CN111014300A - 一种双卷筒卷取机及其尺寸的计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双卷筒卷取机及其尺寸的计算方法，即计算出当一个卷筒达到最大卷径并被卸卷小车运走过程中，与另一个卷筒所达到的卷径不发生干涉的卷取机的合理尺寸，从而减少卷取机的尺寸，节省设备制造成本，设备安装空间，从而增加工厂的经济效益。

Description

一种双卷筒卷取机及其尺寸的计算方法

技术领域

本发明涉及机械设备领域，具体来说，涉及一种双卷筒卷取机及其尺寸的计算方法。

背景技术

在目前的冷轧生产中，双卷筒卷取机(也称为卡罗塞尔卷取机)以其高效连续的带钢卷取方式成为带钢冷连轧生产线，尤其是全连续的冷轧带钢生产线的首选卷取设备。由于现有的双卷筒卷取机都是按照两个卷筒的带卷都达到要求的卷径设计的，从而卷取机的尺寸很大，这就造成了设备制造成本高，设备运行损耗的能量多，增加了设备的安装空间，给公司造成了很大的经济损失。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种双卷筒卷取机及其尺寸的计算方法，能够解决上述问题。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种双卷筒卷取机，包括第一卷筒和第二卷筒，所述第一卷筒和所述第二卷筒的位置关系为：

式中，v为带钢线速度，t为第一卷筒上带卷的卸卷时间，k1为前滑系数，h为带钢的厚度，D1为第一卷筒和第二卷筒的直径，D为第一卷筒达到的最大卷径，L为第一卷筒和第二卷筒的轴心之间的距离。

进一步的，所述第一卷筒和所述第二卷筒的转速相同。

一种双卷筒卷取机尺寸的计算方法，所述双卷筒卷取机的尺寸是计算出当一个卷筒达到最大卷径并被卸卷小车运走过程中，与另一个卷筒所达到的卷径不发生干涉临界条件下卷取机的尺寸。

进一步的，具体计算过程为：

根据带卷的面积来计算第二卷筒上带卷的卷径，然后根据大转盘上第一卷筒和第二卷筒上的带卷不发生干涉的临界条件来确定紧凑型双卷筒卷取机的合理尺寸；

带钢卷绕在第二卷筒上形成一个圆环，圆环部分的面积为带钢厚度填充而成，得到：

式中，L1为当前带钢总长，D2为第二卷筒在第一卷筒上带卷卸卷时间t内达到的卷径，D1为第一卷筒和第二卷筒的直径，h为带钢的厚度；

根据相应工况得到刚开始卷取带材时，卷筒卷取速度大于带钢轧制的线速度v与前滑系数k1的乘积，即：

L₁＝1000·v·t·k₁ (2)

式中，v为带钢线速度，t为第一卷筒上带卷的卸卷时间，1000为带钢线速度v的单位m/min转换为mm/min时的转换系数；

根据(1)(2)公式得：

计算出当一个卷筒达到最大卷径并被卸卷小车运走过程中，与另一个卷筒所达到的卷径不发生干涉的条件，即：

式中D为第一卷筒达到的最大卷径，δ为当第一卷筒达到最大卷径并被卸卷小车运走过程中，第二卷筒所达到的卷径不发生干涉时两个卷筒上带卷边缘之间的最小距离；

两个卷筒上的带卷不发生干涉的条件为：

δ＞0

即设计的紧凑型双卷筒卷取机的合理尺寸为：

式中L为第一卷筒和第二卷筒的轴心之间的距离。

本发明的有益效果：本发明设计了一种双卷筒卷取机及其其尺寸的计算方法，即计算出当一个卷筒达到最大卷径并被卸卷小车运走过程中，与另一个卷筒所达到的卷径不发生干涉的卷取机的合理尺寸，从而减少卷取机的尺寸，节省设备制造成本，设备安装空间，从而增加工厂的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的双卷筒卷取机示意图；

