步進梁式再加熱爐的設(shè)計【含3張CAD圖紙】
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實習(xí)小結(jié)
實習(xí),顧名思義:在實踐中學(xué)習(xí)。在經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)之后,我們需要了解自己的所學(xué)應(yīng)該如何應(yīng)用在實踐中,因為任何知識都源于實踐,歸于實踐,所以要將所學(xué)的知識在實踐中來檢驗。
實習(xí)期間,在單位領(lǐng)導(dǎo)的精心培育和教導(dǎo)下,通過自身的不斷努力,無論是思想上,學(xué)習(xí)上還是工作上,都取得了長足的發(fā)展和巨大的收獲,現(xiàn)將工作總結(jié)如下:
1. 思想上。我懂得了團結(jié)協(xié)作的精神,在實訓(xùn)中,我們每兩個人一組進行工作,目標一致,分工明確,這也培訓(xùn)了我們的協(xié)作精神,我們都是團隊中的一員。
2. 學(xué)習(xí)上。自從參加工作以來,我從沒有放棄學(xué)習(xí)理論知識,由于我學(xué)習(xí)勤奮刻苦,成績優(yōu)良,學(xué)習(xí)中受到老師的充分肯定,目前正在積極準備論文答辯。
3. 工作上。我工作中取得的一點成績,這與單位領(lǐng)導(dǎo)和同事們的幫助是分不開的。我始終堅信一句話“一根火柴再亮,也只有豆大的光。但倘若用一根火柴去點燃一堆火柴,則會熊熊燃燒”。我希望用我亮麗的青春,去點燃周圍每個人的激情,感召激勵著同事們一起為我們的事業(yè)奉獻,進取,建功,立業(yè)。
沒有實踐就沒有發(fā)言權(quán)。實習(xí)之前覺得這一個月太短,也學(xué)不到什么實質(zhì)性的東西。但當(dāng)我真正著手處理時,就不能有絲毫小瞧的意思了。一切的一切都需要我們用心去領(lǐng)悟并結(jié)合所學(xué)知識去操作。
當(dāng)然,機械制造業(yè)的四個發(fā)展趨勢是不單獨的,它們是有機的結(jié)合在一起的,是互相依賴,互相促進的,同時由于科學(xué)技術(shù)的不斷進步,也將會使它出現(xiàn)新的發(fā)展方向。
前面我們看到的是機械制造行業(yè)其自身的發(fā)展。然而,作為社會發(fā)展的一個部分,它將和其它的行業(yè)有更廣泛的結(jié)合。21世紀機械制造業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化,網(wǎng)絡(luò)化,虛擬化,智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動,而且要從繁瑣的計算,分析等腦力勞動中解放出來,以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動,智能化促進柔性化,它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷力與適應(yīng)能力。當(dāng)然這一切還需要我們大家進一步的努力。
一個月的實習(xí)短暫,但卻給我們以后的道路指出一條明路,那就是思考著做事,事半功倍。更重要的是做事的心態(tài),也可以得到磨練,可以改善很多不良的習(xí)慣,
實習(xí)雖然很累,但它讓我更充實,更豐富,但愿有更多的收獲伴著我,走向未知的將來。
2008年04月
畢業(yè)設(shè)計概要
摘要:
步進梁式再加熱爐是為連軋生產(chǎn)線提供鋼管再加熱在線?;ㄒ环N熱處理方式)所用。它是依靠專用的步進機械使工件在爐內(nèi)移動的一種機械化爐。
步進爐底的結(jié)構(gòu)和傳動方式要根據(jù)出料的頻率和爐子的生產(chǎn)能力掛鉤,它不僅要考慮爐內(nèi)的溫度、還要考慮被加工工件的尺寸參數(shù)和工地方面的實用性。所以必須嚴格計算其內(nèi)部參數(shù),保證爐子的生產(chǎn)和安全。
爐底機械采用雙輪斜軌式機構(gòu)。步進梁的升降和平移動作采用液壓缸驅(qū)動。步進梁支柱穿爐底的孔洞采用干式“拖板”密封。裝出料端社、設(shè)有撥料機,固定梁最末一個料位檢測有料后,出料撥料機上升將鋼管拖起后,出料撥桿立即下降將鋼管撥送到出料懸臂軌道上,使鋼管能夠馬上出爐,出料周期最快20s,可以滿足125根/h的操作頻率。
關(guān)鍵詞:步進梁式再加熱爐 步進梁 雙輪斜軌式機構(gòu) 有效爐底長度
梁距 齒距
