一种开卷机传动装置和卷筒的国产化设计分析

杨 铜 田 锋

(常州宝菱重工机械有限公司 江苏常州231019)

1 前言

开卷机是带材生产中不可缺少的设备，用于支承、开启、回转钢卷，并在轧制过程中使轧机与开卷机之间带钢产生一定的张力。开卷机通常由卷筒、传动装置、活动机座、浮动控制油缸和底座组成［1］。该冷轧厂所使用的开卷机是引进国外某公司的设备，进口费用较高。原设计中传动装置为软齿面设计，目前磨损较为严重，最近两年在设备维护中发现扇形板、连接螺栓有裂纹现象。为了保证机组正常运行、降低备件成本，对该开卷机的传动装置和卷筒进行国产化改造具有重要意义。

2 开卷机技术参数

原设计的开卷机主要技术参数如表1 所示，卷筒真圆直径为φ508mm，最小圆为φ457mm，最大圆为φ521mm，斜契角度为25°，钢卷内径φ508 为不带橡胶套的直径，带橡胶套的钢卷内径为φ610mm，工作中最大张力为6458N，涨缩油缸拉力为459735N。

表1 开卷机技术参数

3 传动装置设计

传动装置中，已知电机功率P =30kW，转速n =400/1624r/min，传动比i =13.24，中心距a1=228.6mm，a2=368.3mm。按照文献［2］，经设计计算，需要采用角变位斜 齿轮来满足中心距要求，最后设计参数如表2 所示。

表2 传动装置设计参数

各齿轮材料选用42CrMo，并调质和齿面淬火处理，材料的许用接触应力按980MPa 计算，许用弯曲应力按196MPa 计算，从表2 中看出，计算接触应力和计算弯曲应力均小于许用值，满足强度要求。

4 卷筒设计

4.1 原设计分析

图1 为该冷轧厂彩涂线开卷机所使用的斜契式卷筒，该卷筒主要由扇形板、芯轴、拉杆、斜契块、衬板、外伸轴等组成。

图1 原设计卷筒装配简图