（机械工程专业论文）步进梁式加热炉坯料跑偏问题研究.pdf

东北大学硕士学位论文摘娶 步遴梁式加热炉坯料跑偏问题研究 摘要 糕铜连转_ 厂步涟粱式翅热炉叁2 0 0 4 年一秀韧生产2 4 0 方坯鞋窳，炉内坯 料运行中的跑偏现象越来越严熏，全年累计跑偏1 2 次。故障原因不易查找很 难排除，霄时发生故障是由鼹静以上的综合因素s l 起的，严重影响_ 生产。找 到坯料跑偏的根本原因并彻底解决这一问题交猖越来越重鼷。 本文研究目的就是将多次跑偏原围进行汇感，并依擀公司要求，对生产 2 4 0 方5 米豹坯料时，妒粱及裒柱酌承载戆力、稳定瞧以及液压系统承载煞 力进行理论校核，计算出炉梁基本可以满足使用臻求，现场进行查找和验证方 案的可 孑往，骞经今后维护。 本文论述了加热炉机械及液压系统的设计彤式及跑偏对生产的危害，对 弓 莛熬熬妒燕稼缀霞镦了深入夔磺究发逾述，芳缝 理场实嚣德留影穗炉粱戆 偏的主瓣因素，如系统污染、同步轴失效等，并提出了相腹的解决方法及改进 接施，以尽量减少蕤至桂绝鼹馕事故的发生，出勰跑偏时也能快速遴翱：故障查 找，降低对生产的影响，使生产能高散、稳定的运行。 关键词：步进粱加燕炉魏穗困紊理论校核改遗播施 i i 末匏大学硕士擘拉谴戈a b s t r a c t r e s e a r c ha b o u to f f t r a c k i n gp r o b l e m o f b l a n ki nw a l k i n gb e a m t y p ef u r n a c e a b s t r a c t 稍接p r o b l e mf o rb l o o m so u to f 啪l k i n gb e a mt r a c k ( b o w b t ) i nt h ew a l k i n gb e a m f u r n a c eo fp t t u h u ns p e c i a ls t e e lc o n t i n u o u sr o l l i n g # a n ti so f t e nt a k e np l a c es i n c et h e f t l r n a c ep u ti n t op r o d u c t i n ni n1 9 9 7 ，s or e s u l t i nb a de f f e c t so np r o d u c t i o n s p e c i m l y d r i v e - m a c h i n eh a sb e c o m em o r eu n s t e a d i l ys i n c em a k i n gs q u a r eb l o o m2 4 0i n2 0 0 4 , a n db o w b th a v et a k e np l a c e1 2t i m e si n2 0 0 4i nt o t a l ，a v e r a g eo n c ee v e r ym o n t h d e s p i t et h ep r o b l e mc o u l db er e s o l v e dt e m p o r a r i l y , w eh a v es t i l ln og o 醚m e t h o d t o s e t t l et h ep r o b l e mc o m p l e t e l y t h es t u d yi st of i n do u tr e a l l yt h ec a u s e sb yc o l l e c t i n ga l lr e a s o n so ff o r m e r b o w b t h a p p e n e dc 。m b i n i n gt h et h e o r ya n dp r a c t i c e , a n dt h e np u tf o r w a r dp r o g r a m s t or e s o l v et h ep r o b l e mi no r d e rt or e d u c et h et i m e s0 fb o w b t e v e ni ft h e r ei sa n y b o w b t w ec o u l df i n do u tr a p i d l yt h er e _ a a o no fb o w b t 谚c h e c k i n ga n dp r o v i n gi n t h es i t eo f t o w b th a p p e r 戚i no r d e rf o rt h ec o n v e n i e n tm a i n t e n a n c eo f f a c i l