冷轧轧机工作辊换辊装置液压系统设计

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国产2050mm六辊铝带冷轧机液压系统特点分析

国产2050mm六辊铝带冷轧机液压系统特点分析

操作 。 对 中液压 系统 为伺 服 系统 , 用 于卷材 对 中 。
国外六辊 铝带 冷轧 机先 进技 术 的 同时 , 结 合 国内有 色
加 工 工艺 和生 产 的具 体情 况 , 自主研 发 出 2 0 5 0六 辊 铝 带冷 轧机 组 , 首 台 轧 机 在 中 铝某 企 业 投入 生 产 后 , 各 项性 能指标 均达 到设计 要 求 , 之 后 中色 科技 在 此 基 础 上不 断改进 完善 , 又为 国内铝 加 工企 业 设计 制 造 了 数 台2 0 5 0六 辊铝 带 冷轧 机 。多种 板 形 控 制方 式 的存
油 状况 。
整套 完整 的 、 高性 能 的液压 传 动 和控 制 系 统与 复 杂 的
机械 装置 、 先进 的 电控 系 统 相 匹 配 , 实 现 机 电液 一 体 化 的高精度 控制 。笔 者有 幸 参 与 了几 台 国产 2 0 5 0六
辊铝 带冷 轧机流体 部分 的设 计 或 调试 工 作 , 在 此仅 针
d . 换辊 辅助 液压 系 统 为两 个 小 型 的集 成 系 统 , 置 于换 辊 车上 , 更利 于换 辊操 作 的方便 性 、 快捷 性 。
2 . 2 系统 总体 装机 水 平
a .压 上液 压 系统 采 用 F F 1 1 3大 流量 双 喷 嘴 档 板
部分 , 即: 压 上液 压 系统 、 弯辊 横 移 液 压 系 统 、 辅 助 液
压系统 、 换辊辅 助液 压系统 和对 中液压 系统 。
式伺服阀, 响应速度快 , 控制精度高。
b .工作 辊 弯辊 、 中间辊弯 辊 控 制全 部 采 用 F F 1 0 2
双喷 嘴 挡板 式 伺服压力 闭环 控 制系统 。

新钢冷轧酸轧机组液压弯辊控制模型

新钢冷轧酸轧机组液压弯辊控制模型

新钢冷轧酸轧机组液压弯辊控制模型摘要酸轧机组对板型的要求很高,因此对板型的调节由多个系统共同完成,本文讲述了弯辊控制系统,液压弯辊具有使用灵活、响应速度快、可以有效地减小板凸度、提高生产率等优点,弯辊技术在各种轧机上得到广泛的应用。

关键词冷轧;弯辊力;模型;分析;凸度中图分类号tg33 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)92-0128-021弯辊系统在新钢冷轧厂的应用新余钢铁公司冷轧厂使用的是五连轧六辊轧机,每个轧机都包括有工作辊弯辊系统,由于每个轧机的主要分工不同,所以每个轧机的弯辊力设定值就不同。

冷轧过程也就是改变带钢内应力的过程,它在改变内应力的同时也就改变了带钢的板型,由于现代产品对带钢的质量要求严格,而板型作为最主要的产品质量指标则要求更加精确,因此弯辊技术也就显得尤为主要。

2弯辊的概念及分类首先了解一下弯辊的概念:弯辊实际上是通过液压缸来控制轧辊两端的受力情况,使轧辊弯曲,产生一定的形变量(凸度)。

当轧辊发生形变时,在同一横截面上,带钢表面所受的轧制力是不同的,如此同时也就达到了改变带钢板型的要求。

弯辊又分为正弯和负弯。

正弯:当两端四个弯辊液压缸往外顶时,产生弯辊力,使得轧辊产生凹下去的变形,从而改变带钢板型。

正弯辊力使得带钢具有中间轧制力或辊缝小,两端大的特点。

适用于调节具有边浪的带钢。

负弯:当两端四个弯辊液压缸往外顶时,产生弯辊力,使得轧辊产生凸起来的变形,从而改变带钢板型。

负弯辊力使得带钢具有中间轧制力或辊缝大,两端小得特点。

适用于调节具有中间波浪的带钢。

3影响弯辊力的因素弯辊又分为中间辊弯辊和工作辊弯辊,下面以工作辊弯辊为例,来论述弯辊的控制。

那么根据什么来设定弯辊力的给定量呢?3.1带钢宽度对弯辊力的影响带钢宽度在轧机轧辊变形中对agc辊缝的影响比较大,主要对轧机的操作侧轧制力和传动侧轧制力的偏差、轧辊辊间单位压力的分布和带钢表面的凸度产生影响,如果在其他参比条件不变的情况下,辊缝凸度会随着带钢宽度的改变而改变,这是应该相应的改变弯辊力的设定值。

不锈钢冷轧带钢轧机液压压下装置设计

不锈钢冷轧带钢轧机液压压下装置设计

课程设计___ ________设计题目:1450不锈钢冷轧带钢轧机液压压下装置设计教研室主任:指导教师:2012-12-21目录摘要1Abstract21 绪论31.1 课题背景31.1.1 AGC概述31.1.2AGC控制的发展情况31.1.3AGC控制的发展趋势41.1.4AGC控制存在的问题42 方案论述及确定62.1液压压下装置的特点62.2方案论证及确定63液压系统主要参数计算及元件选择93.1 初选系统工作压力93.2 液压缸尺寸计算及选择93.2.1缸尺寸的确定93.2.2 负载压力的计算93.2.3系统流量计算10表3-3系统流量103.3液压缸主要尺寸确定113.4 液压缸强度和稳定性计算:123.4.1缸筒壁厚的校核123.5 液压泵和电动机的选择123.5.1选择液压泵123.5.2选择电动机133.6 液压辅助元器件选择133.6.1过滤器选择143.6.2蓄能器的选择143.6.3其他元器件15表3-4 液压系统各元件一览表153.7油箱尺寸计算163.7.1油箱容量的经验公式163.7.2油箱结构的设计163.7液压压下系统性能验算174 液压压下系统的安装与维护204.1液压压下系统的安装204.2 液压压下系统的维护205 总结错误!未定义书签。

