第2章 轧机主传动方案及基本参数 速度小于200~250r/min,也不使用减速电机和低速电机的使用,在主传动方式选择的综合视图更为合适。
2、连接轴:可逆轧钢机电动机的运动和力矩,都是通过连接轴传递给轧辊的,在横列式轧机上,一个工作机座的轧辊传动另一个工作辊机座的轧辊,也是通过连接轴传动的。本次设计的连接轴采用万向接轴。
3、轧辊:轧辊是轧钢机械的主要部件,本次设计的为板型轧机轧辊,其辊身呈圆柱形,有事,热轧板轧辊的辊身微凹,当受热膨胀时,可保持较好的板型;冷轧机轧辊的辊身微凸,当它受力弯曲时,可保证良好板型。
4、机架:由两片“牌坊”组成以安装轧辊轴承座和轧辊调整装置,需有足够的强度和钢度承受轧制力。机架形式主要有闭式和开式两种。闭式机架是一个整体框架,具有较高强度和刚度,主要用于轧制力较大的初轧机和板带轧机等。开式机架由机架本体和上盖两部分组成,便于换辊,主要用于横列式型材轧机。 5、齿轮座:由两个或三个直径相同的人字齿轮组成的齿轮箱,它不改变转数,只用于将运动和力矩均匀传递给各个轧辊
6、轧辊轴承:支承辊和保持架固定位置。重载和滚动轴承的变化很大,所以轴承的摩擦系数很小,有足够的强度和刚度,并促进轧辊的变化。不同类型轧机轧辊轴承的选择。滚动轴承刚度较大,摩擦系数小,承载能力较低,在带钢轧机工作辊上采用大尺寸的外形。有2种半干滑动轴承摩擦和摩擦。半干摩擦滚子轴承主要含铜、尼龙、胶木瓦、更便宜、更形象。动态压力,静压力和静压力的液体摩擦轴承三。摩擦系数小、承载能力大、速度快、刚度高,缺点是油膜厚度和速度的变化。带轧机轴承滚子与其它高速轧机的液摩擦轴承。
7、换辊装置: 提高操作效率,轧辊变化迅速和方便。滚动变化意味着C形钩类型,套筒,汽车类型和机架四辊类型。在使用卷之前改变起重机辅助操作在两个方面,和机架辊改变需要有两套住房,这个方法对小型轧机。汽车换辊适用于大型工厂,这有利于自动化。目前,在轧机采用快速自动换辊装置,只在一卷5 ~8分钟。
8、轧辊调整装置:用于调整辊缝,使轧件的断面尺寸。辊调整设备上也被称为“压下装置”,有手动、电动和液压。手动轧机和小型轧机压下装置多用在概要文件。包括电动压下装置的电动机、减速器、制动器、按下螺丝,螺母在压力下,位置指示器,球面垫和压力表等部分,其传动效率低,移动部件的转动惯量,反应迟缓,调整精度低。使用自70年代以来,板带轧机AGC(自动测量控制)系统,一个新的带冷热轧机和厚板磨机采用液压压下装置,具有小板的厚度偏差和产品合格率高。9.上轧辊平衡装置:用于升降辊,防止辊轧件在进入或离开,影响设备。形式有:弹簧、多功能概要轧机;重锤类型,常用在初轧机轧辊的大量移动;在四辊
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第2章 轧机主传动方案及基本参数 轧板机液压多用。
9、轧辊调整装置:用于调整辊缝,使轧件的断面尺寸。辊调整设备上也被称为“压下装置”,手动、电动和液压。手动轧机和小型轧机压下装置多用在概要文件。包括电动压下装置的电动机、减速器、制动器、压力螺丝,螺母,却背负着沉重压力位置指示器,球面垫和压力表和其他部分;其传动效率低,移动部件的转动惯量大,反应迟缓,调整精度低。使用自70年代以来,板带轧机AGC(自动测量控制)系统,一个新的带冷热轧机和厚板磨机,液压压下装置采用小板厚度偏差和产品合格率更高。
2.2 基本参数
2.2.1 材料选取
a、坯料选取
选择合适的原料规格是保证钢板优质高产的基础。原料的选择一般以连铸板坯为主,趋向于全连铸化,连铸比达95%以上,除特厚或者特殊要求小批量的产品,仍采用大扁钢锭、锻压坯外,一般均采用连铸坯作原料。
b、坯料尺寸
原料的外形尺寸有长度、宽度、厚度。原料几何形状设计主要与原料的生产方式、轧制钢板的尺寸有关。它关系到中厚板的生产方式,直接影响着轧机的效率、钢板的成材率和力学性能。其原则是:原料的厚度尺寸通常在保证钢板压缩比的前提下,应尽可能小,以减少轧制道次,提高轧制效率。一般用途下压缩比为:6~8;重要用途下压缩比为:8~10。
原料宽度的确定主要取决于原料的生产设备,目前中厚板厂用的连铸板坯的宽厚比在7~9之间。
原料长度的确定主要取决于轧钢加热炉的宽度和轧机机前、机后等有关设备的间距。
综上所叙对原料选取如表2-1。
连铸坯 坯料 钢板
表2-1 原料尺寸表
宽 厚 280mm 3300mm
35mm 5mm
长 2200mm 8000mm
c、轧辊材料
