鋼坯火焰清理機設(shè)計【全套CAD圖紙+畢業(yè)論文答辯資料】

購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 摘要 鋼坯火焰清理 (of 用高溫火焰的 氣割 和熔除 作用 將 鋼坯 表面缺陷 燒除。在鈉坯 生產(chǎn) 中，它是 保證 鋼坯 質(zhì)量 的重要工序。 火焰清理 是一種生產(chǎn)率高、 成本 低的 表面 清理方法。用火焰清理 1t 鋼坯的成本比用 風(fēng)鏟清理 便宜一半以上，為 砂輪 磨削 的十分之一。清理 速度 比風(fēng)鏟高 10 15 倍，廣泛用于 碳鋼 、 低合金鋼 及 部分 合金鋼 的清理。火焰清理有人工清理和 機械 清理，可進行在線熱清理及 鋼坯冷卻 后的補充清理。 人工火焰清理通常用作鋼坯的冷清理，但對于一些導(dǎo)熱性差的 高碳鋼 及合金鋼鋼坯，一般不適用于常溫清理，通常在鋼坯未冷卻到 150300 (人工火焰清理的工具為帶引火器的火焰槍，清理時噴嘴在鋼坯表面上 移動速度為 69m/ 機械火焰清理為改善鋼坯表面質(zhì)量和減輕繁重的手工 操作 ，在初 軋機 和大剪機之間的生產(chǎn)線上安裝 火焰清理機 (又稱在線火焰清理機 )，將軋后的鋼坯在熱狀態(tài)下同時進行四面 (方坯 )或兩面 (板坯 )的在線火焰清理。一般一次清理深度為 理速度是可調(diào)的。經(jīng)在線熱清理的鋼坯表面仍有 10%40%的清理量要在鋼坯庫進行補充冷清理，其中中碳鋼約占 10%，合金鋼約占 40%。 關(guān)鍵詞： 鋼坯表面 火焰清理 改善 質(zhì)量 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 of in to In it is to of is a of t 0 15 in of as of to at 50 300 C (on of 9m/ in be in or a 4.2 up is 0% 40% in 0% 0%. 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 第一章 引言 述 所謂鋼坯火焰清理（ 是利用高溫火焰的氣割和熔除作用將鋼坯表面缺陷燒除的工序。該工序能有效提高鋼材的軋制質(zhì)量，為熱鋼坯火焰清理和冷鋼坯火焰清理；鋼坯火焰清理按操作方式分為手工作業(yè)和機械作業(yè)兩種方式。其中實現(xiàn)機械作業(yè)的裝置稱火焰清理機。它是通過專門燒嘴將氧氣和煉焦煤氣進行混合，燃燒火焰預(yù)熱連鑄鋼坯，然后利用高壓的純氧流與鋼坯表面產(chǎn)生氧化反應(yīng)，對鋼坯的一個頂面、一個底面和兩個側(cè)面的表面缺陷進行火焰清理作業(yè)。熱鋼坯火焰清理需要采取機械作業(yè)的方式。冷鋼坯 火焰清理既可采用手工作業(yè)方式，又可采用機械作業(yè)方式。但由于我國目前非常缺乏專門的火焰清機的設(shè)計、制造研發(fā)能力，國內(nèi)鋼坯火焰清理主要采用手工作業(yè)冷鋼坯火焰清理方式。 坯火焰清理機的重要性 鋼坯火焰清理技術(shù)起源于美國，成熟于韓國，是全球冶金行業(yè)率先進行批量化檢驗板坯皮下缺陷的先進手段，目前正風(fēng)靡于世界冶金業(yè)。而隨著我國鋼鐵工業(yè)對鋼種質(zhì)量的需求進一步提高，鋼坯的火焰表面清理技術(shù)顯得越來越重要，實踐證明利用火焰清理鋼坯缺陷，能有效地提高鋼材的軋制質(zhì)量。近幾年來國內(nèi)高度重視鋼坯火焰清理技術(shù)在國內(nèi)冶金業(yè)的應(yīng)用 ，如 2006年寶鋼分公司煉鋼廠 4號連鑄機工程配套改造項目：二煉剛火焰清理機技改工程熱負荷試車一次成功，順利投入運行。改造后，二煉鋼火焰清理機清理鑄坯的最大寬度可從 1450毫米增至1750毫米，年清理能力也將由 60萬噸擴大到 120萬噸。又如 2010年遷鋼公司板坯火焰清理機熱試成功，設(shè)計年處理板坯 190萬噸，為該公司低成本生產(chǎn)高端高效產(chǎn)品，尤其是高品質(zhì)汽車板、加點板提供了技術(shù)保證，遷鋼成為國內(nèi)繼寶鋼之后第二家投入火焰清理機的企業(yè)。但該板坯火焰清理機主體設(shè)備均由日本 見 ，國外鋼坯火焰清理技術(shù)現(xiàn)處于極度保密的狀態(tài)，國內(nèi)需要花費巨大的外匯來進口國外的鋼坯火焰清理機的整機和關(guān)鍵核心部件，而且維修服務(wù)費用昂貴。 