设计简介
宽1400厚220连铸机结晶器振动装置设计
摘要
本文重点介绍了板坯连铸结晶的振动方式以及对原有的振动装置的改进，通过在鞍钢集团的毕业实习和详细的分析计算，对结晶器的振动装置进行了设计，在结晶器的振动方式中，正弦振动以其自身的特点成为现代工业化板坯连铸结晶器的主要振动方式，得到了快速的发展。本文讨论了正弦振动的特点、主要参数及其确定。随着连铸技术的发展，与正弦振动相对应的非正弦振动的优点逐渐体现出来，它进一步提高连铸的生产效率和铸坯的表面质量。本课题通过在原有传动系统的基础之上，装入一个椭圆齿轮变速机构来实现连铸结晶器的非正弦振动，并用实例加以说明非正弦振动在板坯连铸方面可以良好的运行，能够进行推广。本文进行了椭圆齿轮的设计，并简要介绍了椭圆齿轮的制造方法及应用。同时也介绍了连铸结晶器电动机和减速机的选取，并校核了蜗轮-蜗杆减速机的蜗杆的强度，对连铸的发展概况等问题也做了简要介绍。
关键词：结晶器；正弦振动；非正弦振动；椭圆齿轮
The Design of Oscillating Mechanism of Continuous Casting Machine with The Size in Width 1400 and Hight 220
Abstract
This paper is intended to give an introduction to the oscillating mode of the slab continuous casting mould as well as the improvement of the original oscillating mechanism At the same time after the practical in Angang Group and the detailed analysis and calculation , I give a designation mechanism of casting mould. In the oscillating mode of the casting mould , because of its own features the sine drive becomes the main oscillating mode of the modernized slab continuous casting mould and develops at a fast speed .This paper discusses the features of the sinusoidal oscillation ,main parameter and its confirmation. With the development of continuous casting technique, the advantages of the non-sinusoidal oscillation which is relative to sinusoidal oscillation, become more and more clear to people; it can make a further improvement of the production efficiency of continuous casting, as well as the surficial quality of the slab, This assignment is to install an ellipse speed-change gear to the original drive system so as to zchieve the non-sinusoidal oscillation of the continuous casting mould. Furthermore, it seeks to use examples to illustrate that non-sinusoidal oscillation can get a proper operation in slab continuous casting, and is worth further popularizing. This paper gives a designation of ellipse gear, and also makes a brief introduction to its manufacturing approach and its application . Meanwhile, this paper introduces the choosing method of the continuous casting mould electric machine and speed-decelerate machine, and checks the worm intensity of the gear and worm speed-decelerate machine, at the same time, it also gives a general survey of the development of continuous casting.
Key words: mould; sinusoidal oscillation; non-sinusoidal oscillation; ellipse gea
目录
1．绪论 1
1.1 连续铸钢的发展概况 1
1.2板坯连铸结晶器的作用及在国内外的发展应用现状 4
1.3结晶器振动规律的演变及其特点 5
1.4本课题提出的内容及意义 7
2．板坯连铸结晶器总体方案设计 8
2.1板坯连铸结晶器总体设计 8
2.1.1 板坯连铸结晶器的性能要求 8
2.1.2 板坯连铸结晶器长度的确定 9
2.1.3 板坯连铸结晶器的断面尺寸及铜板厚度 9
2.1.4 板坯连铸结晶器倒锥度的要求及对倒锥度的改进 11
2.1.5 板坯连铸结晶器拉坯速度的确定 12
2.2 板坯连铸结晶器的电动机选择 13
2.2.1 板坯连铸结晶器所需功率的确定 13
2.2.2 板坯连铸结晶器电机型号的确定 13
2.3 板坯连铸结晶器蜗轮-蜗杆减速机的主要参数的确定 14
2.4蜗轮蜗杆减速机的主要零件的校核 15
2.4.1 蜗杆（轴）的强度计算 15
2.4.2 精确校核轴的疲劳强度 19
3. 板坯连铸结晶器振动机构设计 22
3.1 结晶器振动的目的 22
3.2 结晶器振动类型及特点 22
3.3 结晶器正弦振动理论分析 24
3.3.1 正弦振动的优点 24
3.3.2正弦振动基本参数确定 25
3.3.3 正弦振动工艺参数的确定 27
3.4 结晶器非正弦振动理论 28
3.4.1非正弦振动与正弦振动的对比及正弦振动的优点 28
3.4.2非正弦振动基本参数确定 29
3.4.3非正弦振动工艺参数确定 30
3.4.4机械驱动的非正弦振动原理 33
3.4.5椭圆齿轮的设计 34
3.4.6 椭圆齿轮的加工制造 38
3.4.7 椭圆齿轮的传动特性及应用 39
4. 板坯连铸结晶器的材料与工作条件 42
4.1 板坯连铸结晶器的传热及冷却系统 42
4.1.1板坯连铸结晶器的传热 42
4.1.2 板坯连铸结晶器的冷却系统 44
4.2板坯连铸结晶器材料的选取 45
4.2.1 板坯连铸结晶器材料的选取及原因 45
4.2.2板坯连铸结晶器材料的优质化 47
4.3板坯连铸结晶器的热应力计算 47
4.4板坯连铸结晶器的润滑 49
5 板坯连铸结晶器的在线调宽技术 51
5.1板坯连铸结晶器宽度变更的方法 51
5.2 板坯连铸结晶器宽面调节装置的作用及结构形式 51
5.2.1 板坯连铸结晶器宽面调节装置的作用 51
5.2.2 板坯连铸结晶器宽面调节装置的结构形式 51
6. 连续铸钢的能源消耗与环保简析 54
结论 55
