SJ146型铸铁机设计 - 图文

本科毕业设计（论文）通过答辩

摘 要

毕业设计作为大学学习最后阶段的教学环节，是对我们四年来理论和实践学习的一次全面、整体、深刻的校验，也是我首次系统地将理论知识应用到工程实际中的一次考验。

机械工业担负着装备国民经济各个部门的重任。在改革开放过程中，机械工业又将要发挥重要的作用，为此提高机械工业的产品质量、提高经济效益迫在眉睫。

本设计说明书中所涉及的是铸铁机一种——滚轮移动式铸铁机。主要内容有铸铁机的工作原理，主要零件的设计，铸铁机链带受力分析。

铁水从高炉中出来后，为了解决运输及储存问题而使用的一个将液态铁水铸成小块铸铁块的机械。

在设计过程中，实地考察了实习工厂的设备，并借阅了大量的工厂的实际图纸，也参阅了大量的关于矫直机的资料，进行了反复的比较，取长补短，从而完成了自己的毕业设计。

进行大规模的整机的设计，对我个人来说，尚属首次，加之经验不足，知识缺乏，所以在设计中难免会出现错误和考虑不到的地方，我衷心的恳请各位老师给予批评和指正。谢谢。

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Abstract

The graduation design as the university teaching in the final stages of learning, is our four years learning the theory and practice of a comprehensive, overall, deep check, I also systematically for the first time the test is applied to the practical knowledge of Engineering theory.

Machinery industry should take responsibility of equipment of all sectors of the national economy. In the process of reform and opening up, machinery industry and will play an important role, therefore improve the machinery industry product quality, improve economic benefits imminent.

The design specification is a -- roller movable cast iron machine cast iron machine. The main contents are the principle of cast iron machine, design of the main parts, force analysis chain cast iron machine.

Molten iron from blast furnace, and a liquid iron cast piece of cast iron machinery used in order to solve the problem of transportation and storage.

In the design process, on-the-spot investigation practice factory equipment, and borrowing the actual drawing lots of factories, but also see a lot of straightening machine data, repeated comparison, learn from each other, thus completed his graduation design.

Design for large-scale machine, for me personally, for the first time, coupled with the lack of experience, lack of knowledge, so in the design will appear inevitable mistakes and not to consider the place, I sincerely ask teachers to give the criticism and correction. Thank you.

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目 录

摘 要.......................................................................................................................................Ⅰ Конспект ...................................................................................................................................Ⅱ 第一章 概述...............................................................................................................................1

1.1铸铁机前的铁水运输 ..................................................................................................1 1.2工艺要求和设备选型 ..................................................................................................2 1.3铸铁机的发展 ..............................................................................................................5 第二章 铸铁机生产能力确定及链带受力分析.....................................................................16

2.1铸铁机生产能力的确定 ............................................................................................17 2.2铸铁机每条链带的电动机功率的确定 ....................................................................17 2.3电动机功率的确定 ....................................................................................................21 2.4电机及其减速器的选择 ............................................................................................21 第三章 铸铁机的零件设计...................................................................................................22

3.1主动链轮轴的设计 ....................................................................................................22

3.1.1 选择轴的材料 ................................................................................................22 3.1.2初步估算轴径 .................................................................................................22 3.1.3轴的结构设计 .................................................................................................23 3.1.4轴的强度验算 .................................................................................................26 3.2从动轮轴的设计 ........................................................................................................29

3.2.1选择轴的材料 .................................................................................................30 3.2.2初步估算轴径 .................................................................................................30 3.2.3轴的强度验算 .................................................................................................30 3.2.4轴的结构设计 .................................................................................................33

第四章 链带及铸铁模的设计.................................................................................................36

4.1铸铁模 ........................................................................................................................36 4.2链带 ............................................................................................................................36 第五章 铸铁机的辅助装置设计...........................................................................................38

5.1张紧装置 ....................................................................................................................38

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5.2铸铁块的冷却系统 ....................................................................................................38 5.3铸铁模喷浆装置 ........................................................................................................39 5.4前方支柱 ....................................................................................................................39 第六章 铸铁机室的布置.........................................................................................................40

