一种步进梁式加热炉的纵水梁制作方法及纵水梁技术

本发明专利技术公开一种步进梁式加热炉的纵水梁制作方法及纵水梁，涉及加热炉技术领域，用于简化纵水梁的制作过程以及提高纵水梁的计算准确性。所述步进梁式加热炉的纵水梁制作方法包括：根据用于支撑所述纵水梁的支撑柱的数量和间距以及所述纵水梁上的坯料重量，计算获得所述纵水梁的预设截面参数；根据所述纵水梁的预设截面参数，校核所述纵水梁的强度和刚度，并在所述纵水梁的强度和刚度满足需求时，确定所述纵水梁的实际截面参数；根据所述纵水梁的实际截面参数制作所需的纵水梁。所述步进梁式加热炉的纵水梁包括上述技术方案所提的步进梁式加热炉的纵水梁制作方法。本发明专利技术提供的步进梁式加热炉的纵水梁用于输送和支撑坯料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加热炉
，尤其涉及一种步进梁式加热炉的纵水梁制作方法及纵水梁。
技术介绍
在使用步进梁式加热炉对钢坯进行加热时，通过设置纵水梁来输送和支撑炉内的坯料。纵水梁的结构与加热炉的能耗、步进梁式加热炉的使用寿命以及坯料的断面温差、加热质量息息相关，因此纵水梁的制作过程对步进梁式加热炉的功能有着重要影响。目前，在制作纵水梁的过程中，一般先制作用于支撑纵水梁的支撑柱，然后根据经验选择纵水梁的截面参数，再根据经验对选定的纵水梁进行试算，以确定大致满足工作需求的纵水梁。然而，实际生产中所用的步进梁式加热炉内的坯料种类、规格以及纵水梁的布置方式多种多样，这就导致在制作纵水梁时，需要进行繁琐的试算，并需要反复调整纵水梁的截面参数，导致纵水梁的制作过程费时、费力，而且也容易出现错误。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种步进梁式加热炉的纵水梁制作方法及纵水梁，用于简化纵水梁的制作过程，提高纵水梁的计算准确性。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术的第一方面提供一种步进梁式加热炉的纵水梁制作方法，包括：步骤100、根据用于支撑所述纵水梁的支撑柱的数量和间距以及所述纵水梁上坯料的重量，计算获得所述纵水梁的预设截面参数；步骤200、根据所述纵水梁的预设截面参数，校核所述纵水梁的强度和刚度，并在所述纵水梁的强度和刚度满足需求时，确定所述纵水梁的实际截面参数；步骤300、根据所述纵水梁的实际截面参数制作所需的纵水梁。基于上述步进梁式加热炉的纵水梁制作方法的技术方案，本专利技术的第二方面提供一种步进梁式加热炉的纵水梁，所述纵水梁包括连续梁和两个悬臂梁，每个所述悬臂梁一端分别与支撑柱和连续梁连接，另一端悬空。与现有技术相比，本专利技术提供的步进梁式加热炉的纵水梁制作方法的有益效果为：本专利技术提供的步进梁式加热炉的纵水梁制作方法中，在制作纵水梁时，首先利用支撑柱的数量和间距以及纵水梁上的坯料的重量进行计算，以获取纵水梁的预设截面参数，这样就可以根据步进梁式加热炉内的实际情况，得到较为准确的、并包括纵水梁截面尺寸在内的预设截面参数，从而避免了仅凭经验而盲目选取纵水梁的预设参数，减少了试算的次数，进而简化了纵水梁的制作过程，提高了纵水梁的计算准确性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例中步进梁式加热炉的纵水梁制作方法流程图；图2为本专利技术实施例中获取纵水梁的预设截面参数的流程图；图3为本专利技术实施例中坯料布置方式示意图；图4为本专利技术实施例中纵水梁截面示意图；图5为本专利技术实施例中单个纵水梁所受的坯料均布载荷示意图；附图标记：1-纵水梁， 11-连续梁，12-悬臂梁， 13-支撑管，14-连接块， 2-支撑柱，3-坯料。具体实施方式为便于理解，下面结合说明书附图，对本专利技术实施例提供的步进梁式加热炉的纵水梁制作方法及纵水梁进行详细描述。请参阅图1，本专利技术实施例提供的步进梁式加热炉的纵水梁制作方法包括：：步骤100、根据用于支撑纵水梁1的支撑柱2的数量和间距以及纵水梁1