致谢 56
参考文献 57
摘要
本文重点介绍了板坯连铸结晶的振动方式以及对原有的振动装置的改进，通过在鞍钢集团的毕业实习和详细的分析计算，对结晶器的振动装置进行了设计，在结晶器的振动方式中，正弦振动以其自身的特点成为现代工业化板坯连铸结晶器的主要振动方式，得到了快速的发展。本文讨论了正弦振动的特点、主要参数及其确定。随着连铸技术的发展，与正弦振动相对应的非正弦振动的优点逐渐体现出来，它进一步提高连铸的生产效率和铸坯的表面质量。本课题通过在原有传动系统的基础之上，装入一个椭圆齿轮变速机构来实现连铸结晶器的非正弦振动，并用实例加以说明非正弦振动在板坯连铸方面可以良好的运行，能够进行推广。本文进行了椭圆齿轮的设计，并简要介绍了椭圆齿轮的制造方法及应用。同时也介绍了连铸结晶器电动机和减速机的选取，并校核了蜗轮-蜗杆减速机的蜗杆的强度，对连铸的发展概况等问题也做了简要介绍。
关键词：结晶器；正弦振动；非正弦振动；椭圆齿轮
The Design of Oscillating Mechanism of Continuous Casting Machine with The Size in Width 1400 and Hight 220
Abstract
This paper is intended to give an introduction to the oscillating mode of the slab continuous casting mould as well as the improvement of the original oscillating mechanism At the same time after the practical in Angang Group and the detailed analysis and calculation , I give a designation mechanism of casting mould. In the oscillating mode of the casting mould , because of its own features the sine drive becomes the main oscillating mode of the modernized slab continuous casting mould and develops at a fast speed .This paper discusses the features of the sinusoidal oscillation ,main parameter and its confirmation. With the development of continuous casting technique, the advantages of the non-sinusoidal oscillation which is relative to sinusoidal oscillation, become more and more clear to people; it can make a further improvement of the production efficiency of continuous casting, as well as the surficial quality of the slab, This assignment is to install an ellipse speed-change gear to the original drive system so as to zchieve the non-sinusoidal oscillation of the continuous casting mould. Furthermore, it seeks to use examples to illustrate that non-sinusoidal oscillation can get a proper operation in slab continuous casting, and is worth further popularizing. This paper gives a designation of ellipse gear, and also makes a brief introduction to its manufacturing approach and its application . Meanwhile, this paper introduces the choosing method of the continuous casting mould electric machine and speed-decelerate machine, and checks the worm intensity of the gear and worm speed-decelerate machine, at the same time, it also gives a general survey of the development of continuous casting.
Key words: mould; sinusoidal oscillation; non-sinusoidal oscillation; ellipse gea
目录
1．绪论 1
1.1 连续铸钢的发展概况 1
1.2板坯连铸结晶器的作用及在国内外的发展应用现状 4
1.3结晶器振动规律的演变及其特点 5
1.4本课题提出的内容及意义 7
2．板坯连铸结晶器总体方案设计 8
2.1板坯连铸结晶器总体设计 8
2.1.1 板坯连铸结晶器的性能要求 8
2.1.2 板坯连铸结晶器长度的确定 9
2.1.3 板坯连铸结晶器的断面尺寸及铜板厚度 9
2.1.4 板坯连铸结晶器倒锥度的要求及对倒锥度的改进 11
2.1.5 板坯连铸结晶器拉坯速度的确定 12
2.2 板坯连铸结晶器的电动机选择 13
2.2.1 板坯连铸结晶器所需功率的确定 13
2.2.2 板坯连铸结晶器电机型号的确定 13
2.3 板坯连铸结晶器蜗轮-蜗杆减速机的主要参数的确定 14
2.4蜗轮蜗杆减速机的主要零件的校核 15
2.4.1 蜗杆（轴）的强度计算 15
2.4.2 精确校核轴的疲劳强度 19
3. 板坯连铸结晶器振动机构设计 22
3.1 结晶器振动的目的 22
3.2 结晶器振动类型及特点 22
3.3 结晶器正弦振动理论分析 24
3.3.1 正弦振动的优点 24
3.3.2正弦振动基本参数确定 25
3.3.3 正弦振动工艺参数的确定 27
3.4 结晶器非正弦振动理论 28
3.4.1非正弦振动与正弦振动的对比及正弦振动的优点 28
3.4.2非正弦振动基本参数确定 29
3.4.3非正弦振动工艺参数确定 30
3.4.4机械驱动的非正弦振动原理 33
3.4.5椭圆齿轮的设计 34
3.4.6 椭圆齿轮的加工制造 38
3.4.7 椭圆齿轮的传动特性及应用 39
4. 板坯连铸结晶器的材料与工作条件 42
4.1 板坯连铸结晶器的传热及冷却系统 42
4.1.1板坯连铸结晶器的传热 42
4.1.2 板坯连铸结晶器的冷却系统 44
4.2板坯连铸结晶器材料的选取 45
4.2.1 板坯连铸结晶器材料的选取及原因 45
4.2.2板坯连铸结晶器材料的优质化 47
4.3板坯连铸结晶器的热应力计算 47
4.4板坯连铸结晶器的润滑 49
5 板坯连铸结晶器的在线调宽技术 51
5.1板坯连铸结晶器宽度变更的方法 51
5.2 板坯连铸结晶器宽面调节装置的作用及结构形式 51
5.2.1 板坯连铸结晶器宽面调节装置的作用 51
5.2.2 板坯连铸结晶器宽面调节装置的结构形式 51
6. 连续铸钢的能源消耗与环保简析 54
结论 55
致谢 56
参考文献 57