参考文献22本设计系统为1450五机架冷连轧初轧机工作辊液压压下系统,钢板轧机的轧辊的位置偏差进行反馈纠正,通过这套伺服控制系统,可以精确控制轧机轧制钢板的厚度.本文主要分析了AGC系统国内外发展现状和存在的问题,进行方案设计,原理分析,参数设计,液压元器件选择,还对系统安装维护做出分析,针对已有的设计存在的问题进行创新改善,保证在轧机在轧制过程中控制.关键词冷轧机液压AGC 油箱The design system for the1450 five stand cold rolling mill hydraulic AGC control system for steel mill roll position feedback error correction is a servo control system. Mill at home and abroad are introduced the development of hydraulic AGC control of the state and development trends and existing problems. The design principles include system design, component selection, Manifold Design, valve assembly design, tank design and pump station design, the spirit of reasonable co-exist with a certain margin to ensure the process requirements, the principles of the design cost of the system . Through this servo control system can precisely control the thickness of steel plate rolling mill.Keywords Cold Rolling MillHydraulic AGCPumping Station图1-1 AGC 控制方式简图 1 绪论1.1 冶金AGC 系统在国内外发展现状及存在的问题1.1.1 AGC 概述AGC (Automation Gauge Control ),即为厚度自动控制.厚度是板带钢最主要的尺寸之一,随着技术的进步,厚度自动控制已成为现代化板带钢生产中不可缺少的重要组成部分.厚度自动控制(AGC-Automation Gauge Control )的基本方式是通过测厚仪或者其他传感器对带钢的实际轧出厚度进行连续测量,根据实测值与给定值相比较得到的偏差信号,借助各种测量装置调整压下量、张力或压下速度,将轧机出口厚度控制在允许的偏差范围内.其基本方式就是通过测厚仪或者其他传感器对带钢的实际轧出厚度进行连续测量,根据实测值与给定值相比较得到的偏差信号,借助各种测量装置调整压下量、张力或压下速度,将轧机出口厚度控制在允许的偏差范围内.1.1.2AGC 控制的发展情况 近30年来,国外轧机的装备水平发展很快.在冷带轧机上广发利用液压压下、液压弯辊、厚度自动控制、板形控制和计算机控制等技术、在新技术运用方面均已采用液压AGC 系统与计算机控制相结合的DCS ,装设了测量精度高的三测仪表(测厚、测压、测张),且装设了板形检测装置.而国内轧机设备还比较落后,特别是自动控制系统.即使60年代中期从日本、美国等引进的当时属于较先进的单机架轧机,由于当时技术水平的限制,多数未达到设计目标,面临着改造.在采用新技术方面,部分设备采用了液压压下,少数设备将原有的机液伺服改成了电液伺服系统,并装设了AGC 系统,安装了三测仪表,实现了张力闭环控制,但是精度不高.面对国内轧机的这种情况及资金短缺的实情,在吸收国外AGC 先进控制的基础上,开发实用性、高精度自控系统装备现有的设备,能使我国钢铁冷轧设备的控制水平进一步提高.由于轧机自动化水平及对板带材的质量要求越来越高,对轧机执行机构及控制系统性能的要求也越来越高.目前,液压技术的应用程度和水平,已成为冶金设备技术水平高低的一项衡量指标.其中液压AGC(Automatic Gauge Control)系统是所有冶金设备中液压技术应用的典型代表,是现代化轧机设备的核心技术.液压AGC系统运行状态的好坏,直接决定了轧机的工作可靠性.长期以来,由于机械设备水平的整体差距,我国的轧机设备主要依赖进口,在技术特别是核心技术方面受到限制.虽然近年来在先进技术的应用方面有重大突破,但仍局限在单机应用的水平.因此,开展液压AGC系统故障诊断技术的研究不仅对提高轧机设备的生产率、提高设备的维护管理水平具有重要意义,同时也对提高国产轧机设备的应用水平具有重要的社会意义.1.1.3AGC控制的发展趋势在连轧工艺发展过程中,轧制过程模型研究一直为钢铁研究企业所重视,由于轧制内部机理十分复杂,目前对数学模型研究多集中在轧机体系模型,分析轧制过程中某一因素对厚度的影响,如张力、轧辊变形等,所建的模型缺乏全面、完整性.因此,建立一个全面、完整、正确的机电一体化轧制模型,进行轧机体系在轧制过程中的实时动态研究是目前的发展趋势.采用智能控制技术(如神经网络)提高自适应学习的精度.模型计算过程中考虑单元细化,如有限元方法和有限元思想的使用.在控制策略的研究方向,基于反馈控制理论,控制模型出现了两个研究方向.一是复合控制,即在常规PID控制的基础上,加入前馈、压力、秒流量等控制策略.这种方法在轧钢工业中得到广泛应用,效果良好;二是利用被控对象建模的新方法(如人工神经网络)、自适应控制、预测控制、优化控制的新算法,构造单环反馈系统,由于这些算法在理论推到研究上有许多假设条件,与实际有很大差距,随着算法的进一步改进,这个方向无疑有很大的发展前景.1.1.4AGC控制存在的问题虽然AGC在各个方面都有了不同程度的发展,但是,由于各方面因素的限制以及AGC控制方式很多,各种AGC复合体统往往相互关联,相互影响,实际上存在最优组合方案.存在的问题和带来的难点主要有:1) 建立真实反映被控对象内在本质的数学模型比较复杂.冷轧机阀控液压系统是一个多变量、非线性、强耦合、参数时变的且带有随机干扰的不确定系统.目前轧机系统的模型都用二阶惯性环节简化代替,由此利用经典的控制方法设计的控制器很难进一步提高厚度控制的精度,难以适应轧制工艺.2) 对于闭环系统而言,系统设定值的精度难以保证,从而限制了AGC的控制精度.3) 影响出口厚度波动的因素很多.4) 测厚仪的安装位置,导致了检测到的出口厚度在反馈控制上的滞后.2 方案论述及确定2.1液压压下装置的特点随着工业的发展,带钢的轧制速度不断提高,产品的尺寸精度日趋严格.特别是采用厚度自动控制(AGC)系统以后,电动压下装置已远远不能满足工艺要求.目前,新建的冷连轧机组生产线几乎全部采用液压压下装置,热带钢连轧机精轧机组最后一架轧机也往往装有液压压下装置.所谓全液压压下装置,就是取消了电动压下装置,其辊缝的调整均由带位移传感器的液压缸来完成.与电动压下装置比较,全液压压下装置有以下特点:1.快速响应性好,调整精度高;2.过载保护简单可靠;3.采用液压缸压下可以根据需要改变轧机当量刚度,轧机实现从“恒辊缝”;4.到“恒压力”轧制,以适应各种轧制及操作情况;5.较机械传动效率高;6.便于快速换辊,提高轧机作业率.2.2方案论证及确定经过小组讨论,针对该设计要求的工序动作,拟定以下三种方案:第一种方案原理分析:该系统采用双变量液压泵作为油源,一台工作,一台备用,这样可以减少故障带来的经济损失,采用伺服变量泵可以调节流量,来控制系统运行速度,达到调速的目的,在控制油路上采用三位四通电磁伺服阀来进行调平,当系统出现倾斜时,位移传感器和压力传感器反馈信息,控制伺服阀调整进油,以保持两个液压缸同步,该系统将冷却油路设在系统回油路上,不需要另外的液压泵进行循环,这样减少了液压站投资.该系统结构紧凑,既能达到调速的目的,又能实现双缸同步运行.图2-1 方案一第二种方案原理分析:辅泵有三个作用:给主泵柱塞泵供油以延长主泵工作寿命、给执行元件液压缸有杆腔产生被压、使多余流量通过溢流阀形成冷却循环;主泵定为恒压变量泵,保证阀台伺服阀的工作稳定性;主泵出口的电磁溢流阀做安全阀用,蓄能器作为辅助动力源,两个温度控制器的作用是保证冷却器和加热器使用时的适当温度.该系统冷却回路单独使用液压泵进行循环,这样减少了系统回路的压力损失,在总油路上有一个较大的蓄能器进行保压蓄能,在两个液压缸的压下油路上没有进行保压,不能及时补充压下压力.:图2-2 方案二第三种方案原理分析:该系统使用定量泵进行供油,使用伺服阀进行变换油路,而且该系统使用的是单作用缸,需要另外使用平衡缸,该系统也没有调速回路,不能实现变速,也没有保压蓄能设备,不能及时补充系统压力.图2-3 方案三综合分析以上三种方案的优缺点,第一种方案经济,结构紧凑,又能达到设计需求的动作,故选择第一种方案.3液压系统主要参数计算及元件选择3.1 初选系统工作压力根据各种机械常用的系统工作压力数据,由表3-1,初定系统工作压力Ps=10Mpa表3-1 各种机械常用的系统工作压力图3.2 液压缸尺寸计算及选择3.2.1缸尺寸的确定前面初选系统压力Ps=10Mpa 已知:总轧制力Fmax=2.6MN 则液压缸最压下力 Fmax1 = 1.3MN 液压缸压下速度Vc=15mm/s 液压缸最大行程S=150mm 1)活塞直径D 的确定mKP F D S 441.01085.014.33.1440=⨯⨯⨯==π (3-1)取D=500mm其中K 为负荷系数,取K=0.85 2)确定活塞杆直径d因为取d 与Do 的比值大于0.6 所以d =0.7Do得出d=0.7⨯500=350mm3.2.2 负载压力的计算轧辊直径mm d 5001= 支承辊直径mm d 9002=tm 21.28.7101450)10500(43231=⨯⨯⨯⨯⨯=--πtm 19.78.7101450)10900(43232=⨯⨯⨯⨯⨯=--πN g m m F 4213104.9)(⨯=⨯+=B P 为系统背压,根据参考,估计MP P B 5.0=51.0222=-=D d D c (3-2)Jg η液压缸的机械效率,取92.0=J g η表3-2 各工况负载压力3.2.3系统流量计算表3-3系统流量3.3液压缸主要尺寸确定1)液压缸的最大行程L=150mm 2)最小导向长度最小导向长度H 是指活塞杆全部伸出时,从活塞宽度的中点到导向套滑动面中点的距离.mm D L 26025002150220H max =+=+≥取H=350mm (3-3) 活塞宽度B 根据液压缸工作压力和密封方式确定,一般取B=(0.6~1)D 所以 300mm 5000.60.6D B =⨯== 3)缸筒壁厚计算[]σδ2P max D≥(3-4)405.1227.85.15.1P max =⨯==P MP (P 取最大工作压力)缸体选用45热轧无缝钢管,调质处理,屈服强度MP 353s =σ 取安全系数n=5 材料的许用应力为[]MP n s 25.884/353/===σσ[]mm D 14.3525.882500405.122P max =⨯⨯=≥σδ考虑一定的刚度取mm 40=δ ,缸的外径mm D D 58040250021=⨯+=+=δ 4)缸筒底部厚度底部设计为平面[]mm P D17.8125.8827.85.1500433.0433.0max =⨯⨯⨯==σδ取mm 85=δ5)导向套滑动面长度导向套滑动面长度,80mm D ≥时,取 1)d ~(0.6A = 所以 210mm 3500.60.6d A =⨯==为保证最小导向长度,不宜过分的增大导向套长度和活塞宽度,最好的办法是在导向套与活塞之间加装一个隔离套K ,其长度mm 95300)/2(210-350B)/2(A -H C =+=+= (3-5)3.4 液压缸强度和稳定性计算:3.4.1缸筒壁厚的校核由《机械设计手册》公式23.6—22 ,[]δδ2y DP ≥[]δ—缸体材料许用应力,取[]δ=120(MPa ),Py - 实验压力,取Py =1.25P 则,[]mmmm x x DP 10593.75120225.1209002y <=⨯=δ由于δ=105mm >102.5mm,故缸筒壁厚符合要求.3.4.2活塞杆稳定性验算因为活塞杆在工作时承受很大的压力,所以当活塞杆计算长度L 与活塞杆直径D 之比大于10时,则应该校核活塞杆的稳定性.