河北联合大学轻工学院 毕业设计说明书 加而提高，因而产量小，轧机劳动生产率低，轧制产品的尺寸精度也差，不易实现自动控制。
一般都是采用穿梭轧制和活套轧制方式。其每架轧机上可以轧制若干道次，变形灵活，适应性强，品种范围宽广，控制操作客易。主要用于生产各种型材、线材和开坯生产。另外，横列式布置轧机具有设备简单、投资少、建厂时间短的优点。过去我国地方小企业的轧机基本都是横列式轧机，现今国内外已基本淘汰。
3.2.2 连续式布置的轧机
连续式轧制占地少，生产率高，产量大。除了每架顺次轧制一道外，还必须保持成连轧关系的各架轧机单位时间内金属秒流量相等的原则。由于连续式布置的轧机易于实现轧制过程的机械化和自动化，可以采用较高的轧制速度，因而具有很大的生产能力。连续式布置的轧机是各类轧机发展的方向。
3.3 棒材轧制工艺特点
轧制工艺：1～10架轧机为微张力轧制，10～18架为立活套控制，实现无张力轧制，保证产品尺寸精度，产品尺寸偏差可达到1/3DIN标准公差范围的水平。
导卫装置使用滑动导卫和滚动导卫，进口导卫的鼻锥(耐磨块)设计，滚动导卫采用油气润滑和循环水冷却系统，延长了导板和导轮的使用寿命，使吨钢耗导卫仅0.015kg。
剪切系统：轧制过程共设有三台旋转飞剪。其中1#旋转式飞剪置于粗轧机组后，用于切头切尾和事故碎断处理。最大剪切直径72mm，2#旋转式飞剪置于中轧机组后，作用同1#飞剪，最大剪切直径38mm.3#旋转式飞剪置于精轧机组后，也叫倍尺剪，是将棒材在上冷床前成倍尺分段，同样起事故碎断处理作用。最大剪切直径为：经余热处理的棒材为40mm，未经余热处理的棒材为50mm。倍尺飞剪采用优化剪切技术可使上冷床的倍尺都为定尺的整倍数，且每支只出1支短尺并进人非尺冷床，提高了成材率及产品定尺率和剪切效率。整个过程全部由计算机控制，实现剪切作业的高精度。
冷床和棒材分组系统：齿条式冷床长度120m，宽度14m，棒材经倍尺飞剪剪切后进入拨入裙板的冷床输入辊道，电气传动的制动裙板使棒材降速并将他们拨入冷床，冷床的初始部分为矫直板，使棒材保持平直。随后的动齿条和固定齿条用于接收和冷却轧件，动齿条自动驱动。接着棒材由动齿条输送到分组输送链上，在此棒材按不同规格产品剪切支数的要求分组。随后，由平移小车将各组棒
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第3章 轧机的选择 材送到冷床的输出辊道以供剪切。齿条末端设置对齐辊道用于产品端部的对齐，经冷飞剪将棒材按定尺剪切。此冷床冷却质量高、冷却均匀，且具有根据要求自动编组的功能，方便定尺剪切[9]。
3.4 轧机机架数确定
因为每架只轧一道的连续式轧机，只要知道轧制道次即可确定机架数。首先确定总延伸系数
F???0Fn (3.1)
式中：
μ——压缩比； F0——钢坯断面积；
Fn——成品断面积。
本设计的产品大纲中，最小规格为Φ12mm。其产品横断面面积为：
?23.14Fn?R??122?113.04mm244
采用165方坯来轧制产品，则其总延伸系数为：
???F0165?165??240.84Fn113.04
设计孔型系统为箱形孔和椭圆-圆的组合孔型生产系统。 箱形孔平均延伸系数
μp=1.25～1.4 ；
椭圆-圆平均延伸系数 μp=1.3～1.4； 根据以上经验数据，再参考同类棒材车间，μp=1.36 轧制道次和机架数可用下式确定
N?lg?? (3.2) lg?p式中：
N——机架数目
μ∑——由坯料到成品的总延伸系数； μp——各道次的平均延伸系数。 轧制道次
N?lg??lg240.84??17.76 lg?plg1.36 19
河北联合大学轻工学院 毕业设计说明书 由于选用了连续式轧机布置形式，因此选取机架数为18架。生产大规格产品可甩架次（空过），减少轧制道次。
综上所述，18架轧机全线选用短应力线轧机，具体规格为： 粗轧机组6架。平/立布置；形式：短应力线轧机 中轧机组6架。平/立布置；形式：短应力线轧机
精轧机组6架。平/立布置；形式：短应力线轧机(其中；14、16、18机架为平/立可转换机架)。
3.5 轧辊参数
3.5.1 轧辊材质
