Завалочная машина
Содержание
1. Общая часть
1.1. Краткая характеристика предприятия
1.2. Устройство мартеновского цеха ОАО «Запорожсталь»
1.3. Устройство печного пролёта
1.4 Напольно- завалочная машина грузоподъемностью 10 тонн
2. Расчёт механизма вращения хобота
2.1. Определение мощности двигателя
2.2. Определение времени одного оборота хобота
2.3. Определение оптимальной скорости вращения хобота
Список использованных источников
Список выполненных чертежей
1. Общая часть
1.1 Краткая характеристика предприятия
Открытое акционерное общество Запорожский металлургический комбинат «Запорожсталь имени Серго Орджоникидзе» - одно из наиболее крупных промышленных предприятий Украины, продукция которого хорошо известна и пользуется спросом у потребителей на внутреннем рынке и во многих странах мира.
Комбинат производит высококачественный
прокат (горячекатаный и
Основными потребителями продукции комбината являются предприятия автомобильного, авиационного, сельскохозяйственного, транспортного машиностроения, производители сварных труб, изделий бытовой техники и другие.
Комбинат занимает устойчивое положение на рынке, год за годом продвигаясь вверх в списке крупнейших производителей стали. Основные усилия специалистов «Запорожстали» направлены на освоение новых рынков и видов продукции, укрепление положительного имиджа предприятия, расширение географии поставок. Основа успеха – строгое соблюдение и постоянное совершенствование технологических процессов, высокое качество выпускаемой продукции, чёткое выполнение договорных обязательств, ориентация на потребности рынка и умелое внедрение рыночных механизмов управления.
Международное признание «Запорожстали» в деловом мире подтверждено международным призом «За лучшую торговую марку-1999».
По объёму производства стали ОАО «Запорожсталь» входит в четвёрку наиболее крупных предприятий Украины. А по производству тонколистового, в том числе холоднокатаного проката, делит первое и второе места.
ОАО «Запорожсталь» является единственным в Украине предприятием по производству тонколистового проката из нержавеющих и легированных марок сталей, гнутых профилей, консервной жести, тонколистового проката с полимерным покрытием – металлопласта.
Комбинат обладает уникальным оборудованием
по производству крупногабаритных холоднокатаных
листов из специальных сталей, а
также шлифованных и
Последние годы комбинат стабильно наращивает объёмы производства, сокращает энергоёмкость продукции, проводится модернизация производства, разрабатываются и внедряются новые технологические процессы.
В мартеновском цехе комбината работает 9 печей, ёмкостью 250-500 тонн с общей производственной мощностью 3,3 млн. тонн стали в год.
Сталь производится скрап – рудным методом на жидком чугуне. Мартеновские печи отапливаются природным газом. Для интенсификации выплавки стали на всех печах используется кислород. Сталь продувается аргоном.
Выплавляемая сталь –
На ОАО «Запорожсталь» особое внимание уделяется качеству выпускаемой продукции. Осуществляется контроль качества поступающего сырья, материалов и отгружаемой продукции, соблюдения установленных технологий на всех пределах производства. Свидетельством высокого качества металлургической продукции комбината является сертификат выданный, фирмой TUV Nord, на соответствие горячекатаного проката толщиной 3,0-6,0мм в листах и рулонах из стали марок Ст.2 пс и Ст.3 пс требованиям стандартов EN 10025, EN 10207, DIN 17100, Din 17172.
- Устройство
мартеновского цеха ОАО «
Запорожсталь»
В состав мартеновского цеха ОАО «Запорожсталь» с рельсовой подачей шихты входят следующие отделения: главный корпус, шихтовое отделение, миксерное отделение,
В главном корпусе, где размещаются мартеновские печи, находятся три отделения: шихтовый открылок, печной пролет и разливочный пролет (рисунок 1.1).
