四辊逆轧机设计毕业论文
四辊逆轧机设计毕业论文
第一章绪论
1.1、选题背景及目的
大学生活即将结束，为了检验我们的所学是否能够真正应用到实际当中，使我们认识到作为一个合格的设计人员应该具备的基本素质，学校为我们安排了这次毕业设计。用半年时间完成一个设计方案。设计开始，我们先到了钢铁集团公司的冷轧厂，然后到了上海宝刚股份的特刚分公司和热轧厂，在那里我看到了2050四辊可逆轧机，并在师傅的带领下参观了2050和1580两条国先进的生产线，对整个轧钢设备有个初步了解。热轧厂的师傅细心的讲解了轧机的工作原理。轧机是现代钢厂中最常见的一种冶金设备。因此,轧机设备的好坏对轧钢厂的效益有很大的影响。我们的任务是通过所学的理论知识设计一台四辊可逆轧机的主传动系统。因为实际条件有限，我们的设计只是经过相关理论与经验公式的推导来设计我们所选的冶金设备,经过理论校核检验是否达到设计要求。
1.2、轧钢生产在国民经济中的主要地位与作用
轧钢生产是将钢锭及连续铸坯轧制成材的生产环节。用轧制的方法生产钢材，具有生产率高、品种多、生产过程连续性强、易于实现自动化等优点。钢材的生产方法有轧制、锻造、挤压、拉拔等。用轧制方法得到的钢材，具有生产过程连续性、生产效率高、品种多、质量好、易与机械化、自动化等优点，因此得到广泛的应用。目前，约有90﹪的钢都是经过轧制成材的。有色金属成材，主要也用轧制的方法。
轧钢生产在国民经济中所起的作用是十分显著的。钢铁工业生产中，除少量的钢用铸造或铸造方法制成零件外，炼钢厂生产的钢锭与连铸坯有85～90％以
上要经过轧钢车间轧成各种钢材，供应国民经济各部门。可见在现代钢铁企业中，作为使钢成材的轧钢生产，在整个国民经济中占据着异常重要的地位，对促进我国经济快速发展起十分重要的作用。
1.3、国外轧钢机械的发展状况
十九世纪中叶轧钢机械只是轧制一些熟铁条的小型轧机，设备简陋，产量不高；有的轧机是用原始的水轮来驱动。大上个世纪五十年代以后，钢的产量大增；各先进工业国的铁路建设与远洋航运的发展，蒸汽驱动的中型、大型轧机先后出现了。上个世纪的电气化使功率更大的粗轧机迅速发展起来。上个纪50～70年代，由于汽车、石油、天然气的运输，电器电子工业与食品罐头工业的发展，钢材生产是以薄板占优势为特征的。
总的来说，轧钢机械向着大型、连续、高速和计算机控制方向发展。
1.3.1粗轧机的发展
在发展连铸的同时，国外仍在新建后扩建粗轧机，以扩大开坯能力。这是由于开坯
机具有产品化灵活，便于实现自动化等优点，如日本1969年有三台板坯粗轧机和一台方坯粗轧机投入生产。
至1970年止，世界上有粗轧机达200多台。拥有粗轧机最多的国家为美国达130台，日本42台，绝大部分为二辊可逆式轧机，开坯能力达3亿吨以上。七十年代的粗轧机直径增大到1500毫米。
我国拥有1000毫米以上大型粗轧机七套，还有750～850毫米小型粗轧机八套,主要于合金钢厂,为数不多的650毫米轧机是中小钢厂的主要开坯设备。1959年我国开始自行设计制造开坯机，已制成的开坯机有700、750、825、850/650、
1150等毫米粗轧机。
粗轧机将向着万能式板坯轧机，重型化发展，并且缩短轧机辅助机械工作时间发展。
1.3.2带钢热连轧机发展
带钢热轧机分为连续式带钢热轧机、四辊及多辊可逆式轧机、炉卷轧机和行星式轧机等。
带钢热连轧机分为全连轧、1/2连轧和3/4连轧机。
带钢连续式热轧机主要是生产1.0～16（20）毫米的热钢板卷的，其生产的品种以普通炭钢为主。
在世界上美国首先在1926年采用了热连轧板机，这台轧机安装在哥伦比亚钢铁公司，轧机规格为1030毫米，是1/2连轧，只是有一个粗轧机架，是近代热连轧机的雏形。
四十年代以前，带钢热连轧机，几乎全部集中在美国。
1961～1971年，美国新建了11台辊身长度为1473毫米以上的热连轧机，称为“第二代轧机”。第二代轧机具有轧制速度高、产量高、自动话程度高的特点。
我国从1966～1970年开始发展热连轧板机，1700毫米3/4热连轧板机以投产，其他规格的热连轧板机还有1450毫米半连轧、1450毫米全连轧、750毫米全连轧等。
这些年来，薄钢板的生产比重日趋增加，这是现代轧钢生产发展的一个趋势。热轧钢板是汽车、造船、桥梁、电机、化工等工业不可缺少的原料，也是冷轧机的坯料，随着焊管、冷弯型钢的发展，钢板的需要量日益增长。
现代带钢热连轧机发展趋势是提高产量、扩大品种、提高精度、提高自动化程度。采取的主要措施有：提高轧制速度、加大带卷和坯料重量、建造宽辊身的全连轧、粗轧机架近距离布置、采用快速换辊装置、提高产品精度和轧机刚度、采用板厚自动控制系统、精轧机轧辊辊型控制、采用计算机控制。