步進梁式再加熱爐的設(shè)計
序言
畢業(yè)設(shè)計,它是一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一種理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練踏實我們完成本專業(yè)教學(xué)計劃的最后一個極為重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是我們綜合運用所學(xué)過的基本理論基本知識與基本技能去解決專業(yè)范圍內(nèi)的工程技術(shù)問題而進行的一次基本訓(xùn)練,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。這對學(xué)生即將從事的有關(guān)技術(shù)工作和未來事業(yè)的開拓有一定意義。
畢業(yè)設(shè)計的主要目的:
1 培養(yǎng)我們綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨立工作能力,拓寬和深化學(xué)過的知識。
2培養(yǎng)我們樹立正確的設(shè)計思想,設(shè)計構(gòu)思和創(chuàng)新思維。掌握工程設(shè)計的一般程序,規(guī)范和方法。
3 培養(yǎng)我們正確使用技術(shù)資料,國家標準,有關(guān)手冊,圖冊等工具書進行設(shè)計計算,數(shù)據(jù)處理。編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。
4 培養(yǎng)我們進行調(diào)查研究,面向?qū)嶋H,面向生產(chǎn),向工人和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度,工作作風(fēng)和工作方法。
5 就我個人而言,我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練。叢中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。
由于個人能力有限,設(shè)計尚有許多不足之處。懇切各位老師給予指導(dǎo)。
課題簡介
摘要:
步進梁式再加熱爐是為連軋生產(chǎn)線提供鋼管再加熱在線?;ㄒ环N熱處理方式)所用。它是依靠專用的步進機械使工件在爐內(nèi)移動的一種機械化爐。
步進爐底的結(jié)構(gòu)和傳動方式要根據(jù)出料的頻率和爐子的生產(chǎn)能力決定,它不僅要考慮爐內(nèi)的溫度、還要考慮被加工工件的尺寸參數(shù)和工地方面的實用性。所以必須嚴格計算其內(nèi)部參數(shù),保證爐子的生產(chǎn)和安全。
爐底機械采用雙輪斜軌式機構(gòu)。步進梁的升降和平移動作采用液壓缸驅(qū)動。步進梁支柱穿爐底的孔洞采用干式“拖板”密封。裝出料端社、設(shè)有撥料機,固定梁最末一個料位檢測有料后,出料撥料機上升將鋼管拖起后,出料撥桿立即下降將鋼管撥送到出料懸臂軌道上,使鋼管能夠馬上出爐,出料周期最快20s,可以滿足125根/h的操作頻率。
關(guān)鍵詞:步進梁式再加熱爐 步進梁 雙輪斜軌式機構(gòu) 有效爐底長度
梁距 齒距
在生產(chǎn)中,利用燃料產(chǎn)生的熱量,或者將電能轉(zhuǎn)化成熱量對工件或物料進行加熱的設(shè)備,稱為工業(yè)爐。鍋爐也是工業(yè)爐的一種,機械工業(yè)應(yīng)用的工業(yè)爐有多種類型,在鑄造車間有熔煉金屬的平爐、沖天爐、感應(yīng)爐、電阻爐、真空爐等;在 鍛壓車間有對鋼錠或鋼坯進行煅前加熱的各種加熱爐和消除應(yīng)力的熱處理爐;在熱處理車間,有改善工件力學(xué)性能的各種退火、正火、淬火和回火的熱處理爐;在焊接車間有壓制前的鋼板加熱爐和焊后熱處理爐;在粉末冶金車間還有燒結(jié)金屬的加熱爐等。
步進梁式再加熱爐是為連軋生產(chǎn)線提供鋼管再加熱在線?;ㄒ环N熱處理方式)所用。它是依靠專用的步進機械使工件在爐內(nèi)移動的一種機械化爐。
參數(shù):
1、再加熱爐加熱鋼管規(guī)格及產(chǎn)量:
外徑:148 mm、164 mm 、256 mm 、281mm
壁厚: 4.5——25/32 mm
長度: 8000——32000mm
產(chǎn)量: 125t/h
1.2最高爐溫: 1050℃
1.21鋼管入爐溫度:720℃——870℃