活塞杆计算长度就是就是在它全部伸出时活塞杆端支点与缸安装点之间的距离,本液压缸计算长度L=0.45m ,因为L/D=0.45/0.5<10,故不作活塞杆稳定性校核.3.5 液压泵和电动机的选择3.5.1选择液压泵(1)计算液压泵的最高工作压力.快速上行时工作压力最大,估取沿程压力损失MP p 5.01=∆∑MP p p p b 77.85.027.81=+=∑∆+= (3-6)(2)计算液压泵的流量,根据前面的流量计算结果,并取系统泄漏修正因数K=1.1快速上行需泵流量min 14.23395.2111.11'L Kq q b=⨯==慢速上行需泵流量min 26.1946.1761.12''L Kq q b =⨯==慢速下行需泵流量min 96.184147.1681.13'''L Kq q b=⨯==(3)选择液压泵的规格根据压力和流量值,查相关液压元件产品目录,选取变量柱塞泵,排量为r mL V b 250=,容积效率为0.95,额定压力为32MP ,额定转速为min 1000r n =型号为250CCY14-1B ,变量方式为伺服控制,生产厂家:启东高压泵厂.图3-1 液压泵则:泵的实际流量min 5.237100095.0102503L n V q bv b b =⨯⨯⨯==-η (3-7)3.5.2选择电动机按液压泵最大功率确定电机功率.从前面的压力计算图可知,快速上行时,液压缸压力最大.此时液压泵的压力为MP p p p b 77.85.027.81=+=∑∆+= (3-8)流量为min 5.237100095.0102503L n V q bv b b =⨯⨯⨯==-η (3-9)则电动机功率KWW q p P b b b b 57.388.38571609.0105.2371077.8)(36max ≈=⨯⨯⨯⨯==-η (3-10)选用功率为45KW ,转速为min 980r ,型号为Y250M 的电动机.3.6 液压辅助元器件选择3.6.1过滤器选择1)过滤器一般由滤芯和壳体组成由滤芯上无数微小间隙和小孔组成通流面积.当混入液压介质的污染物粒子的尺寸大于微小间隙活小孔时,杂质被阻隔分离出来.过滤器按精度分可分为粗过滤器和精过滤器两种;按过滤方式分为表面性过滤器、深度性过滤器和中间型过滤器三种;按滤芯的结构分为网式过滤器、线隙式过滤器、纸式过滤器、磁性过滤器、烧结式过滤器、不锈钢纤维式过滤器和合成树脂过滤器.选择过滤器时,应考虑以下几方面:(1) 根据使用目的选择过滤器的类型,根据安装位置情况选择过滤器的安装形式.(2) 过滤器应有足够大得通油能力,并且压力损失要小.(3) 过滤精度应满足液压系统或元件的所需清洁度要求.(4) 滤芯使用的滤材应满足所使用工作介质的要求,并且有足够的强度.(5) 过滤器的强度及压力损失是选择是需要重点考虑的因素,安装过滤气候会对系统造成局部压降或产生背压.(6) 滤芯的更换及清洗要方便.(7) 应根据系统的需要选择合适的滤芯保护附件.(8) 结构应尽量简单、紧凑、安装形式合理.2)辅泵出口过滤器的选择选用过滤器为泵出口过滤器,型号号 ZUH-63 10S,数量:1,过滤精度为μ10.为精过滤器.3)回油过滤器的选择选用过滤器为油箱回油过滤器,为油箱内置回油过滤器,型号号 XU-63 50S,数量:2,过滤精度为μ50.3.6.2蓄能器的选择1)蓄能器压力的选择蓄能器是液压系统中一种能量储存装置,它存储多余的压力油液,并在需要时放出来供给系统,补充系统流量和压力.蓄能器的种类很多,分为重力式、弹簧式和充气式.常用的是充气式,它又分为活塞式,气囊式和隔膜式三种.选择蓄能器应考虑以下因素:工作压力及耐压性;公称容积及允许吸(排)流量或气体容积;允许使用的工作介质及介质温度等等.其次还要考虑到蓄能器的重量级占用的空间问题;价格、质量及使用寿命;安装维修的方便.蓄能器为压力容器,必须有生产许可证才能生产,所以,一般不能自行设计,制造蓄能器,应选图3-2蓄能器择专业厂家的产品.本系统中选用气囊式蓄能器.2)蓄能器容积的选择气囊式蓄能器惯性小,反应灵敏,结构紧凑,质量轻,充气方便,一次充气后能长时间的保存气体,在液压系统中应用广泛.估算系统压力,选取管路中蓄能器型号,NXQ1-L4,公称容积4L,公称通径32mm,公称压力31.5MP,生产厂家:上海东方液压件产泵站的蓄能器作用是:做辅助动力源,根据经验选用>20L所以,主泵出口处选择型号:NXQ1-L25,公称容积25L,公称通径40mm,公称压力31.5MP,生产厂家:南京锅炉厂.3.6.3其他元器件根据在系统中各阀的最大工作压力和流量选择液压阀.选出的液压阀如下表:表3-4 液压系统各元件一览表图3-3蓄能器3.7油箱尺寸计算3.7.1油箱容量的经验公式b q V β= (3-11)式中,b q —— 液压泵的额定流量a —— 与系统压力有关的经验系数, 低压取2~4,中压取5~7,高压取8~10 取L q Vb 16252505.65.6=⨯==油箱主要设计参数如图所示.选取油箱长b 、宽a 、高h 之比为2:1:1,则 V=abh得a=1175mm ,b=1175mm ,h=1175mmL V 162211753==油箱容量应能保证液压系统工作时,其最低油面高于滤油器上端200mm 以上,以防止泵吸入空气.液压系统停止工作时,其最高液面不得超过油箱高度的80%.而当液压系统中的油液全部返回油箱时,油液不能溢出油箱外.3.7.2油箱结构的设计1)过滤器的设置油箱的回油口一般都设置系统所要求的过滤精度的回油滤油器,以保持返回油箱的油液具有允许的污染等级.油箱的排油口(即泵的吸油口)为了防止意外落入油箱中的污染物,有时也装设吸油网式过滤器.由于这种过滤器侵入油箱深处,不好清理,因此,即使设置,过滤网目也是很低的,一般为60目以下.本油箱选择的是XU-63 50S ,数量:2 2)设置油箱的主要油口油箱的排油口与回油口之间的距离尽可能远些,管口应插入最低油面之下,以免发生吸空和回油冲溅产生气泡.泵的吸油管所装过滤器的下端距油箱底面距离不小于20mm.回油管管口应插入最低油面以下,离油箱底面距离应大于管径的2~3倍.吸油管和回油管管口宜切成45度斜口,以增大液流面积.3)油箱隔板布置隔板将吸油、回油管路隔开,防止回油被直接吸走,油流中的气泡与杂质分离和沉淀.隔板的高度为油面高度的2/3~3/4.本设计的隔板为整体式,底部有过油孔.4)在开式油箱上部的通气孔上必须配置空气滤清器.兼作注油口的作用.油箱的注油口一般不从油桶中将油液直接注入油箱,而是经过过滤车从注油口注入,这样可以保证注入油箱中的油液具有一定的污染等级.5)放油孔的安装.放油口要设置在油箱的底部最低位置,使患有换油时油液和污物能顺利地从放油孔流出.在设计油箱,从结构上应考虑清洗换油的方便,设置清油孔,以便于油箱内沉淀物的定期清理.该油箱的放油孔根据要求设置在油箱的底部,直接焊接管接头连接截止阀.1—吸油管 2—过滤器 3—空气过滤器 4—回油管5—盖板 6—液位指示器 7.9—隔板 8—放油管3.7液压压下系统性能验算1) 进油路:沿程压力损失: 主要是液压缸推动下刀架在实施剪切时进油路中的压力损失.本系统压力较高,故选用L-HL32液压油,其密度 为890kg/m 3,200C 时的运动粘图3-3 1—吸油管 2—过滤器 3—空气过滤器 4—回油管 5—盖板 6—液位指示器 7、9—隔板 8—放油管度为s m 24100.1-⨯,油路中流量为泵的流量为250L/min ,管路直径d=30mm ,进、回油路管长约20m. 流量:250L/min 流速:≈⨯⨯⨯⨯==-6003.010*******21ππd q v 5.9m/s (3-12) 雷诺数:41013.00.95-⨯⨯==νvdR e =1770<2320 ,属层流 沿程阻力因数:λ=75/=75/1770=0.042 (3-13)沿程压力损失 MP v d l p 433.02109.589003.020042.026221=⨯⨯⨯⨯==∆-ρλ局部压力损失:进油路经过两个三位四通换向阀,两个个三位四通伺服阀阀,一个单向阀MP P e 1.03=∆,7个直角弯头ζ=1.1227)()(2)(22313221221111v q q p q q p q q p p e e e e e e r ρζ+∆+∆+∆=∆ (3-14) 21089012.17)1200250(1.02)80250(2.02)80250(2.06222-⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯==7.8MP2) 回油路沿程压力损失: 流量:min 5.12725051.012L cq q =⨯== 流速:≈⨯⨯⨯⨯==-6003.0105.127442321ππd q v 3.008m/s (3-15) 雷诺数:41013.003.008-⨯⨯==νvdR e =902.4<2320 ,属层流 沿程阻力因数:λ=75/=75/902.4=0.083沿程压力损失 MP v d l p 2228.0210008.389003.020083.026221=⨯⨯⨯⨯==∆-ρλ局部压力损失:进油路经过两个三位四通换向阀,5个直角弯头ζ=1.1225)(2221212v q q p p e e r ρζ+∆=∆ (3-16)MP 02.121089012.152)805.127(2.062=⨯⨯⨯+⨯⨯=- 进回油路总压力损失:进油路:=8.233MPa回油路:=1.2428MPa4 液压压下系统的安装与维护4.1液压压下系统的安装液压系统安装质量的好坏是关系到液压系统能否可靠工作的关键.必须科学、正常、合理地完成安装过程中的每个环节,才能使液压系统能够正常运行;充分发挥其效能.1. 安装前的准备工作1)明确安装现场施工程序及施工进度方案.2)熟悉安装图样,掌握设备分布及设备基础情况.3)落实好安装所需人员、机械、物资材料的准备工作.4)做好液压设备的现场交货验收工作,根据设备清单进行验收.通过验收掌握设备名称、数量、随机备件、外观质量等情况,发现问题及时处理.5)根据设计图纸对设备基础和预埋件进行曲检查,对液压设备地脚尺寸进行复核,对不符合要求的地方进行处理,防止影响施工进度.2 .液压设备的就位1)液压设备应根据平面布置图对号吊装就位,大型成套液压设备,应由里向外依次进行吊装.2)根据平面布置图测量调整设备安装中心线及标高点,可通过调整安装螺栓旁的垫板达到将设备调平找正,达到图纸要求.3)由于设备基础相关尺寸存在误差,需在设备就位后进行微调,保证泵吸油管处于水平、正直对接状态,4)油箱放油口及各装置集油盘放污口应在设备微调时给予考虑,应是设备水平状态时的最低点.5)应对安装好的设备做适当防护,防止现场脏物污染系统.6)设备就位调整完成后,一般需对设备底座下面进行混凝土浇灌,即二次灌浆.4.2 液压压下系统的维护加油时液压油必须过滤加注,加油工具应可靠清洁.不能为了提高加油速度而去掉油箱加油口处的过滤器.加油人员应使用干净的手套和工作服,以防固体杂质和纤维杂质掉入油中.保养时拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、检测孔、液压油管等部位,造成系统油道暴露时要避开扬尘,拆卸部位要先彻底清洁后才能打开.如拆卸液压油箱加油盖时,先除去油箱盖四周的泥土,拧松油箱盖后,清除残留在接合部位的杂物(不能用水冲洗以免水渗入油箱),确认清洁后才能打开油箱盖.如需使用擦拭材料和铁锤时,应选择不掉纤维杂质的擦拭材料和击打面附着橡胶的专用铁锤.液压元件、液压胶管要认真清洗,用高压风吹干后组装.选用包装完好的正品滤芯(内包装损坏,虽然滤芯完好,也可能不洁).换油时同时清洗滤清器,安装滤芯前应用擦拭材料认真清洁滤清器壳内底部污物.参考文献[1].邹家祥,轧钢机械,北京,冶金工业出版社 2005[2].朱新才等,液压传动【M】,重庆,重庆大学出版社 2009[3].金兆光,冷轧机压下油缸的设计,北京,化学工业出版社 1998[4].机械设计手册缩委会,机械设计手册(单行本),液压传动与控制【M】,北京,机械工业出版社 2007[5].成大先,机械设计手册,北京,化学工业出版社 2006[6].张利平,液压控制系统及设计,北京,化学工业出版社 2006[7].朱新才,液压传动与气压传动,北京,冶金毕业出版社 2009[8].陆望龙,典型液压元器件结构600例,北京,化学工业出版社 2008[9].陈晶,液压缸,北京,化学工业出版社 2009。

