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轧钢呆板设置的观点和分类

  

轧钢呆板设置的观点和分类

  第一章 绪论 1 轧钢机械设备的概念和分类 1. 1 轧钢机械设备的概念(轧钢生产中完成一系列工艺过程的设备) 1. 1. 1 主要设备 ① 轧钢机 以实现金属(钢锭、 钢坯) 在旋转的轧辊间依靠轧制压力作用而发生塑性变形的机械设备。 ②主要设备的配置一标志着轧钢车间的主要特征。 1. 1. 2 辅助设备 轧钢车间除轧钢机以外的各种机械设备。 占设备总量的比重大, 机械化、 自动化程度越来越高。 1. 1. 3 广义定义 轧钢车间的所有机械设备统称为轧钢机。 2 轧钢机械设备的分类 2. 1 主要设备的分类 2. 1. 1 按用途分类: 按其生产的产品品种规格分(见表 1. 1) 。 表 1.1 轧钢机按用途分类 轧机类别 轧辊尺寸(mm) 用 途 直径 辊身长度 开坯机 初轧机 800~1450 - 将钢锭或连铸坯轧成方坯 板坯机 1100~1200 - 将钢锭或连铸坯轧成板坯 钢坯轧机 450~750 - 将方坯轧成 50×50~150×150mm 钢坯 型钢轧机 轨梁轧机 750~900 500~750 - 轧制 43~50kg/m 标准钢轨, 高度 240~600mm 钢梁大型轧机 - 轧制大型钢材: 80~150mm 方钢、 圆钢, 高度 120~240mm 工字钢、 槽钢 中型轧机 350~500 - 轧制中型钢材: 40~ 80mm 方钢、 圆钢; 高度 120mm 以下工字钢及槽钢; 50×50~100×100mm 角钢 小型轧机 250~350 - 轧制小型钢材: 8~4Omm 方钢、 圆钢; 20×20~50×5Omm 角钢 线mm 线材 钢板厚板轧机 - 2000~5000 轧制 4~50mm 或更厚钢板 轧机 热带钢轧机 - 500~2500 轧制 400~2300mm 宽轧热带卷 薄板轧机 - 700~1300 轧制厚度 0. 2~4mm、 宽度 500~1200mm 薄板 冷轧板带轧机 冷轧钢板轧机 - 700~2800 轧制宽度 600~2500mm 冷轧板或带卷 冷轧带钢轧机 - 150~700 轧制厚度 0. 2~4mm、 宽度 20~600mm 带钢卷 箔材轧机 - 200~700 轧制厚度 0. 005~0. 012 金属箔 钢管轧机 - - 轧制直径 20mm 以上或更大的无缝管 特种 轧机 车轮轧机 - - 轧制铁路车轮 轮箍轧机 - - 轧制轴承环或车轮轮箍 钢球轧机 - - 轧制钢球 周期断面轧机 - - 轧制变断面轧件 齿轮轧机 - - 轧制齿轮, 即滚压齿轮的齿型 2. 1. 2 按结构分类: 按轧辊数目及其在工作中的配置形式分(见表 1. 2) 。 表 1. 2 轧钢机按构造分类 图 示 型式名称 用 途 二辊式 1. 可逆式有: 初轧机、 轨梁轧机、 中厚板轧轧机 2. 不可逆式有: 钢坯或型钢连轧机、 叠轧薄板轧机、 冷轧薄板轧机及带钢轧机、 平整机 三辊式 轨梁轧机, 大、 中、 小型型钢钢机, 开轧坯轧机 三辊劳特式 (中辊浮动) 中板轧机 复二辊式 中、 小型轧机 四辊式 中厚板轧机、 宽窄带钢轧机、 冷热薄板轧机、平整机 十二辊式 冷轧钢板及带钢 廿辊式 冷轧钢板及带钢 偏八辊式 (MKW 式) 冷轧钢板及带钢 行星式 热轧板带卷 立辊式 厚板轧机、 钢坯连轧机、 型钢连轧机 H 型钥轧机 轧制高度 300~1200mm 宽边钢梁 斜辊式 无缝钢管穿孔机、 均整机 45 式 连续式线材轧机、 钥管定径机、 减径机 钢球轧机 轧制钢球 三辊斜轧 周期断面轧机 轧制圆形周期断面 120 式 连续式线材轧机 车轮轧机 轧制车轮 可以说, 轧辊结构的确定相当大程度上决定了轧机的强度、 刚度、 轧机的生产方式即决定了能生产的产品规格、 产量及其质量(尺寸精度、 表面质量、 性能指标等) , 也即是说, 首先, 设备是为工艺服务的, 工艺需要决定所需设备;反过来, 一旦确定了设备, 则设备决定了能否生产优质、 高产、 低耗的产品。 2. 1. 3 按轧机布置形式分类: 按轧机相互位置关系、 轧件运动方向分类。 在线主轧机工艺平面布置形式简图(见图 1. 1) 。 图 1. 1 各种轧机布置简图 a-单机座; b-纵列式双机座; c、 d、 e -横列式; f、 g -连续式; h、 i-半连续式; j-串列往复式 2. 2 辅助设备分类 ①切断设备(火焰切割机、 各种剪切机、 锯切机) ; ②矫直设备(压力矫直机、 辊式矫直机、 拉伸弯曲矫直机等) ; ③控制轧件尺寸与形状的设备 (卷取机、 活套支撑奇器、 围盘、 检测设备等); ④表面加工设备(酸洗机组、 镀层机组、 清洗机组、 打印机、 除鳞机等) ; ⑤改善组织性能设备(缓冷坑、 退火装置、 淬火设备、 加热炉、 控轧控冷设备) ; ⑥ 输送设备(辊道、 推床、 翻钢机、 冷床、 吊车、 推出钢机等) ; ⑦ 包装设备(打捆机、 包装机) 。 2 轧钢机的构成 2. 1 主机列 轧钢机有一个或多个主机列组成, 主机列包括原动部分(提供动力或能源、传动部分(将能源动力传递、 分配给执行部分) 及执行部分(直接完成金属塑性变形-轧辊) (见图 l. 2~图 1. 5) 。 图 1. 2 单电机、 单传动、 单机座轧钢机 1-主电机; 2-电动机联轴节; 3-飞轮; 4-主减速器; 5-主联轴节: 6-人字齿轮机座; 7-半万向接轴:8-轧辊 图 1. 3 单电机、 单传动、 多机座轧钢机 1-主电机; 2-电动机联轴节; 3-主减速器; 4-主联轴节; 5-人字齿轮机座; 6-半万向接轴; 7-轧辊; 8-梅花接 图 1. 