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 基于我國目前火焰清理機研發(fā)十分落后的局面，注定我國民族冶金企業(yè)必須走自主創(chuàng)新、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路，通過對鋼坯火焰清理機研發(fā)中的整體方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、制造與裝配等關(guān)鍵技術(shù)進行校企聯(lián)合公關(guān)，我國才能夠較快較全面掌握鋼坯火焰清理技術(shù)，為我國冶金企業(yè)長期發(fā)展注入強勁的活力。因此，鋼坯火焰清理機的設(shè)計項目具有十分深遠的現(xiàn)實意義和工程應(yīng)用價值 。 文主要研究的內(nèi)容 火焰清理 機是清除鋼坯上、下表面氧化層和表層下裂紋缺陷的重要設(shè)備，是軋制加工質(zhì)量的前期必要保障，因此，為滿足火焰清理工序要求和項目技術(shù)指標(biāo)要求，鋼坯火焰清理機應(yīng)具有如下功能： 1、 鋼坯柔性支承與定位功能 2、 鋼坯自動夾緊與轉(zhuǎn)動翻板功能 3、 氧化皮和裂紋自動去除功能 4、 廢屑自動排除功能 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 第二章 火焰清理裝置龍門架機座 設(shè)計 動機的選擇 電動機的功率，應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)機械所需要的功率來選擇，盡量使電動機在額定負載下運行。選擇時應(yīng)注意一下兩點： 1、 如果電動機功率選得過小，就會出現(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象，造成電動機長期過載，使其絕緣因發(fā)熱而損壞。甚至電動機被燒毀。 2、 如果電動機功率選得過大，就會出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，其輸出機械功率不能得到充分利用，功率因數(shù)和效率都不高，不但對用戶和電網(wǎng)不利，而且還會造成電能浪費。 要正確選擇電動機的功率，必須經(jīng)過以下計算或比較： P=F*V/1000（ P=計算功率 =所需拉力 N，工作機線速度 M/S） 對于恒定負載連續(xù)工作方式，可按下式計算所需電動機功率： P1( P=P/中 傳動效率。 齒條具有加工容易、壽 命長、傳動精度高等特點，所以本機縱橫向運動采用的齒條傳動系統(tǒng)未動，只在縱向?qū)к壧幱旨友b了一對，嚙合齒輪參數(shù)為模數(shù) m=4。齒數(shù) z=32。 選用 用諧波減速器 ，減速比為 40。電機 選用法蘭克生產(chǎn)型號為 20的交流伺服電機， 最大靜轉(zhuǎn)矩為 炬縱橫向電機的負荷是不同的，縱向電機負荷大，其最大靜轉(zhuǎn)矩 T=W d 2i T=T末 末 i T=M i=5000*28/(2*40)=m 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 其中 為縱向?qū)к?滑動靜摩擦系數(shù)， ( W=5000 =d=22i=40代入后。 T=m， 小于 查表得到 )，這說明電機選擇是合理的。 設(shè)計 齒輪齒條機構(gòu) ,就是完成直線運動和轉(zhuǎn)動相互轉(zhuǎn)化的機構(gòu)。其各部分功用及相互關(guān)系如下： a. 齒條 也稱作直線齒輪，它與小齒輪相互嚙合。 與齒條相互嚙合，依靠齒條的直線驅(qū)動，齒輪的輸出軸做回轉(zhuǎn)運動。 c. 直進與回轉(zhuǎn)的關(guān)系 齒條的移動量與齒條的轉(zhuǎn)角，無 論在任何位置都保持一定，所以這是等值直進回轉(zhuǎn)交換機構(gòu)。當(dāng)齒條的移動量與齒輪圓周相等時，齒條驅(qū)動一次，齒輪轉(zhuǎn)動一周。 