梅钢1420mm冷轧机液压压下系统的设计计算

梅钢1420mm冷轧机液压压下系统的设计计算
关键词: 液压压下; 压下油缸; 响应频率 中图分类号: TG333 文献标志码: B 文章编号: 1008- 0716( 2010) 06- 0053- 04 do:i 10. 3969 / .j issn. 1008- 0716. 2010. 06. 014
D esign of the H ydraulic Scr ew D ow n System of the 1 420 mm C old R ollingM ill in M eishan S teel
1 压下油缸的设计计算
压下油缸的设计主要是油缸的尺寸和行程、 以及油缸的稳定性计算。 1. 1 设计条件和前提
梅钢 1 420 mm冷连轧机压下油缸的主要设
54
宝钢技术
2010年第 6期
计条件和前提有: 产品大纲中要求的最大轧制 力; ! 与轧机弯辊、窜动系统合并考虑后的液压系 统压力; 与轧机牌坊、支撑辊轴承座合并考虑后 的外形尺寸和安装要求; # 与轧辊工作尺寸变化 相匹配的油缸工作行程。 1. 2 已知基本参数
单个压下缸最大轧制力 F 为 9MN, 最大工作 压力 P 为 26 MPa, 背压 P L为 7 MPa。
工作辊辊径范围为 0. 435~ 0. 385 m, 中间辊 辊径范围为 0. 490~ 0. 440 m, 支撑辊辊径范围为 1. 300~ 1. 150 m, 轧制 线上 方换 辊辊 缝累计 为 0. 05 m。 1. 3 压下缸的设计计算 1. 3. 1 压下缸行程的确定
S > ( 1. 300- 1. 150) /2+ ( 0. 435- 0. 385) + ( 0. 490 - 0. 440) + 0. 050 = 0. 225
取压下缸行程为 0. 235 m, 考虑到油缸稳定 性和牌坊高度, 采用了油缸与推拉垫块相结合的 形式, 即油缸行程选 0. 135m, 与厚度 0. 100 m的推 拉垫块组合使用, 在轧辊组直径变化小于 0. 075 m 时, 只使 用压下油 缸, 此 时工作 行程为 0. 050 ~ 0. 125 m; 当 轧辊组 直径变化 大于等于 0. 075 m 时, 将推 拉 垫块 投 入, 此 时 压 下 缸 工作 行 程 为 0. 025~ 0. 125 m。 1. 3. 2 压下缸尺寸的确定 1. 3. 2. 1 活塞直径 D 的确定

第三章轧辊调整平衡及换辊装置

第三章轧辊调整平衡及换辊装置

轧辊调整、平衡及换辊装置
采用电动压下和液压压下相结合的压下方式。 在现代的冷连轧机组中,几乎全部采用液压压下装置
轧辊调整、平衡及换辊装置
2、慢速电动压下装置主要结构形式 由于慢速电动压下的传动速比高达1500~2000,同时又要求 频繁的带钢压下,因此,这种压下装置设计比较复杂,常用的 慢速电动压下机构有以下三种形式。 一种是由电动机通过两级蜗轮蜗杆传动的减速器来带动压下 螺丝的压下装置,如图3—7所示。它是由两台电动机传动的, 两台电动机1之间是用电磁离合器3连接在一起的。当打开离合 器3之后可以进行压下螺丝的单独调整,以保证上轧辊调整水平。 这种压下装置的特点是:传速比大、结构紧凑。但传动效率低、 造价球面蜗杆设计及制造工艺技术不 断的发展与完善,这种普通的蜗轮蜗杆机构已逐步被球面蜗轮 蜗杆机构所代替。这样一来不但传动效率大大提高,而且传动 平稳、寿命长,承载能力高。
轧辊调整、平衡及换辊装置
第二种是用圆柱齿轮与蜗轮蜗杆联合减速的压下传动装置,如 图3—8所示。它也是由双电动机1带动的,圆柱齿轮可用两级 也有用一级的。在两个电动机之间用电磁离合器3连接着,其目 的是用来单独调节其中一个压下螺丝的。为了使传动装置的结构 紧凑,可将圆柱齿轮与蜗轮杆机构均放在同一个箱体内。这种装 置的特点是:由于采用了圆柱齿轮,因此传动效率提高了,成本 下降了,所以这种装置在生产中较前一方案应用更为广泛,通常 多用热轧板带轧机上。
轧辊调整、平衡及换辊装置
3.3轧辊辊缝的对称调整装置
轧辊调整、平衡及换辊装置
轧辊辊缝对称调整是指轧制线固定下来, 上、下工作辊中心线同时分开或同时靠 近。图3—3为德国德马克公司高速线材 轧机精轧机组的斜楔式摇臂调整机构。
轧辊调整、平衡及换辊装置