4 单电机、 多传动、 多机座轧钢机 1 一主电机; 2 一电动机联轴节; 3 一主减速器: 4 一主联轴节; 5-认字齿轮机座; 6-万向接轴; 7-轧辊; 8-中间轴; 9-圆锥齿轮 图 1. 5 双电机、 双传动、 单机座轧钢机 1-主电机; 2-电动机联轴节; 3-中间轴; 4 万向接轴; 5-轧辊 2. 2 轧钢机工作机座(见图 1. 6 ) 图 1. 6 450 型钢轧机工作机座 1-轧辊; 2-机架; 3-机架盖; 4-轧辊轴承; 5-压下螺丝; 6 -压下螺丝调整手柄; 7-压下螺丝; 8-压下上螺丝调整手柄; 9-轨座; 10-固定螺丝; 11-轧辊轴向调整压板; 12-平衡弹簧; 13-机架下横梁 ①轧辊直接完成金属塑性变形; ②轧辊轴承一支持固定轧辊, 与轧辊构成辊系; ③轧辊辊调整装置(包括轴向、 径向、 水平位置、 平衡、 定位) ; ④机架(安装固定辊系、 调整装置、 平衡装置及导卫装置) ; ⑤轧辊导卫装置引导轧件进出轧辊; ⑥平衡装置平衡轧辊及接轴; ⑦轨座(地脚板) 固定机架于基础上。 3 轧钢机的标称 3. 1 标称方法 ①型钢轧机以轧辊辊身的名义直径, 即人字齿轮机座中心距(人字齿轮机座节圆直径) D0命名, 轧钢车间多机架轧制时, 以末架轧辊辊身名义直径命名之; ②板带轧机以轧辊辊身长度 B0标称之; ③钢管轧机以能轧产品的最大外径命名。 3. 2 较完整标称一个轧钢车间轧机 轧机生产产品的品种规格/ 轧辊辊身主要尺寸/ 轧机结构特征(数目、 配置形式) / 轧机台数/ 轧机布置形式/ 轧机工作制度。 例: ①790×4H/V//450×6H/V//410×6H/V//340×6H/V 30 万吨连续式棒材轧机; ②400× 1/430× 4//300× 2× 3//265× 2× 4 20 万吨半连续式复二重式线×7 四辊 400 万吨 3/4 式热连轧带钢轧机。 4 轧钢机械设备的发展方向 ①大型化 1300- 1500 初轧/ 带钢 2135-2285 / 冷带 2500; 锭 10-20 吨甚至 25-70 吨, 线 kg 。 ②高速化 热连轧带钢 3Om/s、 冷带 41m/s、 棒材 25m/s、 线Om/s。 ③连续化 棒线材的无头轧制、 连铸连、 异型材连轧、 带钢连轧。 ④自动化 带钢 AGC 厚控系统, 带钢宽度控制系统、 棒线材及型材计算机自动控制系统。 第二章 轧钢机 1 轧辊 1. 1 概述 1. 1. 1 载荷〔轧辊轧制时所受载荷) ①机械载荷 轧制压力 P 越大, 转矩越大, 则轧辊上弯曲应力、 传动辊上的扭转应力、 辊面间的接触应力也越大; 同时, 在轧件咬入瞬间及轧制过程中速度的变化会引起动负荷, 导致轧辊上的应力变化。 ②摩擦 辊身表面与轧件之间由于变形区中的前后滑、 轧件咬入打滑或卡钢造成相对运动, 而造成轧辊表面剧烈摩擦。 ③热负荷 热轧时轧辊辊身受轧件高温及冷却水交替作用, 产生的热循环应力; 冷轧时由于轧件变形热效应, 轧辊表层也产生热循环应力。 1. 1. 2 轧辊的主要失效形式 ①磨损达到一定辊次(反复车削, 辊身表层硬度丧失, 强度削弱而报废。 ②辊面剥落轧辊受到循环应力交替作用表面产生掉块形成凹坑。 ③断辊(折断) 过大轧制压力产生的机械应力是断辊的主要原因; 轧制时如冷却水足够, 单纯的热应力不至于断辊, 但由此产生的细小的裂纹扩展, 形成应力集中源加上一定的机械负荷作用或断水可能致断辊; 铸造时的残余应力一般不至于断辊。 1. 1. 3 设计要求 ①工艺要求: 合理的结构、 尺寸、 材质以保证成品的尺寸精度、 表面质量及产量。 ②寿命要求: 工作时间适当轧辊需要一定的强韧性、 耐磨性、 耐热性及耐剥落性; 材质特性值机械性能和硬度。 1. 2 轧辊的结构和参数(见图 2. 1. 1) 1. 2. 1 分类 有槽轧辊/ 平轧辊/ 特殊轧辊。 1. 2. 2 轧辊的结构(见图 2. 1. 1) 图 2. 1. 1 轧辊的结构 1-辊身; 2-辊颈; 3-辊头 a-梅花形的辊头; b-扁头形的辊头; c-带双键形的辊头 ①辊身 工作部分, 轧槽, 平辊或微凸、 微凹型。 ②辊头 传动连接或吊装部分, 其形状由连接轴型式确定, 梅花型、 单键型、 双键型、万向节型。 ③辊颈支持固定轧辊部分, 即安装轴承及轴承座部分。形状由轴承型式确定,滑动轴承或圆柱滚动轴承为圆柱体, 液体摩擦轴承或球面滚柱滚动轴承为圆锥形。 辊颈、 身交界处为应力集中处应用过度圆弧连接, 属于强度薄弱环节。 1. 2. 3 轧辊的主要参数 1. 2. 3. 1 型钢轧辊主要参数 ①辊身直径 ⑴轧辊公称直径, 即轧机标称直径 D0, 辊环直径 D, 工作直径 Dg, 为避免轧辊切 槽过深, D/Dg1. 4; ⑵强度条件:[ ]=WMz (2. 1. 1) 式中, -轧辊切槽最深处应力; Mz-轧辊切槽最深处弯矩; W-轧辊切槽最深处抗弯截面系数,[ ]-轧辊需用应力。 ⑶咬入条件:maxcos1hDg (2. 1. 2) 式中,h -压下量;max-最大允许咬入角。 ②辊身长度 主要取决于孔型配置(含导卫尺寸、 辊环间距、 边辊环) 及辊身强度。 其辊身长度与名义直径之比 L/D0=k (如下表 2. 1. 1) 。 表 2. 1. 1 辊身长度与名义直径之比 轧机 类型 初 轧机 开坯 轧机 型钢 粗轧机型钢 精轧机中板 轧机 装 甲板 三辊 薄板 K 2. 2-2. 72. 0-3. 0 1. 5-2. 51. 5-2. 02. 2-2. 72. 2-2. 8 1. 5-2. 2③辊颈尺寸(见表 2. 1. 2 ) 辊颈直径 d、 辊颈长度 1、 辊颈与辊身过度圆弧半径 r 与轴承型式、 工作载荷及辊颈强度、 轴承寿命有关。 表 2. 1. 2 轧辊尺寸比例 轧机类型 d/D l/d r/D 初轧机 0.55~0. 7 1.0 0.065 开坯及型钢轧机 0.55~0. 63 0.92~1. 2 0.065 二辊型钢轧机 0.6~0. 