鑄坯翻轉冷床的設計與研究

王 鑫

（陽春新鋼鐵有限責任公司，廣東 陽春 529600）

在連鑄機系統中，鑄坯翻轉冷床是至關重要的一個構成部分。這種設備不僅結構相對比較復雜，對運行軌跡的精準度要求也相對較高。在實際的鑄坯工作中，工作人員應該做好設備的冷卻工作。這樣才能降低設備出現變形或者是彎曲的現象。對于長定尺的方坯來說，需要經過輥道的運輸以及移鋼機的推動，否則就會產生一定的彎曲變形的現象。

1 翻轉冷床的類型

從總體上看，翻轉冷床主要分為兩種類型，分別是方坯翻轉冷床和圓坯翻轉冷床兩種。雖然在其他的領域中也會涉及到不同類型的冷床，但是從現如今國內市場中可以看出，這兩種是相對比較常見的。這兩種類型的冷床之間存在著一定的差異性，對于方坯翻轉冷床來說，主要是以機械傳動的形式為主；圓坯翻轉冷床則是以液壓傳動的形式為主。方坯翻轉冷床從其傳送方面上看可以分為單傳動和雙傳動兩種不同的類型。其中單傳動就是指鑄坯的橫移、升降等主要是通過單套偏心傳動的形式來進行，如圖1所示。所謂的雙傳動就是指鑄坯通過雙傳動系統來運行。另外，圓坯翻轉冷床的傳動主要是通過兩套液壓系統相互配合而成。

2 設計與研究

對于鑄坯翻轉冷床來說，在對其進行設計的過程中，主要包括以下幾個方面的內容：

2.1 齒條的設計

圖1 方坯翻轉冷床單傳動系統運行圖

齒條在翻轉冷床設備里面起到了至關重要的作用。因此，在實際的設計和研究中，應該對齒條結構加強重視。主要是根據齒條的齒形來對鑄坯的規格、尺寸等進行控制和優化，其中主要的支點或者是重心的參數都應該符合設備運行的需要。另外，在齒條的設計工作中，還應該加強對齒條的厚度進行選擇。而且，齒條和熱鑄之間如果長期接觸、移送必然會造成嚴重的烘烤。嚴重地就會對齒條的性能和工作效率造成影響。因此，在對齒條進行設計的過程中，應該對厚度值加強重視。但是要綜合考慮齒條重量增加對傳送系統的影響。

圖2

2.2 傳動形式的確定與研究

在實際傳動系統運行中，單傳動是比較常見的傳動類型。其優點比較明顯，一個傳動系統搭配一套雙偏心機構。這種運行方式準確性比較強。另外，在實際的運行中也無需利用其它類型的信號裝置來進行控制。在電機運行的過程中，主要是按照一個相對比較科學和合理的方向來進行運行，在保證裝置運行高效性的基礎上，最大限度地降低磨損。單傳動的形式主要是為了提升設備加工裝備的精準度，降低維修的難度。在整個冷床工作中，冷床身上的鑄坯量以及冷床動齒面的重量都是由傳動機構來承受。在這一過程中，單傳動結構的尺寸以及承受的力矩都是需要掌握和重點計算。雙傳動形式主要是通過兩套傳動系統來進行工作。在這一過程中主要是應用偏心套來實現鑄坯的橫移和升降。其軌跡主要為矩形的結構。傳動裝置主要是受到總命令的控制，經過各種命令信號來實現科學的橫移以及升降。雙傳動裝置在工作中，其主要的優點為加工難度低，裝配方式比較簡單，后期的維修工作也比較明顯。但是缺點也比較突出，無論是哪種類型的傳動裝置，在開啟和制動的過程中應該對電機，制動器以及其他類型的控制器等設備提出更高的要求。其中電動機在傳動的過程中，應該被控制在標準的角度和范圍內。要嚴格地控制齒輪運行的平衡性。

2.3 齒條的定位及安裝

工作人員在對冷床設備進行設計的過程中，齒條裝置的定位設計是重中之重。在設備使用和運行的過程中，齒條的排列距離要達到一定的精準性，同時還應該相互對齊。在負載的過程中，不可出現錯位的現象，否則在傳動裝置運行的過程中，會出現一定的危險。同一種齒形的齒條要求齒形完全一致，這是翻轉冷床設計、制造中非常重要的一點。如果同一種齒條的齒形不完全一致，安裝在冷床床身上，鑄坯在齒條上翻轉，會發生冷床與鑄坯互相別勁。

2.4 電機功率的確定

無論是單傳動形式還是雙傳動形式的鑄坯翻轉冷床，在機械設計過程中，傳動系統電機功率的計算與最終確定是一個難點。一方面，其負載大，這里包括鑄坯的重量及冷床床身的重量。另一個方面，在對其進行力學分析、簡化模型過程中，需要考慮許多工況條件，不僅要考慮設計的強度、傳動原理等，還要涉及到動負荷、運動加速度等許多運動力學理論。

結語

隨著市場經濟的不斷發展，冶金行業的改革及調整，對鑄坯的質量及規格等方面提出更高的要求，鑄機要求生產的鑄坯規格范圍不斷擴大，要求能同時生產方坯、圓坯和矩形坯，這些工藝要求同時也對連鑄機翻轉冷床的適應性能提出了更高的要求。

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