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1、前 言在冶金行业中，加热的装取是个难点，为了解决这个问题，改变现有设备状况，特设计了该出料机，它的作用就是将钢料送入高温区(约1200)加热到所需温度。然后取出进行锻造或二次及多次轧断。使钢料成为所需的各种型材。轧钢技术在钢铁企业中占据极其重要的地位，轧钢一般分为初轧、热轧和冷轧。热轧宽带钢产品主要以钢卷状态供给冷轧机作原料，同时也直接向用户和市场销售热轧钢卷和精加工产品。而销售的产品的质量很大程度上取决于由连铸车间及初轧套间运来的板坯的质量和尺寸。初轧过程为：钢坯由行车装上传送辊道，将钢坯运送到炉口处，由推钢机将钢坯推入炉内，加热炉将钢坯加热到1200左右，由出钢机将钢坯装上传送辊道，将钢坯
2、运送至初轧机，从而完成轧制的工艺过程。该出料机的设计主要用于搬运钢坯，而且是在一定的范围内往复循环工作，即只需要在人为的控制下将钢坯从炉口的固定梁搬运到传送辊道上，设计为小型起重运输设备。出料机是为冶炼、锻造行业设计制造的专用设备，它具有操作简便、可靠的特点，人性化的设计为操作者创造了一个舒适的操作环境，使繁重的工作变得轻松简单，也为冶金行业的发展提供了价廉物美的配套设备。第一章 概述1.1 文献综述1.运输设备液体和气体的运输不属于起重运输技术，但是这两种材料在气力和液力起重运输设备中作为承载介质使用。起重运输设备是从事搬运、转载、存储作业的机械，其工作在一定的范围内，可以连续的搬运物品，也
3、可以不连续的搬运物品。根据工作方式繁荣不同分类，该出料机应采用不连续的起重运输设备，不连续的起重运输机械以单个的工作循环工作，其通常在负载运动之后接着沿返程方向做空载运动。2.起重运输设备的优点起重运输设备应用于整个工业或经济部门的各个企业起重运输设备的使用及其在工厂、车间的配备，能最大限度的适用生产工艺过程的要求，在不同的企业部门的工厂费用中，运输费用所占比例的多少是极不同的。例如：在单件生产的机械制造工厂中平均约占8%，在成批的生产机械制造工厂中约占15%，通过使运输合理化，使生产得到更大提高。我们应当通过机械化，程序化，地址化，以及自动化来努力消除运输过程中的手工操作。但是，至今手工操作
4、部分，特别是在货物转运量小的情况下，份占相当大的比例。3.起重运输设备的经济性起重运输设备的经济性与所选用的设计方案相关，经济性的计算主要以运输设备的购买费用和所期望的寿命为依据，起重运输设备的自重极大影响到有关的运行轨道，基础及其他建筑的投资，此外起重运输设备本身的经济性之内。1.2摘要该出料机是一种小型的不连续的起重运输设备，其传动系统分为液压系统钢坯的起重是由升降缸和支臂产生扭矩。通过转轴带动两支臂将其拖起来的。钢坯的运输是由进退钢驱动小车移动来实现的。各动作的自动循环由行程控制方式和压力方式配合来实现的，动作的可靠性高，可降低成本，使用方便，安全性好。关键词；出料机 液压缸 支臂 钢坯
5、AbstractThe tappingmachine is a smallsized lifting block which is not continuous .It is transmission system is hydraulic system The billets derrick through elevated axle drive the left and right sides supporting arm hold up .The billets transport through advance and retreat vat drive the car, Each m
6、oments voluntarily circulate through travel control way and pressure control concert realize .The moments reliable is very high .This way reduce the production costs .This equipment is easy to operate and safety.Keyword: tappingmachine hydraulic supportingarm billet第二章 方案比较确定2.1 方案一1. 工作原理：钢坯由活动梁不断的
7、传送到水平固定梁的末端，即斜坡梁的上端，钢坯靠自重从斜面滑到传送辊道上如下图 其加热炉采用步进梁式加热炉，它是靠专门的步进机构使步进梁在炉内做矩形运动来移送钢坯，钢坯之间可以留出间隙不会产生粘结，炉子长度不受推钢比限制，钢坯和步进梁之间没有摩擦。出炉钢坯通过出钢机托出装置出炉，完全消除了滑道的摩擦，步进梁加热炉在性能方面明显优与推钢式加热炉。固定梁的主要作用是支撑钢坯。活动梁的主要作用是通过矩形运动将钢坯从固定梁上的一个位置搬到另一个位置。2.特点：1）结构及工作原理简单2）由于传送轨道在炉内，所以不需要用耐高温不锈钢材料漆筒及其转轴的成本较高。3）固定梁的滑道需加工精度较高，使其表面光滑，钢
8、坯才能从固定梁上滑到传送辊道上。4）虽然固定梁的滑道表面较无滑，但由于长期处于高温状态下，并且钢坯不断的在滑道表面产生划痕，使得表面变得粗糙，钢坯易停留在斜面上，要一个专门的工人来看护钢炉，增加动力并且生产效率不高。2.2 方案二1.工作原理：就是把毛坯放在固定梁上，然后用一种特制的结构螺杆+螺母式结构把坯料从炉尾推到炉头，然后放到辊道上：如图2特点：1）容易造成堆钢。2）不利于提高生产率3）提高了工人的劳动强度。2.3 方案三1. 工作原理：利用机械支臂将钢坯从固定梁上放到传送辊道上。支臂动作顺序：前进到钢坯下面-将钢坯托起来-退回到传送辊道上方-将钢坯放到传送辊道上-上升到水平位置。 2.