7 1.2 0.065 小型及棒线~0. 75 0.83~1. 0 0.1~0. 12 二辊薄板轧机 0.75~0. 8 0.8~1. 0 r=50~90 ㎜ ④辊头尺寸 根据连接轴的型式确定。 ⑴梅花辊头外径 d1 与辊颈直径 d 的关系(见表 2. 1. 3 及表 2. 1. 4) 。 表 2. 1. 3 花辊头外径与辊颈直径的关系 轧机类型 三辊型钢与线材轧机 二辊型钢轧机 中板轧机 二辊薄板轧机 1 d d-(10-20 ㎜) d-10 ㎜ (0. 9-0. 94) 0. 85d 表 2. 1. 4 梅花头尺寸 ⑵万向接轴的辊头一扁头尺寸(如图 2. 1. 1(b) 所示) 。 D1=D-(5~15) mm; s=(0. 25~0. 28) D1 ㎜; a=(0. 5~0. 6) D1 ㎜ b=(0. 15~0. 20) ㎜; c=(0. 5~1. 0) b ㎜ 1. 2. 3. 2 板带轧辊主要参数 ①辊身长度 L 辊身长度 L 是表征板带轧机特征的重要参数。 L=bmax+△ (2. 1. 3) 中, bmax -所轧板带的最大宽度, mm; △-随板带宽度而异的余量(见表 2. 1. 5) ,㎜。 表 2. 1. 5 辊身长度的余量 bmax板带的最大宽度 △ <200 50 200-1200 100-200 1000-2500 150-200 2500 200-400 ③辊身直径 ⑴强度条件、 咬入条件分别按式(2. 1. 1) 及式(2. 1. 2) 确定; ⑵按轧辊最小可轧厚度minh(四辊轧机指工作辊的辊身直径) 确定: ()pKfEhD=min128. 0 (2. 1. 4) 式中, f-轧辊与带材间的摩擦系数; E-轧辊的弹性模量, MPa;minh-带材最小可轧厚度, mm; K-带材的平面变形抗力,() 2/TT+=MPa;sK15. 1=MPa;p-平均张力,10p0 T、1T-分别为后、 前张力, MPa。 ⑶冷轧板带时工作辊直径 张力轧制: ()min120001500hDg; 无张力轧制: min11000hDg ⑷支持辊直径取决于轧机的刚度要求,43/12=DD 3 . 0/2KD= (2. 1. 5) 式中,K-轧机刚度系数, t/mm。 1. 3 轧辊的材质及辊面硬度要求 轧辊辊面硬度高、 韧性好、 耐热龟裂性好, 以保证抗弯强度、 接触强度所需的机械性能及轧材表面加工质量和轧辊的耐磨性能。 1. 3. 1 常用材料 ①合金锻钢 热轧轧辊: 55Mn2、 55Cr、 60CrMnMo、 60SiMnMo 冷轧轧辊: 9Cr、 9CrV、 9Cr2W、 9Cr2Mo、 60CrMoV ②合金铸钢 随着电熔渣技术的发展, 合金铸钢轧辊的质量在逐渐提高。 ③铸铁轧辊 ⑴普通铸铁轧辊、 合金铸铁轧辊、 球墨铸铁轧辊。 ⑵根据铸型不同, 可分为半冷硬轧辊、 冷硬轧辊、 无限冷硬轧辊。 ⑶半冷硬轧辊表层无明显白口层, HS50; 冷硬轧辊表层有明显的白口层,中间麻口层, 心部灰口层, HS60; 无限冷硬轧辊表层有明显的白口层, 中间麻口层少 HS 65。 ④半钢轧辊 (c=1. 4-1. 8%) 介于铸钢与铸铁之间-过共析钢组织, 兼有铸钢强度、 耐热龟裂性及铸铁耐磨性。 1. 3. 2 各类轧机轧辊材质选择, 即辊面硬度的选择(见图 2. 1. 1) 图 2. 1. 2 各类轧辊硬度曲线 ①初轧机 以强度和咬入条件为第一位保证轧辊的强度, 抗冲击性能; 硬度第二, HS25-40; 合金铸钢、 锻钢: 60SiMnMo、 40Cr、 50CrNi、 60CrMoV。 ②型钢轧机强度及耐磨性均衡, HS40-50,b=720-785 MPa。 粗轧: 铸钢、 球墨铸铁轧辊, ZG70、 ZG70Mn、 ZG75Mo; 精轧: 冷硬铸铁, HS60, 硬度耐磨性要求较高, 强度次之。 ③热轧板带 工作辊: 前几架受咬入和强度条件限制用铸钢; 后几架主要考虑产品尺寸精度要求, 硬度要求高, 强度次之, 用无限冷硬铸铁, HS=58-85。 支持辊: 以刚度强度为主, 硬度次之 HS=40-50; 6OCrMo、 6OCrMnMo、 6OSiMnMo。 ④冷轧板带 工作辊: 硬度、 强度要求均要好 HS=90-100, 锻钢, 9Cr、 9CrZ、 9Cr2W、 9Cr2Mo、 8CrMnV、 9CrV、 GCr15; 不用铸铁辊, 因为 E 铸铁=1/2E 钢, 影响最小可轧厚度; 支持辊: 9CrZ、 9Cr2Mo、 8Mn2MoV、 9CrV、 4OMn2MoB、 60CrMnMo、 45CrNiW。 ⑤叠轧薄板 工作环境: 400-500℃, 轧制压力较大; 冷硬球墨铸铁复合浇铸轧辊, HS65。 ⑥轧辊硬度沿辊面深度分布曲线) ; 轧辊特点及其用途见表2. 1. 6。 表 2. 1. 6 轧辊特点及其用途 辊面工作特点 类 别 硬度范围(HS)主 要 用 途 冷硬铸铁轧辊 硬而脆, 耐磨性高, 用于成品道次可得光滑轧件表面 如铸造白口铸铁, 可带孔型 58-85 35-70 小负荷精轧辊 型钢粗轧机中间机座 无限冷硬铸铁轧辊 耐磨性、 抗热龟裂性及强度适中 55-85 各种热轧板带钢轧机工作辊, 小型及线材轧辊 球墨铸铁轧辊 冷硬球墨铸铁轧辊 50-70 二辊叠轧薄板及三辊劳特中板轧辊 无限球墨铸铁轧辊 50-70 各种型钢辊, 负荷较大的热轧板带工作辊, 平整机支持辊 球墨铸铁初轧辊, 强度韧性高, 抗热裂、 耐磨性优于钢辊 34-45 初轧辊 半冷硬轧辊 硬度落差小, 可开深槽 38-50 大中型型钢轧辊, 小型粗轧辊、 热轧管机轧辊 铸钢轧辊 强度高, 耐磨性较差 复合铸铁辊(内部为铸钢) , 合金含量稍高, 比普通铸钢耐磨 30-50 40-70 初轧辊、 大众型粗轧辊、 热轧板带支持辊 立辊、 穿孔机轧辊 半钢轧辊 强度及耐磨性兼备, 硬度落差小, 可开深槽, 其中也可有锻造产品, 强度高,可减少断辊事故 35-75 中小负荷初轧辊, 各种型钢轧辊, 各种热轧板带工作辊, 热轧管轧辊 锻钢轧辊 热轧用, 强度高, 不易粘辊(有色金属) 支持辊用, 强度高, 耐磨 冷轧用, 强度高, 耐磨性及表面质量好 30-70 55-90 85-100 初轧辊, 有色金属轧辊 支持辊 冷轧工作辊 高路铸铁轧辊 耐磨性好, 强度韧性高 55 一 90 热轧带钢粗轧机精轧前工作辊, 冷轧带钢工作辊, 小型及线材精轧辊 碳化钨(硬质合金)轧辊 耐磨性极好, 弹性压扁小, 轧辊表面精度高 HRC(洛氏) 50-80 小型圆钢、 螺纹钢及线材轧辊, 高速线材轧机辊环, 二十辊轧机工作辊 1. 