1.22鋼管出爐溫度:900℃——950℃
1.3爐型和爐子的基本尺寸
爐型: 步進梁式爐
裝出料軌道中心距:16000mm
爐子內(nèi)長: 15300mm
爐子內(nèi)寬: 34000 mm
有效爐底面積: 約542m
固定梁頂面標高: +6644
1.4爐型概述
爐子從裝料至出料沿爐長方向分為爐子預(yù)熱段,加熱段和均熱段。裝料端爐頂壓底,以防止入爐鋼管驟然受到強大熱沖擊產(chǎn)生變形。
提高加熱傳熱效率和保證鋼管加熱的均勻是爐子結(jié)構(gòu)與燒嘴選型合理配
置的前提。設(shè)計以天然氣為燃料,步進梁式再加熱爐加熱段和均熱段的供熱全部采用端部亞高速燒嘴,其優(yōu)點是傳熱效率高,溫度分布均勻:同時加熱段和均熱段沿爐寬方向,分別分為4個溫度控制段,以保證鋼管長度方向的溫度均勻性。
鋼管再加熱是用耐熱鑄剛梁支托鋼管的步進梁式爐?;顒恿汉凸潭旱捻斆媸菐Щ⌒偷凝X型,使鋼管在爐內(nèi)等間距放置。在每一次步進時鋼管都能轉(zhuǎn)動一個角度,從而保證鋼管的加熱溫度更加均勻并防止鋼管在爐內(nèi)彎曲變形。步進梁用支柱支撐高出爐底,使爐氣能圍繞鋼管形成良好循環(huán),均勻加熱。
鋼管再加熱爐采用爐內(nèi)懸臂輥道側(cè)進料和側(cè)出料;爐內(nèi)懸臂輥道由交流變頻電機驅(qū)動和調(diào)速,并與爐外輥道速度相匹配。
路底機械采用雙輪斜軌式機構(gòu)。步進梁的升降和平移動作采用液壓缸驅(qū)動。步進梁支柱穿爐底的孔洞采用干式“拖板”密封。裝出料端社、設(shè)有撥料機,固定梁最末一個料位檢測有料后,出料撥料機上升將鋼管拖起后,出料撥桿立即下降將鋼管撥送到出料懸臂軌道上,使鋼管能夠馬上出爐,出料周期最快20s,可以滿足125根/h的操作頻率。
所有爐子的機械運動均采用PLC自動控制,裝出料端都設(shè)有工業(yè)電視,用于監(jiān)視爐內(nèi)鋼管裝,出料的操作。
爐區(qū)的主要設(shè)備有:爐內(nèi)裝料懸臂軌道、裝料撥料機、爐內(nèi)緩沖擋板、步進梁式加熱爐本體、爐內(nèi)出料懸臂輥道、出料撥料機、以及煤氣管道和助燃空氣管道系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)以及爐區(qū)操作平臺等。
再加熱路分八段溫度與燃燒控制,即:均熱段一、均熱段二、均熱段三、均熱段四、熱段一、加熱段二、加熱段三、加熱段四。每個溫度控制段均配備8支亞高速天然氣燒嘴進行供熱。
二、再加熱爐機械設(shè)備設(shè)計
2.1再加熱爐技術(shù)性能
(技術(shù)性能要求制定過程)
序號
項 目
單 位
規(guī) 格
1
爐 型
步進梁式
2
用 途
鋼管再加熱
3
鋼管規(guī)格
外徑
壁厚
長度
mm
?148 ?164 ?256 281
4.5——25/32
8000——32000
4
加熱鋼種
低合金鋼
合金鋼
5
鋼管入爐溫度
℃
720℃——870℃
6
鋼管出爐溫度
℃
900℃——950℃
7
鋼管加熱后溫差
℃
5
8
爐子能力
產(chǎn)量
出料頻率
t/h
根/h
最大125
最大180
9
燃料種類
天然氣
10
燃料發(fā)熱值
KJ/Nm
34694
11
天然氣耗量(最大)
Nm3/h
2530
12
空氣耗量(最大)
Nm3/h
34000
13
空氣預(yù)熱溫度
℃
~450
14
冷卻水耗量
T/h
~100
15
壓縮空氣耗量
m3/h
180(最大)
16
電器設(shè)備安裝功率
KW
17
爐底機械傳動方式
液壓
18
步進行程
升降
平移
mm
180
310
19
步進周期
秒
最快20
20
煙囪高度
出口內(nèi)徑
m
25
1.52
2.1步進梁式加熱爐底方案設(shè)計:
步進式爐是依靠專用的步進機械使工件在爐內(nèi)移動的一種機械化爐。該爐內(nèi)機械傳動有多種方式,如:
齒條式、鏈條牽引式——因為爐子下方粉塵較大,影響傳動因數(shù),不宜使用。
摩擦推桿式——摩擦系數(shù)較大,使用壽命相比之下較低。
機械杠桿托升機構(gòu)——受力較大,所需要支撐力也較大,比較瑣煩。
四桿機構(gòu)升降式——由于該步進機構(gòu)處于梁式再加熱爐的下方,所用空間有限,而機械能控制的四桿機構(gòu)需較大的空間,而且當(dāng)需要對其進行維護和修復(fù)時較為困難。