В связи с повышением емкости печей и установкой мощного оборудования размеры здания главного корпуса увеличены: ширина печного пролета доведена до 30 м, ширина разливочного пролета до 24 м, высота подкрановых рельсов 20 м, высота рабочей площадки 7,5 м, шаг основных колонн здания доведен до 36 м. Длина холостых пролетов между печами увеличена до 36 м, что позволяет устанавливать перед печами составы с мульдами требуемой длины и исключает задержки при завалке шихты.
В мартеновскую печь загружают жидкий чугун, металлический лом, флюсы, железную руду и легирующие добавки. Жидкий чугун в чугуновозных ковшах емкостью 60 т поступает из доменного цеха в миксерное отделение, где при помощи специальных мостовых кранов грузоподъемностью 140/32 т его заливают в миксер емкостью 1300 т.
Для бесперебойной подачи жидкого чугуна в мартеновские печи установлены два миксера в одном здании, расположенного с торца главного корпуса. Из миксерного отделения жидкий чугун также в 60-ти тонных чугуновозах подается тепловозом по горизонтальной эстакаде на рабочую площадку печного пролета. В печь жидкий чугун заливают через окна по подвесному охлаждаемому желобу при помощи заливочных кранов.
Холодную шихту —
сыпучие материалы и
Рисунок 1.2 - Мульдовая тележка
В мульдовой тележке (рисунок 1.2) литая рама жёсткой конструкции опирается на два ската через пружины и буксы с двухрядными роликоподшипниками; тележка оборудована автоматической сцепкой. На каждой тележке располагаются по четыре мульды ёмкостью по 1,75м. Грузоподъёмность тележек 45 тонн.
Составы с магнитными и сыпучими материалами сначала поступают в шихтовый открылок главного корпуса, а затем, по мере надобности, их подают к мартеновским печам раздельно по эстакадам с торцов здания или по боковым заездам на каждый из четырёх блоков печей. Загружают шихту в печь завалочными машинами грузоподъемностью 10т. В каждом блоке работает по 2 завалочных машины.
В печном пролёте эксплуатируются мартеновские печи с садкой 500 тонн и один двухванный сталеплавильный агрегат ДСА – 1 с садкой 250/250 тонн. Печи обслуживают заливочные краны грузоподъёмностью 140/32 т – 2шт, 125/35 т – 4шт.
В печном пролете на рабочей площадке проходят два железнодорожных пути нормальной колеи для подачи составов с мульдами и ковшей с чугуном и один для передвижения завалочных машин вдоль фронта печей. Ферросплавы подают в печной пролет в саморазгружающихся контейнерах на мульдовских тележках и засыпают в металлические бункера.
Заправочные материалы транспортируют в переносных бункерах, приспособленных для установки на заправочные машины (преимущественно ленточного типа).
Из мартеновской печи готовую сталь
выпускают в разливочном
Сталь из сталеразливочных ковшей разливают
по изложницам, установленным на тележках
грузоподъемностью 250 тонн; разливочные
краны, кроме операций по разливке стали;
выполняют также
Шлак из рабочего пространства печей
выпускают через средние
Состав тележек с залитыми изложницами
отправляется в цех подготовки составов,
где после охлаждения стали,
направляют в отделение раздевание
слитков. Слитки отделяют от изложниц
стрипперными кранами. После раздевания
их направляют в здание нагревательных
колодцев прокатного цеха или на склад
слитков. Порожние изложницы после охлаждения
подают в отделения механизированной
чистки и смазки. После этого составы тележек
с изложницами транспортируют во двор
изложниц.
