購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 500開坯線材軋機(jī)設(shè)計(jì) 摘 要 線材的用途很廣，在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門中，線材占有重要地位。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，各國線材產(chǎn)量占全部熱軋總量的 。近年來，對(duì)線材性能及表面質(zhì)量的要求越來越高。尤其是對(duì)線材化學(xué)成分，機(jī)械性能，晶粒組織及晶粒粒度都要做檢驗(yàn)，符合標(biāo)準(zhǔn)方可出廠。所以，對(duì)線材的苛刻要求決定了新軋機(jī)及相關(guān)新技術(shù)的飛速發(fā)展。 本次設(shè)計(jì)是對(duì)線材生產(chǎn)中的粗軋機(jī)（開坯機(jī)）部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，根據(jù)軋制工藝對(duì)軋輥基本尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)，然后又根據(jù)軋制力矩選擇了電機(jī)。在主傳動(dòng)系統(tǒng)中，對(duì)軋輥進(jìn)行了受力 分析和必要的強(qiáng)度校核，對(duì)機(jī)架也做了相應(yīng)的校核。在設(shè)備改進(jìn)方面，對(duì) 善了它的受力情況 ,提高了使用壽命。 通過本次設(shè)計(jì)使我對(duì)冶金機(jī)械的設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)。但是，這其中還有很多的不足需要改進(jìn)。能夠完成本次設(shè)計(jì)離不開學(xué)院老師的支持，在此僅代表個(gè)人對(duì)提供幫助的老師表示衷心的感謝。 關(guān)鍵詞： 線材生產(chǎn)，開坯機(jī)，主傳動(dòng) 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 A 00 s of is In of to of of . In of of it is to be of be So be of My is to ei to of is to of is to of be of is an of of to am on of to to of of 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 1 緒論 1 題的背景和目的 . 1 材軋機(jī)在國內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì) . 線材車間的軋機(jī)布置形式 . 多線軋制 在生產(chǎn)中的大規(guī)模應(yīng)用 . 采用恒微張力軋制的好處 . 適當(dāng)提高機(jī)架剛度 . 提高軋輥耐磨性 . 現(xiàn)代化線材車間的發(fā)展 .坯線材軋機(jī)研究的主要內(nèi)容和方法 . 線材生產(chǎn)車間的平面布置 . 粗軋機(jī)的作用 . 線材車間的生產(chǎn)工藝（流程） 6 坯線材軋機(jī)的研究方法和方向 . 6 2 方案的選擇和評(píng)述 7 案的選擇 .坯機(jī)的生產(chǎn)特點(diǎn) .案的選擇和評(píng)述 . 主傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方案 . 軋輥調(diào)整裝置的確定 . 軋輥平衡裝置的確定 . 機(jī)架形式的確定 主電機(jī)容量的選擇 .制力的計(jì)算 軋輥主要尺寸的確定 孔型的布置 軋制力 的計(jì)算 機(jī)軸上力矩的計(jì)算 電機(jī)選擇 主要零件的強(qiáng)度計(jì)算 .輥的強(qiáng)度計(jì)算 架的強(qiáng)度計(jì)算 輥軸承的計(jì)算 輪座的計(jì)算 花軸頭的計(jì)算 關(guān)于 H 型架的改進(jìn)方案 設(shè)備的可靠性及經(jīng)濟(jì)分析 . 潤滑方法的選擇 .輥軸承的潤滑 字齒輪及支承軸承的潤滑 輥的冷卻 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 8 試車方法和對(duì)控制系統(tǒng)的要求 車要求 35 護(hù)規(guī)程 35 結(jié)論 36 致謝 37 參考文獻(xiàn) 38 附錄 A 39 附錄 B 43 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 500開坯線材軋機(jī)設(shè)計(jì) 1 緒論 題的背景和目的 線材生產(chǎn)的特點(diǎn)是軋制斷面小，長度長。要求尺寸精度高及表面質(zhì)量好。例如：在橫列式軋機(jī)上生產(chǎn)的直徑 其鋼坯斷面 33 2其件長度為463m 。這樣，軋件表面面積大，散熱快，溫降達(dá) 200 左右。 隨著盤重增加，金屬收得快而多，純軋制時(shí)間增加會(huì)通條軋件尺寸波動(dòng)大。機(jī)械性能差異大。給調(diào)整工作帶來困難。