但考慮到功率損耗和設(shè)備的使用周期,故:步進爐的步進機械傳動方式采用液壓傳動和雙輪斜軌機構(gòu),該機構(gòu)應(yīng)設(shè)有兩層框架(升降框架和水平框架),升降和水平運動都要設(shè)有定心裝置,用以保證使爐底步進機械沿爐子中心線正常運行,減少鋼管在爐內(nèi)的跑偏,使鋼管被順利的輸送到出料端據(jù)資料顯示它的運行的可靠性高,安裝調(diào)試方便,利于設(shè)備維修。升降定心裝置應(yīng)安裝于升降框架和爐基礎(chǔ)上,水平定心裝置安裝于升降框架和水平框架上。
2.2爐子主要尺寸計算
有效爐底長度
有效爐底長度是指爐子總長度中工件在爐內(nèi)受熱的一段長度。裝料端用懸臂輥由爐側(cè)裝入,以輥道中心線為起點。出料端用懸臂輥由爐側(cè)出料,以輥道中心線為終點。
計入工件間隔后,有效爐底長度為:
L=
=
=15998.5mm
式中K——修正系數(shù);修正系數(shù)K包括爐型系數(shù)C1,鋼種系數(shù)C2,形狀系數(shù)C3,燃料系數(shù)C4。根據(jù)《工業(yè)爐設(shè)計手冊》得:C1=1.0,C2=0.7,C3=1.0,C4=1.0。
G——要求達到的爐子生產(chǎn)能力
s——工件直徑
b——工件寬度
e——工件間隔
L——工件長度
f——工件截面積
n——裝料列數(shù)
7.85——合金鋼的密度
1.10——安全系數(shù)
最終有效爐底長度還要取決于節(jié)能的觀點和裝出料機的操作節(jié)奏以及步進機械的輸送能力協(xié)調(diào),根據(jù)該爐設(shè)計要求根據(jù)設(shè)計要求,出料滾道中心距即為有效爐底長度。
有效爐長L=16000mm
爐底寬度根據(jù)爐底長度L和工件在爐內(nèi)的列數(shù)N決定,工件兩端之間和工件端頭與側(cè)墻之間的距離取0.2~0.5mm,當(dāng)爐底特別長時,考慮到工件在運行中的跑偏量爐寬應(yīng)適應(yīng)放大。確定爐寬時應(yīng)計入步進爐底和固定爐底之間的間隙,間隙過小,會產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象,過大時容易損失爐內(nèi)熱量和使爐底金屬件產(chǎn)生彎曲變形。
梁距和齒距的確定:
步進爐底的數(shù)量和寬度、固定爐底的寬度、工件的懸臂長度、厚度及其加工溫度有關(guān)。懸臂過長或支點距離過大,工件下垂到超過爐底升降行程時就會碰到爐底而發(fā)生故障。查《工業(yè)爐設(shè)計手冊》得:工件允許的懸臂長度是一個經(jīng)驗數(shù)據(jù),250mm×250mm的合金鋼懸臂長度取1800mm,然而當(dāng)加熱溫度超過1000℃時,結(jié)果因下垂過多而無法生產(chǎn),當(dāng)懸臂長度為1200mm時可以正常生產(chǎn)。實踐證明:不同的被加工材料在爐子中所處的梁距是不相同的,低合金鋼與合金鋼在爐中被加熱時,梁距(活動梁與活動梁之間的距離或固定梁與固定梁之間的跨距),根據(jù)?工業(yè)爐設(shè)計手冊?得:
跨距B的計算公式為:
B=(1.5~1.76)l
=1.5×1200
=1800mm
式中 l——為懸臂長度,
步進梁安裝在爐底下部的整體框架上,由步進機構(gòu)使之運動。固定梁則被固定在爐底鋼結(jié)構(gòu)上,梁的頂面是根據(jù)加熱圓鋼的規(guī)格]裝爐量做出齒形凸槽,
梁數(shù):
N=34000/1800=18.9(排)
通過實踐和理論方面驗證,考慮到工地的實際情況和爐子的設(shè)計寬度,
將爐內(nèi)梁數(shù)設(shè)為十九排較為合適。
在此取梁距1720mm,根據(jù)工地的實際大小,和爐子的具體尺寸。
齒距通常是工件外徑的1.3~2.0倍,步距則比齒距小20~50mm。行程約為200mm,周期時間為15~30s,只有這樣才可保證與爐子裝料機構(gòu)相匹配以保證爐子的生產(chǎn)能力。查《工業(yè)爐設(shè)計手冊》,通過對此爐子的設(shè)計要求:
因此,取被加工圓鋼的最大直徑為:281mm,由于被加工件時普通鋼材,取1.3為參數(shù)。
故齒距為:
281×1.3=265.3mm
因為鋼材為普通鋼材,鋼材在被加工過程中會會剝落外部雜質(zhì),導(dǎo)致圓鋼外徑減小,加之圓整,所以:
齒距取350mm為宜
可以保證爐子正常工作。步距則比齒距小20~50mm,這樣設(shè)計是由于能讓圓鋼更好的全面地受熱,保證再加熱爐的生產(chǎn)質(zhì)量。
因此根據(jù)參考資料和工地實際情況取步距為310mm,查手冊,再加熱爐的步距即本加熱爐的活動梁的平移距離.