t r i e s ，a n d t h e nm a k et h ep r o d u c t i o np r o g r e s ss t e a d i l y t h es t u d yd i s e a s s e st h ed e s i g nf o r mo fh e a tf u r n a c e sm e c h a n i c a la r i dh y d r a u l i c s y s t e ma n dt h ee n d a n g e r m e n to fb o w b t a j 戚n ga tt h ep r o d u c t i o nw i l lc h a n g ef r o m m a i n l y2 0 0s q u a r eb l o o m t o2 4 0 s q u a r eb l o o m , t ob e a m 、u p t i g h tc o l u m na n dh y d m n l i c s y s t e mw e r eg i v i n g 鑫c a l i b r a t i o nt o e n s u r et h mt h e ys a t i s f yt h er e q u i r e m e n t so f p r o d u c t i o na n dt e c t h l o l o g y t h ec a u s eo fh 碰哇f u r n a c e sb o w b tg i v e sd e e p l y r e s e a r c h e sa n dt h ed i s c u s s i o n , c o m b i n i n gw i t h 噩辩r e a l i t yo nt h es p o to b t a i n sm a i n e l e m e n t sw h i e ha f f e c ti h m a c e sb o w b t r e l e v a n ts e t t l em e t h o da n di m p r o v es t e pa r e 、f i n g t h a tw ee 魏s t o pt h eh a p p e n i n go fb o w b t a c c i d e n t s t h ep r o d u c t i o nw i l l 站g he f f i c i e n t l ya n ds t e a d i l ym o v e s k e y w o r d s ：w a l k i n gb e a mt y p e 。f 睡瓣, t r a c k i n gp r o b l e m ，a n a l y s i s ，r e d e s i g n - 斑+ 独创性声明 本人声骥，所羔交的学位论文是在导簿匏糟导f 宠藏酶。论文中 取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他入己经发表 或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。 与我一蠢王佟鳇圈态对本研究瑟畿酶任俺贡黻均己在论文中佟了甥确 的说明并表示谢意。 学位论文版权使用授权书 第一4 章本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、 後麓学建论文酶蕊定：甏学嫒有权保留并扁鬣家有关辩门或梳梅送交 论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可 以将学位论文的全部或部分内容编入霄关数据库进行检索、交流。 ( 翔佟者帮浮 零不阕意溺土交流，请在下方签名；否鬟| j 视为嗣意。) 学位论文作者签名： 签字匿袈： 导师签名； 签字罄麓： 东北大喾硕士学技谵文 第一喾绪论 第一章绪论 海题擒瘟 掇镪连筑厂步避裟式趣热炉巍1 9 9 7 年投产啦柬，炉内坯料在运行过穗中髭鬻 发警稳镰，黟嚣彰翁璺：产。亢其蕊2 0 0 4 年耄产2 4 0 穷蘧瑷螽，国f 坯秘薰爨翁增 加，使传动椒构工作的穗定性更麓，多次发生跑偏。2 0 0 4 年垒年累计跑獭遮到1 2 次，捷耋产苓戆蟊三零避行，发生鬣天露最誊攀故。密予浚煮囊菠孬涛递镶锺蓬辩 源瓣，每次照爆问题蹿琢路不清。东磁一下，匿调一下，花费了大量时潮，仍不 越葳籁零上瓣捷囊 题。魏壤霹器墨姨蔻蠹 终撬壤连惑厂璺i 产蔑搴黪一争霎葵露豢。 步进梁式加热炉坯料跑偏问题，是措坯料在步进粱式加热炉内从输入辊道运 行蠹褡篷辗邋辩冬理想王律囊餮熟镳差。理慧浆工传状瑟，坯瓣憋上述避行避露 在煳热炉长鹰蒂霹宽度方向上都不瓣有偏移。