往往頭尾尺寸有耳子。另外，線材斷面最小，總延伸系數(shù)也最大。所以，線材軋制次數(shù)也最多，溫降也最大。為了節(jié)約能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，迫切需要鋼坯一次成材。一般線材軋機(jī)分為：粗軋，中軋，精軋三個(gè)機(jī)組。所以，線材車間的軋機(jī)最多，為了保證終軋溫度，在斷面小，道次多的情況下，只有高速發(fā)展才可能解決溫降大的矛盾。另外，軋機(jī)也極易沖擊軋機(jī)的機(jī)會(huì)增加。所以，線 材生產(chǎn)安全問題是提到特別位置上。溫降大還帶來對(duì)孔型和導(dǎo)位裝置磨損快，損壞也快。所以，線材生產(chǎn)由橫列式發(fā)展到連續(xù)式，而且向連續(xù)化，高速化，自動(dòng)化和高精度化發(fā)展。相應(yīng)出現(xiàn)了高速粗線材軋機(jī)，這些軋機(jī)不僅精度高，而且軋制速度快。在加上軋后控制冷卻，使線材滿足國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展的線材需求量。因此，線材生產(chǎn)的線速度是衡量線材生產(chǎn)技術(shù)水平的主要標(biāo)志之一。隨著使原料加熱，軋制和精整等工序都出現(xiàn)了新技術(shù)以滿足高速軋制要求，生產(chǎn)出高質(zhì)量的線材產(chǎn)品。 線材的用途很廣，在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門中，線材占有重要地位。有的線材軋制后可直接 使用，主要作鋼筋混凝土的配筋，有的則作為再加工原料，經(jīng)過再加工后再使用，如：經(jīng)過拔絲成各種鋼絲，在捻成鋼絲繩或編織鋼絲網(wǎng)，冷段 ，熱鍛鉚釘，螺栓，冷鍛和液壓螺釘，以及經(jīng)過各種切削加工機(jī)械零件和工具。除了用途很廣泛以外，而且用量也很大。 據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，各國線材產(chǎn)量占全部熱軋總量的 。近年來，要求對(duì)線材性能及表面質(zhì)量越來越高。要求對(duì)線材化學(xué)成分，機(jī)械性能，晶粒組織及晶粒粒度都做檢驗(yàn)，符合標(biāo)準(zhǔn)方可出廠。所以，對(duì)線材的要求決定了新軋機(jī) 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 及其新技術(shù)的飛速發(fā)展。 選題的目的對(duì)線材粗軋機(jī)組部分進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì) ，分為三道次可逆軋制，四道次連續(xù)軋制，進(jìn)入中軋進(jìn)一步軋制。這樣，粗軋部分的溫降可以降低。連軋部分采用二輥軋機(jī)投資少，二輥軋機(jī)調(diào)整容易，軋件較短時(shí)，采用三道可逆軋制，機(jī)組短，占地面積小。第一架是開坯軋機(jī)，相當(dāng)于中等型鋼軋制，采用 500軋機(jī)大壓下量，使溫降少。因此，選擇 500 開坯線材軋機(jī)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)采用一些新技術(shù)使軋材調(diào)整方便，精度提高，坯料滿足以后軋制需要。 材軋機(jī)在國內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì) 材車間的軋機(jī)布置形式 線材車間的軋機(jī)布置形式有三種：橫列式，復(fù)二重式（半連續(xù)式），連續(xù)式。隨著線材生產(chǎn) 的發(fā)展，軋制方法逐步由橫列式向連續(xù)式發(fā)展。粗軋孔型系統(tǒng)采用平箱 角 圓 是，所選孔型系統(tǒng)應(yīng)滿足粗軋要求：第一，與粗軋的平均延伸系數(shù)相適應(yīng)；第二，便于來料要入；第三，粗軋后劈頭不太嚴(yán)重；第四，粗軋后軋制形狀不太正確。由于箱形孔型是有變形均勻劈頭小，咬入穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。所以，粗軋中前幾道都采用平箱 線軋制在生產(chǎn)中的大規(guī)模應(yīng)用 在多線軋制中，中軋機(jī)與精軋機(jī)間設(shè)有自動(dòng)活套。而且，粗，中軋機(jī)采用多線軋制，在高速無扭粗軋機(jī)上是單線軋制。這樣中軋軋機(jī)和 精軋機(jī)之間各線可以出現(xiàn)不同程度的延伸差。因此，在精軋機(jī)前設(shè)有立活套和側(cè)活套，用形成活套方法來補(bǔ)償這些差別。這是高速線材軋機(jī)的布置特點(diǎn)之一。 用恒微張力軋制的好處 在高速無扭線材軋機(jī)之間采用恒微張力軋制，即保證微拉力與微堆相結(jié)合來消除推鋼嚴(yán)重影響線材斷面尺寸的問題。如果拉鋼嚴(yán)重，設(shè)備負(fù)荷增加。對(duì)設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)如軋輥，減速箱，軸承的拉坯特別嚴(yán)重，增加設(shè)備故障，軋機(jī)作業(yè)率下降。