故此該加熱爐的水平行程為310mm,其差值40mmm,為鋼管在齒形槽內(nèi)轉(zhuǎn)動的距離。
活動梁支柱穿過爐底的孔洞應(yīng)采用雙層“托板”密封,這樣第一保證了爐內(nèi)溫度不會有較大量的外泄損失,其二,可以保證爐內(nèi)被加工圓鋼所脫落的雜質(zhì)能順利的完全的被清除出爐外。下層托板用1Cr18Ni9鋼板襯以耐火隔熱澆注料制成,爐內(nèi)托板用耐熱鑄鋼制作。
在加熱過程中,步進機構(gòu)的每一步運動都是由步進梁的升降(或平移)運動來帶動的。步進梁的運動可以有多種機械或液壓機構(gòu)帶動或控制它,機械方面可以由機械能帶動四桿機構(gòu)對其的運動方式進行控制,但由于該步進機構(gòu)處于梁式再加熱爐的下方,所用空間有限,而機械能控制的四桿機構(gòu)需較大的空間,而且當(dāng)需要對其進行維護和修復(fù)時較為困難,在加熱爐爐底難免會有粉塵和氧化物,對于裸露在外的四桿機構(gòu)影響較大,所以無論是經(jīng)濟性、實用性,還是對于操作人員的安全性都有甚多不合理之處,所以不能采用,應(yīng)打消此方案。所以考慮第二方案:采取液壓傳動的方式來控制步進梁的升降(或平移)運動,之所以選擇液壓系統(tǒng)其原因如下:液壓傳動能方便的實現(xiàn)無級變速,調(diào)速范圍大。在相同功率情況下,液壓傳動能量轉(zhuǎn)換元件的體積較小,重量較輕。工作比較平穩(wěn),換向沖擊比較小,便于實現(xiàn) 頻繁換向。便于實現(xiàn)過載保護,便于實現(xiàn)自動化。特別適合電氣控制聯(lián)合使用時,易于實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)。通過上述的比較分析,決定在帶動爐子的步進工作循環(huán)中,采用液壓系統(tǒng)來控制較為合適。
采用液壓系統(tǒng)來控制整個爐子的進出料裝置和步進梁的升降運動,它們均是通過液壓缸將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能,進出料裝置是通過兩對液壓缸來實現(xiàn)運動的;步進梁的升降運動是通過四個升降液壓缸來實現(xiàn)的。升降液壓缸推動帶上下輪組的升降框架,下輪組在斜軌上面作上下運動,通過上下輪組帶動水平框架作升降運動。在此過程中,水平運動液壓缸被鎖定。步進梁的進、退運動(即平移運動)是通過2個液壓缸來實現(xiàn)的。它直接作用于平移框架上,使之在升降框架的上輪組上作平移運動。在此過程中,升降運動的液壓缸被鎖定。升降和平移框架的定心倒像是借助于安裝在框架中心線升降定心導(dǎo)向輪和水平導(dǎo)向輪來實現(xiàn)的。
步進梁運動循環(huán)圖:
在斜軌座軌道下端部設(shè)安全止當(dāng)。升降缸的設(shè)計是超行程的,在檢修時可使框架降低到斜軌座的止擋上,從而使液壓缸處于無負荷狀態(tài),易于拆裝檢修。
爐底有關(guān)設(shè)備的軸承和部件必須定期加注潤滑油脂(包括軌道表面也要涂以黃油進行潤滑。
綜上所述:該爐底步進機械主要由以下幾部分構(gòu)成:斜軌裝置、滾輪組、升降框架、水平框架、步進梁、上定心裝置、下定心裝置、水平缸、升降缸等機構(gòu)的配合動作方能完成規(guī)定的工作步驟。
2.5爐區(qū)附屬機械設(shè)備設(shè)計:
2.3天然氣燒嘴:
燒嘴
在爐子不同部位,依據(jù)不同的加熱制度要求,配置了二種不同型式的天然氣燒嘴。
2.4爐兩側(cè)設(shè)備
在爐體兩側(cè)安裝有裝,出料爐門、采用氣動升降機械、與裝、出料輥道進行連鎖、完成鋼管的入爐,出爐。同時,還設(shè)有4個側(cè)開爐門,用于日常觀察和操作。在加熱段的兩側(cè)各設(shè)有兩個檢修爐門,供檢修時出入爐子和運送材料。
2.5.裝料系統(tǒng)設(shè)備:
2.5.1.爐門升降機械
爐門升降機械性能:
爐門最大行程 500mm
爐門最大重量 400kg
工作壓力 0.6Μpa
爐門最大重量 400kg
爐門數(shù)量:1(裝料爐門)+2(出料爐門)
裝料爐門的升降必須與爐子上料輥道連鎖,即必須先升起爐門到位后才能允許上料輥道運轉(zhuǎn)鋼或倒料退鋼。
該爐門既可單獨手動操作也可以完全自動控制。
出料爐門也必須與出料懸臂輥道運動連鎖,當(dāng)出鋼時,該爐門必須先升到位后才能允許出料輥道運轉(zhuǎn)出鋼,并且兩爐門能手動控制升,降,停。
2.5.1.1爐內(nèi)懸臂輥道
作用: 通過電動機帶動懸臂輥道旋轉(zhuǎn),以此將工件傳輸?shù)轿?