1700铝箔轧机弯辊液压系统工作原理分析

1700铝箔轧机弯辊液压系统工作原理分析

1700铝箔轧机弯辊液压系统工作原理分析黄晓华(中铝公司西北铝加工厂,甘肃定西748111)【摘要】本文单就弯辊系统的工作及控制原理进行分析,以便于更好的使用及维护好该设备,充分发挥设备的技术性能优势。

【关键词】弯辊力弯辊缸交界力1700铝箔轧粗中轧机和精轧机是我厂从奥钢联-克莱西姆公司引进的具有当代世界先进水平的轧机。

该轧机采用了很多先进的控制技术.本文单就弯辊系统的工作及控制原理进行分析,以便于更好的使用及维护好该设备,充分发挥设备的技术性能优势。

1弯辊力的作用安装在轧机机架牌坊上的弯辊缸用于通过轧机轴承箱给轧辊施加径向的外力。

正弯辊所施加的力使上下工作分离;负弯缸所施加的力使上工作辊和上支承分离、下工作辊和下支承辊分离,负弯力使上下工作辊轴承箱靠拢。

加到工作两端的弯辊力起到使工作辊弯曲的作用,从而控制带材的平整度。

在该轧机上正弯缸和负弯缸同时加力,实际的轧辊弯曲取决于正弯力和负弯力的净力即净弯辊力,净弯辊力作用在带材板形上弯辊力的改变是均匀的和近似平行的,因而,轧辊液压缸常被用于控制材料误差的均匀性。

弯辊缸的弯辊力取决缸中油压与无杆腔面积的乘积再乘以缸的数量。

在该系统中,为了实现净弯力,正负弯缸采用两套独立的液压回路,由一套油泵供油,各自采用单独的电液伺服阀、液压缸及传感器。

单独的伺服阀及压力传感器用于各自弯辊缸中压力的闭环、开环的控制及显示。

为了实现净弯力,控制系统必须能单独控制正弯和负弯压力。

通过单独的伺服控制,正负弯缸由单独的伺服阀在任何给定的时间供给压力油,通过各自压力传感器控制缸中的油压。

该设计的优点是进出正负弯缸的油互不影响,从提高了弯辊控制的高稳定性(特别是零位附近)、高响应、无冲击等高性能。

2弯辊控制原理及目的在该轧机上,弯辊伺服阀能用开环和闭环两种方式控制:(1)开环。

用于直接设置轧辊弯辊伺服阀给弯辊缸一个固定输入输出流量的情况,使正常情况下正弯油缸达到设置点的最大压力,以确保轧机急停时,正负力达到设置的最大值,使急停时上下工作辊快速分离。

第四章__轧辊调整装置

第四章__轧辊调整装置

第四章 轧辊调整装置
第二节 轧辊平衡装置
一、上轧辊平衡装置的作用 (1)消除间隙,避免冲击。由于轧辊、轴承以及压 下螺丝等零件自重的影响,在轧件进入轧机之前,这 些零件之间不可避免地存在着一定的间隙。例如上辊 轴承座和压下螺丝之间存在间隙Δ1(见图4-8),压 下螺丝和螺母之间存在间隙Δ2。若不消除这些间隙, 则喂钢时将产生冲击现象,使设备受到严重损害。为 消除上述间隙,须设上辊平衡装置,它是压下装置的 组成部分。
2013-7-26
青岛理工大学机械工程学院
第四章 轧辊调整装置 快速压下装置一般采用螺丝和螺母机构来移动轧 辊,按照传动的布置形式,快速压下装置有两种类型: 采用立式电动机,传动轴与压下螺丝平行布置的形式 和采用卧式电动机,传动轴与压下螺丝垂直交叉布置 的形式。
1、采用立式电动机 图4-2为采用立式电动机的初 轧机压下机构简图。电动机11通过与其同轴的小齿轮1 和中间大惰轮2带动固定在方孔套筒3上的大齿轮4,使 压下螺丝5在螺母12中旋转并实现升降运动,压下螺丝 的方形尾端穿在套筒的方孔中。
2013-7-26
(2)抬起轧辊时起帮助轧辊上升的作用。
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第四章 轧辊调整装置
2013-7-26
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第四章 轧辊调整装置 二、上轧辊平衡装置的类型 上轧辊平衡装置有弹簧平衡、重锤平衡和液压平 衡三种形式。 1、弹簧平衡 弹簧平衡主要用在上辊调整量很小 的轧机上,型钢轧机、线材轧机一般都用这种平衡 装置(图4-9)。弹簧置于机架盖上部,上辊的下 瓦座通过拉杆吊挂在平衡弹簧上。当上辊上升时, 弹簧放松,当上辊下降时,弹簧逐步压缩,弹簧力 是随弹簧变形相应的轧辊位置而变化的(图4-10)。 弹簧平衡的优点是简单可靠。缺点是换辊时要人工 拆装弹簧,费力、费时。

冷轧轧机工作辊拆卸和装配作业标准

冷轧轧机工作辊拆卸和装配作业标准

冷轧厂1550㎜轧机工作辊拆卸和装配作业标准一.轧机工作辊更换辊要求轧机工作辊更换辊要求,按照冷轧厂管理标准文件QG/LZ 04.08-2008《轧辊管理制度》执行。

根据《轧辊管理制度》对轧机工作辊换辊制度规定:五机架工作辊轧制定量周期为100km±20km,一至四机架轧制定量周期为2500t±200t。

当轧辊使用到达轧制定量时,应当换辊,具体操作可根据现场情况调整:1.即使没有达到轧制定量,但因轧辊问题影响产品质量时,必须提前换辊。

2.当酸轧机组生产商品冷硬卷板面粗糙度不合格时,必须更换工作辊。

3.在不影响产品质量的前提下,工作辊可以提前或延迟换辊,但提前或延迟时间不得超过1个班或超轧制定量上限800吨。

4.在轧辊的一个使用周期内,如遇轧制厚度规格变化,或宽度由宽变窄到1100mm 以下,当轧制产品宽度由窄规格改轧宽规格时,必须换辊。

如果产品质量不受影响,可以不换4#、5#轧机工作辊。

二.轧机工作辊的规格及各组装件工作辊是辊身长度为1550㎜、最大直径为600㎜的轧辊,最小直径为545㎜的轧辊。

轧辊辊身硬度:原始硬度HSD为90~96 、最低使用硬度HSD为85、轧辊辊身硬度差HSD为5。

各组装件:轴承座体、卡环、各种螺杆、螺帽、外卡键等。

三.润滑脂和拆卸装配工具润滑脂主要有:道达尔黄酸钙润滑脂。

拆卸装配工具有:棘轮扳手、活动扳手、8″内六角扳手、锉刀、砂纸等组成。

四.轧机工作辊的拆卸和装配程序作业标准主要包含了下面的工序:下线接收、轧辊拆卸、下线轧辊吊至待磨区域、下线轴承座的检查及维护、已磨好轧辊吊至拆装机工位安装辊架上检查及清洗、轧辊装配、吊至待辊区域。

1、根据《轧辊管理制度》对轧机工作辊换辊制度规定,轧辊下线,经值班班组将轧辊(带轴承座)从换辊车吊回至过跨车上并取回旧辊卡。

2、轧机工作辊的拆卸步骤2.1将过跨车上工作辊(带轴承座)吊起对中放在工作辊拆装机安装辊架上。

2.2先将工作辊两端的卡环下部紧固螺杆、螺帽拆除。

高精度四辊带钢冷轧机组设计说明书 详细

高精度四辊带钢冷轧机组设计说明书 详细

2011毕业设计任务技术性能参数:设计题目:高精度四辊带钢冷轧机组设计技术参数:工作辊直径*辊身长:Φ150/Φ160 * 500mm支持辊直径*辊身长:Φ380/Φ400 * 400mm辊身有效宽:400mm最大轧制力:1500 KN轧制速度:≤3m/s新辊时最大开口度 10mm来料厚度:2mm来料宽度:150~320mm成品厚度:0.2~0.5mm序号总图装配图1 零件图1 零件图2 零件图31 Y 辊系装配2 Y 机架装配3 Y 工作辊换辊装置装配4 Y 张力测量装置装配5 Y 卷筒装配说明:1.按序号1-5,每人分配一个设计任务,每个人的设计工作量为3.5 ~ 4个A1。

