电动调高板坯夹钳设计与有限元分析

摘要

随着国内钢铁行业的快速发展,宽厚板工程纷纷上马,生产出的钢板具有多规格大型化的特点。针对舞阳钢铁有限责任公司坯子较短,坯料规格较多,所轧钢品种复杂的情况,为了满足不同规格板坯的吊运要求,充分利用厂房空间,提高生产率,降低成本,设计了该电动调高板坯夹钳。
　　 本文分析了板坯夹钳的工作原理与基本结构,根据舞阳钢铁有限责任公司钢坯的类型及重量设计了夹钳的夹持力,夹持力的大小既要保证夹紧板坯又要保证不破坏所夹持的高温板坯的表面,以免影响板坯的进一步加工。根据夹钳的夹持力,在满足生产需要的情况下,合理调整了夹钳的外观尺寸,压缩了夹钳所占空间,设计了夹钳结构外形尺寸,有效减小了坯垛间距从而增大库容。上下横梁之间设计了开闭器,通过销钩自动插入或脱出开闭体控制上下横梁之间的连接,从而控制夹钳的开闭。下横梁上设有板坯定距装置,此装置有电动调高功能,能够在1～4块之间调节不同板坯厚度,使夹钳可夹取不同板坯的厚度组合。定距装置下部安装了底部平衡装置,在夹钳下落夹取板坯时,定距装置首先接触待夹持板坯,确定夹钳的下落高度,定距装置内设有缓冲机构,减小定距装置碰到板坯时产生的撞击力。定距装置与减震座之间设置了减震装置,减震装置为减震蝶簧。
　　 电动调高板坯夹钳结构设计完成后,对夹钳进行了力学分析,得出了钳体的最危险截面为下横梁与钳腿的铰接处。对夹钳的主要构件钳腿进行了三维建模和有限元分析,分析出钳腿的最大变形和最大应力。该设计符合设计要求。
　　 该夹钳与其它平移式夹钳、机械夹钳相比,具有整体尺寸小、起升高度高和使用灵活等特点。夹钳已经在舞阳钢铁有限责任公司投入使用,故障率低,易维修。