因此，減少連軋機(jī)中拉鋼是線材生產(chǎn)的工程技術(shù)人員，調(diào)整工的努力方向，也是線材軋機(jī)水平的重要標(biāo)志之一。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 當(dāng)提高機(jī) 架剛度 為提高軋制的精度，降低機(jī)架的變形，提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度。一般采用短線軋機(jī)，取消機(jī)架，上，下軸承座用二個(gè)大螺栓連接，消除傳遞的應(yīng)力線，提高了軋制強(qiáng)度。 高軋輥的耐磨性 軋輥材料采用碳化鎢，耐磨性好，孔型形狀不易變化，使產(chǎn)品比僅有較高的精度，而且表面質(zhì)量好。同時(shí)，軋槽壽命好，每個(gè)軋輥重磨次數(shù) 10 14 次，有的達(dá) 30 次。每次重磨量為 每磨一次平均可軋 10000上。軋輥平均壽命達(dá) 20000 25000材，由于碳化鎢很貴，采用合金剛軋輥進(jìn)行熱噴涂，提高表面耐磨性，降低重磨次數(shù)。 代化線材車間的發(fā)展 現(xiàn)代化車間都采用無扭精軋機(jī)組，頭行高速無扭線材軋制，使線材生產(chǎn)向優(yōu)質(zhì)，高生產(chǎn)率，低消耗方向發(fā)展。高速無扭線材精軋機(jī)大都采用單線軋制和軋后控冷，并且在加熱，軋制，精整方面都采用新的技術(shù)。高速無扭精軋機(jī)有：框架式 45°無扭精軋機(jī)， 45°懸臂式高速無扭粗軋機(jī)（莫根式精軋機(jī)）和 Y 型軋機(jī)等等。 1、框架式 45°無扭精軋機(jī)（施羅曼式） 機(jī)架為閉口框架式，采用雙支撐滾動(dòng)軸承。其傳動(dòng)軸與地面成 45°，各對(duì)軋輥相互成 90°，傳動(dòng)箱與軋輥軸承上可伸縮的帶安全銷萬向接軸相連。這種軋機(jī)的特點(diǎn)是： （ 1）相鄰的機(jī)架交錯(cuò) 90°，但是軋制線不變，頭尾無扭軋制。 （ 2）傳動(dòng)系統(tǒng)中減少接軸與聯(lián)接軸，降低了傳動(dòng)件之間的振動(dòng)，提高產(chǎn)品尺寸精度（一般能達(dá)到 。 （ 3）單線軋制軋輥彈跳穩(wěn)定。因?yàn)槭鹿释＼垥r(shí)， 不受相鄰軋制線的影響。 （ 4） 成品線速度等達(dá)到 50生產(chǎn)率很高。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 除了以上特點(diǎn)外，它的主要缺點(diǎn)是延伸力不好，而且部分構(gòu)件制造困難，不方便維修，投資也很大。 2、懸臂式高速無扭精軋機(jī)組（莫根式精軋機(jī)） 懸臂式 45°高速無扭精軋機(jī)是小輥徑精軋機(jī)。傳動(dòng)軸與地面成 45°，共由十個(gè)機(jī)架組成，采用單線軋制。其主要特點(diǎn)為： (1) 軋制速度快（可以達(dá)到 75，生產(chǎn)率大大提高。 (2) 用小輥徑軋輥軋制提高了延伸率 。 (3) 成品尺寸精度高，直徑公差可達(dá)到± 表面質(zhì)量好。 (4) 換輥方便，設(shè)備磨損少。 (5) 實(shí)現(xiàn)無扭軋制，事故停工少，操作功率高。 該軋機(jī)是高速無扭線材軋機(jī)的代表，應(yīng)用廣泛，成為現(xiàn)代化線材軋機(jī)的樣板。 3、 Y 型軋機(jī) Y 型軋機(jī)是一種三輥連軋機(jī)，每個(gè)機(jī)架安放三個(gè)軋輥。當(dāng)采用下傳動(dòng)時(shí)，三個(gè)軋輥布置類似與英文字母 Y，故稱為 Y 型三輥軋機(jī)。特點(diǎn)： (1) 相鄰機(jī)架之間軋輥位置相互錯(cuò)開。在軋制時(shí)軋件位置經(jīng)常變化，因此各部位溫度比較均勻，變化也比較均勻。 (2) 相鄰機(jī)架軋輥的中心線相互錯(cuò)開一個(gè)角度。所以軋件不必扭轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)高速無扭軋制，成品線速度可達(dá) 50 60 而且表面質(zhì)量好，直徑公差± (3) 整體傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊。容易實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。 Y 型軋機(jī)的缺點(diǎn)是無法換輥，只能整體更換組合體，在特殊磨床上穩(wěn)定孔型磨削加工，不易除去氧化鐵皮，磨損大。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 坯線材軋機(jī)研究的主要內(nèi)容和方法 材生產(chǎn)車間的平面布置 1坯線材軋機(jī) ； 2軋線材軋機(jī)； 3 4軋線材軋機(jī)； 5材精軋機(jī)（二重式）； 6材精軋機(jī)（二重式）； 圖 材車間的平面布置圖 軋機(jī)的作用 粗軋機(jī)的作用是 120 120方鋼通過粗軋軋制成 33 33坯料，是中軋的主要原料。精軋機(jī)組成 500 開坯 線材軋機(jī)和 400二輥粗軋機(jī)連續(xù)機(jī)組。