如下图：图12） 半门型中间包小车为了方便于操作人员靠近结晶器，出现了半门型的中间包小车，门型中间包小车与半门型中间包小车的主要区别在结晶器内弧侧的轨道不是布置在浇铸平台面上，而是布置在浇铸平台上方的轨道梁上，因而空出了浇铸平台的面积，改善了操作条件，在半门型的基础上有的还把中间包小车的两条轨道均设在浇铸平台操作区上方的钢结构梁上，呈架空布置，使浇铸平台得到充分利用，但这种布置须要增设专用的轨道梁，而且增加了造价，现在很少用。3） 悬臂型中间包小车悬臂型中间包小车的主要特点：中间包的水口位于小车主梁之外。其中间包悬置于车体之外，小车两条轨道均布置在结晶器外侧。其结构简单，但小车承受偏心载荷，稳定性较差。一般需要增加配重或者在外侧车轮上部增设一种护轨以平衡小车的倾翻力矩。采用这种形式的中间包小车，车体必须要位于结晶器的外弧侧，中间包的水口探出车外，以便于操作人员接近结晶器方便操作。采用这种形式的小车去浇铸时，小车位于结晶器的一侧，方便观察结晶器内的钢液面和浇铸操作。如下图：图21.2 中间包小车的结构及特性
