卷取机卷筒的设计分析

第2期(总第159期)2010年4月机械工程与自动化M ECHAN IC AL EN GIN EERIN G &　A U TO M A T IO N N o.2Apr.文章编号:1672-6413(2010)02-0111-03卷取机卷筒的设计分析谢　磊,祁文君,牟艳秋,那洪志(新疆大学机械工程学院,新疆　乌鲁木齐　830008)摘要:从某冷轧机厂的酸洗生产线出发,详细阐述了现代卷取机的设计原理,并分析了两种卷筒结构:四棱锥式和扩张锥式。

对这两种卷筒结构进行了详细的比较分析,最终选取了符合实际生产的结构。

关键词:卷取机;卷筒;四棱锥;扩张锥中图分类号:T G 333.2+4 文献标识码:A收稿日期:2009-05-31;修回日期:2009-10-18作者简介:谢磊(1982-),男,新疆克拉玛依人,在读硕士研究生。

0　引言近年来,我国钢铁产量正以每年递增20%～30%的速度向前发展,连续几年排名世界第一[1]。

本文以某冷轧机厂酸洗线卷取机的设计过程为例,对卷筒的结构进行了详细的分析,将目前主要应用的两种结构进行对比,选择了最为适合生产工艺要求的结构。

酸洗线的工作原理是:热轧卷料(原料)由开卷机开卷,在酸洗槽中除去氧化铁皮,然后经水洗、钝化、烘干,进入张力装置,最后经卷取设备将带钢卷取成料盘。

卷取机是酸洗线及冷轧机组中重要的组成设备,它主要负责将酸洗后或冷轧后的带钢卷成卷料以方便运输以及后续加工。

由于冷轧工艺要求原料(坯料)质量高,尤其带卷不能有塔形及松卷,这就要求酸洗不仅要彻底,同时设计卷筒时必须考虑足够的张力。

1　卷取机的组成及工作原理卷取机主要由卷筒、涨缩油缸、回转接头及传动系统组成。

传动系统由电机、制动器、联轴器和减速机等构成。

卷筒的涨缩一般是通过液压控制卷筒尾部的涨缩油缸来实现,而卷筒的旋转运动则由电机通过联轴器、减速机带动卷筒转动来实现。

卷筒旋转将酸洗后的带钢卷成卷料,利用卷筒的涨缩把卷料卸下,从而实现卷取机的卷取和卸卷工作。

卷取机的设计与结构分析作者：张卓来源：《中国新技术新产品》2016年第03期摘要：卷取机作为机械加工行业中经常用到的加工设备，对卷板机的结构的了解对于我们更好的使用此设备是非常重要的。

本文针对卷取机的设计和结构分析进行详细的阐述和分析，希望能够对卷板机设备的发展和创新有一定的帮助。

关键词：卷取机；设计结构；工作原理；分析中图分类号：TG162 文献标识码：A对于我们来讲，卷板机的工作原理和机械结构是非常重要的，我们只有掌握了卷板机的工作原理和相关的工作参数，才能够更好的利用和使用卷取机。

一、简要叙述卷取机设备机械生产的过程中有三种设备必不可少：第一个是热连轧机，第二个是炉卷轧机，第三个是行星轧机。

作为这三种轧机设备的主要配套设备，热带钢卷取机设备主要有两种形式。

第一种形式是地上式的卷取机；第二种形式是地下式的卷取机。

现阶段我国的机械生产加工过程中，最常使用的是地下式的卷取机。

主要是因为地下式的卷取机设备具有四个显著的优点。

第一个优点是地下式卷取机的生产效率较高；第二个优点是地下式的卷取机可以卷曲较宽的钢板和较厚的钢板；第三个优点是地下式的卷取机的卷曲生产速度较快；第四个优点是地下式的卷取机卷出的钢板较为密实。

正是由于地下式卷取机的上述四种优点，才导致了我国机械行业现阶段使用地下式的卷取机设备。

二、简要叙述卷取机设备的结构特点和相应的工作原理本文从六个方面阐述了卷取机设备的结构特点和相应的工作原理，第一个方面是卷取机设备的机座部分。

第二个方面是卷取机设备驱动装置中的减速机设备。

第三个方面是卷取机设备的卷筒。

第四个方面是卷取机设备的推板装置。

第五个方面是卷取设备的活动支撑。

第六个方面是卷曲设备的卷筒准确停车装置。

下面进行详细的阐述和分析。

（1）主要结构一卷取机设备的机座部分。

卷取机设备的机座主要由两个部分组成。

第一个部分是浮动形式的底座。

第二个部分是和基础栓接的底座。

这两种底座组成了设备的整体底座。

卷取机卷筒的设计分析作者：姚建斌来源：《中国科技博览》2014年第29期[摘要]这些年来，随着我国经济的不断发展我国的钢铁产量也以飞快的速度增长着，在全世界范围内，我国钢铁产量的增长速度排名第一。