坯料在教度方向上的跑偏会避成炉墙 攘傻，塞度方愆的魄德会迭成坯料的头帮或愆部先到辍道，导鼗戈法避蟋，造戏重 大谶裔事藏。本文鹬蔼鹩建我盘疆辩篦编静裰本濠戳，解决宝产串翁这一难题。 。2 步进粱式锹矮魏热炉篱奔 1 2 。l 步进粱式钢蟋舰热炉的基本情况。 辑顺钢厂涟轧厂参进粱式铡塥船热炉，1 9 9 5 年娃j 北京钢铁设计院飙感炉窑公 弱设计，当射是比拔宠避瓣炉型。炉子袋趔端进铡出鳓装出辩方式，妒髅内宽为 5 8 0 0 瑚1 ，有效炉长为2 7 8 4 0 蕊驭炉予入弱砌砖线弼国辩辊遴审心载游蕊寝) ，有 效炉窳面积为1 6 1 5 疗。舰热铡葶巾有滚球轴承钢、不锈钢、碳褰结构铡、合金l 二 翼秘浮舞爨等。麓爨；锈矮懿鬟爨黟蓑l 。 繇示。 轧机设计年产黛为合金钢棒树2 0 万吨，加热钢坯骧2 l 万n 电，额定率k 制时酬 鸯6 0 0 0 枣辩，藐裁受耨零6 7 ，0 5 。爹；遗粱裘燕熟妒鳃雯产筑努楚校赣簸橇静叟 产滟力魁备嬲，并翳裔一迩的发鼹余地。根据工艺黉农，炉子的额定产爨为7 0 t 睫h ，单位妒嶷过镊强辍煞产懿淹5 0 3 k g ，爱。h ，炉子斡步逃避麓为嬲秒。 臻北大学硕士攀拉论文第肇绪论 表l 。l 遵$ l r 麴热妒镶襄援搔 t a b l e i 1s t e e lb l a n ko f f u r n a c eo f c o n t i n u a u sr o l l i n gd i h # 蕊热镶强溪穰( 潞)譬蘑( g 2 4 0 x 2 4 0 3 2 0 0 2 0 # 5 0 0 0 j 5 0 1 5 0 5 0 0 0 1 2 0 xj 2 8 x 2 黝o 5 0 1 黧，2 装料魇出料焉芝流稷3 褒爹子溪瓣壤嚣蔑虢鬻聚逡荧毒筵戒锯逶上爨螽綮，囊慈褰牵鬻缮零霉运藏 谜在上料台裂。e ，t 料订架的镳忒运输桃婚钢坯遂糨送到第一缌装料辊嫩旁的拨 锶霉t 穗蠹，褥盘援镶撬戆援辩姆蕊冀羧爨繁一夔鬟邈主，瓣罐溪运送戮懿三缝辍 遂 ：，准备入炉。 键垤入妒囊装辩，港援蕊炉瓣镊隧，镪然由繁曼缀辊道遴楚蓥蹬继糕道，势 裰獬舔科筏麟准确定甑在该辍邋上。筑时，蕊燕妒酌步选黎髂进镶坯瘸酃豹糍邋 乏婀，然甓上嚣将坯辩援起、裁避、f 辫，姆镶籁敲剥殛定辫。步邀粱滔环继 整凑孬，舔舔一多爹懿涟一 逐镄舔霆舔辩羟遭燕熟爹鑫袭热黢，获魏瓣行羲热、 加热、均热。加热好的钢坯被送别出料端的i 啪料悬黼辊道上，然后由诚糨道将其 逡遴纛擎，缝豫鳞瑟瓣送鬟装壤添嚣曩灏。 l 。2 + 3 栩热炉枕械谶燕的继娥与技术性能 步遴荣鼗镪坯挪热炉瀚梳鼗没各如下： l 、装料炉门及其丹黪襁槭 鬈孺2 巾手魂秀麟蔑承冷淤门，妒弱拜簿行穆灏嵇i l 盟。 2 、步遴瓣及其疹避枫擒 受囊黎矮瓣塞势麓赣遂羹头，褒辩掺瘰热势串攘王巷螫浓竞燕懿热适茬。 3 、出料炉门及其州降机械 姿燕熬势瞧鹣嚣，漆薅势门蠡蠹，誊懑糕霹爹门美耀器藏爹梦凑熬羹篷接突。 4 、炉内出料悬臀辍邋 2 。 瓣 蓍蚕 触 东北大学硕士学住论文 第一章绪论 表1 1 连轧厂加热炉钢坯规格 t a b l e l 1s t e e lb l a n ko f f u m a c eo f c o n t i n u o u s r o l l i n gp l a n t 一一一一 加热钢坯规格( m m ) 尊重( k g ) 2 4 c x 2 4 ( ) 3 5 0 0 2 0 0 x2 0 0 5 0 0 0 1 5 0 1 5 0 5 0 0 0 1 2 0 x1 2 0 2 8 0 0 一一5 0 0 0 1 2 2 装料及出料工艺流程“。 在炉子装料端的轧机侧附近设有链式钢坏上料台架，钢坯由下问吊车吊运放 置在上料台架上，上料台架的链式运输机将钢坯逐根送到第一组装料辊道旁的拨 钢机槽内，再由拨钢机的援料杆将其拨至第一组辊道t ，由辊道运送到第三组辊 道上，准备入炉。 钢坯入炉为装料，当加热炉要钢时，钢坯由第三组辊道送至第四组辊道，并 根据坯料长度准确定位在该辊道上。此时，加热炉的步进梁伸进钢坯底部的辊道 之间，然后上升将坯料托起、前进、下降，将钢坯放到蒯定梁上。步进粱循坏往 复动作，铜坯一步步前进。上述循环是坯料经过加热炉各供热段，依次进行预热、 加热，均热。加热好的钢坯被送到出料端的出料悬臂辊道上，然后由谚辊道将其 运送出炉，经除鳞后再送到轧机进行轧制。 1 2 3 加热炉机械设备的组成与技术性能“1 步避梁式钢坯加热炉的机械设备如下： 1 、装料炉门及其升降机械 聚用2 个手动升降式水冷炉门，炉r j 升降行程5 0 0 r a m 。 2 、步进梁及其步进机构 负责把坯料由炉尾输送到炉头，坯料在加热炉中按工艺要求完成加热过程。 3 、出料炉门及其升降机械 当加热炉出料时，出料炉门打开，不出料时炉门关闭以减少炉内热量的损失。 4 、炉内出料悬臂辊道 4 、炉内出料悬臂辊道 2 ：昌 黜 m 臻北大学硕士攀拉论文第肇绪论 表l 。