河北工程大学毕业设计（论文）摘 要卷取机是热轧带钢生产中的重要组成部分，它位于精轧机输出辊道末端。由卷取机入口侧导板、夹送辊、助卷辊、卷筒等设备组成。卷取机的功能是将精轧机组轧制的带钢以良好的卷形、紧紧地无擦伤地卷成钢卷。本设计是热轧带钢卷取机中各个分系统的原理设计，主要是卷筒和控制液压缸部分的设计。卷筒的胀缩由液压缸带动心轴，通过胀缩机构实现。其中，扇形板在斜楔的作用下移动，卷筒直径可随之发生变化。控制液压缸采用单泵集中供压，流量按最大需要量计算。不同压力和流量采用节流阀和压力控制阀分流分压。关键词：卷取机、卷筒、液压缸。AbstractCoiler hot-rolled strip steel production is a key component of， It finishing mill output at the end of Roller.。By the side entrance coiler plate、pinch roll、Wrapper roll、roll and other components。Coiler function is to be finishing the unit rolling strip-shaped with a sound volume，no abrasions to closely Cheng Gang Vol Vol。This design is hot strip coiler in the various subsystems of the principles of design，mainly reel and control the design of the hydraulic cylinders。Reel the expansion and contraction driven by hydraulic cylinders spindle，through expansion and contraction agencies to achieve。The fan-shaped plate in the role of Wedge Mobile，reel diameter can then change。Control of hydraulic cylinders on the single-pump for pressure，flow rate calculated by the biggest demand。Using different pressure and flow control valve pressure on the throttle and streaming pressure。Key words：coiler、reel、hydraulic cylinders。 II摘 要IAbstractII第一章 概述11.1 综述11.2 卷取机简介21.3 地下式卷取机的设备配置及卷取工艺31.3.1 地下式卷取机的布置及设备构成31.3.2 地下式卷取机卷取工艺3第二章 卷筒设计42.1 卷筒设计参数的确定42.2 卷筒材料的确定42.3 卷筒直径确定52.4 卷筒胀缩缸胀缩力计算52.4.1 胀缩缸的胀紧力62.4.2 胀缩缸的收缩力72.5 驱动卷筒所需功率的计算82.6 选择电动机的功率102.7 卷筒径向压力的计算11第三章 卷筒传动设计123.1 卷取机的速度控制123.2 电机的额定转速与传动比123.3 励磁调整范围与最大卷径133.4 卷筒电机功率计算13第四章 液压系统的设计144.1 概述144.1.1 设计步骤144.1.2 液压系统的组成154.1.3 液压系统的优点164.1.4 液压系统设计要求：164.2 液压泵站的结构型式174.3 液压泵的选择及安装方式174.4 油箱的设计184.5 蓄能器的选择204.6 滤油器的选择204.7 液压元件选择204.7.1压力继电器的选型204.7.2流量计的选型214.7.3压力表的选型214.7.4密封件的选型214.8 管件的设计224.8.1管道的设计224.8.2管接头的设计244.8.3法兰的选型设计24第五章 液压缸的设计255.1 液压缸的种类255.2 液压缸的组成及选材255.3 计算液压缸的内径255.4 计算活塞杆直径275.5 活塞行程的计算275.7 确定最小导向长度和其它部位尺寸285.8 液压缸缸筒长度的确定285.9 液压缸的结构计算285.9.1 缸筒厚壁的计算285.9.2 缸筒外径的确定295.9.3 缸底厚度计算296第一章 概述1.1 综述 带钢连轧机生产效率高，质量易于控制，轧制过程连续，易于实现机械化和自动化，而且这种轧机潜力大，只要稍加改善轧制工艺便可以大幅度的提高产量和改善产品质量，其经济效益非常显著。所以各种先进的科技成果都竞相应用于连轧过程，大大促进了连轧过程自动化的发展，其中尤以热连轧轧机自动化的发展最为迅速和成熟，所以热连轧板带材轧机自动化的发展，可以反映整个轧制过程自动化的发展过程。带钢热连轧机电气自动控制技术的发展的发展，在20世纪大致经历了以下几个阶段：年代以前，即最早的带钢热连轧机，基本上没有自动控制，主要靠人工操作、断续控制。年代中、后期，为手动操作加上单机自动控制系统。年代，进入到单机自动控制与计算机并存。年代，实现了全部计算机控制。年代，主要发展了板形控制和粗轧宽度自动控制，以及广泛采用液压厚度自动控制，使带钢的厚度、宽度、温度、板形等质量指标进一步提高；开发了直接热装和直接轧制技术，大大节省了能源。