本文通过对某冷轧机厂酸洗线卷取机的设计过程进行了分析和介绍，对卷筒的结构进行具体且详细的介绍，并且将当前我们常用的两种结构进行了对比分析，从而选择出了最佳的结构，去适应生产工艺的要求。

[关键词]卷取机；卷筒；设计中图分类号：TP302 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0058-021.引言在当代社会，经济的快速发展导致钢铁行业的发展正在加快脚步。

我国也不例外。

我国钢铁产量的增长速度在世界范围内都是排在前列的。

本文通过对某冷轧机厂酸洗线卷取机的设计过程进行了分析，对卷筒的结构进行了一些具体的介绍，并且对两种常用的结构进行了分析，从而选择出最佳的结构去适应生产工艺的要求。

作为分析的第一步，我们要做的是对酸洗线的工作原理进行相关的介绍。

我们第一步是要将热轧卷料，也就是原料，通过开卷机的运作来进行开卷。

然后再到酸洗槽当中进行氧化，通过氧化来去除铁皮，接着再通过水洗和钝化，以及烘干这些过程之后，进入到张力装置中去，最后通过卷取设备的运作，把带钢卷取成料盘。

在酸洗线和冷轧机组中，卷取机是一个重要的部分，它负责了将带钢卷成卷料的工作，从而方便运输和后续工作中的加工步骤，这是卷取机的主要工作。

冷轧工艺对原料在质量上的要求是相当高的，特别不允许带卷出现塔形或者松卷的情况。

由于在这方面存在高要求，所以在酸洗的时候一定要下狠功夫，将铁皮去除得彻底，同时也要考虑到卷筒的张力问题，在设计的时候要注意张力的控制。

2.卷取机的结构以及工作原理卷筒、涨缩油缸、回转接头和传动系统这几个部分构成了卷取机的主体结构，也是卷取机的重要组成部分。

我们又知道组成传动系统的部分分别是电机、制动器、联轴器以及减速机。

在大部分正常的情况下，技术人员都是通过控制液压装置对卷筒尾部的涨缩油缸的影响来控制该系统，但是由于现在对于机械的工作的高要求，这就需要利用到联轴器和减速机来带动卷动进行工作从而可以实现卷筒的旋转运动。

开卷机卷筒设计设计方案开卷机卷筒设计方案一、设计背景和目的随着工业化进程的不断推进，开卷机卷筒作为一种重要的设备，主要用于在生产过程中对卷绕的材料进行卷取或解卷。