轧辊由辊身、辊颈和轴头三部分组成，轴颈安装在轴承中，并通过轴承座和压下装置将轧制力传递给轧机机架。轴头与联接轴相连，并传递轧制力矩。辊身直接和轧件相接触。在连轧机上，要求轧辊有较高的表面硬度、强度和耐磨性，且其制造过程简单，价格便宜，故选用铸铁轧辊。其性能参数见表3-1：
表3-1轧辊材质、硬度、强度参数
机架号 1～4 5～8 9～12 13～18
轧辊材质 铸钢 球墨铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁
硬度（HB） 抗弯强度（N/mm2） 310～350 430 460 514
800 800 1250 1100
抗拉强度（N/mm2）
500 500 600 500
3.5.2 轧辊直径
在进行工艺设计时可以采用两种方法来预选轧辊直径：按经验公式选取；参考相同类型的轧机情况选取。根据经验，轧机轧辊直径与轧制的坯料高度有如下的关系：
D?KH (3.3)
式中
D—— 轧辊直径，(毫米)； K—— 系数；可按下表选取； H—— 坯料高度，(毫米)。
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第3章 轧机的选择 轧机名称 K=D/H
表3-2 不同轧机的K值范围 大型轧机 中型轧机 2.5～4.5
2.9～5.0
小型轧机 4.5～6.0
参考同类车间，K值取4.1，为中型轧机。
D?KH?4.1?165?676.5
则各机架的轧辊直径选择为：
1#--4# 7#--12# 17#--18#
D=680mm； 5#--6#
D=660 mm；
D=600mm； 13#--16# D=440 mm； D=360 mm。 (D值为最大直径)
3.5.3 轧辊辊颈直径和辊颈长度
辊身长度是轧辊尺寸的另一重要参数。一般根据辊身长度与辊径的比值(L/D)来选定。
k?L （3.4） D式中：
L——轧辊辊身长度，mm； D——轧辊直径，mm； k——系数(1.5～2.5)
型钢轧机辊身长度主要取决于孔型配置、轧辊的抗弯强度和刚度。轧辊的辊身长度与辊径比小时轧辊能承受较大弯曲应力，另外轧机的刚性也增加了，为提高产品精度也提供了可能，故现代化轧机随着对产品精度要求的提高L/D值正逐渐减小，本车间为短应力线轧机，为提高其刚度，一般辊身长度较短，其尺寸按轧机制造厂商提供的参数并从中选取，一般近似地选d=(0.5～0.55)D，l/d=0.83～1.0[10]，具体见表3-3。
3.5.4 轧辊轴承
轧辊轴承是轧机工作机座中重要部件，应根据轧机的结构及工作条件选用。短应力线轧机一般选用四列短圆柱滚子轴承，其优点是：
有较好的抗冲击性能和较小的径向尺寸，摩擦系数小，精度高，刚度大，寿命长，承载能力大，允许轧辊传递较大的转矩；另外，装配的轴承的外圈和内圈可以自由脱开，故轴承座与轧辊的装配变成了轴承本身的自由装配，使操作更方
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河北联合大学轻工学院 毕业设计说明书 便。
3.5.5 轧辊的调整机构
轧辊的调整机构包括压下机构和轴向调整机构。 1.压下机构：
压下机构的目的就是调整轧辊相对轧制线的位置，即辊缝的大小，以保证轧机按规定的压下量轧出所要求的断面尺寸。
该轧机的压下机构采用液压马达驱动涡轮蜗杆，使拉杆转动，在拉杆上加工有与轴承座中压下螺母相啮合的左右旋螺纹，使上下轴承座实现了同步对称调整，两蜗杆可以分开，以实现左右两边轴承座的分别调整。另外，轧机上还设计了手动驱动机构，可进行方便的调整。在压下机构上还设计安装了编码器和压下量指示器，以便观察和遥控辊缝调整。
2.轴向调整机构：
轴向调整机构的目的就是使上下轧辊的孔型具有正确地相对位置，以保证所轧出的轧件的几何尺寸符合质量要求。
由于轧辊的孔型主要靠轧辊开槽位置的精确定位来保证，因此轧机的轴向调整量一般较小，本轧机为3mm，且不需要经常调整。
对短应力线轧机，通常采用上辊手动调整，其调整机构多为涡轮蜗杆或齿轮传动驱动带螺纹的轴套，从而推动轧辊滚动轴承的内圈移动，实现轧辊的轴向移动[11]。
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