常用的轧辊材料有合金锻钢、合金铸钢和铸铁等。
1、合金锻钢,用于轧辊的合金锻钢,在我国“国家标准”中已有规定,
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第2章 轧机主传动方案及基本参数 GB/T13314-1991标准中列出了热轧轧辊和冷轧轧辊用钢。
2、合金铸钢,用于轧辊的合金铸钢种类尚不多,没有统一标准。 3、铸铁,铸铁可以分为普通铸铁、合金铸铁和球磨铸铁。
设计充分考虑了经济性的要求,选择铸造轧辊。铸造轧辊采用离心铸造工艺,离心铸造时,金属液在离心力的作用下凝固,其组织致密细化,大量的渗碳体分布状态得到改善,可以减少裂纹源和裂纹通路,而且可以以铸造辊身层与轧辊芯轴两种不同材质的复合轧辊。进而查资料得到离心铸铁的密度为7.8g/cm3。
2.2.2 轧辊形状及尺寸的确定
a、轧辊形状
轧辊由辊身,辊颈和轴头三部分组成。辊颈安装在轴承中,并通过轴承座和压下装置吧轧制力传递给机架。轴头和联接轴相连,传递轧制扭矩。轴头有三种类型:梅花轴头,万向轴头,带键槽或圆柱形轴头。
本次设计采用万向轴头的轧辊。 b、轧辊轴承及轧辊尺寸 1、轧辊轴承
轧辊轴承主要类型为滑动轴承和滚动轴承:
轧辊上实用的滚动轴承主要是双列球面滚子轴承,四列圆锥滚子轴承及多列圆柱滚子轴承。滑动轴承主要是半干摩擦与液体摩擦两种。充分考虑到滑动轴承承载能力相对较大,本次设计采用滑动轴承。
2、轧辊尺寸
板带轧辊的L=3500mm四辊轧机的辊身长度L确定以后,可根据参考资料?3?确定工作辊直径D1和支撑辊直径D2。
L/D1?2.1D2/D1?1.5轧辊辊颈尺寸d和l的确定
D1?1667mm
L/D2?1.4→D2?2500mmD2/D1满足常用比值1.3~1.5对于使用滑动轴承的轧机,其系数列于表2-2。 选择中厚板的数据可得:
轧机类型 初轧机 开坯和型钢轧机 二辊型钢轧机
表2-2 使用滑动轴承时轧辊尺寸参数
l/d d/D 0.55~0.7
0.55~0.63 0.6~0.7
9
r/D
0.065 0.065 0.065
1.0 0.92~1.2 1.2
第2章 轧机主传动方案及基本参数 小型及线材轧机 中厚板轧机 二辊薄板轧机
0.53~0.55 0.67~0.75 0.75~0.8
1+(20~30mm)
0.83~1.0
0.8~1.0
0.065 0.1~0.12 r=50~90mm
d1/D1?0.70d2/D2?0.70l1/d1?0.92l2/d2?0.92r1/D1?0.11r2/D2?0.11→
d1?1166.9mmd2?1750mml1?1073.548mml2?1610mmr1?183.37mmr2?275mm
2.2.3 轧辊传动端及轧辊速度的确定
a、轧辊传动端尺寸
轧辊传动端为:梅花轴头、万向轴头等。本次设计采用万向轴头,其结构尺寸简图如图2.1。
图2.1 万向轴头
D1?D?(5~15)mm (2-1)
S?(0.25~0.28)D1 (2-2) a?(0.50~0.60)D1 (2-3) b?(0.15~0.20)D1 (2-4)
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c?(0.50~1.0)b (2-5) 计算结果如下:
D工?D1?10?1657mmD支?D2?10?2490mma工?0.55D工?911.35mmb工?0.17D工?281.69mm
c工?0.7b工?197.18mma支?0.55D支?1369.50mmb支?0.17D支?423.30mmc支?0.7b支?296.31mmL总功?a工?b工?c工?3500?4890.22mmL总支?a支?b支?c支?3500?5589.11mm
b、轧辊咬入、抛出速度、平均速度及平均变形速度的确定
确定原则:获得较短的道次轧制节奏时间,保证轧机顺利咬入,便于操作和适合于主电机的合理调速范围。目前,可逆式中的中厚板轧机粗轧机的轧辊咬入和抛出转速一般在10~20r/min和15~25r/min范围内选择。本次设计选用的咬入和抛出转速为:ny?15r/min、np?20r/min。
平均转速:(ny?np)/2?17.5r/min 平均速度:vm?πnmD1/60?1527.5mm/s
2vm平均变形速度:?m?
?hR1H?h?14.5
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