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發(fā)表于 2008-10-21 08:06:50
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+ V! H& C9 c1 X% m
7 O% o; o+ i& h& f+ `/ v' x' W( h雙圓柱頭開卷機的開發(fā)研制
8 ~1 z2 R% y. h+ T
- s( I L0 o) l6 p5 I- t) U% m摘要:介紹了一種適合于料卷卷徑幅寬跨度范圍大、卷徑大、噸位大、中小批量生產(chǎn)的雙圓柱頭開卷機。說明了它的結(jié)構(gòu)特點及力能參數(shù)的確定。+ E, H& t- R" N
關(guān)鍵詞:開卷機 結(jié)構(gòu)特點 參數(shù)- I: J4 q, Z7 P9 i
design of a double cylindrical end uncoiler
# q/ ]2 G& n; w$ yXU Hong-jie YANG Shao-lin JIA Guang-lin XIE Chao-jun3 J% i* i7 z0 ` r6 O9 q
(The Northwest Machine Factory Caijiapo,Shaanxi province,722405 China)
) ?- u' ^, Z/ t9 V3 vAbstract: this paper introduces a double cylindrical end uncoiler which is fit for large
( L1 M* v' w# V; V8 u7 U/ k: P pweight coil and small lot production. It also accounts for its structural characteristic1 l1 `* L* N$ Y2 I
and choose of main parameter in detail.9 r1 `7 h- c" R
Key words: uncoiler;configuration;parameter
$ y& Q: l7 D2 k2 e8 C- r. w' J" A/ {" w5 ]1 b" Y- q
一. 開卷機及其簡介
& N$ o. B/ l0 c' a4 \& l1 L在帶材加工設(shè)備中,開卷機是準(zhǔn)備工序的主要設(shè)備,在帶材運行時提供后張力,支撐帶材,并配合直頭機一起把帶材送入矯平機。隨著對開卷速度和板面質(zhì)量的要求,開卷機的型式已由箱式開卷機、無脹縮卷筒開卷機等類型,逐步發(fā)展過渡到脹縮卷筒式開卷機,這種開卷機通過卷筒軸上弓形板的脹縮支持帶卷內(nèi)徑,避免了帶材邊部損傷和內(nèi)孔打滑的缺點。根據(jù)結(jié)構(gòu)脹縮卷筒開卷機大致有以下型式:單卷筒懸臂式;雙卷筒回轉(zhuǎn)式;雙柱頭開卷機單卷筒懸臂式。單卷筒懸臂式適用于帶材寬度在350mm以上,帶厚較大的帶卷,大多帶有離合驅(qū)動裝置,可以被動或主動開卷。大多配有拆頭直頭機,方便開卷;對于帶材寬度在350mm以上、帶厚較大的帶卷我們推薦使用單卷筒懸臂式開卷機。這類開卷機大多帶有離合驅(qū)動裝置,可以被動或主動開卷,具有正、反轉(zhuǎn)驅(qū)動功能,同時大多配有拆頭直頭機,方便開卷。雙卷筒回轉(zhuǎn)式適用于帶厚小于3mm的帶材,雙工位開卷機,一個卷筒工作時,另一個可以用懸臂吊或其他方法上卷。前一卷帶材用完后,已上好卷的另一個卷筒可以立即轉(zhuǎn)入帶材準(zhǔn)備作業(yè)線進(jìn)行開卷。這樣可以減少上卷時間,以減少后續(xù)活套的帶材儲存量。對于較窄、厚度小于3mm的帶材最好使用雙卷筒回轉(zhuǎn)式。雙卷筒回轉(zhuǎn)式雙工位開卷機 的一個卷筒工作時,另一個卷筒可以配合用簡易懸臂電動吊或其它方法上卷,當(dāng)前一卷帶材用完后,己上好卷的另一個卷筒可以立即回轉(zhuǎn)至帶材準(zhǔn)備作業(yè)線進(jìn)行開卷。這樣可以減少上卷工作時間,以減少后續(xù)活套的帶材儲存量。雙柱頭開卷機適用于帶材寬度較大,卷重較重的帶卷都帶有離合驅(qū)動裝置,可以被動或主動開卷具有強度鋼性好,上卷操作方便,工作平穩(wěn)可靠,對中性好,結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。對于帶材寬度較大、卷重較重的帶卷我們推薦使用雙錐或雙柱頭開卷機。這類開卷機都帶有離合驅(qū)動裝置,可以被動或主動開卷。具有正、反轉(zhuǎn)驅(qū)動功能,它具有強度剛性好、上卷操作方便、工作嚴(yán)穩(wěn)可靠、對中性好、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。為了避免外徑較大(Φ1600mm以上)的帶卷在高速工作時傾倒,大帶卷的單卷筒懸臂式、雙卷筒回轉(zhuǎn)式開卷機都設(shè)有側(cè)導(dǎo)輥裝置。三種開卷機均配有制動器,能夠強、弱、放開三檔進(jìn)行轉(zhuǎn)換??梢苑乐辜訙p速運轉(zhuǎn)時帶材過轉(zhuǎn)事故發(fā)生,還可以調(diào)整帶材的張力。! i s+ c' F% [9 `" ?/ n