I - шихтовой открылок; II - печной пролет; III - разливочный пролет; 1 - составы с мульдами; 2 - чугуновозы; 3 - заливочные краны; 4 - напольные завалочные машины; 5 - рабочая площадка; 6 - мартеновские печи; 7 - тележка для передачи шлаковых ковшей; 8 - устройство для подачи раскислителей в ковш; 9 - сталеразливочные ковши; 10 - разливочные краны; 11 - консольные краны; 12 - кран для установки прибыльных надставок; 13 - шлаковозы; 14 - составы с изложницами; 15 - разливочные площадки; 16 - шлаковые ковши; 17 - установка для сушки сталеразливочных ковшей; 18 - бункер для ферросплавов; 19 - печь для нагрева ферросплавов; 20 - ямы для ремонта сталеразливочных ковшей; 21 - печь для сушки стопоров сталеразливочных' ковшей; 22 - посты управления печами
Рисунок 1.1- Разрез мартеновского цеха
с печами емкостью 500 тонн:
оооо
1.3 Устройство печного пролёта
В главном корпусе мартеновского цеха мартеновские печи размещают вдоль пролета в одну линию, при этом загрузочные окна печей выходят в сторону печного пролета, а выпускные отверстия для стали — в сторону разливочного пролета. Рабочая площадка перекрывает весь печной пролет, на уровне 6—7,5 м от пола цеха.
В печном пролете располагают
Для подъема ковшей с жидким чугуном, доставленных из миксерного отделения, и залива его в мартеновские печи служат заливочные краны. При их помощи выполняют и вспомогательные работы, переносят бункера с заправочными материалами, контейнеры с раскислителями, заправочные машины, устанавливают заливочные желоба для жидкого чугуна. Их используют также при выполнении ремонтных работ, как основного, так и вспомогательного оборудования.
Грузоподъемность заливочных кранов определяется емкостью чугуновозных ковшей и составляет 125/35 (4 штуки) и 140/32тонны(2 штуки).
Основным способом загрузки холодных шихтовых материалов в мартеновские печи большой емкости является мульдовая загрузка, осуществляемая завалочными машинами напольного типа грузоподъёмностью 10 тонн в количестве 8 штук. Процесс загрузки шихты этими машинами состоит в следующем. Мульды с шихтой, установленные на тележках перед печами, захватывают по одной хоботом завалочной машины, поднимают и прямым движением тележки задают в печь, В печном пространстве мульду поворачивают, вследствие чего материал высыпается. Порожнюю мульду обратным движением хобота выводят из печи и устанавливают на мульдовую тележку. Затем машину немного передвигают, захватывают следующую груженую мульду, задают ее в печь и цикл повторяется.
Кроме основной операции — загрузки шихты, завалочную машину используют также для передвижения (толкания) составов мульдовых тележек вдоль фронта печей, для разравнивания (планировки) шихты в печном пространстве, уборки шлака и скрапа возле печи, а также для ремонтных работ.
Ввиду того, что завалка шихты процесс довольно медленный, и при этом понижается производительность печи, поэтому загрузку печи шихтой производят двумя завалочными машинами.
Рассмотрим устройство напольной завалочной машины грузоподъемностью 10 т. Общий вид машины показан на рисунке 1.4.
Захват и подъем груженой мульды, а также установку порожней мульды на тележку и ее размыкание осуществляют механизмами качания хобота и замыкания мульды. Подачу груженой мульды в печное пространство и вывод ее из печи выполняют механизмом передвижения тележки, опрокидывание и разгрузку мульды в печи — механизмом вращения хобота. Перемещается завалочная машина по рельсам вдоль фронта печей при помощи двух симметрично расположенных механизмов.
В напольно-завалочной машине, таким образом, имеется пять механизмов: на мосту установлены механизмы ее передвижения, на тележке весьма компактно смонтированы четыре механизма: передвижения тележки, вращения хобота, качания хобота и механизм замыкания мульды.
1 - хобот; 2 - механизм передвижения машины; 3 - мост; 4 - загрузочная тележка; 5 - кабина машиниста; 6 - портал; 7 - токосъемник.
Рисунок 1.4 - Напольно-завалочная машина грузоподъемностью 10 т.
1.4 Напольно-завалочная машина грузоподъемностью 10 тонн.
