轧钢机械设备(DOC)

轧钢机的定义

狭义的定义：直接轧制钢材的机械设备

广义的定义：用于轧制钢材所需的全部设备

轧钢机械设备的组成

主要设备：直接使轧件产生塑性变形的设备－－轧钢机主机列，包括：工作机座、接轴、齿轮机座、减速机、联轴节、主电机

辅助设备：主设备以外的各种设备，包括：加热炉、剪切机、辊道、矫直机、包装机等各种设备

轧钢机分类（主设备）

按用途分类

<1> 开坯机：将钢锭轧成钢坯（方坯、板坯、圆管坯）<2>型钢轧机：将方坯轧成型材

<3>热轧板带轧机：将板坯轧制各种厚度的板材

<4> 冷轧板带轧机：将热轧板轧成冷轧板

<5>钢管轧机：将圆管坯轧制成无缝钢管

<6>特种轧机：特殊用途的轧机

按结构分类

<1> 二辊式可逆：初轧机、轨梁轧机、中厚板

不可逆：型钢连轧机

<2> 三辊式：走上下两条轧制线

<3> 三辊劳特式：中辊浮动

<4> 四辊式：由两个工作辊和两个支承辊构成

<5> 多辊式：由两个工作辊和多个支承辊构成，主要用于冷轧板带钢

<6> 行星式：

<7> 立辊式：

<8> 万能式：立辊＋平辊

<9> H型钢轧机

<10>斜辊式

按布置分类

（1）单机座式

优点：轧机少，易操作

缺点：成本相对较高（一个电机、一个减速机、一个齿轮机座带一个轧机）

（2）横列式

主要用于型钢轧机，一个电机带多个轧机

优点：（1）设备成本低；（2）可采用大规格原料，降低轧材成本；（3）头尾温差小，轧材尺寸教精确。

缺点：（1）后架轧辊的速度不能与增长的轧件长度相匹配；（2）轧件要横移，需设移钢机。

（3）纵列式

一个电机分别带一个轧机，每架轧机轧完后进入下一架轧机。

优点：（1）产量高；（2）轧辊速度与轧件长度相匹配

缺点：（1）厂房细长；（2）机械投资大

（4）连续式

一个电机分别带一个轧机，轧件同时进入每架轧机，常用于冷轧。

优点：（1）产量高；（2）厂房长度小

缺点：要求严格的妙流量相等

（5）半连续式

（4）3/4连续式

二、辅助设备分类

（1）切断设备：火焰切割机、锯切机、剪切机等

（2）矫直设备：压力矫直机、张力矫直机、辊式矫直机等

（3）卷取机：线材卷取机、钢板卷取机等

（4）表面加工设备：酸洗机组、镀层机组、清洗机组、打印机等

（5）热处理设备：缓冷设备、退火设备、淬火设备等

（6）运输设备：辊道、推床、翻钢机、推钢机、冷床、吊车等

（7）包装设备：打捆机、包装机等

1.轧钢机的命名

（1）型钢轧机（初轧机）：以型钢轧机轧辊的名义直径（公称直径）来命名，或以人字齿轮机座的节圆直径（人字齿轮的中心距）命名；如φ650型钢轧机。

轧辊名义直径

（2）板带轧机：以轧辊辊身长度来命名；如1780热轧带钢轧机。

轧辊辊身长

（3）钢管轧机：以所能生产钢管的最大外径来命名；如φ140自动轧管机组。

2.轧钢机的构成（主机列）

图3－2 三辊式轧钢机主机列简图

（1）主电机（从轧制的运转状态还可分为不变速、变速可逆和变速不可逆等种类。）

（2）减速机

（3）飞轮：（横列式轧机上专用，因间隙时间较长）均衡主电机负荷，间隙时间储存能量，工作时间放出能量。（连轧机、可逆轧机不用飞轮）

（4）齿轮机座

（5）电机联轴节、主联轴节、万向接轴：联结、传递动力。

（6）工作机座：完成塑性变形。

3.轧钢机工作制度

轧钢机工作制度指轧机速度随时间变化的规律。（分两种）

（1）不可逆式

1）不调速；2）不常调速；3）常调速；

4）带飞轮。

（2）可逆式：

第二章轧辊

一、轧辊工作特点：

（1）承受巨大的轧制力、力矩和动载荷；

（2）热轧时承受很大的交变应力（温度应力，冷轧时）受很大的接触应力；

（3）最易磨损，影响寿命；

（4）工作环境恶劣，水中有大量铁皮、灰尘等。

二、轧辊分类：

（1）按结构分：

1）带孔型；2）平辊；3）特殊辊

（2）按用途分：1）工作辊；2）支承辊

三、轧辊的结构及参数

1.轧辊结构

辊身：与轧件接触，完成塑性变形；

辊颈：轧辊支承部分，承受轧制力；

辊头：传递轧辊扭矩部分；

2.轧辊参数

（1）辊身尺寸（L ×D ）：表征轧辊尺寸的基本参数。

（ a ）辊身直径（D ）

公称直径（名义直径）：轧机人字齿轮中心距。

工作直径：与轧件相接触部位的直径。

辊身直径（D ）的确定原则：

1>考虑轧辊强度；

2>考虑咬入条件： Gg ≥△h /1 –cos α

Dg ：工作辊直径

△h ：压下量

α：最大咬入角

3>冷轧时，考虑最小可轧厚度：

4>考虑轧辊的重车率：

（b ）辊身长度（L ）的确定：

1）板带轧机：L 与所轧板带的宽度有关。

L= bmax ＋△

2）型钢轧机：L 与孔型布置数目和轧辊强度有关。

一般采用 L / Dm 的比值来计算。

（2）辊颈尺寸（l ×d ）：与所采用的轴承有关，同时考虑辊颈的强度及轴承的寿命。

（a ）辊颈直径（d ）

滚动轴承：d 大些，d=(0.5~0.55)D 。

滑动轴承：d 小些，d=(0.55~0.8)D 。（b ）辊颈长度（l ）

l = (0.8~1.2)d

l 过长：弯曲严重（辊颈与轴承之间的接触由面接触变为线接触，局部载荷变大）；轴承磨损严重。

l 过短：与轴承接触面积小，单位面积承受力较大，轴承寿命低

（3）辊头尺寸：根据联接轴的型式确定。

四、轧辊的材质

1.常用轧辊轧辊材料：合金锻钢、合金铸钢、铸铁、半钢

2. 轧辊材料选择：

（1）初轧机：轧辊的强度和咬入居第一位，表面耐磨性和光洁度居第二位，故材质多选铸钢或锻钢。

（2）型钢轧机：粗轧机（考虑轧辊强度）:选择铸钢辊。精轧机（考虑产品尺寸精度）：选择铸铁辊。

（3）热轧带钢轧机：工作辊（考虑硬度、耐磨性）：常选择铸铁辊。支承辊（考虑强韧性）：选择合金锻钢。

（4）冷轧板带轧机：工作辊：（考虑最小可轧厚度与E 有关，铸铁的弹性模量 E 只是钢的一半） ，选用锻钢辊

支承辊：同热轧，选择锻钢。

（5）叠轧薄板轧机：多采用冷硬球墨铸铁复合浇铸轧辊。

五、轧辊强度验算

辊身：计算弯曲应力；

辊颈：计算弯曲和扭转共同作用的组合应力；

辊头：计算扭转应力。

辊颈 辊头 辊辊经 L

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