控制的范围也从热轧生产线向两侧扩展，包括了对板坯库、钢卷库、成品库的控制和管理。年代，对热轧产品质量和节能要求进一步提高，热轧控制技术又有了新的发展，如交叉辊(PC)轧机和在线磨辊(ORG)、连续可变凸度(CVC)控制板形技术、神经元网络技术等。常规热连轧机设计产品厚度最薄到，为此而设置了距精轧机的近距离卷取机，但是，在传统的热轧宽带钢轧机上轧制如此超薄的带钢没有取得稳定的发展。年，日本川崎钢铁公司千叶厂开发成功无头连续轧制宽带钢技术。该技术解决了在常规热轧机上生产厚度超薄带钢的一系列技术问题。新建的带钢热连轧机都配备了计算机控制系统，而且在对旧有轧机的改造工程中，最重要的一项内容就是采用计算机控制。年的年间，我国热连轧宽带钢轧机及生产技术处于低水平阶段。已有的一套半连续式宽带钢轧机基本上是手动操作、人工设定的操作方式，轧机的主要生产工艺指标相当于第一代（世纪、年代的水平）热带轧机技术装备水平。年月投产的武汉钢铁公司热连轧机计算机系统，是我国引进的第一套带钢热连扎计算机系统，主要工艺技术指标超过了第二代（20实际60年代水平）热带轧机。年宝钢热连轧机的建成投产，使我国热轧宽带钢轧机的生产技术水平和技术装备又上了一个新的高度，达到了当代国际上最先进的现代化热轧机宽带钢轧机水平。该轧机的主要工艺技术指标属于第三代（年作为第三代开始）热带轧机水平，板坯热装技术、粗轧机宽度自动控制、精轧机液压AGC、板形控制技术(CVC系统)、全液压卷取机完善的4级计算机自动化控制系统都处于世界一流水平。20世纪90年代我国建成投产了7套热轧宽带钢轧机，是我国热轧宽带钢轧机的高速发展时期。其中有4套全新的热带轧机，即宝钢热轧机、鞍钢热轧机、珠钢及邯钢薄板坯连铸连轧机。热轧机、热轧机采用和连铸机直接连接布置和生产一贯管理的连续生产线，紧凑型双机架可逆式粗轧机组、板坯定宽压力机、精轧机组板形控制双交叉辊 (PC)轧机、精轧机全液压AGC系统、全液压卷取机、完善的4级计算机自动化控制和生产管理控制系统，这些都体现了20世纪90年代热带轧机最先进的技术装备水平和一流的产品质量控制水平。珠钢于1999年8月建成中国第一套薄板坯连铸连轧生产线，邯钢于1999年12月建成第二套，包钢在2001年底建成第三套薄板坯连铸连轧生产线。鞍钢、唐钢、马钢、涟钢薄板坯连铸连轧生产线相继投产，由于其流程短、规模适当、投资费用较低，所生产的热轧普通用途的带钢具有较好的市场竞争力。薄板坯连铸连轧带钢生产技术，是20世纪80年代钢铁工业生产具有突破性的重大技术进步。薄板坯连铸连轧技术有德国马克(SMS)的CSP、德马克(DEMAG)的ISP、日本住友的QSP、意大利涅利 (DANIELI)的FTSC和奥钢联（VAI）的CONROLL等共5种类型。珠钢、邯钢、包钢、马钢、涟钢采用的是SMS公司研制开发的CPS技术及装备，鞍钢采用的是VAI的CONRO铸机，唐钢采用的是DANIELI的FTSC铸机。1933年11月武汉钢铁公司、重庆钢铁设计研究院、北京科技大学合作完成了武钢1700mm热连轧计算机系统的更新改造工程。随后，在1995年5月，武汉钢铁公司、北京科技大学等单位又共同完成了太原钢铁公司1549mm热连轧计算机系统的建设和开发。2001年，鞍山钢铁公司和北京科技大学（高效轧制国家工程研究中心）共同在鞍钢1700mm半连轧翻新改造项目中，完成了自行设计的三级计算机控制系统，其厚度、板形各项控制功能均达到了较先进的水平。武钢和太钢热连轧计算机控制系统全部应用软件立足国内，以及鞍钢带钢热连轧计算机控制系统“系统及应用软件”全部立足国内的成功，标志着我国已经有能力依靠自己的力量设计的开发像热连轧这样控制过程极为复杂、要求快速响应的计算机控制系统以及支持软件和应用软件。1.2 卷取机简介在近代轧钢生产中，卷取机的用途是收集超长轧件，将其卷绕成卷以便于生产、运输和储存。卷取机是轧钢车间的重要辅助设备，是成卷轧制主轧线中不可缺少的设备，在带材和线材生产中均被广泛应用。在现代化的冷轧车间，卷取机还被普遍用于剪切、酸洗、修磨抛光、热处理、镀锡、镀锌、涂层等辅助机组。轧钢生产实践证明，保证卷取机正常顺利工作对提高轧机的生产率有很重要的意义。卷取机的类型很多，按其用途可分为：热带材卷取机、冷带材卷取机、小型线材卷取机等。热带钢卷取机是热连轧机、炉卷轧机和行星轧机的配套设备，有多种形式：地上式、地下式、有卷筒式、无卷筒式等。由于地下式卷取机具有生产效率高、便于卷取宽且厚的带钢、卷曲速度快而钢卷密实等特点，所以现代热连轧生产线上主要采用地下式卷取机。1.3 地下式卷取机的设备配置及卷取工艺1.3.1 地下式卷取机的布置及设备构成地下式卷取机布置在热带刚连轧机输出辊道后面。由于它位于辊道标高之下，所以被称为地下式卷取机，在整个连轧机组中卷取机的工作条件最为恶劣，也是最容易出现故障的环节之一。为保持连轧机组的生产节奏，一般依次布置三台以上的卷取机。两台交替使用，一台备用检修。为使带钢温度在卷取前冷却到金属相变点一下（碳素钢为540-620），卷取机与末架精轧机之间的距离一般要求保持在120-150m左右。近年来随着轧机速度的提高，卷重的增大和带钢厚度范围的扩大，要求卷取机的布置具有更强的工艺适应性。在有些高生产率且产品厚度大的热连轧线上，要求距末架轧机60-70m处安装2台近距离卷取机，用来卷取冷却速度快的薄带钢；距末架轧机180-200m处安装2-3太远距离卷取机，用来卷取冷却慢的厚带钢，以保证带钢的质量。地下式卷取机这主要由张力辊（也称夹送辊）及其前后导尺、导板装置，助卷机（也称成型辊）及助卷导板，卷筒及卸卷装置等组成。此外，在卷取区域还需配