6.1铸铁机室的布置形式 ................................................................................................41 6.2铁路布置 ....................................................................................................................41 6.3铸铁机中心距的确定 ................................................................................................41 6.4操作室，前方支柱及机前机后操作人员的操作台 ................................................41 第七章 创新设计.....................................................................................................................43

7.1采用双电机驱动 ........................................................................................................43 7.2 采用挡板防滚轮卡死 ...............................................................................................43 结束语.......................................................................................................................................45 参考文献...................................................................................................................................46

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第一章概述

1.1 铸铁机前的铁水运输

铸铁机是为了将铁水连续铸造成铁块而设置的。在高炉车间出铁场上由铁水罐车或混铁车贮存的铁水经铁路运到铸铁机前的前方支柱旁以备浇注。

国内高炉铁水的运输设备大部分采用铁水罐车，它是由梨形的铁水罐和承载车二部分组成。它的走行是靠机车头的牵引，它的吊装与倾翻是由专用的起重机来操作的。国内常用的有65吨铁水罐车、ZT—100—1型铁水罐车、ZT—140—1型铁水罐车。

65吨铁水罐车的铁水罐容量为65吨．椭载时罐体总重86吨，罐体中之耐火砖重10吨，车架总重17．5吨。ZT—100—1型铁水罐车队铁水罐容量为100吨，满载时罐体总重128吨，罐体中之耐火砖重14．3吨，车架总重22吨。ZT—140—l型铁水罐车的铁水罐容量140吨，满载时罐体总重171吨，罐体中之耐火砖重16.5吨，车架总重28.5吨。这三种铁水罐车负载时的最大运行速度为20千米／小时，在道岔处允许最大运行速度10千米／小时，铁道轨距1435毫米。

在现代化的大型高炉车间里，生产的铁水量很大，铁水罐已不能满足运输的要求，因而改用混铁车来完成运输和贮藏铁水的工作。它较之铁水罐车有以下优点：1)容量大，使运输和周转减少，注入和倾出铁水方便，可提高生产率；2)铁水在罐中的保温性能好，使铁水的保温时间得到延长，利于调度；3)减少了罐口结瘤、结壳的铁水损耗，也减少了罐子的清理和维修的工作量；4)对铁水还起到了调配混匀的作用。

国内最新采用的320吨混铁车。

320吨混铁车它是由雪茄式混铁罐、承载车和倾翻机构三大部分组成的。雪茄式混铁罐是由二边对称的截头圆锥与中间圆柱体组成的锥简形罐体，可绕中心偏上70毫米的回转轴转动，这是为了使罐体与铁水的合成重心落在回转中心的下方。它保证了罐体的稳定，不会发生自行倾翻的事故，即使在倾翻时发生停电事故，重心也可使罐体自行复位。承载车由16组轮对组成，每四组轮对组成一个小回转架，每八组轮对组成—个大回转架，弓形大车架就支承在二个大回转架

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上，承载车全长25．8米。倾翻机构有二种速度，在铸铁时采用低速倾翻，倾翻速度为0.015一0.0015转／分；在炼钢车间倾倒铁水时采用高速倾翻，倾翻速度为0.15转／分。它的传动方式采用双电机行星齿轮减速器，低速时采用直流电机可调速驱动，高速时采用直流、交流双电机同时驱动。由于混铁车的回转中心与空罐或满罐时的合成重心相接近，故它的倾翻力矩大大低于铁水罐车，它的倾翻力矩为55吨力?米，倾翻电机功率低速时为1．5千瓦，高速时为11千亿。它的供电方式为插销式，插座设在车端部，插销设在翻罐操作处。该车新罐时可装320吨铁水，后期罐可装370吨铁水，空车自重260吨，车辆的走行由机车头牵引，走行速度为8—15千米／小时，轨距为1435毫米，钢轨为60公斤／米，混铁车轮轴的承载为40吨／轴。

