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1、武汉科技大学本科毕业设计本科毕业设计题目：精轧线卷取机卷筒设计学 院:机械自动化学院 专 业:机械类 学 号: 学生姓名:指导教师:日 期:二一七年六月摘 要卷取机是轧钢生产过程中的常用设备。随着社会进步、经济发展，工业生产中对轧钢生产的质量要求越来越高，现如今的精轧线就是为了满足社会需要而产生的。我们知道，提高钢带质量不仅要求钢铁冶炼水平要提高，而且要求轧钢机械更加优化合理。这次设计是精轧线卷取机卷筒设计。首先，选择卷筒类型的设计方案。说明书中对不同类型的卷筒做了比较，根据我们涉及要满足的要求，最后确定选用的结构是四棱锥式卷筒。用液压缸带动斜楔轴轴向动作，实现卷筒的胀缩动作。为了使加工方便，
2、同时保证主轴足够大的强度，本设计对椎体做了改进。直接将四棱锥体加工在主轴上，和主轴成为一体。并且为了润滑方便，在四棱锥轴的每个表面都开有润滑油槽。本设计的优点在于，保证了足够大的轴径，提高了轴的强度。设计主要对四棱锥受力进行了分析，对轴和轴承等支撑零件进行了校核。在扇形板和棱锥轴表面采用优质润滑。 关键词： 精轧线卷取机；四棱锥胀缩；液压钳口IAbstractThe coiler is a common equipment used in the rolling process. With the social progress, economic development, industria
3、l production of steel production quality requirements are getting higher and higher, now the finishing line is to meet the needs of society arising. We know that improving the quality of steel not only requires the level of iron and steel smelting to be improved, but also requires rolling steel mach
4、inery more optimized and reasonable. This design is the finishing line coiler reel design.First, select the design of the reel type. The manual compares the different types of reels, and according to the requirements we have to meet, the final selection of the selected structure is a quadrangular py
5、ramid. With the hydraulic cylinder to drive the wedge axis axial action, to achieve reel expansion and contraction action. In order to facilitate processing, while ensuring that the spindle is large enough strength, the design of the vertebral body to do improvements. Directly to the quadrangular py
6、ramid processing in the spindle, and the spindle into one. And for lubricating convenience, there is a lubricating oil groove on each surface of the quadrangular pyramid shaft.The advantage of this design is that it ensures a sufficiently large shaft diameter and improves the strength of the shaft.
7、The design of the four pyramid force was analyzed, the shaft and bearing support parts were checked. In the fan-shaped plate and pyramid shaft surface with grease lubrication.Keyword: Finishing line coiler; dilations quadrangular pyramid; hydraulic jawsII目 录1 绪论11.1 选题的背景和目的11.2 带钢卷取机国内外发展21.3 卷取机的内
8、容和方法2 1.3.1 冷轧机组平面布置图2 1.3.2 卷取机的类型和特点32 方案的选择与分析92.1 选型原则10 2.1.1 卷筒的样式10 2.1.2 钳口型式112.2 机构组成及工作原理11 2.1.1 四棱锥卷筒介绍11 2.1.2 液压式钳口介绍113 卷筒的设计计算133.1 卷筒直径与卷筒长度133.2 计算卷筒的当量半径133.2 卷筒径向压力的计算143.3 卷筒的强度条件153.4 卷取张力的计算163.5 卷筒胀缩机构受力分析16 3.5.1 受力分析卷取工作时的收缩16 3.5.2 受力分析卸卷时的卷筒缩径183.6 轴向胀缩液压缸行程计算193.7 胀缩缸直径
