对成型钢材自动打捆的设备。机械部分由单传辊道拨钢机构移钢机构分组机构定位机构平移机构翻转机构和垛台升降及压紧机构等个子机构，和控制部分组成的成型钢材自动打捆生产线。它的主要优点在于实现了整个生产线的自动控制，从而提高堆垛机的堆垛效率，这也是现今钢材堆垛打捆和以后发展的趋势。它不仅仅克服了过去人工堆垛的生产效率低打捆质量差成本高工作环境危险等缺点，更重要的是型钢的堆垛打捆成为了整个轧钢生产线发展的阻碍，在很大程度上阻碍了钢材生产线的效率的提高，对整个生产效率的提高有很大的影响。本此设计的型钢堆垛机在定程度上实现了自动化，很好的消除了这个障碍，对型钢生产线技术的进步发展做了铺垫。型钢堆垛机能够实现自动堆垛打捆，对改善工人的劳动状况尤其是减轻工人的劳动强度提高型钢的包装质量提高轧钢生产线的生产效率增强钢材市场的竞争能力提高经济效益和社会效益创造了良好的条件。型钢堆垛机的制造成本较低，这对任何企业来说都是个很重要的参考依据。目前，世界上堆垛机的发展已经很成熟了。已发展形成了各种类型的小型车间用的标准堆垛机主要有两大类，磁性和非磁性堆垛机。类是磁性堆垛机。轧件由装有可调磁性的翻转臂和输送小车进行车堆垛，并且层与层之间是面对面或背对背交替放置的。该系统主要运用于中型型钢堆垛。全部由计算机自动操作。钢材堆垛后，由平立辊道输送到打捆区，平立辊道的宽度是可调的，以避免料垛散落。另类是非磁性堆垛机。轧制由两套液压机械机构控制的机械手进层层堆垛其动作类似于人手。可夹持并移送钢材，将钢材层面对面或背对背的进行堆放，主要适用于中小断面型钢，可避免料层中钢材在堆垛臂失磁时散落。形成不正确的料捆成形状非磁性堆垛机即纯机械堆垛机的显著特点就是无故障的处理双层型钢的能力，故其机械效率可提高倍。本次设计的堆垛机属于第类磁性堆垛机，通过在移钢机构和翻转机构上安装堆垛电磁铁来实现槽钢的交替堆放。堆垛方式是槽钢根层，层如图，每层分为正反两排。角钢是每层根，层，每层也分为正反两排排槽口向下根，另排槽口向上根如图。由于槽钢和角钢的结构不同要在不改变堆垛机结构条件下实现不同钢的堆垛就需要在程序上加以变化。这也是自动控制的优点，这里主要根据槽钢进行设计和编程。型钢规格为槽钢，定尺长度范围米。图角钢堆垛方式第章型钢堆垛机总体设计型钢堆垛机的总体设计是设计人员在根据工厂所需要的成型钢材堆垛机，对堆垛机作出的初步的总体的设计。堆垛机总体设计主要包括确定型钢堆垛机的工艺流程型钢堆垛机平面示意图的初步确定主要机构的简单结构设计总体尺寸的确定堆垛机驱动装置的确定和控制系统的设计。.型钢堆垛机的设计参数堆垛机堆垛的型钢为槽钢，根据结构参数图图槽钢参数线密度为型钢长度为。堆垛速度约为分钟捆班垛能力为吨班堆垛成捆的型钢作到头齐，符合国家堆垛包括标准本型钢堆垛机堆垛方式是槽钢是根层，每层分为上下正反两排如图，堆垛的型钢型号为槽钢,定尺长度范围米。图槽钢堆垛方式工艺参数电磁铁电磁铁边距轴心其它重为传递的扭距堆垛机的工艺流程轧制好的钢材经单传辊道输送到型钢堆垛机上，再由拨钢机构将钢材拨到移钢机构的链条上，然后由移钢机构将钢材输送到定位机构，中途有分组机构将钢材分为根组，分好组的钢材到定位机构后被精确的定位后，再由平移机构送至垛台上，下组分好组的钢材被定位机构定位后，经由翻转机构旋转送至垛台上，垛台上的钢材排成了形如图所示的排放形式。然后垛台下降相应的高度，使下轮堆垛的钢材和这次的高度相等。经过次循环后，垛台上的钢材就排成了根层，共层的形状。然后由压紧机构把钢材压紧，到此堆垛过程结束，再由垛台输送辊道将堆垛号的钢材输送出去。型钢堆垛机按这个顺序再进行下轮的堆垛。.堆垛机平面示意图根据现场要求堆垛机的工艺流程和其他同类设备初步确定型钢堆垛机的结构分布如图所示。该型钢堆垛机相当于简单的流水生产线，槽钢进入单传辊道依次通过拨钢机构移钢机构分组机构定位机构平移机构或翻转机构最后到垛台升降机构及压紧机构最后结束堆垛任务。