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双圆柱头开卷机的开发研制5 _# k5 f" K7 l3 l# L0 d A
' F6 Q" Y' F% w! ]4 Q摘要：介绍了一种适合于料卷卷径幅宽跨度范围大、卷径大、吨位大、中小批量生产的双圆柱头开卷机。说明了它的结构特点及力能参数的确定。& z" t4 u9 i, L
关键词：开卷机 结构特点 参数" {8 m4 C/ r6 B0 H
design of a double cylindrical end uncoiler
/ i* O4 p* z$ }! _/ D2 N. f5 |XU Hong-jie YANG Shao-lin JIA Guang-lin XIE Chao-jun
8 Z# {4 e' F& h(The Northwest Machine Factory Caijiapo,Shaanxi province,722405 China)9 F6 Y& k" N5 d" w( r
Abstract: this paper introduces a double cylindrical end uncoiler which is fit for large: U$ \' Q1 B- `
weight coil and small lot production. It also accounts for its structural characteristic4 q* ^. B6 ]: X8 E; X! N9 g
and choose of main parameter in detail.
7 Y3 O. ^" E; I1 C# p |* M! dKey words: uncoiler；configuration；parameter
6 q: S7 n( t8 r6 `, \& G# S/ Q% \" V. Z
: f4 q7 N# G+ M$ l/ J. y/ X一. 开卷机及其简介
9 w# e, X' h& A" h$ C* @在带材加工设备中，开卷机是准备工序的主要设备，在带材运行时提供后张力，支撑带材,并配合直头机一起把带材送入矫平机。随着对开卷速度和板面质量的要求，开卷机的型式已由箱式开卷机、无胀缩卷筒开卷机等类型，逐步发展过渡到胀缩卷筒式开卷机，这种开卷机通过卷筒轴上弓形板的胀缩支持带卷内径，避免了带材边部损伤和内孔打滑的缺点。根据结构胀缩卷筒开卷机大致有以下型式：单卷筒悬臂式；双卷筒回转式；双柱头开卷机单卷筒悬臂式。单卷筒悬臂式适用于带材宽度在350mm以上，带厚较大的带卷，大多带有离合驱动装置，可以被动或主动开卷。大多配有拆头直头机，方便开卷；对于带材宽度在350mm以上、带厚较大的带卷我们推荐使用单卷筒悬臂式开卷机。这类开卷机大多带有离合驱动装置，可以被动或主动开卷，具有正、反转驱动功能，同时大多配有拆头直头机，方便开卷。双卷筒回转式适用于带厚小于3mm的带材，双工位开卷机，一个卷筒工作时，另一个可以用悬臂吊或其他方法上卷。前一卷带材用完后，已上好卷的另一个卷筒可以立即转入带材准备作业线进行开卷。这样可以减少上卷时间，以减少后续活套的带材储存量。对于较窄、厚度小于3mm的带材最好使用双卷筒回转式。双卷筒回转式双工位开卷机 的一个卷筒工作时，另一个卷筒可以配合用简易悬臂电动吊或其它方法上卷，当前一卷带材用完后，己上好卷的另一个卷筒可以立即回转至带材准备作业线进行开卷。这样可以减少上卷工作时间，以减少后续活套的带材储存量。双柱头开卷机适用于带材宽度较大，卷重较重的带卷都带有离合驱动装置，可以被动或主动开卷具有强度钢性好，上卷操作方便，工作平稳可靠，对中性好，结构简单的优点。对于带材宽度较大、卷重较重的带卷我们推荐使用双锥或双柱头开卷机。这类开卷机都带有离合驱动装置，可以被动或主动开卷。具有正、反转驱动功能，它具有强度刚性好、上卷操作方便、工作严稳可靠、对中性好、结构简单的优点。为了避免外径较大(Φ1600mm以上)的带卷在高速工作时倾倒，大带卷的单卷筒悬臂式、双卷筒回转式开卷机都设有侧导辊装置。三种开卷机均配有制动器，能够强、弱、放开三档进行转换。可以防止加减速运转时带材过转事故发生，还可以调整带材的张力。
% F: N0 [; c% x5 n 近年来，我们根据市场上料卷卷径幅宽跨度范围大、卷径大、吨位大、中小批量多的特点，开发设计了一种适用此类产品的开卷机—双圆柱头开卷机。下面对该机作一扼要介绍。0 M7 R8 W! p. _6 P: J! `/ g