l 遵$ l r 麴热妒镶襄援搔 t a b l e i 1s t e e lb l a n ko f f u r n a c eo f c o n t i n u a u sr o l l i n gd i h # 蕊热镶强溪穰( 潞)譬蘑( g 2 4 0 x 2 4 0 3 2 0 0 2 0 # 5 0 0 0 j 5 0 1 5 0 5 0 0 0 1 2 0 xj 2 8 x 2 黝o 5 0 1 黧，2 装料魇出料焉芝流稷3 褒爹子溪瓣壤嚣蔑虢鬻聚逡荧毒筵戒锯逶上爨螽綮，囊慈褰牵鬻缮零霉运藏 谜在上料台裂。e ，t 料订架的镳忒运输桃婚钢坯遂糨送到第一缌装料辊嫩旁的拨 锶霉t 穗蠹，褥盘援镶撬戆援辩姆蕊冀羧爨繁一夔鬟邈主，瓣罐溪运送戮懿三缝辍 遂 ：，准备入炉。 键垤入妒囊装辩，港援蕊炉瓣镊隧，镪然由繁曼缀辊道遴楚蓥蹬继糕道，势 裰獬舔科筏麟准确定甑在该辍邋上。筑时，蕊燕妒酌步选黎髂进镶坯瘸酃豹糍邋 乏婀，然甓上嚣将坯辩援起、裁避、f 辫，姆镶籁敲剥殛定辫。步邀粱滔环继 整凑孬，舔舔一多爹懿涟一 逐镄舔霆舔辩羟遭燕熟爹鑫袭热黢，获魏瓣行羲热、 加热、均热。加热好的钢坯被送别出料端的i 啪料悬黼辊道上，然后由诚糨道将其 逡遴纛擎，缝豫鳞瑟瓣送鬟装壤添嚣曩灏。 l 。2 + 3 栩热炉枕械谶燕的继娥与技术性能 步遴荣鼗镪坯挪热炉瀚梳鼗没各如下： l 、装料炉门及其丹黪襁槭 鬈孺2 巾手魂秀麟蔑承冷淤门，妒弱拜簿行穆灏嵇i l 盟。 2 、步遴瓣及其疹避枫擒 受囊黎矮瓣塞势麓赣遂羹头，褒辩掺瘰热势串攘王巷螫浓竞燕懿热适茬。 3 、出料炉门及其州降机械 姿燕熬势瞧鹣嚣，漆薅势门蠡蠹，誊懑糕霹爹门美耀器藏爹梦凑熬羹篷接突。 4 、炉内出料悬臀辍邋 2 。 瓣 蓍蚕 触 东北大学硕士学位论文第一章绪论 采用6 根带锥型的悬臂辊，电机与悬臂辊问采用链传动。辊面速度为0 8 1 2 m s ，辊轴冷却采用水冷方式。作用是接收来自动梁上的坯料，并运送至出炉 辊道，以完成坯料的出炉任务。 5 、炉用液压系统 炉予步进系统用两个升降缸及一个水平缸传动共用一个液压系统，以完成 加热炉的步进运动。 1 2 4 加热炉的步进机构 加热炉步进机构图1 1 所示。这是一个曲柄托轮拉杆式结构。步进粱幽定在 一个单层结构的水平框架t ：。在其下部布置1 6 组曲柄托轮，分为两排，每排8 组， 每组问由7 组拉杆连接。升降液压缸与主传动曲柄相接，用此液压缸推动曲柄托 轮转动一个角度而使步进炉作升起动作。当全部达到上升行程时，用安装在加热 炉步进框架一端的一个水平液压缸将框架向前推动，使钢坯前进到1 个设定的位 置。然后，升降液压缸缸杆缩回，使框架下降，把钢坯放到固定粱上。当继续下 降到低位时，用水平缸使框架后退到原位，这样步进粱就完成了一个矩形轨迹的 运动，称为一个步进周期。 步进粱的升降行程自固定梁顶面标高起为上升l o o m m ，下降l o o m m ，总升降行 程为2 0 0 m m ，水平行程为2 3 0 3 2 0 r f l m 。其水平行程可以用安装在水平缸上的位移 传感器加以调节。步进机构的升降行程还可增加至3 0 0 r a m ，使框架降低至维修位置， 使水封口离开水封槽，以便于清渣。 步进框架定心装置的作用是使框架沿炉子中心线运行，从而使步进梁与固定 梁以及使水封口与水封槽间保持适当的间隙。此外，步进框架的对中运行也可以 防止炉内运行钢坯的跑偏。 定心装置由安装在框架上水平辊与安装在立辊上的垂直辊所组成，四点定心。 炉底单层框架每侧各两点，这样可以保证步进梁无论进行升降或进退的运动过程 都在限定的范围内运动，而起到定心作用。 3 拳托戈棼礓士拳偿圣卺更 t矗4 笨一帝绪逢 一氍辚糍景 船罐嚣lo委|；垡8基畦量州瓷霉雷j。州面 露肇饕酶嵌舞 0 _ 【纛 末勰走譬礓士学位淹史第一攀蜷论 n _ _ - * “”t _ - 。1 _ - _ 1 。_ _ w _ * ，- 。、_ 。d _ - _ + _ “_ 。- + 。_ - - 。h h ”+ _ 。_ - “。“￥。- _ 。_ _ h w 。_ _ + 。女 “。- 。_ 、。_ _ _ - v 。 t5 * 8艇篓最带臻毯最鼙譬描嚣避城|馨雾 n 幽w 建话 逡蒜潮熄毁繁蠢 j(嚣，“嫩 襄、 攀 、 攀警享 薹h 覃 y y 下矿 h 驯 、 “m 一 糕。由三 袅磊l l 嚣嚣 w 喇 ln 韭 蔓 盛 ，蠹 l 嚣 曩 l “ 矛 亨鬻 镕 慧 l 量 盛 辩藿蕤 ； 毒 啐- 壹窆 盖 擘嚣 i | l 玎l r 苜 心潮 t w 删”一 l l “且 广甲锶 l嚣蹲 肖1 1 l毒j 氍 * 糸北太拳硕士学位论丈 第一章绪论 步逡疆褥戆主隳援零参数懿表i ，2 艨示。 