9、的计算203.8 心轴的校核21 3.8.1 作出心轴的计算简图213.9 轴的计算简图26 3.9.1 作出轴的计算简图264 轴承计算304.1 轴承的寿命计算30结论32参考文献33致 谢34III1 绪论1.1 选题的背景和目的 冷轧机组卷取机是一种大型轧钢生产设备，主要用于冷轧带钢的生产，在轧钢生产中有重大作用。其主要作用是将轧制的很长的冷带钢卷成卷，经过卷取机卷成后的带钢卷，体积规整，占用空间小，维护简单，在生产过程中有着其他卷取机所不具有的的优点。现阶段冷轧带钢生产技术含量越来越高，卷取机向高速度、大卷重方向发展，因此对卷取机的要求也越来越高，而卷筒作为卷取机中重要的组成部分，他
10、的重要性更为明显。现阶段的轧钢机械中，卷筒式卷取机凭借着上述所说的优势非常广泛地应用在各项大型生产设备之中。无卷筒式卷取机，只适用于行程不长的轧制过程，这样子的局限性出自无卷筒卷取机的本身，在他设计之初就只是用来轧制较短的钢板。卷取机卷筒为什么要做成是悬臂式的原因一直是我们在学习卷取机的过程中容易忽略的问题。经过我的考察发现，这样子是为了能够从卷筒上卸下钢卷，。但是由于卷筒工作过程中经受着很大的工作受力，又因为运动过程中不可避免的有磨损，磨损又可能带来某些不可知的损耗，在这样的情况下我们必须保证卷轴的强度，和刚度。机智的工人们和工程师们在无数次实践中发现除增大卷筒轴尺寸外，还可以在在卷筒可以活
11、动的那一段设置活动支撑。冷带钢卷取机根据数值的区别，一般分为两种：一种是用于粗整的大张力卷取机，一种是用于精整的精整卷取机。大张力卷取机一般用在可连轧机、平整机等许多种类的轧机。精整卷取机则主要用于一些列金属表面处理技术较为复杂的生产机组。四棱锥卷筒卷取机，八棱锥卷筒卷取机，实心卷筒卷取机及弓形块和四斜楔卷取机是根据卷取机的结构特点而区分出来的。实心卷筒卷取机经过特殊的工艺之后获得了其他的生产设备所不具备的高强度，所以经常被用来做几乎和大张力卷取机一样的工作。弓形块的在牺牲了高强度之后具备了较为简单的生产结构，一般用来做和精整卷取机一样的工作。 而另一种不能被忽视的可逆式冷轧机，由于可逆式所带
12、来的不可避免的承受压力大，最大甚至可以达到五百千牛。 这也是为什么要设计卷取机的原因。卷筒对于卷取机来说非常重要，所以我们在对卷筒设计时，我们要确定好卷取机的各个结构参数，并且在设计过程中，最好是凭借参考资料上的公式来确定数据，来保证设计的准确性，为以后工作打下良好的基础。1.2带钢卷取机国内外发展 冷带钢卷取机有着热带刚卷取机所不具备的功能，它是一种比较方便建造的卷取机，只需要工厂提供合适的空间就能够建造并满足其要求。随着现代化工业的发展，越来越多的新型设备需要更多种类的钢材，这些都在呼吁卷取机进行改革。一个明显的例子就是在原有的卷取机基础上，我们采用八棱锥扇形块卷筒。这样做的主要目的是让钢
13、卷可以保持圆形。 在这里，对于钢版头我们要采取夹紧的机构。对于卷筒采用胀缩的形势，才能最大限度地保证卷取工艺符合我们的设计要求。卷曲质量也会得到充分的保障。也使得卷取机卸载和夹紧变得更加顺畅自如，不会受到其他无关紧要的因素的干扰。多年以来，液压伺服系统得到了充分的利用。是为了使卷取机的位置能够自己进行一定的调整。使板的边缘平整度得到充分的保障。 多年以来，卷取机进行了一代又一代的改进，使得胀缩机构越来越多，现如今，两段以上居多，张缩量已经达到了一定程度。就在刚才，新一代的卷筒已经被世人所熟知，这种类型的卷取机的牛逼之处在于，它的直径会自行进行调整。伴随着压力的变化，它的直径会自行进行适当的调整
14、，使得整个机械系统运行得当。有效避免了由于带钢重量而对卷筒产生的损伤。也不会对带钢的卷取产生什么负面影响，其生产效率和产品质量也得到了保障。1.3卷取机的内容和方法1.3.1冷轧机组平面布置图具体布置如图1.1所示图1.1 1700冷轧机组平面布置示意图这种冷轧机是单向运行的，整个装置设有两个滚轮，可以进行连轧。其工作过程可分为一下几个步骤，首先钢卷被起重机构吊运过来，将打捆好的钢卷拆开，然后再用伸直机械械把钢卷的头部弄平整。整个过程有以下几部分组成，首先是拆卷机送带，拆卷机带动钢带转动，使得需要卷取的钢带通过机前压板。然后钢带进入四辊轧机，经过轧机加工后钢带被送入卷取机。到达卷取机的带钢头部
15、伸入卷取机的钳口，钳口夹紧钢带头。卷取几圈以后，在柱塞液压缸的作用下卷筒胀径、压板压紧。而后开始轧制工作，整条钢带轧制一次后，由卸卷小车卸卷后送回拆卷机部份。返回卸卷机的钢带卷再重复前面的加工轧制过程。这种轧制方式一共要重复一次，轧制四道次。但是由于都是正向轧制道次，钢带压下量相对较大，在实际生产中可以起到起到五道次的作用。因此，此种轧制方式的优点就是：带材生产率高、成材率好。1.3.2卷取机的类型和特点 通常情况下这种钢卷取机主要分几种形式。如表所示，这是卷取机的一些特殊性能。卷筒式卷取机的组成是一个值得研究的部分。但是此类卷取机的组成也并不复杂，总的来说，此类卷筒一般由卷筒、传动机构，压紧辊装置，活动支承部分和推卷机等部件组成。这里面的每个名字都有着其特殊的含义，每一个部件都可以展开来讲。压紧辊是在卷取机在完成其特定的工作之后才起作用的，它是用来将带钢尾部压住。这样做的目的也是为了固定住钢卷的尾部，达到防止松卷的目的。成卷冷轧带材，一个在工人心目中有特殊意义的