На комбинате «Запорожсталь» в мартеновском цехе, в печном пролёте эксплуатируется 8 завалочных машин грузоподъемностью 10 тонн. Все машины давно технически устарели, но благодаря усилиям механиков мартеновского цеха, специалистам ремонтных цехов и службы главного механика завалочные машины уже работают по третьему сроку эксплуатации. За это время специалистами комбината был полностью модернизирован механизм передвижения машины с установкой четырёх трёхступенчатых редукторов хода моста вместо предыдущих двухступенчатых редукторов, что позволило улучшить производительность и сократить время на заправку мартеновской печи ломом и шихтой. Также была произведена реконструкция кабины машиниста с переносом её с подвижной тележки на портал машины, что позволило значительно улучшить условия труда оператора управления машиной и облегчить труд ремонтного персонала во время проведения капитальных, текущих ремонтов и ежесменного технического обслуживания технологическим персоналом.
В настоящее время также
Огромная работа проводится ремонтными цехами по восстановлению резьбовых соединений на всё тех же редукторах хода тележки и качения хобота. Из-за реверсивного характера работы машины, больших вибраций, осевых нагрузок в узлах редукторов, постоянно происходит обрыв болтов крепления фланцев, что приводит к аварийным ситуациям и выходу из строя всей машины. Механиками ремонтных цехов на одной из машин экспериментально было произведено восстановление резьбовых соединений с М20 на М24, в результате чего аварийные остановки машины из–за нарушения целостности крепежа практически сведены к нулю.
Но основная работа проводится вокруг модернизации механизма качения хобота и замены вала четвёртого узла с посадочными местами под зубчатую шестерню и колесо на диаметр 150мм, вместо 140мм. Проблема замены вала четвертого узла с диаметра 140мм, на диаметр 150мм является темой моего курсового проекта..
Как было выше сказано, напольно-завалочная машина предназначена для мульдовой загрузки холодных шихтовых материалов и перемещения тележек с мульдами вдоль фронта печей.
Общий вид машины показан на рис. 1.4
Захват и подъем груженой мульды, а также установку порожней мульды на тележку и ее размыкание осуществляют механизмами качания хобота и замыкания мульды, подачу груженой мульды в печное пространство и вывод ее из печи выполняют механизмом передвижения тележки, опрокидывание и разгрузку мульды в печи — механизмом вращения хобота. Перемещается завалочная машина по рельсам вдоль фронта печей при помощи двух симметрично расположенных механизмов,
В напольно-завалочной машине, таким образом, имеется пять механизмов: на мосту установлены механизмы ее передвижения, на тележке весьма компактно смонтированы четыре механизма: передвижения тележки, вращения хобота, качания хобота и механизм замыкания мульды.
Мост 1 напольно-завалочной машины сварной
конструкции состоит из двух главных
ходовых балок коробчатого
Тележка машины (рисунок 1.5) состоит из сварно-литой рамы 1 коробчатого сечения, опирающейся на две колесные пары 3 и 4 с роликоподшипниковыми опорами, механизма передвижения тележки 5 и хобота 10, смонтированного на тележке вместе с механизмами качания и вращения. На тележке размещена кабина машиниста 14 и пускорегулирующая аппаратура.
Особенностью конструкции
К передней части рамы тележки шарнирно подвешена литая рама качания хобота 5, внутри которой на роликоподшипниках смонтирован мундштук 9, На мундштуке закреплен хобот 10. Задний конец рамы качания шарнирно присоединен к шатуну кривошипного механизма качания хобота 7 с приводом 6. Вращение хобота осуществляет механизм установленный на качающейся раме 2. Мульду 11 закрепляют на конце хобота электрическим механизмом замыкания 13.
При перемещении состава с мульдами тележка завалочной машины испытывает большие боковые нагрузки. Для передачи действия этих нагрузок на продольные балки моста по обе стороны рамы тележки на двух уровнях предусмотрены пружинные роликовые опоры 12. В опорах валов механизмов завалочной машины установлены подшипники качения. Передачи всех механизмов машины выполнены в виде закрытых редукторов. Зубчатые колеса изготовлены из легированной стали. Для повышения износоустойчивости зубчатые передачи, ходовые колеса и другие детали подвергнуты поверхностной термической обработке. Машина оборудована двумя системами смазки: жидкой циркуляционной и густой централизованной. У некоторых узлов механизмов смазка индивидуальная. Предусмотрена электрическая блокировка, не допускающая пуск электродвигателей механизмов, если отсутствует подача смазки. Количество масла, подаваемого на зацепления редукторов, регулируют вентилями.