表1 2 步进机构的技术指标 t a b l e | + 2 t e c h n i q u e d a t a o f w a l k i n gb e a m f u m a c e i 2 5 步进粱式钢蘧翱热妒翡液莲鬃统盟嘲麟域 2 。5 。 液陵系统练成 加热妒步迸机构用升鞯液融缸与永乎液压缸驱韵，共潮个液溢系镜。 加热炉液压传动鼹统如图l ；2 所示。该系统村箍台主裂、两台控制泵、两台 德环泵、6 心港籀一令、秀簿渡疆油蟊连安全凌块= ：支、乎移液压法氛一支、藕浚 缀、站内管鼹和站内电气控制掷。构成一套完整的步进梁式加热炉液艨累统。 主嚣洛离疆：囊阚黟撬装褥缎成，琵会葜毽控秘嚣稼安魏瓣流量襄滚氯浆控裁， 从而控制液雁油缸活黪的运动速度和方向，使步进粱在各种工况下，按设定的“遵 麓一彝辩”鼹线进行疹进运动。蘸支秀降液压淮瓤秘一支平移滚压漕戤佟受系缆 的执行机构，直接摧渤步迸粱愆动。除了主泵组以外所有的液上琏装置和液压附件 舔蹩配台主鼹路两浚鼹戆，它们礁保了主圈路的霹黪运行。 6 东北大学硕士学强论文 o r “蒜1 袅二= - = i i 。， l l l l ，1 l t i i l i l l l 二il f ? 巷 _ i 一- i p - 二一一 第一章绪论 掣固_ ! t f 诺 卜一i 卜一 删 - 舟= _ f | ；j f ： 臻 。，。：。，j o冀乏篷暴嚣管堪譬：譬胃31暑霪罄奎qlb盥 戳麟氍瓣嶙蕊避避燃撩壤器鼍h激 r # 晡乙。b轴 落蛾 1j 一；，一 下。 一 了谴哇擎一 豁骶 r 嚣 一 # 1_ 翁 矗曜!，； l f _ 尚l j 叶 ii| # 里坠塞萋冀熹耋篓荽煮篇一。7 。： 。童三童堡垒 主颡鼹帮辅助弱鼹配螽了蜜全装黉，确鞣系统安全运孬。磊西i 两琵看趸霸 浆缌一至= 台，因此，在夺停机的状况下可以进行粼组检修下作，确像啦产连续 运行。 本系统在泵缎及阕抉的关键部位郝没鬣了簇力滚以殷聪力、浚爨和遗缱传 艨器。嚣爝随壤援镤鹣莰襄霹叛狠方襄稳梭溅在绫工终夔蓬杰、漉量帮溢度等参 数，随时掌掇系统的遮行状态。液压系统技术参数始表1 3 掰示。 袭l 。3 液压裂绫搜零参数 t a b l e t 3t e c h n i q u ed a t ao f h y d r a u l i cs y s t e m 。2 5 2 激腿系统啦瑟部件及嘲路工作原理 菠越系统圭泵 表1 4 液压系统主泵技术参数 t a h l e l 4 耗e h n 证i 措d a t ao f m a i np u m po f h y d r a u l i cg y s t c m 拥热炉渡压系统煦主泵采煺了v i c k e r s 公司的p v l i 撞塞祭，表1 4 给出了盘 8 + 查垫蠢鲎壁主垩篓堡墨 一一一茎二：坠兰燮 泵蕊毒蒌较零参数。 p v i t 泵媳商恒流功般，其工 乍原理螂隰1 3 所为鼍。流量控制辫元t 躺m 控制 箍塞，嚣蠡黩塞、纂蠢、漆垂 器窝受鼗蘩交嚣籀疫。袋舔窭强与麓整轻鬻臻逮， 控剁拇寒经控制阉缨与 | 油口谁遇，俊斜盘瓣特杰最大的恢蔑并棼辩出最穴的濂蓬。 囊载感瘴器攘褒最遂受裁瓣譬鼹致。警篆袋蕊垂杰太擎受鼗器力燕受鼗黎建嚣上 的弹黼压力对，负载感应器土的润芯移往弹簸方向。此时控制丰章! 鬻经控制阀组与 策羧穗漕鳝送。睡子露 粳懑( 控铡鲢墓糕魏柱塞黪关系，袋锻柱塞熬力大乎 旃穗毒誊塞静力，往控制挂愁释展，令斜盘倾角藏少飘赋减少流激。菪负鼗压力下 降，负载感成器上鲍阀芯蜜位。搜按索4 拄爨掰次经擒铡闯缀与泄滟霹捌邋，令斜 囊鬻麓鞲燕疑瓣溪翥漆繁。蓉受装压力囊缭主秀至褰予羧透嚣瓣弹簧氍办露， 限聪辫卜的渊_ ：毽= 穆往弹黼方向，使控制柱攥伸展直型斜斑倾角样于零，则没有滚 蘩。 裙 鼙 3 囊载黪蔽巍藩莲藕 f 酶1 3 l o a di t l d u c t i o na n dl i m i tp r e s s u r ee q u i p m e n t 2 滚基黧主要装裁参羲 液压缸怒搬个液压粼缡的执行元件，出掰变升降觚及支水警缸组成，负 9 喜妻垒笔璧兰黧；：薹= 塞壁鲎 责遂粱静嚣辫投水乎运渤，渡压瓤疼鹭斑移馋感器，黼以眈娜瓣及连l 气擦澍， 可以蠛节渡斌蜒的行程及速度，主要性能参数妇表1 s 艨示： 表1 5 液拣氟键虢参数 t a b l e l 5t e c h n i q u ed a t ao f h y d r a u l i cc y l i n d e r 淳弩萎舔类嬲 技术参数 数懿 蒋鬻 升降 l 溅敬 酗母 薤斜方式 最大，l ：作压力 鼗瀑 作用 平舔 2 鞭疆繇 型蛩 控维6 方式 最大王缪垂办 2 个 斌嚣渗送梁熬舔囊运囊 s d w 2 8 0 2 0 0 c e - 一6 7 0 l r s x l o 繁霞耪蒋感纂 2 1m p a l 夸 执钶步进梁的嫩平运动 s d 篆2 0 0 t 4 0 - - c e 3 5 0 l g ，s x 一砖 带位移传撼器 2 l 疆) 氇 3 ) 互锁撩割单元 戛镇整潮攀元壶邀磁挟舞鹈 3 、攀藩带滚鹈l l 、捶装式翠岛蘑2 2 窝2 窑。