在前面采用了箱式孔型，后面采用了菱形 500 開坯軋機(jī)將 120 120料軋制成為 68 104料?？偣灿昧巳齻€(gè)道次。開始時(shí)軋件比較短，采用連續(xù)軋機(jī)軋制可以減少車間的長度。由于其軋制速度不太大，因此更使用于中小型的企業(yè)。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 材車間的生 產(chǎn)工藝（流程） 產(chǎn)品的規(guī)格是普碳鋼，焊條鋼以及優(yōu)質(zhì)的碳素鋼。最小的直徑是 是通常軋制直徑為 10主要的工藝包括：上料（包括原料的準(zhǔn)備） （步進(jìn)式）加熱爐加熱 粗軋 分頭軋制 中軋 精軋 噴水冷卻 卷取 空冷 檢驗(yàn) 打包 入庫，大致經(jīng)歷了十多道工序。開坯用的主要設(shè)備是直徑 500的三輥軋機(jī)，粗軋機(jī)采用的是直徑 400的二輥軋機(jī)，隨后的中軋是在 350三輥軋機(jī)上完成的，最后的精軋是采用 300和 250二輥雙重式軋機(jī)。 坯線材軋機(jī)的研究方法和方向 開坯線材軋機(jī)的研究方法和方向不是唯一的，教條的。其中研究方法包括以下幾條： 1、下廠實(shí)習(xí)，了解有關(guān)開坯機(jī)的軋制過程和生產(chǎn)中存在的問題。收集有關(guān)的技術(shù)性能參數(shù)以及有關(guān)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 2、選擇開坯機(jī)的設(shè)計(jì)方案和對(duì)方案進(jìn)行評(píng)述。 3、進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)計(jì)算。 4、畫出總裝配圖，部件圖，主要的零件圖。 5、對(duì)設(shè)備的控制方法提出要求選擇潤滑的方法和潤滑選用的油料。 6、提出設(shè)備的安裝方法和維修的過程。 7、對(duì)設(shè)備進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)價(jià)。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2方案的選擇和評(píng)價(jià) 案的選擇 線材開坯軋機(jī)是采用三 輥驅(qū)動(dòng)的線材開坯軋機(jī)，它可以在數(shù)量，品種和規(guī)格等方面全面滿足需要。而且更能達(dá)到為后期的中軋和精軋機(jī)組提供原料的要求。充分發(fā)揮成品車間的生產(chǎn)能力，還能保證鋼坯的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和表面的質(zhì)量。除了這些以外，線材開坯軋機(jī)還可以大大提高成品車間的成材率，將斷面尺寸為120× 120 2來料軋成斷面尺寸為 33× 33 2小型鋼坯。開坯軋機(jī)是獨(dú)立的開坯軋制，采用了雙層輥道進(jìn)行中上、中下輥軋制。 坯機(jī)的生產(chǎn)特點(diǎn) 在三輥開坯軋機(jī)中，軋輥按一定的方向固定的轉(zhuǎn)動(dòng)，在上，下軋制線上可以交差過鋼，在同一個(gè)軋制線上可以幾個(gè)孔型同時(shí)過鋼，縮短了軋制的時(shí)間，加快了節(jié)奏，提高了質(zhì)量。一般的開坯機(jī)都有飛輪的存在。 由于軋制中三輥開坯軋機(jī)的每個(gè)孔型只能過一次鋼，所以輥身上需要布置多個(gè)孔型。允許利用輥身長度來減少機(jī)架的數(shù)量?？仔驮O(shè)計(jì)采用共軛系統(tǒng)。三輥軋機(jī)上中輥是固定不動(dòng)的，用上輥的壓下裝置和下輥的壓上裝置來調(diào)節(jié)軋輥的位置，效果不錯(cuò)。同 時(shí)需要注意控制軋輥的軸向位置，保證對(duì)準(zhǔn)孔型。 值得一提的是，一般奇數(shù)道次通過的孔型都是布置在下軋制線上，當(dāng)然偶爾也會(huì)出現(xiàn)在上孔軋制線上。與此同時(shí)，配合雙層輥道和升降臺(tái)來傳遞軋件，縮短了輔助軋制時(shí)間，加快了節(jié)奏，提高了產(chǎn)量。同時(shí)也大大改善了工人的勞動(dòng)條件。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 案的評(píng)述 傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案： 1234 56 圖 傳動(dòng)示意圖 主電機(jī)選擇 率為 1000轉(zhuǎn)速500210 比 i=到了降低電機(jī)容量的目的。齒輪座采用通常的人字齒輪座而梅花連接軸齒輪座側(cè)采用滑塊接頭，軋機(jī)側(cè)也選擇梅花接頭以便軋機(jī)換輥。軋輥軸承選擇滾動(dòng)軸承而沒有用滑動(dòng)式的，是因?yàn)闈L動(dòng)軸承精度高，這樣可以保證軋制的精度。上軋輥平衡采用彈簧平衡，主要是出于軋輥調(diào)整量小的考慮。采用電動(dòng)壓下和壓上，并且 采取有效措施防止氧化鐵皮進(jìn)入壓下螺母中去，保證了壓下工 作靈活可靠。 輥調(diào)整裝置的確定 軋輥的調(diào)整裝置是軋機(jī)中關(guān)鍵的機(jī)構(gòu)之一，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系著軋件的產(chǎn)量和質(zhì)量。