2.总图由大家合作完成,参考资料中有总图的参考图,两个文件,不同视图。

完成后可将总图打印为A0。

3.装配图每人分配一个任务。

完成后打印为A1。

4.选取装配图中主要的三个零件,绘出零件图,图幅A2或A3,零件图总计工作量不小于1个A1。

5.设计画图的同时完成设计任务书。

设计人签字:指导教师签字:教研室主任签字:四辊可逆式轧机摘要作为国民经济支柱的钢铁工业,其发展必须符合新型工业化的战略,把技术革新和可持续发展放在重要地位。

未来的轧钢生产工艺流程将更加紧凑;达到铸-轧一体化,用高新技术改造轧钢工艺,实现所谓的“最小压缩比轧制”,这必将推动计算机控制的进一步深入应用,从而实现计算机模型控制向人工智能的转化。

本次设计任务是设计一台四辊可逆式轧机,配合PLC 控制系统,从而实现多参数在线控制轧制,提高带钢的品质。

四辊可逆式冷轧机,衔接连铸后的技术工艺,减少工艺,可实现往返可逆轧制。

四辊轧机还能提供较大的轧制压力,提高软件的可轧硬度范围,实现产品规格多样化。

与PLC 相配合使用,能人口智能控制带钢厚度偏差。

实现“最小压缩比轧制”。

同时降低库存,提高资金周转利用率,最终降低成本。

关键词:四辊轧机;最小压缩比;PLC;可逆式。

Four high reversing millsAbstractIron and steel industry ,as the pillar of national industry ,its developmentmust accord with stratedy of new industrilation,and put technology innovation and sustainable development on important position .Tecnological process of rolling steel production in the future will be more compact,realize integration of casting and rolling and make so-called “rolling w ith minimum compress rate”come true by using high-and-new technology ,which will put computer control forward and make the transforn from computer model control to antifical intelligence control.The task of this design is to design a four high reversing mills,with PLC control system ,to realize multi-parameter online control and improve quality of steel strip.Four high reversing cold-rolling mills,which links up the technology process of post-casting and reduces working procedures,can realize reversing rolling.Four high reversing mills also can provide more rolling prossure to improve the range of rollable hardness and diversify the specification of product.With the cooperation of PLC,four-high resersing mills can control hardness deviation of steel strip by artifical intelligence,and realize “rolling of minimum compress rate”,and at the same time,improve utilization ratio of capital turnover, reduce stock and cost.Key Words: four high mills;minimum compress rate;P LC;reversing.目录前言........................................................... - 1 - 第1章轧辊的工艺计算.......................................... - 3 -1.1 轧辊的基本参数......................................... - 3 -1.2 轧辊的材料和表面硬度................................... - 5 -1.3 轧辊的强度校核......................................... - 5 -1.4 工作辊与支承辊的接触应力............................... - 9 -1.5 轧辊的变形计算........................................ - 10 -1.6 工作辊与支承辊见的弹性压扁............................. - 11 - 第2章轧辊轴承............................................... - 12 -2.1 轴承的选择............................................. - 12 -2.2 轴承寿命计算........................................... - 12 -2.3 轧辊轴承润滑........................................... - 13 - 第3章压下螺丝与压下螺母的工艺参数........................... - 14 -3.1 压下螺丝的选择......................................... - 14 -3.2 压下螺母的选择......................................... - 14 -3.3 压下螺丝的传动力矩和压下电机功率....................... - 15 -3.4 电机的选择............................................. - 16 - 第4章机架的工艺参数......................................... - 18 -4.1 机架的主要结构参数.................................... - 18 -4.2 机架的结构............................................ - 20 -4.3 机架强度计算.......................................... - 21 - 第5章工作机座刚度的计算..................................... - 25 -5.1 轧辊系统的弹性变形..................................... - 25 -5.2 轧辊轴承的弹性变形.................................... - 26 -5.3 轴承座的弹性变形...................................... - 27 -5.4 压下系统的弹性变形.................................... - 28 -5.5 支承辊轴承座和压下螺丝之间各零件的弹性变形............ - 30 -5.6 压力调心板的接触变形.................................. - 31 -5.7 机架的弹性变形........................................ - 32 - 第6章轧制力矩............................................... - 35 - 第7章减速器................................................. - 37 - 第8章万向接轴............................................... - 38 - 第9章电动机................................................. - 39 - 参考文献....................................................... - 40 - 致谢........................................................... - 41 - 附录:外文资料及翻译...................................... - 42 -前言作为国民经济支柱之一的钢铁材料产业的发展,必须符合新型工业化的要求,即要求符合可持续发展,环境友好,技术创新和信息化的要求,并针对我国人口众多,就业需求大的特点适应发展劳动密集型产业,这是我国新型工业化发展道路和战略对钢铁材料产业的具体要求。

板带轧机换辊液压系统设计

板带轧机换辊液压系统设计

1绪论液压传动是一门较新的技术,是有很多其他传动所不能比拟的独特优点。

因此,近年来,各种机械设备应用液压技术越来越普遍。

世界各国对液压机械装置的需求量也急速上升。

目前,液压技术不仅应用于一般机械、高精密机械和超大型设备,而且还应用于航海与海洋技术开发技术中。

同时,也正应用于各种生活设施中。

总之,液压技术已经广泛地深入到各个领域。

我国的液压技术发展的也很快。

特别是在工程机械、锻压机械、金属切削机床、采掘设备、轧钢设备、农业机械等机械制造和国防工业等一些部门。

液压技术的应用日益增多。

现在,我国已经制定了一些液压传动的技术标准,自行设计了各种液压元件,在标准、系列化、通用花方面做了大量工作。

在液压技术的研究方面也取得了可喜的成果。

1.1 液压传动技术的发展和趋势远在17世纪至19世纪,欧洲人对液体力学、流体传动、机构学及控制理论与机械制造就做出了主要贡献。

其中包括1648年法国的B.帕斯卡提出的液体中压力传递的基本规律。

1850年英国工程师William George Armstrong关于液压蓄能器的发明以及1895年英国人约瑟夫·布瑞玛的第一台液压机的英国专利。

这些贡献与成就为20世纪的液压传动与控制技术的发展奠定了科学与工艺基础。

19世纪,工业上所使用的液压传动装置是以水作为介质,因其密封问题一直未能很好的解决以及电器传动技术的发展竞争,曾一度导致液压技术停滞不前。

20世纪30年代后,由于车辆、航空、船舶等功率传动的推动,相继出现了斜轴式及弯轴式轴向柱塞泵、径向和轴向液压马达。

1936年Harry Vickers发明了先导控制阀为标志的管式系列液压控制元件。

第二次世界大战期间,由于军事上的需要,出现了以电液伺服系统为代表的响应快、精度高的液压元件和控制信号。

从而使液压技术得到迅猛发展。

20世纪50年代,随着各国经济的恢复和发展,生产过程自动化的不断增长,使液压技术很快转入民用工业,在机械制造、其中运输机械及各类施工机械、船舶、航空等领域得到广泛发展。

冷轧平整机组工作辊换辊装置的改进

冷轧平整机组工作辊换辊装置的改进

M E= n M =1 . 8×4. 6 =8. 2 8 k N・ m
式中: / l ' 为 载荷 系数 , n=1 . 8 。
F a X W Xl Z= 2 0 7 3 0 N
1 故 障原 因分析
工 作辊 换 辊 装 置传 动齿 轮 胀 紧 联 接套 螺 钉 断 裂
式 中: 为 工作 辊 组 的重量 , W =1 0 9 1 1 0 N;
为 摩擦 因数 , 摩擦 副材 料 为 黄铜 一钢 , 查表 可 故障出现后 ,通过更换胀紧联接套备件供应商后发 知 =0 . 1 9 。 现此类故 障仍然 出现 , 可确定备件质量无问题 , 将从 传动齿轮的转矩为: 工作辊换辊小 车的结构设计 , 使用 的实际工作状态 M1 =F o D =41 4 6 0 0 N・ mm = 4. 1 4 6 kN・ m 及 胀 紧联 接套 的受 力 载荷 进行 分 析 。 式中: D为传动齿轮的直径 , D= 2 0 0 m m 。
《 装 备制 造技 术> > 2 o 1 3年第 9期
冷轧平整机组 工作辊换辊 装置 的改进
严 升。 杨 家 业
( 广 西柳 州 钢铁 ( 集 团) 公 司冷轧 板 带 厂 , 广西 柳 州 5 4 5 0 0 2 )
摘 要: 通过 对平整机 组工作辊换辊装 置故障原 因的 分析 , 指 出了工 作辊 换辊装 置发 生故 障的原 因, 制定 了修 复方案 ,
1 . 1 换辊 装 置 结构设 计 的影 响
因传 动 齿 轮 在 使 用 过 程 中 受 到 较 大 的 冲击 载 荷, 查表 选 用安 全系 数 S=2 , 由此 可 知传 动齿 轮实 际
在 对 换 辊装 置 结 构 进 行 检查 后 发 现 ,换 辊 小 车

