定尺剪废料运输设计过程

　　摘 要：利用链式运输机、翻转机构把定尺剪剪切下来的废料，倒入废料箱里，以实现废料收集的作用，这个结构特点为方便、简洁，链板、链条维修起来也非常方便，双侧翻料还节省了倾倒废料的时间，更方便了连续作业的要求。此设备已在多个现场使用，运转正常。

　　关键词：废料运输 链式运输机 翻转装置

　　中图分类号：TG333.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（a）-072-02

　　定尺剪是用于轧制、矫直、冷却、修磨、切边后的单张钢板，对钢板进行切头、切定尺、切试样、切尾，使之板长尺寸准确，边部整齐光滑。其中的切头切尾下来的废料就要用废料运输装置把其运走。

　　1 设备结构用途

　　设备由运输机和卸料辊台组成（见图1），料头料尾由推尾装置推到溜槽中，然后运输机承接切下的料头料尾并将其输送带旁边的卸料辊台上，每两辊之间装有摆臂，摆臂由液压缸驱动绕回转中心旋转，可分别向两侧卸料，摆臂下极限位置设有两个接近开关，起作用是摆臂下极限位置使电磁阀切换，液压缸自动停止，同时只有在两侧摆臂都复位时，才允许开动驱动电机，以免破坏设备。在卸料辊台上的废料在由倾翻架翻入料斗中，在由天吊把料箱吊走。

　　2 技术性能

　　以为湘钢2#线生产的废料运输装置为例，进行细致的分析一下它的设计过程：料头料尾最大尺寸：50×500×2900；输送线速度：28 m/min；运输机驱动电机功率：11 kW；卸料辊台驱动电机功率：4 kW；卸料辊台液压缸行程：180 mm；液压缸内径：80 mm；液压缸工作压力：10 MPa

　　3 链轮设计过程

　　此链轮选用输送链和链轮GB8350-87。，选M224的滚子链，抗拉载荷为224KN，为了增大钢板接触面积，选用带附件板的滚子链，选齿数为z=8。

　　分度圆直径d：

　　d=

　　节距：p=200mm（见GB8350-87标准）

　　量柱直径：dR=d1=85mm

　　齿根圆直径：df=d-d1=522.63-85=437.63mm

　　量柱测量距：MR=Rmin=522.63×cos90/8+85=597.59mm

　　齿顶圆直径：damax=d+0.625p-d1=522.63+0.625×200-85=562.63mm

　　damin=d+p（0.5-）-d1=522.63

　　+200×（0.5-）-85=527.63mm

　　选齿顶圆直径为：da=550mm

　　尺侧凸缘直径：dg=p×ctg-d5-2ra

　　dg=210mm

　　其中d5：F型辊子链直径；h2：链板高度；ra：齿侧凸圆圆角半径。

　　4 电机功率的选择

　　钢板的质量：

　　m=ρV，ρ=7.85x103kg/m3；m=ρV =7850x0.05x0.5x2.7=529.875kg

　　钢板的重力为：G=mg，g=9.8N/kg；G=529.875×9.8=5192.775N=5.192775 kN

　　链子的重量为8000kN。∴电机要承受的拉伸载荷共为f=8000+5.192775≈8005 kN

　　电机扭距为：T=f×R；

　　T=8005x522.63/2x10-3≈4183kNm

　　电机转数：v=πDn/60；n=60v/πD=60×0.6/3.14×0.52263=21.93r/min

　　电机功率：T=9550；

　　P==4183×21.93/9550≈9kW

　　∴电机选11KW合适。

　　5 设计思路

　　考虑到定尺剪机架底座的横梁是连在一起的，所以运输机的机架要让出横梁，根据这一点的考虑，首先确定定尺剪内部两机架之间的长度，根据长度好确定放几个运输机底座的个数，湘钢定尺剪内部长度为4560 mm，放置间距离为1000 mm的底座5个。在根据定尺剪中心线到电机的距离，确定运输机的长度为8200 mm，运输机采用链板式的传动方式，靠链轮传动，在前已经计算过链轮的大小，采用一侧链轮固定，另一侧用一个张紧装置，调节链子的松紧程度，主要靠一个带滑座轴承实现它的调节作用。链子是带附板，上面把合链板的方式。运输机支架是用槽钢焊接成的，应该说稳定性是没有问题的，下面是用等边角钢做链子的滑道，焊接在槽钢架子上的。（见图1的运输机）卸料辊台的辊子是采用焊接式空心钢管焊接在机架上，在辊子与辊子之间，就是倾翻架，是用H型钢焊接而成的，在焊接的角度上有一定的控制，（见图2、3）。

　　与水平面成45 °的夹角，这样在液压缸的推动下，它将把废料翻在废料箱里。

　　倾翻架共9个，是以交错的形式把合在两个轴上，每个轴连接一个液压缸，此卸料辊台采用双面翻的方式，两侧放两个料箱，这样一个料箱满了，还有一个料箱可以用与成装废料，这样可以节约时间，这样也可以提高生产效率。（见图4）

　　在液压缸的支座处安有接近开关，这样就可以测试到的两个极限位置，也更容易的通过电控设备了解到，省去了人力的观察。

　　以上就是废料运输的设计理念，在有的运输机上，根据用户的实际情况，也可以采用皮带式运输机，它可以爬坡，适应长距离的运输废料，跟链式运输机同理，只是方式的不同而已，在这里我们就不做一一的阐述了。

　　这个装置即简单实用节省能源，在武汉钢厂、湘潭钢厂、新余钢厂、济南钢厂等多个厂家的定尺剪中已经投产使用，他们的结构形式都是一样，只是大小和长短不同而已。具厂家反应设备的性能还是很好的，截止到现在运转良好，无异常现象。

　　参考文献

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　　[2] 潘作良，高恒山，常勇.机械设计基础[M].内蒙古：内蒙古科学技术出版社，1997.

　　[3] 西安重型机械研究院.重型机械[M].北京：机械工业出版社，1995.

　　[4] 中国重型机械工业协会.重型机械标准2007[M].云南科技出版社，2008.