通常軋機(jī)軋輥的調(diào)整一般均包括徑向和軸向兩個(gè)方向的調(diào)整。徑向調(diào)整是軋鋼機(jī)中的主要的必不可少的裝置。調(diào)整裝置的作用： 1、調(diào)整軋輥水平位置（調(diào)整輥縫），以保證軋件按給定的壓下量軋出所要求的斷面尺寸。尤其是在初軋機(jī)、板坯軋機(jī)、萬能軋機(jī)上，幾乎每炸一道次都需要調(diào)整軋輥輥縫； 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2、調(diào)整軋輥與輥道水平面間的相互位置 ,在連軋機(jī)上，還要調(diào)整各機(jī)座間軋輥的相互位置，以保證軋線高度一致（調(diào)整下輥高 度）； 3、調(diào)整軋輥軸向位置，以保證有槽軋輥對(duì)準(zhǔn)孔型； 4、在板帶軋機(jī)上要調(diào)整軋輥輥型，其目的是減少板帶材的橫向厚度差并控制板形。 根據(jù)各類軋機(jī)的不同要求，調(diào)整裝置可分為：上輥調(diào)整裝置（壓下裝置）、下輥調(diào)整裝置（壓上裝置）、中輥調(diào)整裝置、立輥調(diào)整裝置和特殊軋機(jī)的調(diào)整裝置。 壓下裝置用途很廣，安裝在所有的二輥、三輥、四輥和多輥軋機(jī)上。壓下裝置有手動(dòng)的，電動(dòng)的和液壓的。 手動(dòng)壓下裝置多用在型鋼軋機(jī)上。長期以來，帶鋼軋機(jī)上使用的是電動(dòng)壓下裝置。近年來隨著工業(yè)的發(fā)展，帶鋼的軋制速度逐漸提高，產(chǎn)品的尺寸精度要求日趨嚴(yán) 格，特別是采用 動(dòng)厚度控制系統(tǒng)后，電動(dòng)壓下裝置由于有傳動(dòng)率低、運(yùn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大、反應(yīng)速度慢、調(diào)整精度低等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足工藝要求。為了提高產(chǎn)品尺寸精度，在高速帶鋼軋機(jī)上采用液壓壓下裝置。 考慮到線材開坯軋機(jī)的特點(diǎn)，同時(shí)采用上輥調(diào)整裝置，下輥調(diào)整裝置。并且用軸向壓板控制軋輥的軸向位置。 輥平衡裝置的確定 設(shè)置軋輥平衡裝置的目的是，為了消除在軋制過程中因?yàn)楣ぷ鳈C(jī)座中有關(guān)零件間隙所造成的沖擊現(xiàn)象，保證軋件的軋制精度，改善咬入條件，以及防止 工作輥與支撐輥之間產(chǎn)生打滑現(xiàn)象等原因，幾乎在所有軋機(jī)上（疊軋薄板軋機(jī)除外）都有平衡裝置。 由于軋機(jī)機(jī)座中各有關(guān)相互配合的零件（如壓下螺絲與螺母、軸承與輥頸）存在著配合間隙。因此，在軋機(jī)空載情況下因?yàn)楦鱾€(gè)零件的自重作用，將會(huì)造成壓下螺絲與螺母的螺紋之間、壓下螺絲驅(qū)動(dòng)軸與止推墊塊之間、工作輥于支撐輥表面間以及輥頸與軸承之間均可能產(chǎn)生一定的間隙，而這種間隙必然會(huì)在軋制過程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊現(xiàn)象。其結(jié)果使軋機(jī)壽命降低，輥縫發(fā)生變化使軋件咬入不 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 利。同時(shí)還會(huì)造成工作輥與支撐輥之間出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，從而帶材的質(zhì)量大大的下降。另 外，合理地選擇平衡力，還可以消除平衡系統(tǒng)中的滯后現(xiàn)象，以便提高控制精度。 軋機(jī)上常常采用的平衡裝置有：彈簧式、重錘式和液壓式三種。 1、彈簧式平衡裝置的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、維修方便，但是平衡力是變化的。僅用于上輥調(diào)節(jié)高度在 50 100中小型鋼及線材軋機(jī)上。 2、重錘式平衡的特點(diǎn)是， a 工作可靠、操作簡(jiǎn)單、調(diào)整行程大； b 重錘質(zhì)量很大，產(chǎn)生的慣性力也很大，容易造成平衡系統(tǒng)出現(xiàn)沖擊現(xiàn)象，影響軟件質(zhì)量。 3、液壓式平衡裝置的特點(diǎn)， a、結(jié)構(gòu)緊湊，適用于各種高度上的軋輥平衡； b、動(dòng)作靈敏，能滿足現(xiàn)代化的 帶自動(dòng)控制的要求； c、在脫開壓下螺絲的情況下，上輥可停在任何要求的位置，同時(shí)拆卸方便，加速了換輥過程； d、平衡裝置被安排在地面以上，基礎(chǔ)簡(jiǎn)單，維修方便，便于操作。其缺點(diǎn)是， a、調(diào)整高度不宜過多，否則制造維修困難。 b、需要一套液壓系統(tǒng)，增加了設(shè)備的投資。 比較這三種平衡裝置，為了滿足軋件的精度以及基建投資的要求，決定采用彈簧式平衡裝置，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基本能夠滿足開坯軋機(jī)的工作要求。 