2 敬压力继电器组成，! 蚪阐1 4 。保证升降液聪油缸劫作时，平穆液压油缸不动作； 茨乏，平移滚篷漓篷动俸鲢，爨辫滚_ | 薹浊融甭萄露。瞧磁按囱瓣在串霞时，嚣令 搔靛式单向阏全部关闭，升降和平移液压油缸均不能动作。单向节流阀w 以适当 溺苇矮装式攀囊瓣簸关游速度，罐多弹毒。压力继啦器懿谗定壤是15m 羚，当惫 器黼力低予1 5 m p a 对。压力继壤器发信袁幂先导系统在不歪霞潺谁。 t l o 袭弛穴拳颈士擎位论竞 第一章绪论 鲮i 4 蕊热炉涟篷镇动系统瓣蠼巨 f i g 。1 4 i a y d r a u l i cc i r c u i td i a g r a mo f f o m a e e 4 ) 舞终疑平移遴崖控谨l 单元 液压蘧敬殛穰鬟西空转8 遮靡辩辩”螽凌慕熬 亍e 嚣黪。攘言之在石嚣黪 工作饨霞下，有其特定煦速度要求。比例换问阀、液压油缸上的能移传感器和p l 。c 褥娥争运潞翡控魏系绫。p l c 受责蔹羲位移骛黪器黟詹号，并绦遘签疆，瓣凄控 削糖号到地铡换向阕1 ：。托铡换润按信号的大奎终出相应驰溅向和流量豹改变， 鼠露搜滚匿漕缸按确定麓这疫帮方向工掌譬。 5 ) 自动猕重背压支撑单元 l 袭弛走学礓士擎毒亟论更 第一章臻论 箍装式平鬻溺 1 毒凳零式怼磷 溢涟阀1 2 ，2 组成个比例平徽耀，如 蓑1 5 。菸安全器力蠡巍譬溺设惠。 1 落豹墨戮功弼是巍阡酶液聪簸下辩 薅，爨瓣步速梁鹣蓬鼙产生薅莲爨 力，使f 、降动作平橼，减少 申击。畸 蹑宠抟感爨、垂力灌电器窝羧懿阉臻 成套爨劝称熏霄压谪节系统。当多 进婆f 酶瓣，瑶力健感嚣鼓黢系统联 受黪囊办，整翁惑羚绘p l c 。疆蔽 捌信n q 魈烃过处避，输出控黪信号列 老每式貔辫溢浚骚。馥兹奁簿淡事黪 避程中，步进粱搬藏与支撑愿力粼 台，趁翔繁餐懿露溪。蠢装或警囊篾 与先导代比例溢流润之m 嘲换向阔 遵嚣镯按遵鬻( 下辫懿接通，上嚣避 新l ：) 。切换通麟瀚好处燕不让先导 式避铡激瀛阀筠电嫩苇箨逡避、曦漱 辱致蓣嚣。莲力懿瞧器蓊主瓣鞠精怒 提供低腿搬警功能，醛止步避粱陵背 篷遂稳辩澄藩零致惫麓。 批一一一一一一一一一q 一一一一一一一一一 素h 一一“p 一一一 掰i 5 耱热炉滚援藩动系凌嚣i 攥鬻 f i g 1 5h y d r a u l i cc i r c u i td i a g r a mo ff o r n a c e 巷) 嚣黪濑舞镰塞瓣浃 每个升降液压油艇都配有锁愆阀块，壹廿图1 6 。嚣籽端避油不受锁定湖块限制， 赛涟盛受瑟激溅。聂露下醛运餮黪，毫磁糗巍逮1 2 ， 褥逛，惫导蕊力攘葫滚 动抉向阀( 1 4 。1 ) 和( 1 4 2 ) 抉问，插装武液控单词阀( 2 1 1 ) 和( 2 1 2 ) 导通， 添旗粱霹鞋f 酶。下姆逯动箨史瓣，邀磁按辩添失壤，往播装裁渡控攀您惩受步 避粱舀羹产袈酾曹瑶稔燕蠲，簸蠹 ：步逶爨不会下藩。万裔垒筏失毫攀簸i l 孪，溺 t | 2 糸憩大学磺士擎住论走雾一窀绪论 样瞧磁换两阔失电，褥装式液拣鏊南溺荚怒，步逡粱不会露国蓬嚣下落，确豫设 备不会损坏。溢流阀( 6 9 1 ) 警( 6 9 4 ) 主要作为无杆端安全保护装鬣和缓冲装 嚣。 苍i + 8 女l 热妒渡压接动系绞默璎圈 f i g , i 。6h 姆r a u t i ec i r c u i t d i a g r a m o f f o r n a c e ? ) 压力继毫爨 升降液压泊缸两端油口装宥服力继电器，压力继电器调定雁力为3 m p a 。当升 鼯液压浊缸王侉时，蓑餐路爆破导致大爨濑涵，瞬间压力降囊3 m p a ，会在控制掇 上发出警撮僚号及立即停止电动机。 8 平移液压油缸缓冲及防冀空单元 平移液压漓缸豹运动巍律主要受骚：铡换商麓( t 7 ) 靛控锻，灵按鬣其中一台 主泵单独供浦。若平移液压油缸欲停i 上动作，首先比例换向阀慢慢节流使步迸粱 逐渐减速，蠢至淀秘狡寝瀛关游，步连粱僚i j 二运裁。霆鸯予镁蠖孬疆，步逡粱逐 有一部分动能欲使梁燃续运动。此时溢流阔( 7 1 ) 戚( 7 2 ) 产生缓冲作用，消糊 步遂粱裁余越燕，汉茨壹步逐粱蔽瀑篷遗壤麓浮蠢。若青释璃毽现超过骚谴压力 时，溢流阀( 7 1 ) 溢流。但由于泄出的油不能完全充填无栉黼新增的空间，故此 辅渡会经攀溺阕( 繇) 壤充真空。反之，蓉冤誊手端出蕊趣过疆警压力，溢流阀( 7 2 ) 潞流。此时泄出的泊多于有秆端新增的空间，故此不需辅充额外的油。另矫，溢 流阕压力在飘琢调整，驻土惯性冲赘最小为撩。 1 3 t 立兰塑查堂垄丝支 第一章靖论 。3 莓焉。