图2是本发明的双卷筒卷取机的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，根据本发明实施例所述的一种双卷筒卷取机，该设备需要优化的特征尺寸包括：卷筒直径D1，两卷筒中心之间的距离L。其中，双卷筒卷取机的两个卷筒交替卷取带钢；两个卷筒的直径相同，卷取时转速相同；双卷筒卷取机当1号位置上的带卷被卸卷小车托走之前，2号位置上的带卷随着卷取带材，其带卷直径不断增大，保证两个位置上的带卷不会发生干涉。例如，在某钢厂调研时得到一下数据：现有的卷筒直径为610mm，两卷筒中心之间的距离为2370.66mm，假设工厂要求的卷径为2000mm，我们发明一种紧凑型的卷取机，其卷筒直径为427mm，两卷筒中心之间的距离为1297mm，带钢厚度为0.35mm，带钢的线速度为900m/min，1号位置的卷筒卸卷时间为(1/12)min，前滑系数为0.85，我们做如下计算：

由双卷筒卷取机当1号位置上的带卷被卸卷小车托走之前，2号位置上的带卷随着卷取带材，其带卷直径不断增大，保证两个位置上的带卷不会发生干涉。不发生干涉的条件为：

带入数据得

因此两个卷筒不会发生干涉问题。

至此，我们完成了一种紧凑型卷取机的设计，并验证了不会发生两个卷筒上的带卷干涉现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双卷筒卷取机，包括第一卷筒和第二卷筒，其特征在于，所述第一卷筒和所述第二卷筒的位置关系为：

式中，v为带钢线速度，t为第一卷筒上带卷的卸卷时间，k1为前滑系数，h为带钢的厚度，D1为第一卷筒和第二卷筒的直径，D为第一卷筒达到的最大卷径，L为第一卷筒和第二卷筒的轴心之间的距离。

2.根据权利要求1所述的双卷筒卷取机，其特征在于：所述第一卷筒和所述第二卷筒的转速相同。

3.一种双卷筒卷取机尺寸的计算方法，其特征在于：所述双卷筒卷取机的尺寸是计算出当一个卷筒达到最大卷径并被卸卷小车运走过程中，与另一个卷筒所达到的卷径不发生干涉临界条件下卷取机的尺寸。

4.根据权利要求3所述的双卷筒卷取机尺寸的计算方法，其特征在于，具体计算过程为：

根据带卷的面积来计算第二卷筒上带卷的卷径，然后根据大转盘上第一卷筒和第二卷筒上的带卷不发生干涉的临界条件来确定紧凑型双卷筒卷取机的合理尺寸；

带钢卷绕在第二卷筒上形成一个圆环，圆环部分的面积为带钢厚度填充而成，得到：

式中，L1为当前带钢总长，D2为第二卷筒在第一卷筒上带卷卸卷时间t内达到的卷径，D1为第一卷筒和第二卷筒的直径，h为带钢的厚度；

根据相应工况得到刚开始卷取带材时，卷筒卷取速度大于带钢轧制的线速度v与前滑系数k1的乘积，即：

L₁＝1000·v·t·k₁ (2)

式中，v为带钢线速度，t为第一卷筒上带卷的卸卷时间，1000为带钢线速度v的单位m/min转换为mm/min时的转换系数；

根据(1)(2)公式得：

计算出当一个卷筒达到最大卷径并被卸卷小车运走过程中，与另一个卷筒所达到的卷径不发生干涉的条件，即：

式中D为第一卷筒达到的最大卷径，δ为当第一卷筒达到最大卷径并被卸卷小车运走过程中，第二卷筒所达到的卷径不发生干涉时两个卷筒上带卷边缘之间的最小距离；

两个卷筒上的带卷不发生干涉的条件为：

δ＞0

即设计的紧凑型双卷筒卷取机的合理尺寸为：

式中L为第一卷筒和第二卷筒的轴心之间的距离。

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