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卷取机是带钢生产线上的重要设备,广泛应用于带材生产中。随着现阶段钢铁产业结构的不断调整,卷取设备向着高速度、大张力、高自动化的方向发展。芯轴外套式双卷筒卷取机是目前世界上最为先进的冷轧带钢卷取设备,目前,国内大部分都是整套引进,对其理论研究不是很深入。对实现芯轴外套式双卷筒卷取机的力能参数及关键技术进行深入的研究,对该设备的国产化具有很大的工程应用价值。 本论文依托某工程技术股份有限公司和重庆大学签署的“芯轴外套式双卷筒卷取机综合技术开发”项目,对卷取机进行力能参数分析及关键技术研究,主要内容包括: ①分析了芯轴外套式双卷筒卷取机的工作原理及结构形式和工艺特点。 ②运用静力矩理论对电动机进行初选,并根据卷取带钢的基本工艺条件和生产中的实际参数对采用双档减速比减速器的电机进行选型;研究了主传动系统精度对张力波动的影响,并以此指导传统系统精度的设计。 ③以带钢在卷取过程中不塌卷和不打滑为条件确定径向压力的最小值,并运用参数化有限元分析软件对卷筒进行强度、刚度分析得到确定径向压力的最大值。由此确定自动缩径卷筒的径向压力并对卷筒的胀缩油缸选型。 ④分析径向压力计算的数学算法,在此基础上运用有限元软件MSC.MARC模拟分析固定和自动缩径卷筒张力卷取过程中的接触法向应力、接触状态等;模拟卷筒的二次胀径过程,确定最佳胀型时机。 ⑤对大转盘进行强度校核并对大转盘电机进行选型;对大转盘锁紧油缸系统进行选型;并研究卷筒水平度和倾斜度对钢卷跑偏量的影响。 本论文在国内外资料相对缺少的条件下,对芯轴外套式双卷筒卷取机的力能参数及关键技术进行了较为深入的研究,为芯轴外套式双卷筒卷取机的设计优化及工程应用提供了必要的理论依据和推动作用。