带钢连续热镀锌工艺是当今世界上应用最广泛、最有效的钢材防腐耐蚀工艺之一,其产品广泛应用于汽车、家电、建筑等行业。而锌锅及锌锅区域的镀锌设备是带钢连续热镀锌工艺中最重要的环节,镀锌设备包括沉没辊、稳定辊、矫正辊、连接支承辊子的辊架和滑动轴承,这些部件的机械性能会直接影响生产质量和效率;锌锅区域存在诸多不安全因素,如高温和振动,在追求生产质量和效率的同时,若忽略安全问题,往往会导致严重的安全事故。本文围绕锌锅区域的镀锌安全做了以下工作:1.对镀锌核心设备的功用、结构特点、设计理念作了详尽的描述,从设计和结构特征分析镀锌设备可能存在的薄弱环节,并结合锌锅区域复杂的镀锌环境,利用表格分析法和因果分析法辨识出影响锌锅区域安全事故的危险有害因素。再针对最主要的危险因素高温和振动作进一步的深入研究。2.建立锌锅区域的有限元模型,模拟以锌锅为中心的局部空间的温度分布,得到各个位置点的温度值;同时建立热镀锌用辊子滑动轴承的有限元模型,研究其在熔融锌液环境中的应力应变,分析不同预留间隙对轴套和轴颈在高温环境下的影响。3.研究镀锌设备的振动情况,分析核心设备沉没辊及其辊臂在工况中的受力特点,对其受力进行分解与合成;建立辊臂-沉没辊振动系统,并用数学方法对振动系统进行建模,计算辊臂-沉没辊振动系统的固有频率,随后用有限元法对计算得到固有频率进行验证;针对沉没辊辊臂的受力特点,设计一种可以增强辊臂横刚度的拉杆。4.在理论分析和有限分析的基础上,对镀锌设备的振动情况进行实验研究,构建镀锌设备的振动信号采集系统,在现场采集镀锌设备辊架不同位置和不同方向的振动信号,对各检测点的原始振动信号进行相应处理,得到幅频曲线,对振动信号的突出频率成分进行分析和总结。