Управляет электродвигателями машинист при помощи магнитных контроллеров
Рисунок 1.5 Тележка напольной завалочной машины.
Таблица 1.1 Техническая характеристика завалочной машины
Параметры |
Грузоподъёмность Q – 10тонн |
Пролёт моста (ширина колеи) |
8500 |
Режим работы |
Тяжёлый ПВ-40% |
Род тока |
Постоянный |
Напряжение, в |
220 |
Скорость, м/мин: |
|
движения машины |
100 |
движения тележки |
100 |
качания хобота в минуту |
16 |
вращения хобота, об/мин |
40 |
Расстояние от пола до оси хобота, мм |
1300 |
Вылет хобота от переднего рельса, мм |
7100 |
Величина качания хобота, мм: |
|
полное качание |
1180 |
ход конца хобота вверх |
930 |
ход конца хобота вниз |
250 |
База машины, мм |
6080 |
Ширина машины по буферам, мм |
7850 |
Вес машины, тонн |
138 |
Вес перемещаемого состава, тонн |
300 |
Электродвигатели |
|
Механизм хода машины: |
|
тип |
Д808 |
мощность, кВт |
37 |
скорость вращения, об/мин |
525 |
Механизм качания хобота: |
|
тип |
Д812 |
мощность, кВт |
75 |
скорость вращения, об/мин |
475 |
Механизм хода тележки: |
|
тип |
Д810 |
мощность, кВт |
55 |
скорость вращения, об/мин |
500 |
Механизм вращения хобота: |
|
тип |
Д810 |
мощность, кВт |
55 |
скорость вращения, об/мин |
500 |
Механизм вращения хобота (рисунок 1.7) смонтирован на качающейся раме мундштука 7, размещающейся внутри рамы тележки. При такой компоновке габариты качающейся рамы и всего привода механизма вращения хобота оказываются минимальными. Зубчатые цилиндрические передачи весьма компактно размещаются внутри качающейся рамы, служащей одновременно корпусом редуктора. Отличительной особенностью редуктора является симметричное расположение зубчатых передач. Привод механизма вращения хобота состоит из электродвигателя 1, короткоходового тормоза 2 типа ТКП-400 и трехступенчатого цилиндрического редуктора. Последнее зубчатое колесо редуктора, закрепленное на мундштуке 5, приводит хобот во вращение, Опорами мундштука служат сферические двухрядные роликоподшипники. Хобот с мундштуком соединен клиньями 6 с конусностью 1:6, обеспечивающими надежность и прочность соединения. Мундштук изготовлен из стали 35ХН18 и имеет отверстие вдоль оси для прохода штока механизма замыкания. Хобот 8 — полый стальной кованый. Он выполнен составным, из двух частей, что дает возможность заменять только наименее долговечную переднюю часть хобота (головку) 9 при выходе ее из строя. Кинематическая схема механизма вращения хобота приведена на рисунке 1.7, а механизмов хода тележки и качения хобота приведена на рисунке 1.8.
Рисунок 1.7 - Механизм вращения хобота.
а - механизм передвижения тележки: 1 - электродвигатель; 2 - четырёхступенчатый коническо-цилиндрический редуктор; 3 - передний скат; 4 - задний скат;
б - механизм качания хобота; 5 - электродвигатель; 6 - тормоз; 7 - коническо-цилиндрический редуктор; 5 - коленчатый вал; 9 - шатун; 10 - качающаяся рама;
в - механизм вращения хобота; 11 - хобот; 12 - мундштук; 13 - трехступенчатый редуктор; 14 - тормоз; 15 - электродвигатель; 16 - стопорный механизм; 17 - шток.