爐內(nèi)懸臂輥道輥道性能:
輥形及傳動方式:V型的懸臂輥,電機傳動
輥軸冷卻方式:水冷卻
懸臂輥個數(shù):裝料輥道19個,出料輥道20個
2.5.1.3裝出料機
裝料機
出料機
裝料機二組,出料機二組,便于爐內(nèi)進行單排料或雙排料。
2.5.1.4爐內(nèi)緩沖擋板
彈性擋板
為防止入爐坯料因失控而撞壞爐墻,在裝料爐門對面?zhèn)葔?nèi)設(shè)有彈性擋板。
爐內(nèi)緩沖擋板技術(shù)參數(shù)設(shè)計:
主彈簧直徑:?30mm
冷卻方式:軸心水冷。
2.6液壓系統(tǒng)設(shè)備:
2.6.1液壓系統(tǒng)的功能
根據(jù)對步進梁式再加熱爐中升降液壓系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)和工況分析,該步進梁式再加熱爐是由多缸控制的工作回路,因此多缸工作控制是該加熱爐要解決的主要問題,速度、壓力的調(diào)節(jié)、換向、平衡、順序動作是該加熱爐液壓系統(tǒng)設(shè)計的核心。
2.6.2液壓系統(tǒng)的性能
工作壓力 25MPa
工作油泵 P=31.5MPa Q=207.2L/min
工作油泵電動機 110KW 1480r/min AC:380
循環(huán)冷卻過濾油泵 Pmax=1MPa Q=415L/min
循環(huán)冷卻油泵電動機5.5KW 1440r/min AC:380
油箱容積 8000L
電加熱器 4KW AC:380
冷卻液 冷卻面積50㎡P=1.5MPa 水消耗量45m3/h
工作介質(zhì) L-HM46 液壓油
工作油溫 30℃-50℃
過濾器 Q=1000L/min 20u
2.7.3液壓泵的最高工作壓力:
工作壓力:
Pp≧p1+Σ△p1
式中 Pp——系統(tǒng)的最大工作壓力
p1——工作壓力
Σ△p1——壓力損失
由于該系統(tǒng)元件較多,所以壓力損失也比較多。查?液壓系統(tǒng)設(shè)計手冊?,取△p1=1.5Mpa.
所以:Pp≧p1+Σ△p1
=25Mpa+1.5Mpa
=26.5Mpa
又因為該系統(tǒng)的應(yīng)用場合所須的壓力較大,從安全角度出發(fā),取系統(tǒng)的最大壓力為31.5Mpa.
安全壓力:綜上所述,液壓系統(tǒng)得安全工作壓力取31.5Mpa.