因此，设计一种高效、稳定、安全的开卷机卷筒对于提高生产效率和质量具有重要意义。

本设计方案的目的是通过对开卷机卷筒的结构进行优化和升级，提高其工作稳定性、操作简便性和安全性，降低设备故障率和维护成本。

二、设计原则和思路1. 结构优化：通过对开卷机卷筒的结构进行优化，降低卷取材料时的阻力和摩擦，提高设备运转稳定性。

2. 自动化控制：引入先进的自动化控制系统，实现开卷机卷筒的智能化操作，减少人为因素对设备工作稳定性的影响。

3. 安全保护：设备在设计中应考虑到操作人员的安全，采取合理的安全保护措施，防止意外事故的发生。

三、设计方案1. 结构改进：通过优化卷取材料的传输结构，减少摩擦损失，提高设备的工作效率。

2. 引入智能控制系统：将开卷机卷筒与智能控制系统相连接，实现对设备的远程监控和操控，提高设备的生产效率和稳定性。

3. 设备安全保护：在设备的关键部位设置安全保护装置，如过载保护、急停按钮等，确保操作人员的安全。

四、设计实施步骤1. 定义需求：明确开卷机卷筒的使用场景和功能要求，综合考虑用户需求和市场需求。

2. 设计方案制定：依据设计原则和设计思路，制定具体的设计方案，包括结构改进和引入智能控制系统等。

3. 仿真分析：利用计算机仿真软件对设计方案进行建模和分析，验证设计方案的合理性和可行性。

4. 设备制造和调试：根据设计方案制造开卷机卷筒，并进行设备调试和测试，确保设备性能稳定和符合要求。

5. 上市推广：将设计好的开卷机卷筒推向市场，进行市场推广和销售。

五、预期效果通过对开卷机卷筒的优化设计和改进，预期实现以下效果：1. 提高设备的工作效率和稳定性，减少生产过程中的停机时间和损失。

2. 减少人为操作因素对设备工作稳定性的影响，降低人工成本。

3. 提高设备的安全性能，保障操作人员的安全。

摘要卷取机是冷轧带钢生产的重要设备，将轧制的很长的带钢卷成钢卷，有利于生产、运输和储存。

近年来，冷轧机向高速度、大卷重、自动化方向发展，在卷取机结构上也做了较大的改进。

大张力卷取机要求卷筒强度高，刚度大、带钳口，采用四棱锥卷筒；高速卷取机要求卷筒胀开后外径为一整圆，四棱锥结构卷筒的扇形板对称，动平衡性能好，卷筒飞轮力矩小，棱锥强度高，扇形板刚度大，卷筒可以整体更换，完全适应高速连轧机的卷取要求。

为了满足现代化生产的需要，本次设计的这种新型的带材卷取机，在结构上采用机械钳口的卷筒，卷筒由四块扇形板组成，在扇形板上设有钳口，用于夹紧带钢。

当卷取结束时，通过液压缸推动棱锥轴移动，扇形板收缩卸下带卷。

在设计过程中对卷筒的径向压力进行了精确的计算，并对卷筒强度进行了准确校核。

同时，还对卷筒胀缩机构的液压缸和钳口等部件进行了详细的受力分析和相关计算，最后还对卷取机在使用过程中应注意的问题进行了详细的论述。

关键词：空心轴、棱锥轴、扇形板、钳口ABSTRACTThe coiler is the important equipment in cold-strip steel production.It is advantageous in the production, the transportation and the storage to be rolling in a long strip. In recent years, the cold-rolling mill to the high-speed, re-Large, automated way, the structure of the coiler has done a great improvement. The tension coiler request the reel have a high strength, stiffness. The big tensity coiler request the reel have a high intensity, a big rigidity,with a mouth of the tongs, uses four pyramid reels on the rolling. The outer diameter must be form an entire circle when the high speed coiler open the roll.The configuration of the four pyramid reels will be symmetrically, the transient equilibrium performance is good,the flywheel torque of the reel is small,the intensity of the pyramid shaft is high, the stiffness of the sector plates is big,the reel may be overall replacement, adapt the high speed rolling mill to roll.In order to meet the needs of modern production, I design this kind of new strip coiler. Uses the mechanical mouth of the tongs in the reel structure. The reel is composed of four sector plates.The mouth of the tongs in the sector plates is used to clamping the strip. At the end of the coiling, the hydraulic cylinder promotes the pyramid shaft migration, the mouth of the tongs will be shrink, the quadrant contraction to unload the reel. In the design process make an accurately count to the radial pressure. To verify the intensity of the reel by rule and line. Contemporary, analyzed the presse and relatively count for the shrank parts and hydraulic cylinder. The end of the design discuss the questions which should be pay attention in the use process.Key words: hollow shaft,pyramid shaft,sector plates,mouth of the tongs目录前言 (1)第1章卷取机简介 (2)第2章冷轧带钢卷取机 (5)2.1 冷轧带钢卷取机的工作特点与类型 (5)2.2 冷带钢卷取的工艺特点 (5)2.3 冷带钢卷取机的结构 (7)第3章卷筒式卷取机设计 (13)3.1 卷筒结构形式的选择 (13)3.2 主要参数的确定 (14)3.3 卷筒径向压力计算 (17)3.4 卷筒强度条件 (20)3.5 卷筒胀缩机构受力分析 (21)3.6 卷筒钳口液压缸夹紧力计算 (26)3.7 轴向胀缩液压缸行程计算 (28)第4章卷取机使用过程中应注意的问题 (30)第5章减速器设计 (31)5.1 初步确定减速器结构和零部件类型 (31)5.2 分配减速器的各级传动比 (31)5.3 计算传动装置的运动和动力参数 (31)第6章空心轴的校核 (33)6.1 按扭转强度条件计算 (33)6.2 按弯扭合成强度条件计算 (34)6.3 精确校核轴的疲劳强度 (37)6.4 静强度安全系数校核 (40)第7章键的校核 (41)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附件一 (45)附件二 (53)附件三 (59)附件四 (64)附录 (68)前言随着国家四化建设的发展，国民经济各部门对板、带材的需要愈来愈大，对产品的质量要求也愈来愈高。