Рисунок 1.8 - Кинематическая схема механизмов тележки десятитонной напольно-завалочной машины.
Механизм качания хобота. Качательное движение хоботу с мульдой в вертикальной плоскости относительно рамы тележки, сообщают при помощи кривошипно-шатунного механизма (рисунок 1.9). Качающаяся рама 1 вместе с шатуном 2 и коленчатым валом 3 образует четырех-звенный коромысловый механизм. Шатун соединяется с качающейся рамой эксцентриковой осью 4. При ее повороте изменяется первоначальный угол наклона хобота. Эксцентриковую ось закрепляют втулками, зажимаемыми болтами. Механизм качания хобота снабжен пружинными амортизаторами 5 для сглаживания ударов и предохранения привода от ударных нагрузок. Кривошип вращается от электродвигателя через коническо-цилиндрический редуктор, последнее приводное колесо которого соединено с коленчатым валом. Торможение привода осуществляется короткоходовым тормозом типа ТКП-600, установленным на шкиве электродвигателя.
Механизм передвижения тележки (рисунок 1.10). Вращение передним ходовым колёсам 2 тележки передаётся от электродвигателя 4 через коническо-цилиндрический редуктор 3. Механизм снабжен короткоходовым тормозом типа ТКП-400. В отличие от остальных тормозов машины, действующих автоматически при отключении электродвигателя, тормоз механизма передвижения тележки работает в режиме аварийного торможения. Катушка тормоза все время нормально включена, и тормоз срабатывает только в случае исчезновения напряжения. Торможение привода при работе тележки электрическое и осуществляется способом противовключения.
а - схемы; б - узел соединения головки хобота с мульдой; 1 - рама тележки; 2 - передние ходовые колеса; 3 - трехступенчатый коническо-цилиндрический редуктор; 4 - электродвигатель механизма передвижения; 5 - рукоятка механизма управления штоком; 6 - электродвигатель механизма качания хобота; 7 - задние ходовые колеса; 8 - трехступенчатый коническо-цилиндрический редуктор; 9 — механизм вращения хобота; 10 - мундштук; 11 - хобот; 12 - головка хобота; 13 - сухарь; 14 - шток; 15 - карман мульды.
Рисунок 1.10 - Механизм передвижения тележки.
Опоры переднего ската
с двухрядными
Механизм передвижения машины. На мосту машины установлено четыре одинаковых механизма передвижения. Все механизмы работают параллельно и синхронно. Каждый из механизмов состоит из электродвигателя, тормоза типа ТКП-300, трёхступенчатого цилиндрического редуктора, установленных на концевых балках моста. Редукторы с ходовыми колесами соединены зубчатыми муфтами. Такая кинематика механизма исключает установку открытых зубчатых передач у ходовых колес, как в завалочных машинах других конструкций. Электродвигатели механизма передвижения машины включены последовательно, что приводит к понижению скорости. Благодаря этому передаточное число редукторов, а следовательно, и их размеры меньше.
2. Расчёт механизма вращения хобота.
2.1 Определение мощности двигателя.
На хобот и мундштук завалочной машины действуют следующие весовые нагрузки: вес груженой мульды Q = 15кН , вес хобота G1 = 7,54 кН, вес мундштука и деталей подшипниковых узлов G2 = 5,6 кН и вес приводного зубчатого колеса G3 = 0,32 кН. Схема нагрузок показана на рисунке 2.1. Находим реакции опор А и В.

- Завдання ВРЮ та її місце в судовій системі України
- Завдання і функції держави
- Завдання на проектування конвеєра
- Завдання, порядок і стадії провадження у справах про адміністративні правопорушення
- Завдання та методичні основи економіко-статистичного аналізу основних засобів
- Завдання та функції кримінального права
- Завдаток для цивільного законодавства та його новели
- Забывание как процесс памяти
- Забытые блюда русской кухни
- Забытые блюда русской кухни
- Забытые блюда русской кухни
- Забытые блюда русской кухни
- Забытые блюда русской кухни
- Забытые блюда русской кухни