在液壓系統(tǒng)控制下,升降液壓缸和平移液壓缸均有動作,步進梁的升降運動是通過四個升降液壓缸來實現(xiàn)的。升降液壓缸推動帶上下輪組的升降框架,下輪組在斜軌上面作上下運動,通過上下輪組帶動水平框架作升降運動。在此過程中,水平運動液壓缸被鎖定。步進梁的進、退運動(即平移運動)是通過2個液壓缸來實現(xiàn)的。它直接作用于平移框架上,使之在升降框架的上輪組上作平移運動。在此過程中,升降運動的液壓缸被鎖定。升降和平移框架的定心倒像是借助于安裝在框架中心線升降定心導(dǎo)向輪和水平導(dǎo)向輪來實現(xiàn)的。
2.7.4干油潤滑系統(tǒng):
所有軸承潤滑都采用1號極壓鋰基潤滑脂。使用干油集中潤滑裝、出料輥道及爐底機械。此系統(tǒng)使用1套電動終端式干油集中潤滑系統(tǒng)。
三、加熱爐區(qū)域內(nèi)工藝流程簡述
3.1裝料控制:
當(dāng)爐內(nèi)裝料輥道上無料,并且上料區(qū)提供了坯料待裝信號及其坯料長度數(shù)據(jù)時,開啟1#裝料爐門至上位。而后向上料區(qū)發(fā)出裝料啟動信號。
當(dāng)坯料前端遮蔽裝料爐門外的光電開關(guān)至尾端開止,通過編碼器的計數(shù)實現(xiàn)動態(tài)測長,同時向上料區(qū)發(fā)出裝料結(jié)束信號。根據(jù)坯料長度及對中布料的要求,計算出所裝坯料還需運行的距離。待坯料運行距目標為1.5mm時,爐內(nèi)裝料輥道由高速減至低速,繼續(xù)運行到目標位停止。同時關(guān)閉1#裝料爐門至下位。
當(dāng)需要倒料時,先向上料區(qū)發(fā)出倒料啟動信號。并將1#裝料爐門打開到上限位,同時爐內(nèi)裝料輥道與爐外上料輥道同步反向慢速運轉(zhuǎn)至到了結(jié)束信號(當(dāng)坯料尾端離開光電開關(guān)時)發(fā)出停止信號。
3.2步進移鋼過程:
裝料機將懸臂輥道上鋼管拖上固定梁后,步進梁由原點進行一次正循環(huán)運動(升、進、降、退)。將鋼管向前移送一個齒距,直至出料位等待出料。
3.3出料控制:
當(dāng)爐內(nèi)最后料位有料時,向軋線區(qū)發(fā)出等待出剛信號。
當(dāng)軋線區(qū)發(fā)出要鋼信號時,出料機由原位上升,出料機上升到位后延時0.5s(可調(diào))下降到位,出料輥道加速啟動至高速正向運轉(zhuǎn)出料,并且隨時根據(jù)軋線區(qū)要求出料速度變化的具體數(shù)據(jù),進行爐內(nèi)除料輥道速度隨動控制至軋線區(qū)出鋼結(jié)束信號(坯料尾端通過處料爐門外金屬檢測器)發(fā)出信號為止。而爐內(nèi)除料輥道恢復(fù)低速空轉(zhuǎn)。
當(dāng)事故倒料時,軋線區(qū)發(fā)出事故倒料信號。爐區(qū)解除連鎖約束后,反饋允許信號,同時爐內(nèi)出料輥道與出料爐門外輥道同步反向慢運轉(zhuǎn)至手動操作停止。
3.4坯料直通控制:
當(dāng)軋線區(qū)發(fā)出坯料直通等待信號,且爐內(nèi)出料輥道上無料時,開啟2#裝料爐門及出料爐門至上位。爐內(nèi)出料輥道由低速空轉(zhuǎn)加速啟動至高速正向運轉(zhuǎn)出料,并且隨時根據(jù)軋線區(qū)要求出料速度變化的具體數(shù)據(jù),進行爐內(nèi)出料輥道速度隨動控制至軋線區(qū)出鋼結(jié)束信號(坯料尾端通過出料爐門外熱金屬檢測器)發(fā)出停止信號。同時關(guān)閉出料爐門至下位,而爐內(nèi)出料輥道恢復(fù)低速空轉(zhuǎn)。
3.5爐區(qū)等待:
當(dāng)軋線區(qū)因客觀情況暫時無法要料時,爐區(qū)可進行原地踏步操作,步進梁由原位點(后下位)開始逆循環(huán)(水平40mm),直至下一個出鋼動作開始回位。
四、 爐區(qū)機械設(shè)備控制操作
根據(jù)生產(chǎn)和維修(或調(diào)試)的不同需要有下列不同的操作方式:
——自動:由PLC按照預(yù)定的程序和時序執(zhí)行,進行自動生產(chǎn)。
——半自動:由人工按照生產(chǎn)的要求,用操作臺上的開關(guān),按照設(shè)備功能分區(qū)或通過PLC按照預(yù)定的程序和時序,進行生產(chǎn)。
——手動:由人工按照生產(chǎn)的要求,用操作臺上的開關(guān),通過PLC對爐區(qū)單體設(shè)備進行操作生產(chǎn)。
——機旁檢修手動:人工在設(shè)備旁或設(shè)備附近的操作點,用操作開關(guān)進行檢修操作。]
爐區(qū)機械設(shè)有主操作臺,若干機旁操作箱:
4.2步進梁機旁操作箱