二. 结构及特点 G) f2 U" d+ ?% f& |/ s
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如图所示，该机主要由回转胀缩缸、滑动底座、轴向液压缸、圆柱头卷筒、料卷驱动机构几部分组成，主要具有以下特点：
n# x8 U6 Y( l/ m$ ]- d- D) ~1承载重量大。该机由左右两边支撑料卷，相对悬臂式开卷机，承载结构合理，更适合于大吨位料卷。
2 x3 d, Z! k' r) N2上料操作方便，工作平稳和可靠。双圆柱头开卷机上料时,当料卷卷径中心与卷筒中心基本重合时, 轴向液压缸向中间靠拢,当料卷与卷筒轴台挨上时回转胀缩缸开始工作,直到将料卷涨紧,这时上料工作就算完成。相对于悬臂式开卷机, 双圆柱头开卷机能准确的将各种宽度料卷与剪切中心对准。( H* B5 g* K* [& j
4结构和制造比较简单。悬臂式开卷机卷筒长,为了考虑上料方便,要求卷筒卷径胀缩范围大，这就导致一些零件如棱锥体、空心轴、弓形块等备料困难、加工难度大、周期长；相对而言双圆柱头开卷机结构和制造比较简单。例如：我们生产的1350纵剪机组中开卷机空心轴加工制造，双圆柱头开卷机空心轴长度为1300mm、悬臂式开卷机空心轴长度为2400mm，无论是加工空心轴外圆还是内孔，双圆柱头开卷机都要比悬臂式开卷机简单。适用与不同内径的料卷。卷筒做成特殊的阶梯形状（如图所示），可适应3种规格内径的料卷。
/ T$ n; J" u/ ]( j- L. e三. 设计实例
a" M* q8 o2 i8 I- F3 Q; \. J1．主要参数
8 ~; R x& T0 e# L3 j+ @1.1材质：板材
- t' T6 V6 M L5 X+ s! F( z w1.2带材厚度：0.4～4mm
0 `7 \2 V% V; x# I5 O6 C1.3料卷宽度：600～1350mm7 J: v. @( b* z9 _) U
1.4料卷内径：φ508mm/φ610mm/φ750mm
( d: k: q: w. k( j R( z# G1 E J1.5料卷外径：≤φ2000mm
( ]4 i O2 Y7 ~: l2 K1.6料卷最大重量：20000kg
( d2 E* K j! P3 ?0 W0 {1.7δs=40kg/mm
0 ]7 O& r. ~' [# { k" ^1.8放卷速度：v=2m/s1 z% y( q2 [; d1 m$ f+ k! |
2．功率计算
0 e9 H1 P% U7 Q9 ?$ Y' E2.1 计算带材弹塑性弯曲力矩+ p/ K g0 C, v- A$ F! p2 t. @
带材张力T=2000kgf7 m: }% d* P8 O3 R3 S" X8 v5 E
M弹•塑=bh2•δs/4=1350×42×40/4
+ W4 N+ \& d* e =216000kg•mm4 T% Q3 y1 f% ? |7 |) {, x6 y6 K
2.2 下垂度X= M弹•塑/T=216000/2000=108mm, J7 `; K: J3 k4 P
2.3 卷筒传动力矩
+ N( P7 J9 q- f8 N" R% P M卷 = T(R－X)=2000×(1000－108)
3 ~6 j' [3 Z# [ U+ l =1784000kg•mm) z; t; {% _7 a9 U3 t
2.4 卷筒传动功率
6 o8 l# y! @) m N = M卷vη/102R=1784000×2×0.9/102×1000. ^2 M. _) S1 O3 C/ i
=31.5KW( W# H/ D# D+ w( w
所以选取电机功率为37KW的直流电机。
% V4 a2 W: w6 V四. 结束语, i3 l# s9 |1 `5 G
该开卷机较好地解决了大吨位料卷和不同内径料卷中小批量生产的问题。经过用户使用，设备运行良好、可靠，深受用户好评。为大吨位、宽幅面、不同内径的带材加工开辟了一个新思路。
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参考文献：1.《带材精整设备》 机械工业出版社出版$ C# W( Q0 n8 u2 s+ O
2.《机械设计手册》 徐 灏 著 机械工业出版社出版9 O: Q6 i% V8 V; M* {! x7 I9 P* b
3.《轧钢机械》 李茂基 著 冶金工业出版社出版 |
发表于 2008-10-20 22:10:36
发表于 2008-10-21 08:06:50