9、特点1）传送辊道在炉外并且距离炉子较远，传送辊道工作温度不是很高，对辊道的材料要求不太高，不需耐高温。2）工作准确，可以实现自动化，减少劳动强度。3）需要保证其准确顺序动作驱动系统和控制系统，还需要保持机械支臂不便型的冷却系统。4）基本上就实现了机械化，提高了劳动生产率。把工人从恶劣的工作环境中解脱出来。2.3 传动方案的确定2.3.1 机械传动1.机械传动在机械学科中的地位机械传动装置是机器的重要组成部分，用于将原动机的运动和动力传递给工作机，并改变原动机运动的速度和形式，力或力矩的大小和方向，使之适应工作机的要求。由于原动机运动的单一性，简单性与工作机运动的要求多样性、复杂性之间的矛盾，机
10、器一般都包括机械运动装置，很多机器的工作性能使用寿命，能源消耗，振动噪声，在很大程度上取决于机械传动的质量，因此选择好的机械传动，对提高机械产品的质量具有及其重要的意义。由于机械传动是恒功率输出，效率高，并且节约能源，相对液体传动和电传动而言，其成本较低，但在多数机器中仍然是重要的传动形式，而难于为其他传动所代替，但机械传动是刚性的，当负载加大是，传动装置容易损坏需经常维修，增加维修时间。2.机械传动的发展趋势1）承载能力大，振动噪声小，节能高效，体积小，重量轻，以及能在调整重载条件下工作的传动。2）改变传统的设计方法，广泛采用新理论新技术新方法，使传动既有较高的效率又降低成本。3）转矩和转速
11、的调节趋向无极化，自适应化，微机化和智能化。4）将齿轮传动等机械传动与液体传动，电传动结合起来，组成复合传动。2.3.2 液压传动液压传动是指液体作为工作介质，借助于液体的压力能进行能量传递和控制的一种传动形式，利用各种元件组成不同功能的基本控制回路，若干基本控制回路再经有机组合，形成了具有一定控制功能的液压传动系统。1 液压传动的工作特性液压系统工作时，外界负载越大，所需油液压越大，反之亦然因此液压系统的油压力取决于外界负载，活塞或工作台的移动速度取决于单位时间内进入液压缸中油液的体积即流量，流量越大，系统的速度越快。 液压传动因为具备很多其他传动方式所没有的优点，所以得到广泛的应用，电液系
12、统利用电信号易处理的特点。2 液压传动的优点1） 液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活的来布置；2） 重量轻、体积小、运动惯性小、反映速度快；3） 操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1）；4） 可自动实现过载保护；5） 一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；6） 很容易实现直线运动；7） 容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。3 液压传动的缺点1） 由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。如果处理不当，泄漏不仅污染场地，而且还可引起火灾和爆炸事故。2） 工作性能易受温度变化的影响
13、，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。3） 液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。4） 由于液体介质的泄漏及可压缩性影响，不能得到严格的定比传动。5） 液压传动出故障时不易找出原因；使用和维修要求具有较高的技术水平。2.4 方案确定综上所术，在经济迅速发展和生产率不断提高的今天，我们选择方案三。就方案三所需要的动作来看，利用液压传动是很容易实现的。保证支臂顺序动作的控制系统用行程开关来控制实现，而其冷却系统只需要一个泵和一些水管即可实现。所有这些设备较低也易于买到。出料机是为冶金、锻造行业设计制造的专用设备，它具有操作简单、可靠的特点、人性化的设计为操作者创造了一个舒适的操作环境，使繁重
14、的工作变的轻松简单，也为冶金行业的发展提供了物美价廉配套设备。机械传动刚性大，成本高，易磨损，使用寿命短，液压传动好且成本低。第三章 出料机的结构设计已知：炉内规定梁内侧距 1100mm炉内活动梁外侧距 700cm炉外输送辊道中心线与炉内活动梁最前端距离 1120mm梁上表面距输送辊道上辊面 300mm地辊上表面距基础地面 800mm坯料最大断面1400cm140mm 取支臂前端宽100mm取支臂长为200cm1. 支臂及其基本尺寸2由于出料机的支臂反复与钢坯接触，在反复的高温情况下，支臂的强度会降低，且易于变形，为防止支臂变形，在左右支臂内设置冷却系统，帮助支臂的结构采用钢板焊接而成。 钢板
15、的材料选用Q235，钢板厚度取20cm 支臂与出料车转轴连接处选用钢材料锻造成入如图形状后，与前端焊接，通孔用镗床加工，并用铣床加工键槽。 3.由于该支臂主要用来承载钢坯，是靠其转动俩提升和放下钢坯，并且要使支臂前端不会与梁发生接触，因此支臂设计成前小后大。3.2转轴的设计轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件（例如齿轮、蜗轮等），都必须安装在轴上才能进行运动及其动力的传递。因此轴的主要作用是支承回转零件及传递运动和动力。按照承受载荷的不同，轴可分为：转轴、心轴、和传动轴。工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。这类轴在各种机器中最常见，根据课题的设计需要，我们选择了转轴。转轴的设计也和其他零件的设计相似，包括结构设计和工作能力计算两方面的内容。1. 转轴所受力及所传递的转矩和扭矩钢坯的重量计算：m=pv=780020.140.14=305.76KgG约取3000N计算每个支臂的重量与每个钢坯的重量相同，重心于2/3L中心处。扭矩计算：T=2300（20.24/20.3/2）+2300（21/3）=143