步進梁機旁手動操作箱的操作和顯示-步進梁升、進、降退四個按鈕及點動/單動轉(zhuǎn)換開關(guān)(點動-按鈕壓下及以低速運行至按鈕松開時停止。單動-按鈕按下一次即完成一次工藝運行。);正常/調(diào)試轉(zhuǎn)換開關(guān)(正常-系統(tǒng)接受PLC動作指令,封閉手動操作;調(diào)試-僅客站外機旁手動操作箱操作,封閉其他處操作。)允許機旁操作顯示燈;升、進、降、腿按鈕相互連鎖。
(五)爐區(qū)機械設(shè)備的檢查驗收和試車
爐區(qū)裝料懸臂輥道、爐子步進機械及其液壓系統(tǒng)、爐內(nèi)出料懸臂輥道、撥料機、割爐門升降裝置,各種限位開關(guān)等檢測與控制元件,工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)等,必須按照國家有關(guān)規(guī)定或設(shè)計文件提出的技術(shù)要求,逐項進行檢查驗收合格簽字確認后,方可進行單機試車和聯(lián)動試車。
5.1試車前的檢測項目
所有爐子的機械運動均采用PLC自動控制,裝出料端都設(shè)有工業(yè)電視,用于監(jiān)視爐內(nèi)鋼管裝,出料的操作。試車的質(zhì)量直接影響控制系統(tǒng)的準確性,應(yīng)給于注重。
檢查項目如下:
(1)檢查并確認步進梁立柱與爐底開孔之間有無雜物。
(2)檢查步進框架(包括框架或步進梁立柱)即步進機械活動部分是否與周圍固定的不間有相碰撞的可能。
(3)檢查爐內(nèi)懸臂輥道和爐內(nèi)緩沖擋板的滾軸與爐墻開孔之間有無雜物,并將雜物清除干凈。軸滾與爐墻開孔之間密封良好,檢查確認合格。
(4)檢查步進框架下面的平軌道是否干凈,并將清理干凈后,涂上黃油。
(5)檢查液壓管道和液壓缸的連接是否正確,密封狀況合格。將輪子的輪緣表面清理干凈。
(6)檢查潤滑油管與各潤滑點的連接是否正確,各潤滑點是否已住滿干油,確認潤滑站已經(jīng)可正常投入使用。
(7)檢查確認液壓站各設(shè)備安裝完畢合格。
(8)檢查和維護爐子熱工儀表,保證儀表能長期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)
5.2機械設(shè)備的單機試車
爐區(qū)機械設(shè)備包括油爐內(nèi)裝料懸臂輥道]、步進機械、爐內(nèi)出料懸臂輥道、撥料機和爐門升降裝置等,應(yīng)對逐個設(shè)備的應(yīng)具有的功能,應(yīng)達到的技術(shù)參數(shù),按設(shè)計要求和有關(guān)的規(guī)范規(guī)定進行單機試運轉(zhuǎn),逐項檢查驗收。單機試車采用手動點動方式,可將運行的全過程,分成幾個環(huán)節(jié)進行,然后再連續(xù)運轉(zhuǎn),以步進機械為例說明如下:
(1) 將步進機械的水平液壓港點動一個往返行程要檢查運行的平穩(wěn)性和最大行程是否達到要求,然后再進行數(shù)次往返運動。
(2) 將升降缸點動一個往返行程要檢查運行的平穩(wěn)性和最大行程是否達到要求,然后再進行數(shù)次往返運動。
(3) 撥料機手動數(shù)次,調(diào)整后確認送鋼行程正常。
(4) 啟動爐內(nèi)裝、出懸臂輥道,做正傳、反轉(zhuǎn)、升速、降速、停止操作,確認轉(zhuǎn)動靈活,工作可靠為止。
(5) 上述試車合格后,在進行半自動試車,作數(shù)次步進陸爐底的正循環(huán)和逆循環(huán)動作,達到運行平穩(wěn)。
(6) 聯(lián)動試車
聯(lián)動試車是將上料系統(tǒng),爐子步進機械、出料系統(tǒng)共同配合進行的連續(xù)動作操作,其目的是檢查各部分運轉(zhuǎn)是否正常,連鎖關(guān)系是否正常,并且在聯(lián)動試車后期應(yīng)采用冷態(tài)有負荷方式進行。
聯(lián)動試車后應(yīng)調(diào)整各個設(shè)備的運行速度和運行時間,直到相互協(xié)調(diào)滿足設(shè)計要求為止。
十、參考文獻
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(5)?畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書? 李恒全 等 主編 青島海洋大學(xué)出版社
(6)?實用機械結(jié)構(gòu)圖冊? 黃繼昌 等 主編 人民郵電出版社
(7)?機構(gòu)創(chuàng)新原理? 曲繼方 曲志剛 主編 科學(xué)出版社
(8)?機械設(shè)計圖冊? 成大先 主編 化學(xué)工業(yè)出版社
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(10)《金屬材料的選用》 楊振華編 化學(xué)工業(yè)出版社
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