架的形式的確定 在軋制過程中，被軋制的金屬作用到軋輥上的全部軋制力通過軋輥軸承、軸承座、壓下螺絲及螺母 傳遞給機(jī)架，并且由機(jī)架全部吸收再傳遞給地基。也就是說軋鋼機(jī)架是工作機(jī)座的重要部件，軋輥軸承及軋輥調(diào)整裝置都安裝在機(jī)架上。機(jī)架要承受軋制力，必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。 根據(jù)軋機(jī)形式和工作要求，軋鋼機(jī)架分為開式、閉式和半閉式三種。其中，閉式機(jī)架是一個(gè)整體框架，具有較高的強(qiáng)度和剛度。閉式機(jī)架主要是用于軋制力較大的初軋機(jī)、板坯軋機(jī)和板帶軋機(jī)等等。對(duì)于板帶軋機(jī)來說，為了提高軋制精度，需要有較高的機(jī)架剛度。對(duì)于某些小型軋機(jī)或者線材軋機(jī)，也往往采用剛度較好的閉式機(jī)架，以獲得較好的軋件質(zhì)量。采用閉式機(jī)架的工作機(jī)座在換輥的時(shí)候 軋輥是沿其軸線方向從機(jī)架窗口中抽出或裝入。這種軋機(jī)一般都設(shè)有專用的換 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 輥裝置。 開式機(jī)架是由機(jī)架本體和上蓋組成。它主要是用在橫列式型鋼軋機(jī)上，其主要的優(yōu)點(diǎn)是換輥方便。開式機(jī)架的不足之處在于剛度比較差。影響開式機(jī)架的剛度和換輥速度的主要因素是上蓋的聯(lián)接方式。常見的上蓋聯(lián)接方式有五種。 1、 聯(lián)接的開式機(jī)架，機(jī)架上蓋（上橫梁）用兩個(gè)螺栓與機(jī)架立柱聯(lián)接。這種聯(lián)接方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是因?yàn)槁菟ū容^長，變形大，機(jī)架剛度較低。此外，換輥時(shí)拆裝螺母較費(fèi)時(shí)； 2、立銷和斜楔聯(lián)接的開式機(jī)架，其換輥比螺栓聯(lián)接方便； 3、套環(huán)和斜楔聯(lián)接的開 式機(jī)架，與上述兩種形式比較，取消了立柱和上蓋上的垂直銷孔，用套環(huán)代替螺栓或圓柱銷。套環(huán)的下端用橫銷鉸接在立柱上，套環(huán)上端用斜楔把上蓋和立柱聯(lián)接起來。這種結(jié)構(gòu)換輥比較方便。由于套環(huán)的斷面可大于螺栓或圓柱銷，軋機(jī)剛性有所改善； 4、橫銷和斜楔聯(lián)接的開式機(jī)架，上蓋與立柱用橫銷聯(lián)接后，再用斜楔楔緊。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，聯(lián)接件變形小。但是，在楔緊力與沖擊力作用下，當(dāng)橫銷沿著剪切力斷面發(fā)生變形后，拆裝比較困難，使換輥時(shí)間延長； 5、斜楔聯(lián)接的開式機(jī)架，與上述各種形式的開式機(jī)架相比有以下優(yōu)點(diǎn)：上蓋彈跳值小；聯(lián)接件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 聯(lián)接堅(jiān)固；機(jī)架立柱橫向變形小，機(jī)架立柱上部被斜楔和機(jī)蓋止口緊緊擠住，大大減少了立柱的橫向變形。 由以上可知，斜楔聯(lián)接的開式機(jī)架，除了換輥方便以外，還具有較高的剛度，故稱為半閉式機(jī)架。這種機(jī)架使用效果較好，得到了廣泛使用。值得一提的是，這個(gè)課題所選用的就是半閉式機(jī)架。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 主電機(jī)容量的選擇 制力的計(jì)算 輥主要尺寸的確定 壓下量 h =1200 咬入角 =20°所以 ； 軋輥輥身直徑 D=1 h=0=500 （ 軋輥長度 為 L=1500 軋輥輥徑的直徑 d 和長度 l：一般近似的認(rèn)為軋輥輥徑的直徑與輥身的直徑存在如下的關(guān)系： d=（ D （ 所以 d=500=250而且 l與 （ l=250 梅花接軸的軸頭直徑 10 15） （ 代入具體數(shù)值 25040 型布置 表 下規(guī)程 單位 ： 道次 0 120 90 30 18 134 98 36 108 68 40 24 注： 0 . 5 5 0 . 6 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 根據(jù)壓下規(guī)程，設(shè)計(jì)孔型如下 ： 圖 型布置圖 制力計(jì)算 考慮到工作的環(huán)境溫度是 1050，又是線材軋制，所以選擇艾克隆德公式（適用于熱軋型鋼軋機(jī)和線材軋機(jī)）計(jì)算平均單位軋制力。 1+m） (k+ u ) (式中 2； 。 m， k， ， 計(jì)算系數(shù) m 0 1 0 1011 . 6 ( ) 1 . 2 ( )R h h h （ 式中 于鋼軋輥 = 1 . 0 5 - 0 . 0 0 0 5 T ，對(duì)于硬面鑄鐵軋輥) ， 軋制前后軋件的高度， 代入具體數(shù)值，得 1 . 