計算參數(shù) 分度圓直徑： d=頂高： ha=ha*m 齒頂高系數(shù) :正常齒： 1 短齒制： 根高： +c*)m 頂隙系數(shù) : c* 正常齒： c* 齒制： c* 齒高： h= ha+2+c*)m 齒頂圓直徑： da=d+2z+2m 齒根圓直徑： df=2c*)m 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 基圓直徑： db=法向齒距： pn= db/z= 統(tǒng)一用 標(biāo)準(zhǔn)齒輪： m 、 、 c* 取標(biāo)準(zhǔn)值， 且 e= 備注：齒輪齒條不同齒頂高度系數(shù)： 1、嚙合齒輪的數(shù)據(jù)確定 設(shè)模數(shù) m=4， z=32， =20，計算如下： d=m z=4 32=128 da=d+228+2 1 4=136 df=284=116 2、齒條的設(shè)計 設(shè)模數(shù) m=4， z=32， =20，其寬選擇 20+10，計算如下： B= d=128*0 P= m=e=P/2=買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 參數(shù) 代號 數(shù)值 模數(shù) 齒數(shù) z 32齒形角 a 20齒頂高系數(shù) h 1螺旋角 B 0螺旋方向 直齒徑向變位系數(shù) 公法線長度 W k 4精度等級 7a 128配對齒輪 圖號齒數(shù) 32齒圈徑向跳動公差 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 鋼軌是軌道的主要部件，用于引導(dǎo)機車車輛行駛，并將所承受的荷載 轉(zhuǎn)移 。同時，為車輪的滾動提供阻力最小的接觸面。鋼軌的工作條件十分復(fù)雜。車輪施加于鋼軌上的作用力，其大小、方面和位置都具有很大的隨機性。這引起都有和機車車輛與軌道的相互作用有關(guān)。除輪載外，氣候及其他因素對鋼軌受力也有影響，例如，軌溫的變化 可以使鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生很大的溫度力，特別是無縫線路上。鋼軌是作為一根支承在連續(xù)彈性基礎(chǔ)或點支承上的無限長梁進行工作的。它主要承受輪載作用下的彎曲應(yīng)力，但是也必須有能力承擔(dān)輪軌接觸點上的接觸應(yīng)力，以及軌腰與軌頭或軌底連接處可能產(chǎn)生的局部應(yīng)力和溫度變化作用下的溫度應(yīng)力。在輪載和溫度力的作用下，鋼軌產(chǎn)生復(fù)雜的變形：壓縮、伸長、彎曲、扭轉(zhuǎn)、壓潰、磨耗等。為使列車能夠安全、平穩(wěn)和不間斷地運行，鋼軌除必須充分發(fā)揮上述諸功能外，還應(yīng)保證在輪載和軌溫變化作用下，應(yīng)力和變形均不超過規(guī)定的限值。這就要求鋼軌具有足夠的強度 、韌性和 耐磨性能。機車依靠其動輪與鋼軌頂面之間的摩擦作用牽引列車前進，這就要求鋼軌頂面粗糙，使車輪與鋼軌之間產(chǎn)生足夠的摩擦力。但對車輛來說，摩阻力太大會使行車阻力增加，這就又要求鋼軌有一個光滑的滾動表面。從這一矛盾的主要方面出發(fā)，鋼軌仍應(yīng)維持其光滑的表面，必要時，可用向軌面撒砂的方法提高機車動輪與鋼軌之間的粘著力。 鋼軌依靠本身的剛度抵抗輪載作用下的彈性彎曲，但是為了減輕車輪對鋼軌的動力沖擊作用，防止機車車輛步行部分及鋼軌的折損，又要求鋼軌具有必要的彈性。車輪與鋼軌之間接觸面積很小，而來自車輪的的壓力卻十分巨大，為 使鋼軌不致被壓陷或磨耗太快，鋼軌應(yīng)具有足夠的硬度。但硬度太高，鋼軌又容易受沖擊而折損，因此，要求鋼軌具有一定的韌性。 1、 鋼軌的材質(zhì)和機械性能 鋼軌的材質(zhì)和機械性能主要取決于鋼軌的化學(xué)成分、物理力學(xué)性能、金屬組織及熱處理工藝。 鋼軌鋼的化學(xué)成分除含鐵（ ，還含有碳（ C）、錳（ 硅（ 磷（ P）、硫（ S）等元素。碳對鋼的性質(zhì)影響最大。提高鋼的含碳量，其抗拉強度、耐磨性及硬度均迅速增加。例如，當(dāng)含碳量從 加為 可使平購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 爐鋼軌的耐磨性能提高 60%。但含碳量過高，也會使鋼軌的伸長率、斷面收縮率和沖擊韌性顯著下降。因此，一般含碳量不超過 錳可以提高鋼的強度和韌性，去除有害的氧化鐵和硫夾雜物， 錳含量超過 稱中錳鋼，其抗磨性能很高。 硅易與氧化合，故能去除鋼中氣泡，增加密度，使鋼質(zhì)密實細致。