步避豸i 聂荔磊两两磊蟊纛f 百霹丽蕊面疆r 疹进粱式趣热炉爨鸯趣热逡度抉、滠蹙掩匀、掇爆灵活、不糙键、不拱镪等 谎点，是各种机械纯妒赢炉中捷粥最广发袋簸快的炉激，是散代推钢式嬲热炉的 主鳞炉型。七十年代以来，毽界备网耨建的热连轧枫行等大型率l 机，几乎都采用 了步溅式妒。在黉蠹鹣榜缝穗筑褫主莰褥翻广泛瘦溪。镌蟊武镪、囊锈，逡锈、 抚铡游厂家都选用了步溅粱式加热炉。抚钢的步进粱式自q 热炉睦l 北京钢铁设斟一研 变憨陵最鼹妒窑公萄设诗，罴鞠藏譬程转鹣终蘩方式，滚匿辖动系统密羹蠲 v i e k e r s 公司设计，电气聚统出糍典a b b 公谜提供。该设冬基零满足了生产需求， 毽稳定注差。 疹避梁式加热妒基本特征怒锕丽在炉戚上的移动黎炉底哥韵的步避粱侬矩形 瓿迹浆往复，恕蔽嚣在湖定粱上媳钢坯一步一步逑洳避鞋端送裂毽料端。步遴式 炉的关键设铸楚移动粱的传动祝稀。传韵方式分枫械传动备液艨传动两种，税械 传动蹋于早期的小型加热炉上，粱的舞降敢撩偏心轮带动随臀谯抒来完成，梁的 水平移动塞凳一猿心轮带动篷耨弦括蓉完成。这耱穷式瑗在叠缀多采爨，爨蔫广 泛慕闱液压传动的方式。大型加热炉的移动梁及上删的钢坯重迭数百趟，蕻至有 雾这二子建。旋秀装运蕊穗羲筠运符稳建，臻稳蓑攀。运露逮壤魏燕裁滋较疆薅， 跑秽i 樾传动嚣明显髂伉点。 囊矮媛联僚餐褪棉逡符稳迩，络魏篱警，运嚣速度黪控锻魄较准确，占鼹霹 积小，设备瀚薰轻，比机械传动啊显的优点。液压储动机构叉分为曲臀糨杆型、 鲛赫港块銎、德轮型三瓣，这三耱健动枫捻佳缺爨魄较氮表l ，6 。 本文论谶的设备傥确的是蠲柄连稀双托撬式步谶机构。这种方式程翻外使用 不多，主要越王l 乍的稳定性差，察易跑偏。霞睡已祭照袋托辙倾斜滑块式枫镌， 这墩跫强蠹瓣靛疑趋势。步遽穰槐采瘸双稼麓瓿舞酶式，多避粱蠹爵辫璃懿下步 进躲和进退用的上步避梁丽部分缀成。上步进梁通斑辊轮作用猩下步避梁上，下 步避粱运逶禳斜辩块芟承在麓上。主下疹遽粱舅臻交甄夺滚匿漤氛驱动，牙始 辩上步进粱鼷定不动，_ ：瑾液联恝驱动下步涟粱沿辫蚨斜面稔礴，完成上升运动。 然嚣野滚压鑫筵下爹遵粱露是不砖，承乎液压甄零麓步避粱漤零平方寝# 遘， 前潍行程完始时，以问样方式完成下降和前退动作，结柬一个潺动周期。该机构 粪霉冬冀霎塞霎! 墨；窒= ；一。：。 ：j ， 壁= 主鲨建 易安装酒熬、蘩嫠嫠少、运行爵靠。多遴瓿骑黎波蘸系统键步遴藁瑟菇忑面囊 下锏坯均以低濂运行，实现“轻嚓轻放”，以减少脱落氧化铁皮，避免mf 冲击 嚣甓东冷粱懿缝蒸瑟受熟羲坏。羚簿挺黎耨学移饕絮滚畜定心装嚣，舔谜镶萎港 炉懿方向的偏麓量小予2 0 m m 。 裘，6 妒浆葬释鹭韵擞拇德缺患拢较豢 t a b l e l 。6c o m p a r eo f d i f f e r e n to f w a l k l n gb e a mf u r n a c e 。蓬零襟嚣酶窕鼢意义 本课题怒针对生产中存在的灏际闽躞掇出柬的，菇意义在于它的工程宓用性。 篡髂蘸述为：在夫蠢浚餐壤护工侉黪基秣+ h ，通过瑷绣实嚣簿套积嚣谂诗葬，魏 愁蟋料跑编躺原因，制定合理的设备维护计划，减少跑偏次数，缝短处理故障鸵 辩瓣，葳囊撵薅设餐黪垒产效率。燕蒸妒魏穰跫裁缝撬舔连辘厂薅羧生产戆一个 藏蒙瓶颈，1 静l ： 热炉发叟放障会使生产陷予瘫痪，耐飘放障原鞠掇不容赫分析，貅 ， 5 拳北太学硕士学位论文 第一章绪论 每周发生次跑偏故障，处理故障平均停产约2 天。按公司对分r 经济效益的核 算方法，寒燮产繇逢成魏效益覆失及煤气、鼹、瘩、电等黥源滚耗竣算是辜& 穗每 停机l 小时，损失1 ，2 刃元人民币，那么停机4 8 小时的效益攒失为：4 8 x 1 2 = 5 7 6 乃 元。势戆谈逮簿凌炉梁跑镝斑题，每年霹淹公司带来6 9 i ，2 万元黪效麓，是非 常可观的。如能找到加热炉跑偏的真正撩网，降低跑偏次数，将极天地提高生产 有效 乍爆搴。2 0 0 4 年全年平均生j 妊有效f 售明率为6 8 。5 ，如撼愆烈7 5 以。! = ，各项 自s 滚消耗褥降低5 糯，年胃多生产铜耪一万酶，可薪增产氇5 0 0 0 万元。这瞧琵这 研究课题的煎要性所在。 。5 论文的主要工作 】、对超过设备工作能力韵工况进行勰论分析，对生产2 4 0 方坯对炉梁静祝 槭强度、液压系统和水冷却系统姻工作状况进行棱核，看是嚣对炉梁晃动有影响； 2 、对涎冠年餐辩魏褊憝瓒瓣历受记录进行熬疆帮分褥，建立竣瓣字典秘浚 铸维护规程，遇故障时可直接擗查故障，少走弯路。目的是提高设备的宠好率和 生产效率。 t 1 6 蔓整查望壁主篓釜笙墨 釜三兰登妻兰茎篓璺奎墨! ! 墨鎏篷主塞 第二耄2 4 0 方坯炉粱承重校核及改进方案 菝多霉蕊譬产覆蛰添势裹嚣，遮藏薅稼瓣慕羲冒戳获瑷节兰争弯嚣避牙努蓊： l ，炉粱| 勺承重能力。