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1、中间罐车设计彭 靓（中冶赛迪工程技术股份有限公司设备成套事业部 400013）摘要 本文介绍了某钢厂中间罐车主要机构如走行机构、升降机构、对中机构、车架等，并对各机构及主要部件进行了设计选型和强度校核计算。关键词 中间罐车 设计 走行机构 升降机构 对中机构 车架Design for Tundish CarPeng JingPlant Integration Department of CISDI CO.,LTDAbstract: The walking device, the lifting device, the aligning device, and the car support o
2、f the tundish car in one steelmaking plant are described in this article, including the design and selection as well as the strength calculation for the main parts of tundish car.Keyword: tundish car, design, walking device, lifting device, aligning device, car support中间罐是连铸工艺流程中，位于钢包和结晶器之间的设备，它是接受钢
3、包内的钢水，再将钢水分配给结晶器的中间储存容器。而中间罐车主要用于支承、运载中间罐，同时用于中间罐的浇注、更换、烘烤等。某钢厂中间罐车采用高低轨式，主要机构如下：a） 走行机构将中间罐车由预热位置移到浇注位置上，浇钢结束移开浇钢位置。中间罐车在行走过程中惯性较大，故在两个主动轮处各安装了调频电机，以满足起动和停止速度最小，中间段匀速快行；b） 升降机构将中间罐升起，使水口离开结晶器盖50mm处或下降至浇钢位置。中间罐在车上的提升动作是靠4套同步液压缸来完成；c） 对中机构中间罐在浇钢时，水口必须对准结晶器，当中间罐进入浇钢位置时，要求水口进行对中调整。中间罐车的对中是靠4套液压缸装置完成的；d
4、） 车架车架体是用于支撑中间罐、传动装置、升降装置、对中装置、溢流槽等设备的主要部件。车架体主动轮布置在浇注平台上，从动轮布置在大包操作平台上，高差3000mm。某钢厂中间罐车的基本工艺参数如下：中间罐车架体总重为30t、中间罐质量25t、中间罐盖质量6t、钢水质量32t（溢流位），以及其它附件（如塞棒等）约5t，总质量约100t。走行距离约为14m，走行速度为220m/min。对以上中间罐车的主要结构进行设计和校核。1 车轮校核外弧轮到车体中心距离L1=1200mm，内弧轮到车体中心L2=4000mm（受力情况见下图），则：tt根据以上两式，并考虑偏载系数1.2，即可得外弧轮压F外为92.3
5、t，内弧轮压F内为27.7t。则单个车轮的轮压P外为46.15t，P内为13.85t。1.1 外弧车轮外弧车轮直径D1为600mm，接触线长L1为120mm，材质为65Mn(b=735MPa)，材质系数K1，车轮转速（最高）n=V1/（D1/1000）=10.61r/min，转速系数C1，工作级别系数C2，车轮可承受轮压P=K1D1L1C1C2/9.8=61368.69Kg46150kg，因此外弧车轮满足要求。 对车轮进行表面淬火，淬火深度10mm，HB340380。1.2 内弧车轮内弧车轮直径D2为400mm，接触线长L2为210mm，材质为ZG340-640，材质系数K2，车轮转速（最高）
6、n=V2/（D2/1000）=15.92r/min，转速系数C1，工作级别系数C2，车轮可承受轮压P=K2D2L2C1C2/9.8=58598Kg13850kg，因此内弧车轮满足要求。2 走行用电机的选取2.1 摩擦阻力式中，F外外弧轮压 D1外弧轮车轮直径 轴承摩擦系数 d外外弧轮轴承平均直径 f车轮摩擦阻力系数 -附加摩擦系数 F内内弧轮压 D2-内弧轮车轮直径 d内内弧轮轴承平均直径2.2 加速力矩式中，a启动加速度a=V1/（60t）=0.11m/s2；V1高速走行速度 20m/min；t启动时间，取3秒。2.3 拖链阻力 Ft=1000kg2.4 坡度阻力（轨道坡度为1/1000）。
7、2.5 电机功率计算（1）高速时正常走行时启动加速时（2）低速时正常走行时启动加速时式中V2-低速走行速度 2m/min。车轮转速n=11.58r/min，电机同步转速为1500r/min，减速机转速为11r/min，考虑安全系数选7.5 kW 电机2台驱动。电机为YP160M-4（变频调速，内藏制动器），减速机为DSZKV127/T-11。3 升降液压缸的选取升降液压缸总提升质量为75t，选取液压缸缸径为160mm（D），杆径110mm(d)，工作压力14MPa（N），共四个液压缸对称布置。每个液压缸提升质量为：P（推）=ND2/4=141061602/4=28.13t4P（推）=428.1
8、3=112.52t75t升降液压缸型号为WYX08CD250E160/110-620，液压缸满足要求。液压缸用接近开关限制升降位置，必须保证四个液压缸同步。4 对中液压缸的选取对中时摩擦力为F（摩擦力）=0.015759.8=11.025kN。选取液压缸缸径80mm，杆径45mm，工作压力14MPa（N），共2个液压缸对称布置，每个液压缸推力为：F（推）=ND2/4=14106802/4=70.3kN2 F（推）=270.3=140.6kN11.02kNF(拉)=N(D2-d2)/4=14106(802-452)/4=48.1kN2F（拉）=248.1=96.2kN对中液压缸型号为WYX08C
9、D250E80/45-150，液压缸满足要求。5 车架的校核该梁的危险截面在P点受力处，梁的抗弯截面模数为：W=bh2/6=0.60.52/6=0.025m3,P=500kN=P/W=500103/0.025=20106N/m, =20MPa,对于16Mn焊接的梁，许用应力为=165MPa，。因此，升降梁满足要求。综上所述，某钢厂连铸机的中间罐车结构设计是合理的，对各机构的校核也是满足要求的。本连铸机自2003年投产以来，运行正常，深得用户好评。参考文献1. 成大先.机械设计手册M.（第三版）第二卷.北京；化学工业出版社，19932. 刘明延等.板坯连铸机（设计与计算）M.上册.西安；机械工业出版社，19903. 张质文等.起重机设计手册M.北京；中国铁道出版社，1998