在碳素鋼中，硅含量一般為 提高鋼的含硅量也能提高鋼軌的耐磨性能。 磷與硫在鋼中均屬有害成分。磷過多（超過 ，使鋼軌具有冷脆性，在冬季嚴寒地區(qū)，易突然斷裂。硫不溶于鐵，不論含量多少均生 成硫化鐵，在 985時，呈晶態(tài)結(jié)晶析出。這種晶體性脆易溶，使金屬在 8001200 時發(fā)脆，在鋼軌軋制或熱加工過程中容易出現(xiàn)大量廢品。所以磷、硫的含量必須嚴格加以控制。 表中除 他均為提高錳、硅含量或增加銅含量的中錳、高硅或含銅合金鋼。 鋼軌鋼的物理力學(xué)性能包括強度極限 b 、屈服極限 s 、疲勞極限 r 、伸長率 5 、斷面收縮率 、沖擊韌性 (落錘試驗 )h 及硬度等。這些指標(biāo)對鋼軌的承載能力、磨損、壓潰、斷裂和其他傷損有很大的影響。 鋼軌接頭處輪軌沖擊力很大，為加強接頭處鋼軌的抗磨能力， 在鋼軌兩端3070火深度達 8 為提高鋼軌耐磨和抗壓性能，還應(yīng)對鋼軌進行全長淬火處理。它是采用電感應(yīng)加熱的方法，以局部改變軌頭鋼的組織，從而提高鋼軌的強度和韌性。 綜前所述，為適應(yīng) 車間的生產(chǎn)環(huán)境以及符合整個龍門架的要求。選用國產(chǎn)輕軌 22。 2、 22標(biāo)準(zhǔn) = 11264軌型號 kg/m=22 截面尺寸 軌高 A面尺寸 底寬 B面尺寸頭寬 C買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 截面尺寸 頭高 D面尺寸 腰高 E0 截面尺寸 底高 F面尺寸 腰厚 t面尺寸 S1面尺寸 S227 截面尺寸 4 截面尺寸 R面尺寸 R1面尺寸 r面面積 =論重量 kg/m=心距離 c心距離 e性矩 I=339 截面系數(shù) Z=轉(zhuǎn)半徑 I買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 結(jié)論與展望 本文對火焰清理機龍門架機座的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行了研究，獲得了一些成果與結(jié)論。我們求出了電動機的功率選擇和齒輪齒條的數(shù)據(jù)及軌道的選擇要求，現(xiàn)已經(jīng)能夠熟練的操作 時我們對機構(gòu)的尺寸確定、傳動角及各角度的驗算、電動機的選取都有了一定的掌握。 隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，加工中心的需求也在增加，特別是四軸、五軸聯(lián)動的加工中心。作為數(shù)控機床的主要功能部件，數(shù)控轉(zhuǎn)臺在整個機床工具行業(yè)中的作用越來越重要。這樣就對數(shù)空轉(zhuǎn)臺各方面的性能要求越來越高， 通過本文的研究分析得出的結(jié)論我們有理由 相信：在不久的將來我國能夠較快較全面掌握鋼坯火焰清理技術(shù)，為我國冶金企業(yè)長期發(fā)展注入強勁的活力。 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 參考文獻 1 吳宗澤、羅勝國 M高等教育出版社 , 2 濮良貴，紀名剛 M高等教育出版社， 2002. 3 羅學(xué)科 M中央廣播電視大學(xué)出版社 ,2008. 4胡宗武等 . 非標(biāo)準(zhǔn)機械設(shè)備設(shè)計手冊 M機械工業(yè)出版社 ,2005. 5 楊賀來 M清華大學(xué)出版社 ,2009. 6 關(guān)慧貞、馮辛安，機械制造裝備設(shè)計 M，北京：機械工業(yè)出版社， 7秦大同機械傳動科學(xué)與技術(shù) M北京：清華大學(xué)出版社， 2003 8齒輪手冊編委會齒輪手冊 M北京：機械工業(yè)出版社， 1990. 9付則紹新型蝸桿傳動 M北京：石油工業(yè)出版社， 1992. 10 方建軍，劉仕良 M化學(xué)工業(yè)出版社 ,2004 11 鄧星鐘 M華中科技大學(xué) 出版社 ,2007. 12 羅迎社 M武漢理工大 學(xué) 出版社 ,2000 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 致謝 我是機械設(shè)計制造及其自動化 11屆的畢業(yè)生，畢業(yè)前我們順利地完成了 鋼坯火焰清理機 的畢業(yè)設(shè)計課題。