新型六辊冷轧机弯辊横移装置

新型六辊冷轧机弯辊横移装置

CFHI TECHNOLOGY图1传统弯辊装置结构图1—上中间辊弯辊;2—上工作辊弯辊;3—下工作辊弯辊;4—下中间辊弯辊;5—上中间辊辊系;6—上工作辊辊系;7—上工作辊轨道升降缸;8—下工作辊辊系;9—下中间辊辊系。

如今,为了更好地控制板形,特别是轧制过程中能及时根据板形缺陷快速调整辊缝形状以实现动态控制板形,钢铁生产企业普遍采用液压弯辊和轧辊轴向移动的方法[1]。

因此,弯辊横移装置作为轧机核心部件,其实用性和可靠性直接决定机组生产效率和带材的产品质量。

而选用结构合理、运行稳定可靠、控制精度高的弯辊横移装置是控制板形质量的关键。

1传统结构存在的问题以往设计的六辊冷轧机弯辊横移装置,由弯辊装置(见图1)和中间辊横移装置(见图2)组成。

其中,工作辊弯辊由缸块、弯辊缸、能够升降的上工作辊轨道及固定的下工作辊换辊轨道等设备组成,为实现工作辊正、负弯的功能,在工作辊轴承座上设置与弯辊缸T 型头相配合的T 型槽;中间辊弯辊和横移装置含有缸块、横移梁、能够升降的上中间辊换辊辊道及固定的下中间辊轨道等设备组成;中间辊横移装置位于轧机的传1.一重集团大连工程技术有限公司工程师,辽宁大连116600:2.大连华锐重工集团股份有限公司工程师,辽宁大连116600:3.一重集团大连工程技术有限公司高级工程师,辽宁大连116600:4.一重集团大连工程技术有限公司研究员级高级工程师,辽宁大连116600。

新型六辊冷轧机弯辊横移装置韩林芳1,戴超琳2,郭衍振3,张晓伟4摘要:介绍一种新型六辊冷轧机弯辊横移装置,通过优化结构,去除轨道升降及复杂横移梁等冗余功能,引入全新工艺孔封堵技术,使整个结构更加简单、可靠、高效。

关键词:弯辊横移装置;工作辊弯辊;中间辊弯辊;中间辊横移中图分类号:TG333文献标识码:B 文章编号:1673-3355(2020)04-0001-03New Roll Bending and Shifting System for 6-H Cold Steel MillsHan Linfang ,Dai Chaolin ,Guo Yanzhen ,Zhang XiaoweiAbstract:A new type roll bending and shifting system for 6-H cold steel mills enjoys simpler structure,higher reliability and efficiency by optimizing the structure to eliminate some complicated functions,such as rail lifting and shifting beam,and adopting brand-new sealing technology for temporary holes.Key words:roll bending and shifting system ;WR bending ;IR bending ;IR shifting10.3969/j.issn.1673-3355.2020.04.001一重技术动侧,分上、下中间辊横移装置,由横移缸、锁紧缸及滑道组成,上、下中间辊横移可单独控制。

机械毕业设计1323双辊驱动五辊冷轧机的设计正文

机械毕业设计1323双辊驱动五辊冷轧机的设计正文

双辊驱动五辊冷轧机设计1绪论1.1选题的背景和目的冷轧钢板和带钢近年来得到较大的发展,七十年代国外带钢冷连轧机共196套。

末架出口速度可达25~4107米/秒,窄薄带厚度仅0.001毫米,为了提高产量,冷带卷已达60吨,一套冷轧机年产量可达350万吨。

自1979年开始出现了全连续冷轧机,这种轧机只要第一架引料后,可实现连续轧制。

全连续冷连轧机可以提高生产率30~50%,产品质量和成材率也得到很大提高。

随着工业生产的发展,对极薄带材要求增加特别是微电子工业对极薄带材要求更高。

而轧制薄带要求轧辊直径更小。

一般简单的关系d=100hmin。

轧制0.1毫米厚的带钢应为100毫米,有张力轧制可以稍大些。

对于中小企业为生产薄带将四辊轧机工作辊减少,支承辊直径加大,由于轧辊直径不匹配加大轧辊的磨损,为此,采用在二个工作中间加上小直径的工作辊,组成五辊轧机,轧制形成异步轧制。

这种轧机对四辊轧机改造尤其重要,只要将齿轮座改造就可以实现。

不少企业为生产薄带采用五辊冷轧机可采用双辊驱动工作辊或双辊驱动只承来实现。

也可以采用单辊驱动五辊轧机,这样改造成本更低。

总之,为生产薄带采用五辊轧机进行生产是很好的方法。

为提高水平刚度也可采用具有侧支系统的五辊轧机称为FFC轧机。

对冷连轧的最后一架也可以改造五辊轧机以便轧制更薄的带材。

选题就是在这种情况下进行的,其目的是利用四辊轧机改造成五辊轧机,生产薄带卷材。

以满足工业生产需要。

要采用12辊或20辊轧机生产投资大,成本高。

利用四辊轧机改造是一个有效的好方法。

为此,选择双驱动五辊轧机设计题目。

1.2冷轧板在国民经济发展中的作用随着国民经济的迅速发展,冷轧钢板的需求量越来越大。

板材生产在国民经济中的地位也越来越显著,板带材应用范围最广,工业先进的国家钢板产量占钢产量的50~60%,板带钢按产品厚度分为中厚板:厚度4~60毫米,长度可达25米,宽度4米。

薄板:厚度0.2~4毫米,宽度2050毫米,可切成定尺长度,也可以成卷供应。

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目录第1章绪论 (1)1.1轧机的发展历史 (1)1.2换辊的重要性 (1)1.3 换辊装置及换辊过程 (2)1.4液压技术换辊的优点 (3)1.5 液压技术未来的发展前景和趋势 (3)1.6 本课题所做的内容 (4)第2章系统参数和原理图 (5)2.1系统主要参数 (5)2.2拟定冷轧工作辊换辊装置液压系统原理图 (5)第3章工况分析 (7)3.1明确设计依据 (7)3.2 工况分析 (8)3.2.1液压缸的负载及其负载循环 (8)3.2.2平移缸工况分析 (10)3.2.3锁紧缸的工况分析 (11)第4章确定液压系统的主要参数 (12)4.1初选系统压力 (12)4.2计算液压缸的尺寸 (12)4.2.1计算平移缸的主要尺寸 (12)4.2.2计算锁紧缸的主要尺寸 (14)第5章液压元件的选择 (16)5.1泵的选择 (16)5.1.1确定泵的工作压力 (16)5.1.2确定泵的流量 (16)5.1.3确定泵的类型和选择泵的型号 (17)5.2电机选择 (17)5.3液压缸的选择 (17)5.4控制阀的选择 (18)5.4.1双单向节流阀的选择 (20)5.4.2双液控单向阀的选择 (21)5.4.3电磁换向阀的选择 (22)5.4.4出口压力补偿器的选择 (23)5.4.5比例换向阀的选择 (26)5.5蓄能器的选择 (26)5.6管道的选择 (26)5.6.1选择管道的材料 (26)5.6.2管道内径的确定 (27)5.6.3管道壁厚的确定 (27)5.7油箱的选择 (28)5.8液压油的选择 (29)第6章液压系统性能验算 (30)6.1系统压力损失 (30)6.1.1管路沿程压力损失 (30)6.1.2局部压力损失 (31)6.1.3阀类元件的局部损失 (31)6.2液压系统发热计算 (32)第7章经济性分析 (35)7.1设备的可靠性 (35)7.1.1可靠度的计算 (35)7.1.2设备平均寿命 (35)7.2设备的经济性评价 (35)7.2.1 投资回收期 (35)7.2.2设备合理更新期 (37)结束语 (38)致谢 (39)参考文献 (40)第一章绪论1.1轧机的发展历史轧机是实现金属轧制过程的设备。

