开题报告-600kg方坯出钢机设计.doc

毕业设计（论文）开题报告题目 600kg方坯出钢机设计专 业 名 称 机械设计制造及其自动化班 级 学 号 11031535 学 生 姓 名 周俊杰 指 导 教 师 熊丽娟 填 表 日 期 2015 年 3 月 1 日一、 选题依据及意义 本课题的任务是出钢机设计以及其工作效率，钢坯在输送过程中具有一定的专用性，需解决有输送辊道到冷床的问题，要考虑在翻转过程中钢坯的支撑均匀、位置控制准确以及钢坯尺寸。二、 国内外研究概况及发展趋势 在许多传统轧钢厂大多采用三段连续式，其加热炉的入口处高度比辊道的高度要高出将近1米的高度，这样钢坯在运往辊道的过程中就会出现钢坯表面的划伤以及与辊道的撞击，由于加热炉出口滑坡与辊道之间的高度相差很大，方坯出炉依靠加热炉出口与辊道之问的滑坡滑动来完成，这样就很容易造成方坯与滑坡之间的摩擦，导致方坯的表面出现划痕的现象，虽然钢坯经过了粗轧机和精轧机，但钢坯表面仍然出现质量上的缺陷，从而影响钢坯的成材率，由于钢坯的高度落差大，钢坯会对辊道产生很大的摩擦和撞击，会对辊道表面产生很大的伤害，甚至直接造成辊道的损害，因此为提高钢坯的成材率，提高辊道的使用寿命。另外，由于出炉钢坯在炉内的偏斜以及落坯的影响，钢坯落在出炉辊道上的偏斜状况尤其严重，需要依靠天车夹钳进行调整，影响了生产节奏。三、 研究内容及实验方案： 由于低位出钢机结构简单，在低位出钢机的使用中由于炉口滑道与辊道之间的高度差使得钢坯出现表面划伤和并且辊道与钢坯容易发生碰撞，造成出钢坯的破坏，所以提出高位出钢机方案，在高位出钢机中，由于钢坯是有L形拖钩运送到辊道上的，所以就避免了钢坯与炉门滑道之间之间的摩擦和钢坯与辊道之间的碰撞，大大提高了工作效率。 为了整个系统的逻辑性、顺序性和自动化要求，我们采用了PLC控制，保证了整套系统的协调性。经过多次讨论和论证最终确定的方案如图1所示。高位出钢机采用梁式起重机与叉车相组合并配备一些特有的结构，大小车的水平方向的运动的驱动通过变频器控制的电动机带动的钢索来拉动，通过钢索的来带动圆柱齿轮与固定在梁下面的齿条啮合完成大车和小车的水平方向的行走任务。大车和小车水平运动是通过采用由4个安装在大小车齿轮轴上的被动齿轮完成，4个被动齿轮轮在梁上的齿轮轨道上运行。L形钩在炉门前的升降提取钢坯，L形钩垂直方向的运动时有液压系统来完成钢坯坯的从炉门的托起与辊道上方的放下功能。在高位出钢机开始工作时按下启动按钮，高位出钢机的小车带着L形钩运动到加热炉门口一定距离，这时炉门打开至上极限位置，小车带动L形钩水平前进至炉门前，L形钩上升至出料位置，炉门上升打开，小车前移，L形钩头部插入加热炉内的板坯下面，然后液压缸再慢速提升动与门架固定的L形钩上升，炉内滑道上的板坯被托起，小车带动L形钩上的板坯后退，退出炉门，炉门关闭。同时，小车继续后退至炉前辊道上方，小车后L形钩稳速下降，将板坯平稳地放置于辊道上，辊道转动将板坯运走，L形钩上升至原始位置，等待下一块板坯出炉，从而完成一个出钢循环。出钢机小车和L形钩可同时动作，两者相互独立。高位出钢机的工作过程的逻辑顺序控制由PLC完成。 四、 目标、主要特色及工作进度目标：大部分板坯出炉还是依靠加热炉出口与辊道之间的斜面滑动来完成，这样不仅划伤了板坯的下表面，影响了板坯的表面质量和成材率，而且对辊道产生了较大的冲击和噪声。至今没有与高位加热炉(加热炉出口滑道与辊道的垂直距离比较高)定型配套的高位出钢机。为了解决这一问题而设计出一款提高钢坯质量的高位出钢机。主要特色：我们进行了高位出钢机的整体结构方案的设计，高位出钢机采用了梁式起重机和在起重机上可以移动的叉车的特殊的结构，上面的大车、小车沿着水平方向移动，大车、小车是由下面的圆柱齿轮和固定在横梁上的齿轮条的啮合完成运动的，大车、小车是由电动机带动减速器来供其动力输出的，小车上带动的垂直运动机构的取坯L形拖钩是由液压缸提供动力。L形拖钩采用U形槽导向，采用自润滑且耐高温的轮子，为了确保整套设备运行的逻辑性、顺序性、定时性和自动化要求，采取了PLC对其进行控制，对其炉门，大、小车，以及L形升降机构进行自动化控制，对其进行的技术改造可以有效解决钢坯表面的损害，以及对辊道的碰撞，它所占用的空间小也是其优点之一，所以这种设计可以解决目前钢坯成材率低得问题。工作进度：2015.3.1-2015.4.1 熟悉课题研究内容：撰写文献综述和开题报告。2015.4.2-2015.4.20 收集资料，计算高位出钢机各零件的数据。2015.4.23-2015.5.10 用UG软件完成高位出钢机的零件并进行装配。2015.5.13-2015.6.10 完成装配图和主要零件图，编写设计计算说明书。 2015.6.16-2015.6.19 毕业答辩5、 参考文献1 焦吉成.赵传领.邵蔚.JIAO Ji-cheng.ZHAO Chuan-ling.SHAO Wei 济钢3号连铸过程建模与仿真研究期刊论文-系统仿真学报2007,19(23)2 刘莉.刘纯.刘福义.刘朋济钢中厚板粗轧机护板结构优化仿真研究会议论文-20043 李斌，赵勤岚等. 出钢机有限元模拟J. 冶金设备，2009.84 傅卫海，王献军. 板坯出钢机的设计改进. 科协论坛，2009（3）下5 刘