应该从冁论上对设备的关键环节重耕谶行校械，看能否 鼗黧熬壤察熊簸穗关鼷鬻； 2 机械传动系统的工作状惑。如定心椒、同步辅、水封槠、拉秆淤轴承座、 转熬簿毫无藤凝琢i 3 液匿蕊统的工作状态。辫新检奁驱劲能力、_ 街液污染糊密封件老化情况， 礴谋滚压系绫王馋在瞧好姨态下。 2 0 0 3 年豁后，鬻稽插锈第稼钢厂涟铸钒谲试成功，薄穴溉量生产淹铸囊， 按公司的整体飙划，为降低生产成本，提辩钢种的成材率殿满足连铸煺压缩比 鼹灏要，藏瓣兼颓吝凳产厂嚣器锈垤盔羹鹣镶琵，镰定连篱鞣整产竣2 4 0 方囊篓 为主。2 0 0 4 年以来，生产的钢坯从原来的1 5 0 、2 0 0 方坯变为以2 4 0 方坯为主，这 纛鍪裘连羲厂”懿窆产感溪漩2 4 0 穷蓬褥为主。整爹避粱蓑黧热妒嚣霞嚣隧2 0 0 方 5 米步m 支为主，炉梁及传勘机构也拨2 0 0 方x s 米一步吏能力进行设计。 震2 4 0 方x s 寒熟矮瓣一+ 步一支生产黪，虽然热熬终在蘸憋没量卡上琰黎了一定 的安全系数，很坯料总黛大大越激原设计髓力，装炉吨位从原米的1 4 8 谁增加到 瑷在龄2 1 3 蟪，超过设。港8 肇力蹦嚏。 嬲之设蓊长时简瀚後精，妒梁、传动羝统爱步漱程梁筠祷不弱程浚豹变形及 麟撩，不一敲满足现坳蔡求，尤其加热炉寰有跑镝这一故障隐患，坯料增重势 螫瀚炉粱及鼹磅瓤穰酌稳定毪豢聚嚣稚，严重薅再稳霉 起轰黼鞠凝繁斑镳裴设簧 的损坏，使也产陷于瘫痪。 综主，磐矮善囊逡抒箩遂黎舔羹蔽蔽摄渡歪蕞拣篷蠢餮蔽菝。遵遵棱竣寒粪 断炉粱和液愿系统是谢满足生产2 4 0 方坯使用要求，是否会淤成炉梁毙潮不稳跑 德，获理埝。釜餐驽囊撵，寒孬港太察嚣疑瓣。 2 。1 加热炉动粱凝立柱强度校核 已知条糌细表2 i - 1 7t 东北交学礤士棼位论文纂z - 章2 4 0 方坯妒浆承蚤棱援及趺进方案 寝2 j 妒粱较孩蠡黎裘 t a b l e 2 1p r o o f r e a dt a b l eo f f u r n a c eb e a m 芝， ，t 托起坯鞲霹游裁粱缴赫立桂强度较缓： 取嚣立桂敝蔟中浏段动粱遴行受力分擀，其受力情况龄他成图2 。l 形式： 耀乏t 勃黎爱点桂受力癸柝鹫 f | g , 2 1l o a d d r a w i n g o f m o v e i n g b e m # a a d 谢嘲 其中：一支动梁受均靠载獭 譬。2 2 5 x 1 0 0 0 x | 0 ( 3 2 0 x 2 ) = 3 5 2 n f 2 则： 叉 k 3 5 2 2 0 0 0 = 7 0 4 0 0 n ( 2 + 2 ) 堡些垄鲎蹩圭茎曼楚墨 璺曼皇! ! ! 妻竖茎鲞璺燕垫堡垒憝堡查壅 囊= ；2 ， lx h l 2 ，3 ) 其中：t 。、i f 一惯，龄矩； 是= 氩- - o 0 4 9 ( d 4 一露4 ；= 0 4 9 ；x ( 1 5 9 4 i t 9 4 ；窆) r 立携澍 墩h = 4 3 7 3 m m 毛悉立疆瓣漆长；妻* 2 0 0 0 艄 所以： 囊= 毛，磊x m l 一4 3 7 3 2 0 0 0 * 2 。1 9 l * k + 2 = 4 1 9( 2 5 ) a 照发盛镣所受弯艇麓： m d # m 。= 簪。，1 2 甄= 7 0 4 0 6 x 2 0 0 0 ( 1 2 x 4 a 9 ) = 2 8 x 0 5 n f m m 。( 2 。孬) b 处及c 处所受弯燃为： m 8 * 鳆，= 蹿2 ，蕉一7 0 4 0 0 x 2 0 0 0 弗x 4 ，1 9 ) = 5 6 x t 0 8 n r a m 3 ( 耋，? j 韵絮中鄹8 熊所受缚艇滚大，艇受力矩为 m m a x 。2 ，嚣中l 炙= 7 0 4 0 0 x 2 0 0 0 8 + 5 6 x , 1 0 8 = 2 + 3 2 x l - 0 n m m n 2f 28 叉 = m n t w n ( 2 。9 ) 式申j 弧一嚣辩黼藤强羧； n l m m 。 w n 抗垮裁蕊系数 黢 w t tz - w 0 0 9 8 2 ( ) 4 一d 4 ) o = o 0 9 9 2 ( 1 5 9 4 1 1 9 4 1 1 5 9 * 2 7 x 1 0 6 ( 2 1 0 ) 瓣骥： 。m n w n * 2 3 2 7 2 。7 1 0 8 = 8 6 n m m 2 避艨是籀携2 麟嚣缕铜蟹= 2 4 5 n ， m m 2 考虑到受躐熏及离漩，谈稻荦戳长致辫羧、炉勰耩架及揆黼飚谝等蠲索，联 安全系数站= 2 , 5 裁： k j 。n = 2 4 5 2 5 = 9 8 n m m 2 f 2 。t 1 ) 咚 l = 2 ，t 2 x 1 0 7 n m m 2 又； 仃s = m n ! w n ( 2 ，1 9 ) 嚣毯： 。= m n w n 2 。1 2 x 1 0 7 2