6 0 . 5 5 0 0 1 0 8 6 8 1 . 2 1 0 8 6 8 0 . 3 61 0 8 6 8m 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 計(jì)算變形阻力 k ( ) ( ) ( )1 4 0 . 0 1 1 . 4 0 . 3 9 . 8c M n C rk t w w w （ 式中 ； w)(； w)(； w)(。 代入數(shù)值，得 1 4 0 . 0 1 1 . 4 0 . 2 9 . 8 4 7 . 9 計(jì)算軋件 粘性系數(shù) （ 式中 的影響系數(shù)，當(dāng)軋制速度小于 6時(shí)， 入具體數(shù)值： = 1 . 0 5 - 0 . 0 0 0 5 1 0 5 0 = 0 . 5 2 5 ； = 0 . 0 1 1 4 - 0 . 0 1 1 0 5 0 1 0 . 0 3 5 ； 帶入公式 ( 第一道次 ( 1 0 . 0 . 2 2 8 ) ( 4 7 . 9 5 1 4 0 . 0 3 5 0 . 5 2 5 ) 5 8 . 9 第二道次 ( 1 0 . 2 1 0 ) ( 4 7 . 9 5 1 4 0 . 0 3 5 0 . 5 2 5 ) 5 8 第三道次 ( 1 0 . 2 7 7 ) ( 4 7 . 9 5 1 4 0 . 0 3 5 0 . 5 2 5 ) 6 1 . 2 5 7 在三個(gè)軋制道次中，第三道次平均單位壓力最大。 軋輥與軋件的接觸弧水平投影長度 l， 可近似的認(rèn)為 ； 1 2 5 0 3 0 8 6 . 6l R h 2 2 5 0 3 6 9 4 . 8l R h 3 2 5 0 4 0 1 0 0l R h 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 那么，軋制力 P B l ( 61 5 8 . 9 1 0 1 3 4 8 6 . 6 6 8 3 4 9 9 . 1 6P N ； 62 5 8 1 0 1 0 8 9 4 . 8 5 9 3 8 2 7 . 7P N ； 63 6 2 1 0 1 0 4 1 0 0 6 4 4 8 0 0 . 0 0P N 。 機(jī)軸上力矩計(jì)算 軋制力的力臂 a 的計(jì)算 ( 式中 21， 為軋制時(shí)的咬入角； 咬入角 ， )1c °十分接近 20°跟前面的計(jì)算吻合 3 i 軋制力矩 ( 31 6 8 3 4 9 9 . 1 6 4 3 . 4 1 1 0 2 9 6 7 0 . 7 0 ； 32 5 9 3 8 2 7 . 2 0 4 3 . 4 1 1 0 2 5 7 7 8 ； 33 6 4 4 8 0 0 4 3 . 4 1 1 0 2 7 9 9 0 . 7 7 ； 摩擦力矩，其中 （根據(jù)膠木瓦軸選取）0 . 0 3 2 5 0 7 . 5 m 軋輥軸承處的摩擦阻力矩 ( 1 2 9 6 7 0 . 7 0 7 . 5 2 9 6 7 8 . 2 m ； 2 2 5 7 7 8 7 . 5 2 5 7 8 5 . 5 m ； 3 2 7 9 9 0 . 7 7 7 . 5 2 7 9 9 7 . 5 m 。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 電機(jī)選擇 軋制速度 代入具體數(shù)值，軋制速度m 電機(jī)功率 N 5 5 9 8 1 . 5 5 2 7 9 0 0 6 5 8 8 . 3 69 . 3 7 5 m a x 2 7 9 9 0 . 7 6 8 8 0 13809 5 5 0 9 5 5 0 2 0 . 8 5k 整 ) 查電機(jī)手冊(cè) 選擇 120 660 電機(jī) ( 基速 750 功率18001800 W N 滿足條件 速比 750 9 580i ； 主電機(jī)軸上的力矩f k o n d o M ( 式 中 2 21 1( 22 7 9 9 7 . 5 1 1 5 2 79 . 3 7 5 0 . 8 5 （ 取 0 . 0 3 0 . 0 6k o n e ； 0 . 0 5 1 8 0 0 9 0k o m ； 動(dòng)載力矩以動(dòng)載力矩很小，忽略不計(jì) 帶入具體數(shù)值 得 5 9 3 4 1 . 4 5 2 7 9 0 0 6 9 4 6 . 7 59 . 3 7 5 （第一道次）； 51556 5 2 7 9 0 0 6 1 1 6 . 39 . 3 7 5 （第二道次）； 5 5 9 8 1 . 5 5 2 7 9 0 0 6 5 8 8 . 3 69 . 3 7 5 （第三道次）； 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4 主要零件的強(qiáng)度計(jì)算 軋輥的破壞取決于各種應(yīng)力（其中包括彎曲應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，接觸應(yīng)力，由于溫度分布不均勻或者交替變化引起的溫度應(yīng)力以及軋輥制止過程中形成的殘余應(yīng)力等）的綜合影響。具體來說，軋輥的破壞可能由以下三方面原因造成： 1、軋輥的形狀設(shè)計(jì)不合理或設(shè)計(jì)強(qiáng)度不夠。