4 轧辊的强度效核 1. 4. 1 概述 ①轧辊强度效核的必要性 ⑴设计不合理, 强度不合理, 额定载荷下断裂; ⑵材质选用不合理, 热处理工艺不合理, 加工工艺不合理; ⑶生产中使用不当, 如轧低温钢、 断冷却水、 压下规程不合理造成轧制压力过大; ⑷车昆面剥落: 接触应力过大、 疲劳一需进行接触应力效核。 ②轧辊强度效核的一般形式 [ ]nbj= (2. 1. 6) 式中, 一计算的危险截面应力, MPa; n-安全系数, 大或等于 5, 是轧钢机中最小的安全系数, 体现了轧辊铸造缺陷、 温度应力、 应力集中、 冲击负荷等因素的影响。 1. 4. 2 型钢轧辊的强度效核 1. 4. 2. 1 型钢轧辊承受的载荷特点 ①轧制压力可简化为集中载荷, 因轧件宽度远远小于辊面宽度; ②轧辊上可能承受多个集中载荷(三辊轧机交叉轧制时或多线轧制) ; ③轧辊上工作辊径可能不等; ④多机架轧制时, 须正确判断危险机座及该机座中危险轧辊的危险点, 有时辊身、 辊颈、 辊头的危险点可能不在同一个轧辊上。 1. 4. 2. 2 型钢轧辊的受力分析及内力图(见图 2. 1. 3) 图 2. 1. 3 轧辊的受力及内力图 1. 4. 2. 3 辊身强度效核 由受力图结合力的平衡方程可知: PRR=+21 (2. 1. 7) 0aRPX (2. 1. 8) XR =2 (2. 1. 9) 2 =Pa()PaXaR=1 (2. 1. 10) ()PaXXaMD= (2. 1. 11) 断面的弯曲应力为: [ ]==31 . 0 DMWMDDDD (2. 1. 12) 式中:1 R、2R-轧辊轴承座上的支反力, N;DM-辊身断面的弯矩, N. m;D-轧辊辊身最小直径, mm; a-两根压下螺丝的中心距, ㎜; x-支反力到危险点的距离,㎜。 1. 4. 2. 4 辊颈强度效核 辊颈上受弯扭组合变形, 危险点在传动侧辊颈、 辊身交界处。 辊径与辊身相接处的弯矩最大, 其值为: RcMDd== (2. 1. 13) 31 . 0 dWd式中:dM-辊径与辊身相接处的弯矩; d-辊颈直径; R-支反力, 由于作用在轧辊上的轧制力不对称, 故轧辊两端的支反力大小不同, 计算时应取数值较大者;c-支反力(压下螺丝中心) 至辊身边缘的距离, 近似取为辊颈长度 l 的一半。 辊颈上的扭转应力: Mnd==32 . 0 dMWnn (2. 1. 14) dfznMMMMM+++=0 (2. 1. 15) 式中:nM-作用在弯曲应力计算侧的辊颈与辊身交界处之辊颈扭矩, N. m; Mz-M-传动过程中消耗的摩擦力矩, N. m;M-动力矩, N. m。 轧制力矩, N. m;f0M-空转力矩, N. m;d辊颈强度按弯矩合成应力考虑。 因轧辊材质不同, 故采用不同的计算公式: 1) 采用钢轧辊, 按第四强度理论: 2d2d3p+= (2. 1. 16) 2) 采用铸铁轧辊时, 按莫尔理论: 2d2d4625. 0375. 0dp++= (2. 1. 17) [ ]p (2. 1. 18) 1. 4. 2. 5 辊头强度效核 辊头上的扭转应力(辊头截面如图 2. 1. 4 所示) : [ ] ()[ ]6 . 05 . 01==nndWM (2. 1. 19) 式中:nW-辊头抗扭截面系数, ㎜3;1d-辊头扭转应力, MPa;nM-传动该轧辊最大扭矩, N. ㎜ 。 ① 对于平台式辊头 31131145. 065. 0125. 0325. 0ddhddhWn== (2. 1. 20) 式中: h-扁头厚度, ㎜; d1-扁头直径, ㎜。 图 2. 1. 4 轧机轧辊辊头型式 ② 带单键槽的辊头: 3119. 0dWn= (2. 1. 21) ③ 带双键槽的辊头: 3118. 0dWn= (2. 1. 22) ④ 矩形断面的辊头: 3bWn= (2. 1. 23) 式中,-矩形断面长短边的影响系数。 1. 4. 3 二辊板带轧机的轧辊强度效核 ①二辊受力分析及内力图(见图 2. 2. 5) 图 2. 1. 5 二辊受力分析及内力图 ② 轧辊强度效核 ⑴辊身校核: ()[ ]==3max1 . 08 /b4/DPaWMDD (2. 1. 24) ⑵辊颈强度效核口 [ ]===334 . 02 . 0dPldPcWMddd (2. 1. 25) 再按式(2. 1. 14、 (2. 1. 16、 (2. 1. 17、 (2. 1. 18) 计算。 ③辊头的校核: 按式(2. 1. 19) 及式(2. 1. 20) 或(2. 1. 21) 或(2. 1. 22) 或(2. 1. 23) 计算。 1. 4. 4 四辊板带轧机的轧辊强度效核 1. 4. 4. 1 四辊板带轧机轧辊强度效核项目(见表 2. 1. 7) 表 2. 1 四辊板带轧机轧辊强度效核项目 计算部位 驱动方式 工作辊 支持辊 辊身 辊颈辊头 辊身 辊颈 辊头 作辊驱动 弯曲应力 略 扭转应力弯曲应力弯曲应力 / 支持辊驱动 弯曲应力(合成) 略 / 弯曲应力弯扭合成应力 扭转应力1. 4. 4. 2 工作辊驱动轧辊强度效核 ⑴四辊轧机辊系受力分析(见图 2. 