上、卸卷小车设计概要

杨妤，刘建新，胡兵，孙红刚

(1.洛阳有色金属加工设计研究院，河南洛阳471039；2.安徽精诚铜业股份有限公司，安徽芜湖241000)



上、卸卷小车设计概要

杨妤1，刘建新2，胡兵2，孙红刚2

(1.洛阳有色金属加工设计研究院，河南洛阳471039；2.安徽精诚铜业股份有限公司，安徽芜湖241000)

文章对上、卸卷小车的结构形式做了归纳，阐述了小车设计选择中遵循的原则以及必要的计算。

上、卸卷小车；类型选择；轮压

上、卸卷小车广泛应用于有色金属加工厂，作为辅助设备是机组生产物流中的重要组成单元，通常在专门铺设的钢轨上运行，负荷能力大，运行阻力小。主要完成带卷在机组线上的运输功能，包括完成上卸卷、上卸套筒以及残卷处理等任务。上、卸卷小车性能的提升，对减少辅助时间，提升生产效率效果明显。

1 设计选择

1.1 小车类型的选择

小车按提升机构的形式主要分为方箱式、导柱式和剪式三类。其中，方箱式和导柱式小车适用于刚度要求高、载荷重的场合，常用于轧机机组中；剪式小车则多用于拉弯矫直及剪切线等对刚度要求不高的辅机机组中，可降低投资成本。

按小车轨道标高在地上还是地下划分，小车可分为地上式和地下式。条件允许时应尽量选用地上式小车的方案，可降低基建投入，方便后期维护保养。

1.2 小车的功能设计

小车在机组中对提高作业效率至关重要，功能合理可有效减少辅助时间，现代化的小车设计均要在功能上做针对性设计。小车除具备基本的行走和升降功能，还应根据操作效率及产品要求，选择是否设计如下功能：

(1)位置精确控制功能。配合料卷自动运输和自动上卸卷，需要对小车的行走位置及升降位置准确控制，精度等级为2～3mm。通常采用编码器、接近开关、齿轮齿条等手段实现；

(2)自动变速功能。在小车行程较长时，可设置高低速档，工作位附近时自动低速运行，其余位置高速行走。设计时，应在满足工况时尽可能的缩短行走及升降行程以减少辅助时间；

(3)适度通用功能。通常在车间内会有多部小车，设计时应遵循“三化”(标准化、通用化和系列化)的原则，对机构和小车架体等部件统一规划，扩大零部件的互换性，提高制造阶段和使用维护过程的效率，减少备品备件量。

1.3 传动方式的选择

小车传动方式分电机驱动和液压马达驱动。电机驱动具有效率高、容易控制的特点；液压马达驱动在转速、输出扭矩方面可调性好，且缓冲平衡性好。近几年随着电气行业的发展，电机驱动方式选用较多；液压马达驱动因为要配置液压动力源，使用中有漏油隐患，应用逐渐减少。

2 小车的设计计算

上、卸卷小车的设计依据为:1)行走及升降行程;2)卷重;3)行走及升降速度；4)使用工况。

小车设计计算中对功率和减速器的选取，已有较多文章论述，使用现场也绝少发现问题，故在此不再累述。现场发现较多的是车轮的磨损啃蚀问题，现对车轮设计做一示例计算。

2.1 基本工艺条件

卷材内径为Φ610mm(不带套筒)，Φ605mm(带套筒)；卷材外径为Φ1970mm；钢套筒规格为Φ605/665mm×1850 mm；带材宽度为990～1310mm；带材最大重量Q为9750kg；小车车体重量G为3700kg；最大运行速度0.5m/s。

2.2 轮压计算

图1 车轮受力分析

2.3车轮及轨道初选

2.4 强度验算

按车轮与辊道为线接触及点接触两种情况验算车轮接触强度。车轮材质选取45号钢(σs=300MPa，σb=600MPa)。

由计算可知，PC′>PC，验算通过。

由计算可知，PC″>PC，验算通过。

根据以上计算，轨道为22kg/m轻轨，车轮直径250mm，经现场应用验证，设计合理。

3 结语

应重视对上、卸卷小车设计过程的分析，关注提高配套机组的运行效率，减少设备故障及人员伤亡方面的设计优化。

参考文献

[1] 陈道南,盛汉中.起重机课程设计[M]. 冶金工业出版社, 1993.

[2] 陈道南,过玉卿,周培德,盛汉中.起重运输机械[M].冶金工业出版社, 1988.

Preliminary Design of Coil Car

YANG Yu1, LIU Jianxin2, HU Bing2, SUN Honggang2

(1.Luoyang Engineering and Research Institute for Nonferrous Metals Processing, Luoyang 471039, China;2.Anhui Jingcheng Copper Co., Ltd., Wuhu 241000, China)

The paper summarized structure types of coil car, it described the principles to be followed in the design and it demonstrated necessary design calculations.

coil car; type selection; wheel load

2015-03-05

杨妤(1980-)，工程师，主要从事有色冶金设备设计安装调试工作。

TG333.3

A

1671-6795(2015)03-0054-02