入口鋼卷小車鋼卷車設計

杜鵬程　何朝陽

摘要：本設計內容是冷軋脫脂機組中入口鋼卷小車鋼卷車部分。主要介紹了冷軋脫脂生產線、入口鋼卷小車的用途特點、布置形式和結構組成。通過對比確定了鋼卷車升降運動的實現形式，確定了鋼卷車體、V型升降座、小車車輪的具體結構。

關鍵詞：冷軋脫脂生產線；入口鋼卷小車；鋼卷車

1.設計內容

鋼卷運輸機械是冷軋生產中重要的輔助設備，也是實現冷軋薄板生產連續化、機械化及自動化的重要設備。在冷軋生產線的連續酸洗機組、五機架冷軋機組、電解脫脂機組、平整機組、橫剪機組、縱切機組等工藝流程中廣泛應用。本文設計對象是脫脂機組中入口鋼卷小車的鋼卷車。

2.入口鋼卷小車介紹

2.1.入口鋼卷小車的用途

冷軋脫脂清洗線入口鋼卷小車是冷軋工藝中的主要設備之一，位于開卷機之前。該設備在整個系統中起著至關重要的作用，它能否正常運行直接影響著冷軋脫脂線的狀況、產品產量和質量。在冷軋脫脂線中，入口小車首先從鞍座位取卷，然后進行鋼卷直徑測量和高度對中，對中準確后進行上卷，使鋼卷的寬度中心位與開卷機心軸的中心位一致。這樣，開卷機才能正確甩帶頭，開卷。

2.2.鋼卷小車的布置形式

根據機組的布置和鋼卷運輸方式的不同，鋼卷小車在機組進料端的布置可以分為下列幾種：

2.2.1.鋼卷小車與鏈式運輸機聯合運輸；

2.2.2.鋼卷運輸車與步進梁運輸機聯合運輸；

2.2.3.鋼卷運輸車與吊車聯合運輸；

2.2.4.鋼卷運輸車與回轉臂聯合運輸。

2.3.鋼卷小車的結構

復雜的入口鋼卷車由升降、回轉、和行走裝置等組成。通常根據不同的用途采用不同的結構，最簡單的鋼卷車由托卷和行走裝置兩部分組成。升降裝置用于將鋼卷托起并套在開卷機上，行走裝置則是用于實現鋼卷水平方向的運動，回轉裝置根據需要選用。

帶升降的槽型托卷裝置是最常見的一種形式。它可以把鋼卷裝到開卷機上。鋼卷支承方式采用托板或托輥。運輸立卷采用平托板，運輸臥卷用槽型托板，當要求鋼卷在鋼卷小車上轉動時，采用帶傳動的托輥。

升降裝置的型式一般采用箱式框架，并有采用空心立柱或導桿的，其框架上部與托卷裝置固定連接，箱型框架結構堅固，工作穩定，而立柱或導桿結構較簡單。驅動方式有單缸和雙缸兩種，單缸一般都安裝在框架內，結構緊湊，受力情況好，但缸徑大，且不易裝拆和維修；雙缸安裝在框架或立柱兩側，易裝拆維修，缸徑小，但外形較大，且要求兩缸同步。當采用箱型框架升降時，在車架上一般都采用滑板導向，亦有采用滾輪導向的，前者結構簡單，后者摩擦系數小，磨損少。行走裝置的驅動方式有三種：即當行程較短時，采用液壓缸，行程較長時采用液壓馬達或電動機。

回轉裝置僅要求水平回轉90°，故一般采用液壓缸驅動。液壓缸經杠桿傳動的結構比經齒條傳動的要簡單得多[1]。

3.2.參數分析

由以上參數可知鋼卷重量較大，所以在設計鋼卷車升降機構時需要考慮實現形式的承載能力。升降行程為1250mm，行程較大，其實現形式的穩定性與準確性是設計中的關鍵問題。鋼卷寬度700～1275mm，外徑Ф1000～Ф2100mm，范圍較大，需要根據生產中臥卷或立卷的要求考慮托架的尺寸。

3.3.鋼卷車升降運動的實現形式比較選擇

實現升降運動的方式有多種，大致可分為直接升降和間接升降。其中液壓缸和氣缸可實現直接升降，電動及機構設計可實現間接升降。

綜合上述三種形式，根據設計對象的工作環境和設備要求，即鋼卷車的載重和自重都比較大，而且工藝上要求其運動速度平穩、定位準確、動作順序無誤[2]，可排除機械電動傳動。

4.鋼卷車結構設計

4.1.升降裝置結構

升降裝置的型式一般采用箱式框架，并有采用空心立柱或導桿的，其框架上部與托卷裝置固定連接。本設計采用箱式框架，車架上采用滾輪導向。考慮到穩定性的要求，驅動方式選擇單缸驅動，將油缸安裝在箱式框架內。4.2.車體結構

鋼卷車體采用普通碳素鋼板焊接而成，車體頂部中間開長方形孔，安裝單缸箱式框架。車體與V型升降座之間采用導滑板并開油槽。 4.3.V型升降座及托架設計

托架采取鋼板焊接件，頂面為V字形，托住來料鋼卷，中間鋼板聯接在升降液壓缸的活塞桿頭部，整體托架的升降由液壓缸提供驅動力。托架的下部與箱行框架相連，框架外側面各安裝兩塊長條形滾輪導軌，滾輪安裝在車體框架上，與車體框架，箱形框架一起構成導向機構，起導向作用。最上層鋼板要求高強度、耐磨，其余鋼板材料選擇普通碳素結構鋼Q235，焊接后作去應力退火熱處理。

4.4.車輪設計

為使車輪在軌道上運行靈活自如，采用一邊開槽一般不開的方式。

參考文獻：

[1]高榮元.鋼卷運輸機械.北京：冶金工業出版社，1984第一版

[2]李溪平.緩沖回路在鋼卷運輸車上的應用研究.遼寧科技學院學報，2009，11（1），42

[3]廖漢元，孔建益.機械原理.北京：機械工業出版社，2005第二版

[4]陳奎生.液壓與氣壓傳動.武漢：武漢理工大學出版社，2001第一版.