1.2 工艺要求和设备选型

铸铁机是为了将铁水连续铸造成铁块而设置的。当铁水内铁水罐车经铁

路运至铸铁机前的前方支柱旁时，这时由铁水罐翻罐卷扬的吊钩将铁水罐的下部吊耳吊起，并使其支爪搭在前方支柱的支承轴上，此时吊钩提升渐渐倾翻铁水罐，铁水经流铁槽流入铸铁机的二排铸铁模内。当铁水由混铁车经铁路运至铸铁机前时，则不需要前方支柱，可直接驱动混铁车的倾翻机构，使罐内铁水徐徐注入到流铁槽内，再经流铁槽流入铸铁机的二排铸铁模内。铸铁模内铁块随着传动链的运行而逐渐被冷却，直至到链带的终端，这时凝固的铸铁块翻落在卸料槽中，沿槽壁沿入收集车内。当传动链返回时，在铸铁机的下部设有喷灰装置，可将石灰浆喷洒在铸铁模上，以防铸造时铁水与模子发生粘连，每台铸铁机均设有二条传动链，同时运转工作。

对铸铁机的设计要求有：

1)在浇铸过程中应尽量减少铁水的飞溅损失和防止铁水从铸铁模中溢出的损失，高铁水收得率，并应保证铸铁块的质量。

2)加强铁水在铸铁模中的冷却速度，缩短铸铁块的冷却时间，可以提高铸铁机生产率，并降低设备重量。

3)提高铸铁机设备的零件寿命，减少设备故障，选择经济有效的设备结构形式。

4)减轻设备重员，提高机械化程度，尽力降低铸造每吨生铁所消耗的备件重

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上，承载车全长25．8米。倾翻机构有二种速度，在铸铁时采用低速倾翻，倾翻速度为0.015一0.0015转／分；在炼钢车间倾倒铁水时采用高速倾翻，倾翻速度为0.15转／分。它的传动方式采用双电机行星齿轮减速器，低速时采用直流电机可调速驱动，高速时采用直流、交流双电机同时驱动。由于混铁车的回转中心与空罐或满罐时的合成重心相接近，故它的倾翻力矩大大低于铁水罐车，它的倾翻力矩为55吨力?米，倾翻电机功率低速时为1．5千瓦，高速时为11千亿。它的供电方式为插销式，插座设在车端部，插销设在翻罐操作处。该车新罐时可装320吨铁水，后期罐可装370吨铁水，空车自重260吨，车辆的走行由机车头牵引，走行速度为8—15千米／小时，轨距为1435毫米，钢轨为60公斤／米，混铁车轮轴的承载为40吨／轴。

1.2 工艺要求和设备选型

铸铁机是为了将铁水连续铸造成铁块而设置的。当铁水内铁水罐车经铁

路运至铸铁机前的前方支柱旁时，这时由铁水罐翻罐卷扬的吊钩将铁水罐的下部吊耳吊起，并使其支爪搭在前方支柱的支承轴上，此时吊钩提升渐渐倾翻铁水罐，铁水经流铁槽流入铸铁机的二排铸铁模内。当铁水由混铁车经铁路运至铸铁机前时，则不需要前方支柱，可直接驱动混铁车的倾翻机构，使罐内铁水徐徐注入到流铁槽内，再经流铁槽流入铸铁机的二排铸铁模内。铸铁模内铁块随着传动链的运行而逐渐被冷却，直至到链带的终端，这时凝固的铸铁块翻落在卸料槽中，沿槽壁沿入收集车内。当传动链返回时，在铸铁机的下部设有喷灰装置，可将石灰浆喷洒在铸铁模上，以防铸造时铁水与模子发生粘连，每台铸铁机均设有二条传动链，同时运转工作。

对铸铁机的设计要求有：

1)在浇铸过程中应尽量减少铁水的飞溅损失和防止铁水从铸铁模中溢出的损失，高铁水收得率，并应保证铸铁块的质量。

2)加强铁水在铸铁模中的冷却速度，缩短铸铁块的冷却时间，可以提高铸铁机生产率，并降低设备重量。

3)提高铸铁机设备的零件寿命，减少设备故障，选择经济有效的设备结构形式。

4)减轻设备重员，提高机械化程度，尽力降低铸造每吨生铁所消耗的备件重

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