1. 6) 、 工作辊受力图及其内力图(见图2. 1. 7a) 支持辊受力图及内力图(见图 2. 1. 7b) 图 2. 1. 6 四辊轧机辊系受力分析图 (a) 工作辊受力图及其内力图 (b) 支持辊受力图及内力图图 图 2. 1. 7 工作辊、 支持辊受力图及内力图 ⑵工作辊强度效核 工作辊辊身垂直面最大弯矩: ()8 /max1PbLMzD= (2. 1. 26) 工作辊辊身最大弯曲应力: ()31[ ]==1max1max18 . 0 DPbLWMzD (2. 1. 27) 工作辊辊头最大扭转剪应力: [ ](5 . 0)[ ]6 . 02/1max===nnnnWMWM (2. 1. 28) ⑶支持辊强度效核 支持辊辊身最大弯矩: (2aMzD=)8 /max2PL (2. 1. 29) 支持辊辊身最大弯曲应力: ()[ ]==322max2max28 . 02DPLaWMzD (2. 1. 30) 支持辊辊颈最大弯矩: 2/max2PcMd= (2. 1. 31) 支持辊辊颈最大弯曲应力: ()[ ]d==3232max24 . 02 . 0LaPdPcd (2. 1. 32) 1. 4. 4. 3 支持辊驱动轧辊强度效核 ⑴四辊轧机辊系受力分析(见图 2. 1. 8) 、 工作辊受力图及其内力图(见图 2. 1. 9a) 、 支持辊受力图及内力图(见图 2. 1. 9b) 图 2. 1. 8 四辊轧机辊系受力分析图 (a) 工作辊受力图及其内力图 (b) 支持辊受力图及内力图图 图 2. 1. 9 工作辊、 支持辊受力图及内力图 ⑵工作辊强度效核 ①工作辊辊身最大弯曲应力(垂直) (==18 . 0 DW)31[ ]max1max1PbLMzDD (2. 1. 33) ②工作辊辊身最大弯曲应力(水平) 工作辊承受支持辊沿辊身全长加于其上的水平摩擦力: MT= (2. 1. 34) 2Dn辊身中央的水平弯矩: (2aMyD=)8 /0max1TL (2. 1. 35) 辊身中央的水平弯曲应力: ()[ ]D==D3101max1max18 . 02PLaWMzD (2. 1. 36) ③辊身中央之合成弯曲应力 [ ]+D=21max2Dmax1p (2. 1. 37) ⑶支持辊强度效核 支持辊辊身最大弯曲应力: ()[ ]==322max2max28 . 02DPLaWMzD (2. 1. 38) ②支持辊辊颈强度效核 支持辊辊颈最大弯曲应力: Pcd()[ ]d==3232max24 . 02 . 0LaPd (2. 1. 39) 支持辊辊颈危险断面扭转应力: [ ] ==3222 . 0 dMWMnnnd [ ]3+=2d2dp (2. 1. 40) ③支持辊辊头最大扭转剪应力: [ ] ()[ ]6 . 05 . 02/1max===nnnnWMWM (2. 1. 41) 1. 4. 4. 4 接触应力的计算(见图 2. 110) 四辊轧机工作辊与支持辊接触面及工作辊与轧件接触面, 在轧制力作用下均将产生大的交变接触应力, 但由于辊间接触面积远远小于工作辊与轧件间的接触面积, 故两辊间产生很大的交变接触应力, 致辊面产生剥落。 图 2. 1. 10 轧辊接触面上的应力与深度关系 ⑴正应力(半径方向的法向正应力) 半径方向的法向正应力接触面的中间最大, 按赫兹公式计算: ()()2121221maxrrKKrrqj++= (2. 1. 42) 式中, q-加在接触面表面单位长度上的负荷; rl 、 r2-工作辊与支持辊的半径; K1 、 K2-与轧辊材质有关的系数,12111EuK=,22221EuK=, E1、 E2-轧辊材料的弹性模量, u1、 u2-轧辊材料的泊松比。 当 E1=E, u1=u2 时,(r)bqrrrqEj637. 0418. 02121max=+=(b-接触压扁宽度) 。 此应力虽大, 但变形区中材料近似三向压缩状态, 无大的危害。 ⑵切应力 表面深度 z=0. 39b 时: [ ](5 . 0)[ ]6 . 0304. 0maxmax== (2. 1. 43) ⑶xy 以深度 z=0. 25b 为对称的交变应力, 在 x =0. 425b 处: [ ](5 . 0)[ ]6 . 0256. 0maxmax==xy (2. 1. 44) xy, 是造成辊面剥落的主要原因。 1. 4. 5 轧辊几种典型的断裂形式(见表 2. 1. 7) 表 2. 1. 7 几种典型的断裂形式 断 裂 形 式 原 因 分 析 钢板轧辊辊身中间部位断裂, 断口较平直为轧制压力过高、轧辊激冷等原因。 如断口由一圈氧化痕迹, 则为环状裂纹发展造成 带孔型轧辊在槽底部位断裂, 常发生在九辊式用后期。 如新辊出现断裂应检查轧制压力、 钢温、 压下量等工艺机轧辊材质 辊颈根部断裂, 常发生在加工轧辊时根部圆角半径 r 过小, 造成应力集中, 应加大圆角半径。 轴承温度过高也可能出现辊颈断裂 辊颈扭断, 断口呈 45 , 当扭矩过大时传动端可能出现 辊头扭断, 常从辊头根部断裂 当冷轧薄带钢时, 轧辊压靠力过大, 此时扭矩可大于轧制力矩, 启动轧机可能断辊头 1. 5 四辊板带轧机工作辊的稳定性及临界偏移量的确定 1. 5. 1 四辊板带轧机存在偏移量的原因 ⑴为保证工作辊在轧制过程中不产生径向跳动、 轴向窜动、 水平方向移动,甚而交叉歪斜, 则需轧辊压下装置作用于支持辊轴承座上以控制径向跳动; 轴承座止推轴承控制其轴向窜动; 水平方向需不变一定数值的约束力(产生摩擦力矩将工作辊压靠在支持辊身上) 从而保证工作辊的稳定, 实现稳定轧制。 ⑵由于工作辊与其轴承; 支持辊轴承与其轧辊; 轴承与轴承座间; 支持辊轴承座与机架窗口间由于装配关系均存在间隙, 如无水平约束力, 轧辊会水平移动,破坏工、 支间的摩擦条件。 ⑶工、 支持辊水平方向存在一定偏移量产生一定水平约束力―作用在工作辊辊颈上与摩擦园相切, 使工作辊压靠在支持辊上。 