90年代以来，钢铁生产短流程迅速开发和推广，薄板坯连铸连轧工艺的出现，正在改变着传统的热轧机市场。自1987年7月第一套薄板坯连铸连轧生产线在美国纽柯公司投产以来，到1997年已建成的有33套。连铸连轧技术是将钢的凝固成型与变形成型两个工序衔接起来，将连铸坯在热状态下继续送入精轧机组，直接轧制成带卷产品。德国西马克公司的CSP技术、德马克公司的ISP技术、奥钢联开发的Conroll技术等都有用户采用。
1.3.3带钢冷连轧机发展
世界第一套连续式钢板冷轧机于1924年在美国惠林钢铁公司投产。该轧机是四个机架，轧辊身长812毫米，轧制速度为1.8米/秒，主传动电机为760千瓦。冷连轧机获得广泛应用是在四十年代以后。
现代冷轧机上，广泛的采用液压弯辊装置以调整辊型来改善板型。由于冷轧带钢厚度公差要求较高，为增加轧机压下装置的反映速度，采用全液压压下装置、带钢厚度自动控制装置，以及采用快速自动换辊机构，实现电子计算机控制等。
冷轧钢板及带钢近年来得到较大发展。冷连轧机末架出口速度可达到25～41.7m/s。为了提高产量，冷卷卷重已达到60t。一套冷连轧机产量可达到250万t。
近十年冷轧带钢生产技术几设备有了新发展：1）酸洗-冷轧联合机组、2）板形控制技术、3）连续退火、全氢罩式退火技术的应用及多种涂镀生产技术的
迅速发展、4）带钢连铸-冷轧工艺
1.3.4钢管轧机的发展
工业发达的国家，如美国、苏联、西德等拥有大量的现代话热轧钢管设备，其中主要是自动轧管机和周期式轧管机，生产钢管占世界热轧管产量的92%。钢管增长率7.5%，它们生产的热轧管产量占世界钢材产量的15%左右。
经过几个五年计划的建设，我国热轧管有了明显的发展，已拥有各种热轧管设备43套，设计能力为147万吨/年，其中小型机组较多，大都用于生产φ38～φ114 3～20毫米钢管。而中型大型机组有一台140毫米机组，两台（216、318）周期式轧管机组，一台400毫米自动轧管机组。
1.3.5线材轧机的发展
近些年来，国外线材生产是稳定的，线材产量的7～8%。用线材轧机常生产5～12.7毫米的圆形断面轧材。
为了提高线材的质量和产量，六十年代发展了无机架轧机、预应力轧机、Y 型轧机、步进式加热炉等新型轧制线材设备。轧机的轴承广泛采用滚动轴承或油膜轴承。线材直径公差可达±0.1～±0.3毫米。
20世纪70年代，摩根无扭高速线材精轧机组有很大发展，投产的以达160多套。目前，高速线材轧机的机型可概括为三辊式、45°、15°、75°和平-立交替式四种。
综合上述，轧钢生产技术七十年代的发展特点是，板带比重大，焊管多于无缝管；向高速、大型、连续化、自动化方向发展；提高质量，扩大品种以及低成本能耗。改造轧机，挖掘潜力；大量采用新工艺新技术。
1.4课题的研究容及方法
此次设计容是根据钢铁集团公司中热轧带钢厂的2150四辊可逆式轧机所选的课题，我设计的主要容主传动系统。主传动系统包括减速机、齿轮座、联接轴、联轴器等部件组成。这次所设计的主传动系统是由电机直接传动轧辊的。设计的容有：
1、根据原始参数分配压下量，选择最佳分配方案。
2、计算2150轧机的力能参数、运动参数、结构参数。根据计算的参
数选择合适的电机并校合。
3、根据以有的数据选择合适的连轴器并对叉头、十字头、轴承进行校
合，确定机架的各种结构参数并校合。
4、根据以上的机构参数绘制1总图、2局部装配图、4零件图。
设计的方法
首先，进入轧钢厂参观实习。在感官上认识这次所要设计的物体。我们先到了鞍钢冷轧厂，之后又到了上海宝钢股份的热轧厂、特钢分公司。在那里我们通过参观和工程师师傅的认真讲解，对我所设计的轧机主传动系统有了初步的了解。熟悉了轧机的工作情况及主传动系统的传动方式。
然后，通过查阅材料选择最佳的传动方式，直接由一台低速电机经连轴器、连接轴来带动工作辊可以提高传动效率，减轻设备重量，同时，低速电机更容易实现反转。所以此次设计是2150四辊可逆轧机选用这种方法传动。
最后，选择最佳压下量分配方案，计算轧制力及轧制力矩，根据计算在手册上选择电机、连轴器、等部件。确定机架等部件的结构参数并校合，完成图纸绘制及说明书、论文。
第二章概述及方案选择
2.1设计的原始参数
带刚材质 Q235
道次 5道次
宽度 1400mm
入口厚度 230mm、150mm、180mm、
出口厚度 21mm
2.2概述
轧钢机械或轧钢设备主要指完成原料到成品整个轧钢工艺过程中使用的机械设备。一般包括轧钢机及一系列辅助设备组成的若干个机组。通常把轧件产生