铸坯翻转冷床的设计与研究

2015-03-12王鑫

中国新技术新产品 2015年24期

王鑫

（阳春新钢铁有限责任公司，广东阳春 529600）

在连铸机系统中，铸坯翻转冷床是至关重要的一个构成部分。这种设备不仅结构相对比较复杂，对运行轨迹的精准度要求也相对较高。在实际的铸坯工作中，工作人员应该做好设备的冷却工作。这样才能降低设备出现变形或者是弯曲的现象。对于长定尺的方坯来说，需要经过辊道的运输以及移钢机的推动，否则就会产生一定的弯曲变形的现象。

1 翻转冷床的类型

从总体上看，翻转冷床主要分为两种类型，分别是方坯翻转冷床和圆坯翻转冷床两种。虽然在其他的领域中也会涉及到不同类型的冷床，但是从现如今国内市场中可以看出，这两种是相对比较常见的。这两种类型的冷床之间存在着一定的差异性，对于方坯翻转冷床来说，主要是以机械传动的形式为主；圆坯翻转冷床则是以液压传动的形式为主。方坯翻转冷床从其传送方面上看可以分为单传动和双传动两种不同的类型。其中单传动就是指铸坯的横移、升降等主要是通过单套偏心传动的形式来进行，如图1所示。所谓的双传动就是指铸坯通过双传动系统来运行。另外，圆坯翻转冷床的传动主要是通过两套液压系统相互配合而成。

2 设计与研究

对于铸坯翻转冷床来说，在对其进行设计的过程中，主要包括以下几个方面的内容：

2.1 齿条的设计

图1 方坯翻转冷床单传动系统运行图

齿条在翻转冷床设备里面起到了至关重要的作用。因此，在实际的设计和研究中，应该对齿条结构加强重视。主要是根据齿条的齿形来对铸坯的规格、尺寸等进行控制和优化，其中主要的支点或者是重心的参数都应该符合设备运行的需要。另外，在齿条的设计工作中，还应该加强对齿条的厚度进行选择。而且，齿条和热铸之间如果长期接触、移送必然会造成严重的烘烤。严重地就会对齿条的性能和工作效率造成影响。因此，在对齿条进行设计的过程中，应该对厚度值加强重视。但是要综合考虑齿条重量增加对传送系统的影响。

图2

2.2 传动形式的确定与研究

在实际传动系统运行中，单传动是比较常见的传动类型。其优点比较明显，一个传动系统搭配一套双偏心机构。这种运行方式准确性比较强。另外，在实际的运行中也无需利用其它类型的信号装置来进行控制。在电机运行的过程中，主要是按照一个相对比较科学和合理的方向来进行运行，在保证装置运行高效性的基础上，最大限度地降低磨损。单传动的形式主要是为了提升设备加工装备的精准度，降低维修的难度。在整个冷床工作中，冷床身上的铸坯量以及冷床动齿面的重量都是由传动机构来承受。在这一过程中，单传动结构的尺寸以及承受的力矩都是需要掌握和重点计算。双传动形式主要是通过两套传动系统来进行工作。在这一过程中主要是应用偏心套来实现铸坯的横移和升降。其轨迹主要为矩形的结构。传动装置主要是受到总命令的控制，经过各种命令信号来实现科学的横移以及升降。双传动装置在工作中，其主要的优点为加工难度低，装配方式比较简单，后期的维修工作也比较明显。但是缺点也比较突出，无论是哪种类型的传动装置，在开启和制动的过程中应该对电机，制动器以及其他类型的控制器等设备提出更高的要求。其中电动机在传动的过程中，应该被控制在标准的角度和范围内。要严格地控制齿轮运行的平衡性。

2.3 齿条的定位及安装

工作人员在对冷床设备进行设计的过程中，齿条装置的定位设计是重中之重。在设备使用和运行的过程中，齿条的排列距离要达到一定的精准性，同时还应该相互对齐。在负载的过程中，不可出现错位的现象，否则在传动装置运行的过程中，会出现一定的危险。同一种齿形的齿条要求齿形完全一致，这是翻转冷床设计、制造中非常重要的一点。如果同一种齿条的齿形不完全一致，安装在冷床床身上，铸坯在齿条上翻转，会发生冷床与铸坯互相别劲。

2.4 电机功率的确定

无论是单传动形式还是双传动形式的铸坯翻转冷床，在机械设计过程中，传动系统电机功率的计算与最终确定是一个难点。一方面，其负载大，这里包括铸坯的重量及冷床床身的重量。另一个方面，在对其进行力学分析、简化模型过程中，需要考虑许多工况条件，不仅要考虑设计的强度、传动原理等，还要涉及到动负荷、运动加速度等许多运动力学理论。