近年來,我們根據(jù)市場上料卷卷徑幅寬跨度范圍大、卷徑大、噸位大、中小批量多的特點,開發(fā)設(shè)計了一種適用此類產(chǎn)品的開卷機—雙圓柱頭開卷機。下面對該機作一扼要介紹。
% R- Q1 M, L: J$ N二. 結(jié)構(gòu)及特點
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如圖所示,該機主要由回轉(zhuǎn)脹縮缸、滑動底座、軸向液壓缸、圓柱頭卷筒、料卷驅(qū)動機構(gòu)幾部分組成,主要具有以下特點:
% d# U3 z! e- \3 ?1承載重量大。該機由左右兩邊支撐料卷,相對懸臂式開卷機,承載結(jié)構(gòu)合理,更適合于大噸位料卷。3 r0 H( n7 y: q3 w/ f o' A
2上料操作方便,工作平穩(wěn)和可靠。雙圓柱頭開卷機上料時,當(dāng)料卷卷徑中心與卷筒中心基本重合時, 軸向液壓缸向中間靠攏,當(dāng)料卷與卷筒軸臺挨上時回轉(zhuǎn)脹縮缸開始工作,直到將料卷漲緊,這時上料工作就算完成。相對于懸臂式開卷機, 雙圓柱頭開卷機能準(zhǔn)確的將各種寬度料卷與剪切中心對準(zhǔn)。& m; L) U6 J6 g
4結(jié)構(gòu)和制造比較簡單。懸臂式開卷機卷筒長,為了考慮上料方便,要求卷筒卷徑脹縮范圍大,這就導(dǎo)致一些零件如棱錐體、空心軸、弓形塊等備料困難、加工難度大、周期長;相對而言雙圓柱頭開卷機結(jié)構(gòu)和制造比較簡單。例如:我們生產(chǎn)的1350縱剪機組中開卷機空心軸加工制造,雙圓柱頭開卷機空心軸長度為1300mm、懸臂式開卷機空心軸長度為2400mm,無論是加工空心軸外圓還是內(nèi)孔,雙圓柱頭開卷機都要比懸臂式開卷機簡單。適用與不同內(nèi)徑的料卷。卷筒做成特殊的階梯形狀(如圖所示),可適應(yīng)3種規(guī)格內(nèi)徑的料卷。7 W! c: H& n- j
三. 設(shè)計實例
) v T4 d% e1 A8 L( f& H1.主要參數(shù)) m! x$ o" ` Z4 `2 v3 D9 O
1.1材質(zhì):板材
8 U, L# e7 Y3 C1.2帶材厚度:0.4~4mm
# n& L4 s7 V7 x% `& `. b& a K1.3料卷寬度:600~1350mm
0 K$ g6 v5 {$ w+ L# Z8 F+ [1.4料卷內(nèi)徑:φ508mm/φ610mm/φ750mm
3 c K/ Z3 S+ q7 d! H1.5料卷外徑:≤φ2000mm* h) @ @1 I9 W/ \' \3 _6 J8 A
1.6料卷最大重量:20000kg
- S& v1 B" M, k+ _+ ? I* t1.7δs=40kg/mm/ G6 n& t+ a9 T; Q3 U# r6 S6 N% A/ t
1.8放卷速度:v=2m/s
( d( G" g1 j d2 @$ |" D- Q9 m2.功率計算
+ ?% D) W/ d: Q' k9 P- u! A2.1 計算帶材彈塑性彎曲力矩 r/ @2 O9 }1 x, |+ i/ N9 b1 @( S
帶材張力T=2000kgf
- d+ I( }) ]4 S# o M彈•塑=bh2•δs/4=1350×42×40/4/ G5 f/ A2 y7 C, C
=216000kg•mm' Q Z: x0 v: h. u& p* a: r
2.2 下垂度X= M彈•塑/T=216000/2000=108mm6 l0 h! O& c- R1 n
2.3 卷筒傳動力矩" g/ S$ V4 j; `& H/ I1 _
M卷 = T(R-X)=2000×(1000-108)' f0 A7 P3 F, Q' ?0 O( m% t8 `
=1784000kg•mm0 K8 ]" G# Q* Z2 \+ _
2.4 卷筒傳動功率. p' T; Y5 J% B7 j
N = M卷vη/102R=1784000×2×0.9/102×1000, ~, H; V( X8 y o# B
=31.5KW0 s; {( m6 _+ Y/ m6 C1 i6 F
所以選取電機功率為37KW的直流電機。
) y& Y6 D0 v7 F" |四. 結(jié)束語
" E1 A) O" O/ Z+ b該開卷機較好地解決了大噸位料卷和不同內(nèi)徑料卷中小批量生產(chǎn)的問題。經(jīng)過用戶使用,設(shè)備運行良好、可靠,深受用戶好評。為大噸位、寬幅面、不同內(nèi)徑的帶材加工開辟了一個新思路。! Q5 }" M3 K& i& I+ a
* U0 b$ i1 F+ G) X( z8 U1 i3 H% O參考文獻(xiàn):1.《帶材精整設(shè)備》 機械工業(yè)出版社出版
5 s I5 f( C0 g* F7 ?# u" R 2.《機械設(shè)計手冊》 徐 灝 著 機械工業(yè)出版社出版 C* Z, R J# x
3.《軋鋼機械》 李茂基 著 冶金工業(yè)出版社出版 |
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