图堆垛机结构分布图.堆垛机的结构设计根据上述工艺过程和图可得，该设备由以下主要机构组成单传辊道拨钢机构移钢机构分组机构槽钢分组机构定位机构平移机构翻转机构和垛台升降机构及压紧机构。.堆垛机总体尺寸由现场的技术要求和同类设备可以初步确定堆垛机的总体尺寸约为长宽高。.传动系统的选择传动机构通常分为机械传动电器传动和流体传动。机械传动是最初的传动方式也是最重要的传动方式之，它是在电动机等动力源的驱动下通过定的机械式传动机构齿轮机构带传动和链传动等得到期望的运动参数。流体传动是以流体为工作介质进行能量替换传递和控制的传动。它包括液体传动和气体传动，液体传动是以液体为工作介质的流体传动，它包括液力传动和液压传动。其中机电传动和液压传动是最常用的两类传动。电动机分为交流电动机和直流电动机两大类，交流电动机又分为交流电动机和直流电动机两类。在强电系统中三相交流异步电动机结构简单，运行可靠，成本低廉等优点，广泛应用于工农业生产中。电机拖动的根本任务，在于通过电机将电能转换成生产机械所需要的机械能，使电能成为工业企业中的主要能源。这主要是由于电能的生产变换传输分配使用和控制都比较方便经济。它适宜于大量生产集中管理远距离传输和实现自动控制。因此，电机拖动已成为现代工业企业中广泛采用的拖动方式。它具有许多其它拖动方式无法比拟的优点，主要有.电机拖动比其它形式的拖动蒸汽水力等效率高，而且电动机与被拖动的生产机械联接简便.电动机的种类和型号多，具有各种各样的运行特性，可以满足不同类型生产机械的要求.电机拖动具有良好的调速性能，其起动制动反向和调速等控制简便，快速性好，易于实现完善的保护.电机拖动装置参数的检测，信号的变换与传送都比较方便，易于组成完善的反馈控制系统，易于实现最优控制.可以实行远距离测量和控制，便于集中管理，便于实现局部生产白动化乃至整个生产过程自动化。因此，电机拖动，特别是自动化的电机拖动，成了现代工业生产电气化与自动化的基础与核心。液压传动的主要优点有.液压传动的各种元件，可根据需要方便灵活地来布置.操纵控制方便，可以实现大范围的无级调速.重量轻体积小运动惯性小反应速度快.可自动实现过载保护.由于般采用矿物油作为传动介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长.液压元件都是标准化系列化产品，可以直接从市场上购买，这有利于液压系统的设计制造和推广应用.容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可以实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。考虑到以上各种传动的特点各机构的传动方式选择如下由单传辊道拨钢机构和移钢机构的结构特点运动特性和参考同类设备，该三部分均道选取三相交流异步电动机直接驱动。由于单传辊道与拨钢机构的交错布置且传动距离较长约，其选择分布式驱动，而拨钢机构和移钢机构之间平行布置并且驱动功率不太大，拨钢机构需要频繁启动，因此选择分别集中驱动。如图所示，拨钢机构和移钢机构的电动机分布方式，拨钢机构是将电动机布置在端，而移钢机构是将电动机布置在两根输出轴的端。拨钢过程中拨抓只需克服单根槽钢与滚筒之间的滑动摩擦，因此载荷较小需要传递的最大扭矩也较小，综合考虑现场其他结构的布置情况将电动机布置在传动轴的端。移钢机构在工作时，由于传动距离较大约.并且载荷较拨钢大的多，轴较长，最大扭矩较大，因此将电动机布置在两根轴的中间，这样单根轴所承受的最大扭矩要小得多。而分组定位平移和垛台升降及压紧动作较简单多为直线运动，且载荷不太大这里选择液压驱动。用液压缸的伸缩来完成分组定位翻转和垛台升降及压紧，用液压马达来实现平移。各种元件，可根据需要方便灵活地来布置,不需要复杂的传动系统。