上坯料3的重量，计算获得纵水梁1的预设截面参数。此步骤首先根据加热炉的长度以及其他实际需求设定支撑柱2的数量和间距，然后选择纵水梁1的截面形状类型，再根据支撑柱2的数量和间距以及纵水梁1上坯料3的重量，计算获得纵水梁1的预设截面参数。其中，纵水梁1的预设截面参数主要包括纵水梁1的截面尺寸。步骤200、根据纵水梁1的预设截面参数，校核纵水梁1的强度和刚度，并在纵水梁1的强度和刚度满足需求时，确定纵水梁1的实际截面参数。此步骤是利用纵水梁1的预设截面参数，来计算纵水梁1的强度和刚度，根据计算获得纵水梁1的强度和刚度来判断这种截面参数的纵水梁1是否能够满足实际需求，满足时进行步骤300，否则重新进行步骤100。步骤300、根据纵水梁1的实际截面参数制作所需的纵水梁1。通过上述实施例提供的步进梁式加热炉的纵水梁制作方法的具体实施过程可知，与现有技术相比，本专利技术实施例提供的步进梁式加热炉的纵水梁制作方法的有益效果为：本专利技术实施例提供的步进梁式加热炉的纵水梁制作方法中，在制作纵水梁1时，首先利用支撑柱2的数量和间距以及纵水梁1上坯料的3重量进行计算，以获取纵水梁1的预设截面参数，这样就可以根据步进梁式加热炉的实际情况，得到较为准确的、并包括纵水梁1截面尺寸在内的预设截面参数，从而避免了仅凭经验而盲目选取纵水梁1的预设参数，减少了试算的次数，进而简化了纵水梁1的制作过程，提高了纵水梁1的计算准确性。在上述实施例中，为了获得纵水梁1的预设截面参数，请参阅图2，步骤100通常包括：步骤110、确定纵水梁1的截面形状；这里所述纵水梁1的截面形状如圆形、椭圆形、方形、三角形或其他多边形。步骤120、获取坯料3的尺寸、坯料3的材料密度和相邻坯料3的间距，获取相邻纵水梁1的间距，以及获取支撑柱2的数量和间距；坯料3的尺寸是指坯料3的外形尺寸，如坯料的长、宽、高尺寸；坯料3的材料密度由制成坯料3的材料决定。坯料3的间距与步进梁式加热炉的炉内空间、纵水梁1的间距以及实际生产需求有关；支撑柱2的数量和间距与放置在纵水梁1上的坯料3总重量有关。步骤130、根据坯料3的尺寸、坯料3的材料密度和相邻坯料3的间距，以及根据相邻纵水梁1的间距，计算获得纵水梁1承受的坯料3均布载荷q；步骤140、根据支撑柱2的数量和间距、以及坯料3均布载荷q，计算获得纵水梁1的最大弯矩Mmax和纵水梁1的最大挠度fmax；步骤150、根据纵水梁1的最大弯矩Mmax，计算纵水梁1的可用截面系数W；并根据纵水梁1的可用截面系数W和纵水梁1的最大挠度fmax，计算并选取纵水梁1的预设截面参数。上述均布载荷q、纵水梁1的最大弯矩Mmax和纵水梁1的最大挠度fmax、纵水梁1的可用截面系数W以及纵水梁1的预设截面参数的计算方式在下文有详细描述，此处暂不做描述。通过上述步骤110～步骤150能够计算出纵水梁1的预设截面参数，相比
于现有技术中凭经验估算，准确度大大提高，因此明显减少了试算的次数，进而简化了纵水梁1的制作过程。从上述坯料3均布载荷q描述可知，坯料3均布载荷q与坯料3的尺寸、坯料3的材料密度和相邻坯料3的间距，以及根据相邻纵水梁1的间距有关。而实际计算时，同时还要考虑步进梁式加热炉内的纵水梁1数量。在步进梁式加热炉内，通常设置有n个纵水梁1，用于对坯料3进行支撑和输送。在实际生产中，为了提高生产效率，在n个纵水梁1上放置有多个坯料3，每个坯料3横跨在n个纵水梁1上。为了获得纵水梁1承受的坯料3均布载荷q，步骤130包括：步骤131、将每个坯料3分成起始段、末尾段以及位于起始段、末尾段之间的(n-1)个中间段，其中，靠近起始段的纵水梁1为第1纵水梁1，靠近末尾段的纵水梁1为第n纵水梁1；步骤132、计算获得每个纵水梁1对坯料3的支撑力，具体包括：根据公式R1＝ρ(L0+0.5L1)bwbh/(bs+bw)，计算获得第1纵水梁1的支撑力R1；根据公式Rn＝ρ(0.5Ln-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步进梁式加热炉的纵水梁制作方法，其特征在于，所述纵水梁制作方法包括：步骤100、根据用于支撑所述纵水梁的支撑柱的数量和间距以及所述纵水梁上坯料的重量，计算获得所述纵水梁的预设截面参数；步骤200、根据所述纵水梁的预设截面参数，校核所述纵水梁的强度和刚度，并在所述纵水梁的强度和刚度满足需求时，确定所述纵水梁的实际截面参数；步骤300、根据所述纵水梁的实际截面参数制作所需的纵水梁。