1. 5. 2 工作辊驱动时的临界偏移量的确定 ⑴轧辊受力分析(见图 2. 1. 11、 图 2. 1. 12) 图 2. l. 11 工作辊未偏移时的轧辊受力图 2. 1. 12 工作辊驱动时工作辊正向偏移的受力 ①支持辊受力分析作用在支持辊轴承上的支反力 2R, 方向切于支持辊摩擦园上; 工作辊给予的作用力 P0, P0=2R, 方向相反作用在同一直线上, 与垂线夹 角为() +, 二力平衡; 由力矩平衡可知, 支反力 2R 产生摩擦力矩2222dRuRMf==。 ②工作辊受力分析 同样, 支持辊给予工作辊反作用力0P与 P0大小相等, 方向相反; 轧件给工作辊反作用力 P(轧制压力) 与轧辊垂线得夹角为; 水平力XP、 作用在工作辊辊颈上且切于工作辊摩擦园, 位于工作辊辊心线以下, 产生的摩擦阻力矩1112dRuRMf==。 ⑵从图 2. 1. 10 可知: ①轧制压力与垂线+sinDDeRRe+= (2. 1. 45) ②辊心连线与垂线的交角: PTTPTTHhHh22sin1= (2. 1. 46) ③辊心连线 P交角: 222212sinDR= (2. 1. 47) ④工作辊力的平衡条件: 0=yF,()0coscos0=+PP ()PP+=coscos0 (2. 1. 48) 0=x F,()0cossin0=++x PPP ()()[]++costansinsinsin+=+=PPPPx (2. 1. 49) 结合式(2. 1. 45) 、 (2. 1. 46) 、 (2. 1. 47) 、 (2. 1. 48) 、 (2. 1. 49) , 且0,,则:()++= PPx (2. 1. 50) ⑤工作辊失稳条件: ()0=++=PPx,0P则:()0=++ 整理得工作辊临界偏移量0e: 2++2=PTTDudDDeHh222210 (2. 1. 51) 物理意义: 表明工作辊驱动时, 当工作辊偏向轧件出口方向0e值时, 工作辊完全失不急。 1. 5. 3 支持辊驱动时的临界偏移量的确定 参看图 2. 1. 13、 图 2. 1. 14, 同理可推出支持辊驱动时, 工作辊偏向轧件出口方向 0e时, 工作辊完全失稳。 +12++2=1212102DDPTTDaDDeHh (2. 1. 52) 式中, a-轧制力臂,1Rha=ϕ。 图 2. 1. 13 工作辊未偏移时的轧辊受力图 图 2. 1. 14 支持辊驱动时上作辊正向偏移的受力 1. 5. 4 结论 ⑴无论谁为主动辊, 无论工作辊偏向入口还是出口, 均可选取合适的+= ee(4-5) mm, 同样可获得所需的水平力0x P, 保证工作辊轧制稳定,x Pe ,。 ⑵相同的偏移量, 对工作辊驱动而言, 向出口方向偏移,x P; 对支持辊而言, 向入口方向偏移,x P。 ⑶相同的x P, 对工作辊驱动而言, 向出口方向偏移量小于入出口方向偏移量; 对支持辊而言, 向入口方向偏移量小于向出口方向偏移量。 ⑷支持辊驱动时, 多用偏向入口方案, 因其临界偏移量与压下规程有关, 应考虑全部压下规程。 ⑸偏移量 e 应考虑工作辊水平扰度对板型影响作为最大水平力的限制条件,取 += ee(4-5) mm 。 (6) 对于可逆轧制, 偏向入口还是出口差不多; 如有张力, 按HhTT 。 确定0e, 且要保证始终HhTT ; 工作辊驱动时, 偏向成品道次出口方向, 取成品道次轧制入口侧的偏移量; 支持辊驱动时, 偏向成品道次入口方向, 取成品道次轧制出口侧的偏移量。 2 轧辊轴承 2. 1 作用及其工作特点 2. 1. 1 作用 ①支持轧辊; ②定位。 2. 1. 2 特点 ①负荷大, 径向尺寸受限制; ②转速差别大(启动、 制动、 正反转、 调速) ; ③工作温度高, Tmax=300-400 ℃; ④环境恶劣(水、 油、 汽、 铁皮、 灰尘) 。 2. 1. 2 选用轴承的要求 摩擦系数要小, 强度高、 刚度高, 寿命长, 便于换辊。 2. 2 轴承类型及其选用(见表 2. 2. 1 ) 表 2. 2. 1 轧辊轴承的主要类型 轴承类型 特 性 用 途 滑 动 轴承 带金属轴衬的滑动轴承 耐热, 刚性较好, 摩擦系数高(青铜 u= 0. 03-0. 1) , 寿命短, 耗铜大 叠轧薄板轧机, 旧式冷轧板带轧机 带层压胶布的滑动轴承 摩擦系数低 u= 0. 005, 寿命长, 耐热性与刚性均差 用于开坯、 中板及型钢轧机 液体摩擦轴承 摩擦系数低 u=0. 001-0. 008, 耐磨性好,耐热性与刚性均差, 其外廓尺寸比滚动轴承小 适于高速线材和高载荷时用, 广泛用于热轧及冷轧四辊轧机的支持辊, 国外也有用于初轧机上 滚动轴承 摩擦系数低 u=0. 0011-0. 005, 刚性好,速度受限制, 不耐冲击, 维护使用方便, 轴承外廓尺寸比其他轴承大 主要用于冷冷轧机上生产带材或箔材, 小型型材, 轧管机及连轧棒材轧机 2. 3 非金属衬开式轴承特点: 特点: ①抗压强度大; ②摩擦系数小; ③耐磨性好, 寿命长; ④瓦厚度小 (30-4O ㎜) ; ⑤润滑简单(水或沥青) ; ⑥抗压冲击性好; ⑦成本低; ⑧冷却水量大; ⑨耐热性、 导热性差; ⑩刚性差。 图 2. 2. 1 摩擦系数与滑动速度之关系; 图 2. 2. 2 开式轴承中各种形状的主要轴衬; 图 2. 2. 3 整体压制的胶木瓦轴承; 图 2. 2. 4 二辊及三辊轧机轴瓦的配置。 图 2. 2. 1 摩擦系数与滑动速度之间的关系图 2. 2. 2 开式轴承中各种形状的主轴承衬 1-半夜体摩擦; 2-液体摩擦 图 2. 2. 3 整体压制的胶木轴瓦 图 2. 2. 4 二辊及三辊轧机的轴瓦配置 2. 4 油膜轴承(液体摩擦轴承) 2. 4. 1 动压油膜轴承 ⑴特点(1934 年) ①摩擦系数小, 能耗小; ②承载高, 冲击敏感性小, 运行平稳; ③适于高速运动; ④ 寿命长; ⑤ 体积小, 结构紧凑。 ⑵油膜形成阶段(见图 2. 2. 5 、 图 2. 2. 6) 1-轴承; 2-充满润滑油的空间; 3-辊颈; 4-径向压力分布; 5-静止时; 6-开始转动; 7-正常运转; 8-剖视图; 9-纵向剖视图; 10-纵向正压力分布 图 2. 2. 6 油膜轴承承载面面中压力分 图 2. 2. 5-液体动力形成锲形油膜与轴承中压力分布 布与偏移量位移 图 2. 2. 7 带有止推滚动轴承的动压轴承 1-套筒; 2-锥形辊颈; 3-方健; 5-锁销; 6-止推滚动轴承; 7-螺丝环; 8-锁进螺母; 9-盖子; 10-迷宫密封 ①当辊径静止时, 轧辊凭自重自然与轴承底部接触; ②轧辊开始转动时, 转速较低, 利用摩擦副表面的相对运动, 把油带入摩擦表面之间, 建立压力, 油膜分开摩擦面处于半干摩擦状态, 轴颈偏移; ③随转速提高, 形成油膜, 油抬起轴颈(在minh处形成高压) ; ④, 辊颈向几何中心移动, 并到达几何中心实现液体摩擦正常工作。 ⑶油膜形成条件 雷诺方程: 3min6hhhdxdP= (2. 2. 1) pVhmin (2. 2. 2) 式中,V-辊颈线速度;-润滑油粘度; p-单位压力;minh-油膜最小厚度,其应大于相对滑动表面微观不平度之和。 ①minhh常数, 才能形成油膜; ② p,V, 层流, 但辊颈线速度不能太大, 保证油的层流运动, 存在临界速度; ③有连续的具有一定粘度的油供应; ④间隙不能太大, h 越大, 则需要的油压越大; ⑤表面精度要高, 相对滑动表面微观不平度之和应小于油膜最小厚度。 2. 4. 2 静压油膜轴承 ⑴由于动压轴承需要一定角速速度才能形成液体摩擦状态, 且启动之前不允许大负荷, 而且轧件厚度 h 随其线速度变化, 影响产品精度(弹跳) 。 实际生产中电机频繁启动、 制动、 正反转不利于油膜形成。 静压轴承克服了以上缺点: 输入足以平衡轧制力、 轧辊自重的高压油, 无论何时均能实现液体摩擦, 且油膜形成与辊颈运动速度无关。 ⑵优点: 承载能力大, 寿命长、 刚性高, 适于各种转速和载荷条件; 缺点: 需要可靠的高压液压系统及相应的报复装置, 造价较高。 ⑶机理(见图 2. 2. 8) 图 2. 2. 8 静压油膜轴承工作机理 随轧机启动, 轴承内油造成油膜 1, 间隙减小,1p; 油膜 3, 间隙增加,3 p,造成压力差31pp 。 油膜腔 1 流量增加,1p, 油腔 3 流量下降,3 p, 也形成压力差。 2. 4. 3 动一静压油膜轴承 启动阶段, 使用静压轴承; 高速时(v73. 5m/min ) , 再通过自动控制系统切换至静压轴承, 以减轻高压系统负担, 提高轴承可靠性; 如静压故障, 则动压系统工作。 (见图 2. 2. 9) 动一静压轴承供油系统、 (图 2. 2. 10) 动静压轴承油腔的开法。 图 2. 2. 9 动静压轴承供油系统 1-高压油泵; 2-电动机; 3-控制装置; 4-压力控制开关; 5-压力表; 6-温度计; 7-减压阀; 8-安全阀; 9-高压表; 10-高压分配阀; 11-工作管道; 12-高压软管; 13-轴承部分扩大图; 14-动压系统供油管; 15-回油管 图 2. 2. 10 动静压轴承油腔的开法 2. 5 滚动轴承 2. 5. 1 选用滚动轴承注意 ①支持辊(用多列) 轴承无自位性, 轴承座上需设调位装置; ②支持辊轴向应有一定移动间隙, 以保证载荷分布均匀; ③轴承仅在换辊端轴向固定, 另一端自由, 以应对热膨胀; ④为换辊方便轴承内孔用动配合, f8, 轴颈表面淬火 HRC4O。 2. 5. 2 滚动轴承特点 ①摩擦系数低, 能耗小; ②磨损小, 寿命长; ③刚度大, 产品精度高; ④采用油或油脂润滑; ⑤外廓尺寸大, 造价高, 轧辊辊颈直径小, 强度下降。 2. 5. 3 滚动轴承类型 ①(图 2. 2. 12) 高速重载, 辊颈直径要增加, 速度不宜太高。 双列或四列圆柱滚动轴承, 须止推轴承承受轴向载荷。 ②(图 2. 2. 11 ) 四列圆锥滚柱轴承, 无自动调心, 需自位球面垫, 无须止推轴承。 四辊冷轧支持辊、 工作辊, 热轧工作辊。 ③(图 2. 2. 13) 球面滚柱滚动轴承, 无须止推轴承; 四辊冷轧支持辊。 ④ 辊针轴承, 需止推轴承承受轴向载荷; 冷轧机工作辊 (辊颈直径较小时) 。 图 2. 2. 11 圆锥形滚柱轴承 1-支持辊辊颈; 2-锁紧螺母; 3-固定环; 4-键; 5-定位环; 6-固定环; 7-螺丝环; 8、 9-螺钉; 10-锥形滚柱; 11-内圈环; 12-内圈; 13-轴承座; 14-自位球面垫 图 2. 2. 12 1700 四辊冷轧机的多列圆柱滚动轴承 图 2. 2. 13 球面滚柱轴承 1-圆柱滚柱轴承; 2-止推轴承; 3-辊颈: 4-轧辊 1-球面滚柱; 2-球面套圈; 3-隔离环; 4-锥形辊颈 3 轧辊的压下装置及上辊平衡装置 3. 1 轧辊调整装置的作用和分类 3. 1. 1 作用 ①调整工作组工作辊轴线之间的距离, 以保证正确的辊缝, 给定所需的压下量; ②整下工作辊高度, 保证轧制线高度一致; ③调整工作辊的平行度; ④轴向调整与固定; ⑤板带轧机上轴向调整, 以保证辊型和板型; ⑥换辊和事故处理操作。 3. 1. 2 分类 ①安调整对象分: 压下装置(调上辊) / 压上装置(调下辊) / 钟辊调整装置; ②按用途分: 径向/ 轴向调整装置; ③按驱动方式分: 手动/ 电动/ 液压调整装置。 3. 2 压下装置 3. 2. 1 手动压下装置 简单、 便宜, 型钢、 线-压下螺丝: 2-压下螺母; 3-齿盘; 4-调整杆; 5-调整帽; 6-大齿轮: 7-蜗轮; 8-手轮; 9-斜锲; 10-螺母; 11-丝杆 3. 2. 