翻转机构的运动为轴的旋转运动，它的动力系统的主要要求为低速可调，交流电动机不能满足要求，直流电动机虽然有低速可调的性能，但是直流电动机价钱昂贵，也不能选取，液压传动的鲜明特点就是低速可调，所以我们最后选液压传动作为翻转机构的动力源。.翻转机构的基本设计翻转机构是将三根型钢反扣到垛台上。这是个低速运行的机构。相对于整个系统来说，翻转机构还要考虑时间因素。设计的基本要求翻转机构的电磁铁要满足能吸住根钢材所要求的磁力轴要满足翻转台自重和钢材自重所产生的扭矩齿轮要能承受传递扭矩所产生的力液压缸要能产生出机构所需要的力，并满足相应的强度条件。设计的基本思路轴根据机构所需要的扭矩和型钢的长度来确定轴的具体尺寸，并根据弯扭强度校核来校核轴。齿轮根据要传递的力来确定具体尺寸，并对齿轮进行弯曲强度校核和接触强度校核。液压缸根据所需要产生出的力来确定液压缸的基本尺寸，从而选出液压缸的型号，并对液压缸的杆进行稳定性和强度校核。翻转机构的时间因素由控制来调节处理。.升降机构的基本设计升降机构是型钢堆垛机最后堆垛的个平台。钢材分为根层堆垛在垛台上，然后垛台下降定的高度让下层的钢材跟上层的钢材处于同高度进行堆垛。他的基本组成有垛台升降液压缸。设计的基本要求垛台能承受根钢材的重量液压缸能承受根钢材和垛台的自重所需要的力。设计的基本思路根据简直梁的原理对垛台进行弯曲强度校核。根据液压缸所要求的力来计算液压缸的具体尺寸，从而选出液压缸的型号，并对液压缸的杆进行稳定性和强度校核。第章翻转机构.翻转机构液压缸的设计液压缸是液压传动系统中的种液压执行元件，它是将液压能转化为机械能做直线往复运动的能量转化装置。液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是直线速度和力。液压缸的类型为满足各种主机的不同用途，液压缸有多种类型。按照结构形式的不同可以分成有活塞缸，柱塞缸，摆动缸三大类型，活塞缸和柱塞缸实现往复直线运动，输出速度和推力，摆动缸则实现的是往复摆动，输出的是角速度转速和转矩。按照作用方式不同可以分为单作用缸和双作用缸。另外，按照缸的特殊用途分，可以为串联缸，增压缸，增速缸，步进缸等等。液压缸的结构包括缸体组件，活塞组件，密封装置，缓冲装置，排气装置。液压缸因用途要求的不同，有各种结构形式。而平移机构的液压缸采用的是双作用单活塞杆液压缸如图.所示基本参数设计.液压缸的受力分析在轴所受的扭矩为最大时，轴的扭矩同时为最大，此时液压缸的负载为最大。根据仿形设计，取液压缸杆距轴的距离为。则，由由前面计算可得得在工作过程中存在摩擦力，但是相对较小，可以忽略不计，为保证工作安全，最后我们取.已知液压缸的设计相关数据由翻转机构的工作原理，我们选用双作用单活塞杆的液压缸，无杆腔由系统直接提供压力，有杆腔的进油由液压泵直接提供，回油直接通油箱。.确定液压缸的工作压力根据前面算出的力。由液压与气压传动中表.查得工作压力取，同时根据表.，执行原件的背压估计值，取回油背压为。即为进口压力，为回油背压，。.缸筒内径的计算在确定时，必须保证液压缸在系统所给定的工作压力下，具有足够的牵引力来驱动工作负荷。对于双作用单活塞杆液压缸，当活塞杆是以推力驱动工作负载时，即压力油输入无杆腔时，工作负载为推出式中液压缸的工作负载活塞杆的最大推力机械效率，考虑密封件的摩擦阻力损失，橡胶密封常取工作压力，般情况下取系统的调定压力回油背压，活塞杆直径，根据液压与气压传动表液压缸工作压力与活塞杆直径查得。其中将已知相关的数据代入公式可得根据液压系统设计元器件选型手册表，液压缸内径尺寸系列，最后取。活塞杆的直径为。根据液压系统设计元器件选型手册表，最后取杆的外径为。.液压缸最大工作行程机构运动简图如图所示翻转电磁铁在翻转时，小齿轮旋转，即转过个齿，对应的扇形齿轮也转过个齿，即扇形齿轮转了，由于曲柄和扇形齿轮通过键固连接在起，所以曲柄也