面對自己的設(shè)計成果，既是激動也是感動，這是因為完成了畢業(yè)設(shè)計的全過程，在整個過程中學(xué)到了不少的東西，受益匪淺。 畢業(yè)前，當(dāng) 胡自化教授 給我們布置畢業(yè)設(shè)計任務(wù)時，未曾想到， 機械 畢業(yè)設(shè)計提出的要求并非所想那么容易，要求我們從 一個一無所有開始 ，并要求我們按 企業(yè)生產(chǎn)的實際 要求，把 設(shè)備 設(shè)計計算出來 。全過程式的畢業(yè)設(shè)計既有難度，又激起了我們的興趣。我們盡心盡力 地去做，掌握了設(shè)計的整個思路、步驟、方法，進一步強化了制造軟件的應(yīng)用，更強化了我們 的獨立思維能力和整體協(xié)調(diào)能力 。現(xiàn)在，我們在 胡自化教授 的幫助下，將自己畢業(yè)設(shè)計的成品展示出來，表明我們?nèi)^程式畢業(yè)設(shè)計成功和學(xué)校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的體現(xiàn)。 實踐是檢驗真理的標(biāo)準(zhǔn)，這話的確意味深長，知識必須通過應(yīng)用才能體現(xiàn)它內(nèi)在的價值，這次的畢業(yè)設(shè)計，我們自己 為實現(xiàn)它的價值邁進了一大步 。 在此，我們衷心感謝學(xué)院能為我們提供這次畢業(yè)設(shè)計實踐機會與條件，同時，感謝 胡自化教授 的 悉心指導(dǎo) 。在整個設(shè)計中我們學(xué)到很多，提高很多，更培養(yǎng)了 我們獨立工作能力，增加了對畢業(yè)后自己工作能力的信心。限于經(jīng)驗不足，我們設(shè)計中雖仍存在很多不足，但經(jīng)過這次實踐，卻使我們明確了今后的努力方向。 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 附錄一： 板坯表面清理跟蹤試驗報告 王瑩冰 提要 本文敘述丁我廠連鑄板坯表面清理的跟蹤試驗情況攜 表面清理后的鋼坯，軋制 后鋼板上的裂紋及其他缺陷的出現(xiàn)率均減少鋼板質(zhì)量提高。 關(guān)鍵詞 板坯 表面清理 鋼板質(zhì)量 我廠連鑄板坯清理工序于 1992年 了弄清清理效果和正確掌握清理后的驗收標(biāo)準(zhǔn) 1992年 12月成立 丁由質(zhì)管處、技術(shù)處、轉(zhuǎn)爐分廠、中板分廠參加的跟蹤試驗組?，F(xiàn)將跟蹤試驗情況總結(jié)如下。 1 試驗方案 (1)在半成品檢驗站挑選 5爐表面缺陷多的板坯進行火焰清理，并詳細記錄表面缺陷的名稱、分布及清理情況，然后按爐發(fā)往中板切割，再根據(jù)清理面的大小，從大到小編上序號，并記錄每塊小板上的清理情況最后按序號進爐 (清理面大的先進爐 )進行跟蹤軋制。 (2)選 5爐表面缺陷多的板坯 (因臨近春節(jié)，只選到 4爐 )，不經(jīng)清理，按爐軋制然后與經(jīng)清理的坯進行比較。 2 板坯表面概況 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 (1)清理過的 5爐 (用火焰槍清理，清 理寬度為 00情況見表 1。 (2)未清理的板坯表面質(zhì)量情況見表 2 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 3、 鋼板表面缺陷 鋼板表面缺陷情況見表 3。 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 4、 結(jié)論與建議 從跟蹤軋制的記錄統(tǒng)計分析看出： (1)板坯上肉眼可見的缺陷主要是裂紋 (以縱裂紋為主，且多出現(xiàn)在連鑄機外弧面上 )，其次是結(jié)疤、翻皮。 (2)火焰清理后的表面不太理想，有的地方吹得過深 (達 0邊緣不夠平滑，使鋼板上出現(xiàn)鱗層、凹坑缺陷。如 2 1 43爐第五塊上表面吹后有深度大于 坑，軋后板上仍有凹坑，因此必須提高清理技術(shù)水平，力求 處理后的表面平滑無棱角，最大深度不超過 (3)表面清理對提高鋼板質(zhì)量、減少表面缺陷是有效的，經(jīng)清理的鋼坯軋制后鋼板上的裂紋出現(xiàn)率為 8 ，而未經(jīng)清理的達 4O 38 ，其