2 电动压下装置 ⑴压下主机列组成: 电动机、 减速器、 离合器、 制动器、 压下螺丝、 压下螺母、 压力传感器、 垫块、 辅助位置指示器、 安全瓦等。 ⑵快速电动压下装置工艺特点(见图 2. 3. 2 、 图 2. 3. 3) 图 2. 3. 2 初轧机的压下装置 1-小齿轮; 2-大惰轮; 3-方孔套筒; 4-大齿轮; 5-压下螺丝; 6-离合齿轮; 7-液压缸; 8-柱塞杆; 9-伞齿轮; 10-喷油环; 11-压卜电机; 12-压下螺母 图 2. 3 . 3 1700 热连轧带钢轧机粗轧机座压下装置传动示意图 1-压下电动机; 2-制动器; 3-圆柱齿轮减速器; 4-电磁联轴节; 图 2. 3. 4 压卜螺丝 5-传动箱; 6-自整角机; 7-球面蜗轮辐; 8-伸出端 ①上辊快速频繁调整( v﹥ lmm/s ) ; ②调整时无轧制负荷(不带钢压下) 。 ⑶设计要求 ①系统惯量小, 便于频繁启动; ②传动效率高, 可靠性高; ③有克服压下螺丝阻塞事故的措施(压下回松装置) 。 ⑷压下螺丝阻塞事故及处理 ①快速电动压下阻塞事故产生的原因: 卡钢、 压靠过紧(压辊) 、 上辊超限提速。 ②阻塞机理(见图 2. 3. 4) dtdMMm+=1 (2. 3. 1) 23MMMm+= (2. 3. 2) 系统动能承载零件的弹性位能: ()21JdtdtdJdtMMm== (2. 3. 3) dMM 1, 则启不动, 易于阻塞。 式中,1M-动力矩;mM-阻力矩;dM-电机最大动力矩; -角速度; J-转动惯量。 ③处理: 消除弹性势能; 实施: 压下螺丝回转一个角度。 ⑸压下螺丝自动回松 ①原因: 传动效率高, 自锁性差, 螺纹升角大于摩擦角。 ②消除回松方法: 增加摩擦阻力矩23, MM I 增加压下螺丝头部接触面积(凹球面) ; Ⅱ 增加压下螺丝螺纹半径(中部) 。 (6) AGC-慢速电动压下装置工艺特点(见图 2. 3. 5、 图 2. 3. 6) 图 2. 3. 5 1700 四辊冷轧机两级 2. 3. 6 2500 四辊冷轧机一级蜗轮副和 蜗轮副传动的压下装置图 两级圆柱齿轮传动的压下装置 ①调整量少, 调整精度高; ②轧前预压靠, 轧制过程中频繁带钢压下; ③反应速度快, 灵敏度高; ④轧辊平行度高; ⑤螺纹升角小, 螺距小, 利于压下螺丝自锁 。 3. 2. 3 液压压下装置 ⑴组成: 液压控制系统、 电液伺服阀控制系统、 检测系统 (P、 h、 轧辊位移) 、运算控制系统。 AGC 板厚控制系统, 液压缸代替压下螺丝调整辊缝。 运算分辨率: 电动 0. 01 mm ; 液压: 0. 01-0. 0025 ㎜。 ⑵与电动 AGC 相比 ①快速响应好, 调整精度高; ②过载保护简单, 可靠性高; ③可实现从恒压到恒辊缝控制; ④元件标准化, 结构简单; ⑤传动效率高; ⑥便于快速换辊; ⑦检测仪表、 液压元件制造精度高; ⑧技术要求高, 维修复杂, 查找故障困难; ⑨油过滤度高。 ⑶设计时应注意 ①尽量减少液压缸中油柱的高度, 否则刚度、 响应频率减小; ②在允许条件下, 供油压力尽量大, 利于刚度、 响应频率增加, 控制精度高; ③尽量缩短伺服阀到液压阀管路长度, 提高响应频率; ④尽量用摩擦系数低的密封材料; ⑤ 液压系统应有较好的排气措施。 3. 3 压下装置主要参数的确定 3. 3. 1 轧制工艺提供的依据 ①最大轧制压力各零件强度、 刚度及压下电机容量; ②轧辊主要尺寸(压下螺丝中心矩) 一传动系统布置形式; ③轧辊开口度一压下螺丝形程及螺纹长度; ④轧机的maxV、 轧件头尾温差、 水印温度、 厚度公差压下速度及压下加速度。 3. 3. 2 压下螺丝及压下螺母的主要参数 ⑴压下螺丝 ①组成(见图 2. 3. 4) : 头部、 本体(中部带螺纹) 、 尾部(传动端) 。 头部与轴承座接触, 承受轧制压力 P/2+上辊平衡力/2。 ② 螺纹外径 0d (. 0)dd62. 0550= (2. 3. 4) 式中,0d-支持辊辊颈直径, 钢辊取上限, 铁辊取下限。 头部止推垫处最小直径 满足强度条件: [ ]ndRb=2minmax4 (2. 3. 5) ③ 螺距 t(见图 2. 3. 7) : 图 2. 3. 7 压下螺丝、 螺母的螺纹断面 a-锯齿形; b-梯形 (. 0)016. 0025dt= (2. 3. 6) ④螺纹升角  2tandnt = (2. 3. 7) ⑤材质: 锻钢 55 或 45, 合金钢 40Cr、 40CrMo、 40CrNi ⑵压下螺母 ①材质: 耐磨青铜 ZQA19-4、 ZQSn10-1; 黄铜 ②主要尺寸, 按挤压强度确定: (2 . 1)02dH= (2. 3. 8) (5 . 1)08 . 1dD= (2. 3. 9) ③螺母和机架孔动配合: H8/hg、 H8/fg 3. 3. 3 压下速度和加速度 ①手动压下 v、 a 无意义; ②无 AGC 快速电动压下(调整量大、 不带钢压下、 V 大) ()minmin6 . 0 hhV= ㎜/s (2....

  内容提示:第一章 绪论 1 轧钢机械设备的概念和分类 1. 1 轧钢机械设备的概念(轧钢生产中完成一系列工艺过程的设备) 1. 1. 1 主要设备 ① 轧钢机 以实现金属(钢锭、 钢坯) 在旋转的轧辊间依靠轧制压力作用而发生塑性变形的机械设备。 ②主要设备的配置一标志着轧钢车间的主要特征。 1. 1. 2 辅助设备 轧钢车间除轧钢机以外的各种机械设备。 占设备总量的比重大, 机械化、 自动化程度越来越高。 1. 1. 3 广义定义 轧钢车间的所有机械设备统称为轧钢机。 2 轧钢机械设备的分类 2. 1 主要设备的分类 2. 1. 1 按用途分类: 按其生产的产品品种规格分(见表 1. 1) 。 表...

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