例如：在額定負(fù)荷下，軋輥因?yàn)閺?qiáng)度不夠而斷裂或接觸疲勞超過許用值，使輥面疲勞剝落等； 2、 輥的材質(zhì)、熱處理或加工工藝不合要求。例如：軋輥的耐熱裂性、耐粘附性及耐磨性差，材料中有夾雜或殘余應(yīng) 力過大等； 3、 輥在生產(chǎn)過程中使用不合理。熱軋軋輥在冷卻不足或者冷卻不均勻時(shí)，會(huì)因?yàn)闊崞诋a(chǎn)生輥面熱裂；冷軋時(shí)的事故黏附也會(huì)導(dǎo)致熱裂甚至表層剝落；在冬季新?lián)Q上的冷軋輥突然進(jìn)行高負(fù)荷熱軋或者冷軋機(jī)停車，軋熱的軋輥驟然冷卻，往往會(huì)因?yàn)闇囟葢?yīng)力過大，導(dǎo)致軋輥表面剝落甚至斷輥；壓下量過大或者因?yàn)楣に囘^程安排不合理造成過負(fù)荷也會(huì)造成軋輥破壞等等。 4、 棍抗彎斷面系數(shù)比較大，即軋棍有很大的剛性。因此，軋制時(shí)由軋棍承擔(dān)彎曲力矩。可以只計(jì)算軋輥輥身中部和輥頸斷面的彎曲應(yīng)力。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 軋輥受到的彎曲應(yīng)力如圖 圖 輥彎曲 應(yīng)力圖 由于 2面與 1面積 接近，現(xiàn)在只校核 13面的應(yīng)力。 1- 1 面只承受扭轉(zhuǎn)力矩作用，所以 111 33111 2 5 1 2 5 0 . 2 80 . 1 0 . 1 0 . 1 2 5 （ 3時(shí)還有彎曲力矩作用， 33 33336 4 4 8 0 0 6 0 00 . 1 0 . 1 0 . 0 2 5 （ 3332 7 9 9 0 . 7 70 . 2 0 . 2 0 . 5 （ 根據(jù)第四強(qiáng)度理論： 223 （ 式中 P第三道次的軋制力； 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 11d，33d 13 C 1面至支反力2 用彎曲應(yīng)力； 架強(qiáng)度的計(jì)算 斜楔聯(lián)接的開式機(jī)架，用于三輥式型鋼軋機(jī)。在這種軋機(jī)上，一般來說，當(dāng)中上輥軋鋼時(shí)，中下輥 就不扎軋鋼了。相反，中下輥軋鋼時(shí)，中上輥就不軋鋼了。由于軋件在中上輥軋制時(shí)與中下輥軋制時(shí)基本相同，在進(jìn)行機(jī)架剛度計(jì)算時(shí)，只考慮一種情況。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)機(jī)架上只作用兩個(gè)大小相等、方向相反的垂直力 R，而通過斜楔作用，在機(jī)架上蓋和 作用著一個(gè)反作用力 F。力 X 和垂直分力 Y 。此外，通過機(jī)架上蓋止口的作用，在機(jī)架上蓋和 作用著靜不定力 X。靜不定力 根據(jù)止口處變形諧調(diào)條件提出。止口處的變形諧調(diào)條件可以用以下公式表示 3 1232 ( )Xl （ 式中 5E =0 ； 1f由于 個(gè)立柱在機(jī)架上蓋止口接觸處的變形； 2f由于 個(gè)立柱在機(jī)架上蓋 止口接觸處的水平位移； 機(jī)架上蓋止口處原始間隙（對(duì)于新機(jī)架即為配合間隙）； X機(jī)架上蓋止口處靜不定力； 3F機(jī)架上蓋斷面面積； 利用材料力學(xué)公式求出1入式，得 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 1 1 22 2 21233 1 2 23 2 22 2 2 3 223I l lR c c m c cc e l c e l l e e c m l l I 式中 2I立柱的慣性 矩； m m ， 為立柱斜楔孔斜度； e 作用力2 e 力 Y 對(duì)立柱中性線的距離； 2l力 c 力 X 對(duì)下橫梁中性線的距離； c 立柱凸臺(tái)對(duì)下橫梁中性線的距離； 1I下橫梁慣性矩； 1l 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 軋件在中上輥軋制時(shí)，機(jī)架的上蓋和 如圖 示。 圖 中上輥軋制時(shí)的機(jī)架受力圖 圖 上輥軋制時(shí) 2 2D l e e X C （ e=350 =15； e =200C=850C =2500l=2700l=1250l=160031 12 （ 矩形 ）； 31 32 （ 圓形 ） 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖 2; 2 2B l c e ； 2 6 0 5 0 0 1 3 0 0 0 0; 圖 架上蓋受力分析及彎曲圖 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 處的受力情況 圖 -處的受力分析圖 圖 - 處的剖視圖 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖 - 處的剖視圖 31 0 0 1 0 0 62 8 0 3 2 06XW 立柱處 322 8 0 3 2 012I 下橫梁慣性矩1 314 5 0 4 5 0 2 8 0 1 9 0 7 5 9 3 7 5 0 2 1 5 5 1 3 2 . 5 6 6 7 3 3 8 0 . 7 5 4 7 6 3 2 3 6 . 6