【技术特征摘要】
1.一种步进梁式加热炉的纵水梁制作方法，其特征在于，所述纵水梁制作方法包括：步骤100、根据用于支撑所述纵水梁的支撑柱的数量和间距以及所述纵水梁上坯料的重量，计算获得所述纵水梁的预设截面参数；步骤200、根据所述纵水梁的预设截面参数，校核所述纵水梁的强度和刚度，并在所述纵水梁的强度和刚度满足需求时，确定所述纵水梁的实际截面参数；步骤300、根据所述纵水梁的实际截面参数制作所需的纵水梁。2.根据权利要求1所述的步进梁式加热炉的纵水梁制作方法，其特征在于，所述步骤100包括：步骤110、确定所述纵水梁的截面形状；步骤120、获取坯料的尺寸、坯料的材料密度和相邻坯料的间距，获取相邻所述纵水梁的间距，以及获取所述支撑柱的数量和间距；步骤130、根据所述坯料的尺寸、所述坯料的材料密度和相邻所述坯料的间距，以及根据相邻所述纵水梁的间距，计算获得所述纵水梁承受的坯料均布载荷q；步骤140、根据所述支撑柱的数量和间距以及所述坯料均布载荷q，计算获得所述纵水梁的最大弯矩Mmax和所述纵水梁的最大挠度fmax；步骤150、根据所述纵水梁的最大弯矩Mmax，计算纵水梁的可用截面系数W；并根据纵水梁的可用截面系数W和所述纵水梁的最大挠度fmax，计算并选
\t取所述纵水梁的预设截面参数。3.根据权利要求2所述的步进梁式加热炉的纵水梁制作方法，其特征在于，所述步进梁式加热炉包括n个所述纵水梁，在n个所述纵水梁上放置有多个所述坯料，每个所述坯料横跨在n个所述纵水梁上；所述步骤130包括：步骤131、将每个所述坯料分成起始段、末尾段以及位于起始段、末尾段之间的(n-1)个中间段，其中，靠近所述起始段的纵水梁为第1纵水梁，靠近所述末尾段的纵水梁为第n纵水梁；步骤132、计算获得每个所述纵水梁对所述坯料的支撑力，具体包括：根据公式R1＝ρ(L0+0.5L1)bwbh/(bs+bw)，计算获得所述第1纵水梁的支撑力R1；根据公式Rn＝ρ(0.5Ln-1+Ln)bwbh/(bs+bw)，计算获得所述第n纵水梁的支撑力Rn；根据公式Ri＝0.5ρ(Li-1+Li)bwbh/(bs+bw)，计算获得位于所述第1纵水梁和所述第n纵水梁之间的第i纵水梁的支撑力Ri；步骤133、选取所述支撑力R1、Ri、Rn中的最大值作为所述纵水梁的坯料均布载荷q；其中，ρ表示所述坯料的密度；bw表示所述坯料的宽度、bh表示所述坯料的高度，bs表示相邻所述坯料之间的间隙长度，L0表示所述起始段的长度，Ln所述末尾段的长度，Li表示第i个所述中间段的长度，其中i为大于1且小于(n-1)的整数。4.根据权利要求2所述的步进梁式加热炉的纵水梁制作方法，其特征在于，每个所述纵水梁包括连续梁和两个悬臂梁，每个所述悬臂梁一端分别与支撑柱和连续梁连接，另一端悬空；所述连续梁设置有m个用于连接所述支撑柱的支点，m个支点将所述连续梁分成(m-1)个支撑段；所述步骤140包括：步骤141、根据Mlx＝a1×qLm2计算获得所述连续梁的最大弯矩Mlx，根据计算获得所述悬臂梁的最大弯矩Mxb；步骤142、根据计算获得所述连续梁的最大挠度flx，根据计算获得所述悬臂梁的最大挠度fxb；步骤143、比较所述Mlx和所述Mxb，选取其中较大的值作为所述纵水梁的最大弯矩Mmax；比较所述flx和所述fxb，选取其中较大的值作为所述纵水梁的最大挠度fmax；其中，q表示所述纵水梁承受的坯料均布载荷，a1表示所述连续梁的弯矩系数，b1表示所述连续梁的挠度系数，Lm表示所述连续梁中最长的所述支撑段的长度值，Lxb表示所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，詹茂华，周炜，严云福，叶学农，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，中冶华天安徽节能环保研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34