泛指完成轧材生产全过程的装备﹐包括有主要设备﹑辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等。

但一般所说的轧机往往仅指主要设备。

据说在14 世纪欧洲就有轧机﹐但有记载的是1480年意大利人达 ' 芬奇 (Leonardo da Vinci) 设计出轧机的草图。

1553 年法国人布律列尔 (Brulier) 轧制出金和银板材﹐用以制造钱币。

此后在西班牙﹑比利时和英国相继出现轧机。

英国于1766 年有了串行式小型轧机﹐19世纪中叶﹐第一台可逆式板材轧机在英国投产﹐并轧出了船用铁板。

1848 年德国发明了万能式轧机﹐1853年美国开始用三辊式的型材轧机,并用蒸汽机传动的升降台实现机械化。

接着美国出现了劳特式轧机。

1859 年建造了第一台连轧机。

万能式型材轧机是在1872年出现的﹔20 世纪初制成半连续式带钢轧机﹐由两架三辊粗轧机和五架四辊精轧机组成。

中国于1871年在福州船政局所属拉铁厂( 轧钢厂 ) 开始用轧机﹔轧制厚15mm 以下的铁板﹐6 - 120mm 的方﹑圆钢。

1890年汉冶萍公司汉阳铁厂装有蒸汽机拖动的横列双机架2450mm 二辊中板轧机和蒸汽机拖动的三机架横列二辊式轨梁轧机以及350/300mm 小型轧机。

随着冶金工业的发展﹐现已有多种类型轧机。

轧机的主要设备有工作机座和传动装置。

工作机座:由轧辊﹑轧辊轴承﹑机架﹑轨座﹑轧辊调整装置﹑上轧辊平衡装置和换辊装置等组成。

传动装置:由电动机﹑减速机﹑齿轮座和连接轴等组成。

齿轮座将传动力矩分送到两个或几个轧辊上。

1.2换辊的重要性:轧辊与轧辊轴承是轧机的重要部件。

在轧制生产中,轧辊要与所轧金属直接接触,使金属产生塑性变形,因此轧辊是轧机的主要变形工具。

轧辊是由各类轴承支承的。

轧辊与轧辊轴承价格昂贵,是轧机大型消耗性部件,订货周期长,轧辊与轧辊轴承费用在钢厂备件消耗费及流动资金中占很大的比重。

轧辊与轧辊轴承结构与材料及制造工艺均有特殊要求,轧辊与轴承是轧机系统重要的精密部件。

轧辊与轧辊轴承工况恶劣,承受负荷大,磨损严重,故障机理复杂,同时又受到各类随机性参量的干扰,故障诊断与监测、使用维修历来存在较大的困难,意外的故障与事故(如断辊、轴承烧损等)时有发生,造成重大损失并严重影响生产线的正常秩序。

轧机向着高速、重载、高强度、高刚度、高精度、连轧化和自动化方向发展,带来了轧辊与轧辊轴承的技术开发、设计制造、使用维护、检测与修复的革新与改进。

综上所述,搞好轧机轧辊与轧辊轴承使用维修,对相关轧钢工程技术人员来说,任务艰局,意义深远。

在轧钢生产中,当轧辊被磨损一定程度或更换产品品种时,应及时更换轧辊,尤其是工作辊。

换辊工作包括拆卸旧轧辊,安装新轧辊和其他附件,换辊后轧机相应的工艺参数要作调整。

换辊是轧钢生产过程的重要活动之一,与生产线的作业率及制品质量有关。

换辊占用时间的长短,取决于换辊前的准备工作,换辊时的劳动组织和参加换辊的操作工人的技术熟练程度。

减少换辊时间,提高换辊质量。

在很多情况下换辊占用大量时间,在一定程度上影响着轧制产品产量的提高。

只有提高换辊速度,才能进一步提高轧制生产率。

随着市场经济的发展,少批量多规格的市场需求,又大大地增加了换辊的频数。

为此,减少换辊时间,提高换辊质量,是提高作业率、降低轧检废品,达到增产增收的重要手段之一。

1.3换辊装置及换辊过程:MPM轧机在换辊时,改进了以往的将轧辊和机架整体更换的方法,其换辊装置只需更换轧辊本身,机架是固定不动的。

在每个机架都配有一个换辊小车,换辊小车安装在与每个机架内传动轴的相对一侧。

每个小车都可独立地进行换辊操作,即每个轧辊都可单独更换。

换辊小车由两个接收台架组成,接收台架的一端与小车铰接,另一端平放在换辊小车上。

这两个接收台架由于一个摆放旧轧辊,一个摆放新轧辊,故称其为旧辊台架和新辊台架。

换辊小车的全部动作都是由液压缸控制完成。

换辊前先将旧辊台架在换辊小车平移液压缸的作用下移动到与机架中心线对应的位置。

在旧辊台架旁的新辊台架上摆放好准备更换的新轧辊。

换辊时,旧辊台架在换辊小车提升缸的作用下升起到与水平成45°位置。

这时位于机架内的主、辅推缸一起伸出将机架内的旧轧辊推出机架,其中辅推缸只起到一个辅助推动的作用,它的行程较短,当轧辊离开机架后是由主推缸将其推到旧辊台架上。

当旧轧辊被推到位后,装在旧辊台架上的锁定液压缸伸出将旧辊锁定在台架。

以鞍钢1780生产线的工作辊换辊过程简介,换辊步骤共分七步骤进行换辊,此过程由PLC进行自动控制完成换辊。

1.准备拉出旧的工作辊,2.轨道上升,工作辊台车前进至前进限(准备拉出旧的工作辊),3.拉出一对旧工作辊放到侧移平台上,4.侧移平台从出口侧到入口侧移动,5.将出口侧一对新工作辊推入轧机,6.锁紧工作辊,轨道下降,7.准备再起动轧制。

1.4液压技术换辊的优点:现在换辊装置一般采用液压系统。

液压传动与机械传动,电力传动,气压传动对比有许多的优点,如下:1在运行中能实现无级调速,且调速范围较大,可达2000:12在同功率的条件下,液压传动装置有体积小,重量轻,惯性小,结构紧凑,传递力矩大3工作比较平稳,反应快,冲击小4液压传动装置的控制调节简单操作方便省力,与电气配合能实现复杂的动作及远程控制5液压系统装置易于实现过载,超载保护,是用油液为介质可实现自行润滑,使用寿命长。

1.5液压技术未来的发展前景和趋势:液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一,世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。

世界液压元件的总销售额为350亿美元。

据统计,世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%-3.5%,而我国只占1%左右,这充分说明我国液压技术使用率较低,努力扩大其应用领域,将有广阔的发展前景。

但是近年来,液压气动技术面临与机械传动和电气传动的竞争,如:数控机床、中小型塑机已采用电控伺服系统取代或部分取代液压传动。

其主要原因是液压技术存在渗漏、维护性差等缺点。

为此,必须努力发挥液压气动技术的优点,克服缺点,注意和电子技术相结合,不断扩大应用领域,提高效率,同时降低能耗,适应环保需求,提高可靠性,这些都是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。

所以液压产品的发展趋势应集中在以下几个方面:1.减少损耗,充分利用能量;2.泄露控制,防止液体泄漏到外部造成环境污染和外部环境对系统的侵害;3.污染控制,开发耐污染能力强的高效滤材和过滤器,开发油水分离净化装置和排湿元件,以及开发能清除油中的气体、水分、化学物质和微生物的过滤元江及检测装置;4.主动维护,开展液压系统的故障预测,实现主动维护技术;5.机电一体化,机电一体化可实现液压系统柔性化智能化,充分发挥液压系统传动出力大惯性小响应快等优点;6.液压CAD技术,将计算机仿真及适时控制结合起来,在试样机前便可用软件修改其特性参数,已达到最佳设计效果;7.新材料新工艺的应用,新型材料的使用,如陶瓷聚合物或涂敷料,可使液压的发展引起新的飞跃。

1.6本课题所做的内容:研究工作辊换辊方案,通过比较和实际情况选择最优的换辊方式,由给定数据和工作要求确定各液压元件的类型和型号,确定工作缸和锁紧缸的受力和工作状态,了解各液压元件的作用。

通过设计找出换辊过程中需要改进之处,从而使换辊过程能稳定快速的进行,进而提高生产。

通过给定参数,设计出系统的原理图,选择阀类零件,绘制阀组的零件图和装配图等。

第二章系统参数和原理图2.1 系统主要参数工作辊辊重100KNm m 工作辊换辊装置锁紧缸往返速度60sm m 工作辊换辊装置移动缸在换辊平台上的往返速度150s 工作辊换辊装置锁紧缸行程60 mm 工作辊换辊装置移动缸总行程1450mm 2.2 拟定冷轧工作辊换辊装置液压系统原理图拟定系统原理图的原则:图2.1系统原理图整机的液压系统图有各自自拟定好的控制回路及液压源组合而成。

各回路相互组合时要去掉重复多余的元件,力求系统结构简单。

注意各元件间的联系关系,避免误动作发生。

要尽量减少能量损失环节,提高系统的工作效率。

为便于液压系统的维护和监测,在系统中的只要路段要装设必要的检测元件(如压力表、温度计等)对大型设备的关键部位,要附设备用件,以便意外事件发生时能迅速更换,保证主机连续工作。

各液压元件尽量采用国产标准件,在图中要按国家标准规定的液压元件职能符号的常态位置绘制。

对于自行设计的非标准元件可用结构原理图绘制。

系统图中应注明液压执行元件的名称和动作,注明各元件的序号以及各电磁铁的代号,并有电磁铁。

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