UNGERER矫直机的结构与特点(宝钢)
连续拉弯矫直机的结构特点研究
连续拉弯矫直机的结构特点研究发布时间：2023-02-07T05:14:48.439Z 来源：《福光技术》2023年1期作者：武俊[导读] 目前，金属材料已被广泛运用到包装、印刷、建筑及工业等行业当中，人们对于金属材料的质量要求也随之增高，金属板材进行轧制后的矫直工作已成为现代材料制造中的重要工序。
因此，必须合理运用连续拉弯矫直机，从而有效改善板材板型，进而解决材料生产缺陷，提升材料使用性能。
中铜华中铜业有限公司湖北省黄石市 435005摘要：连续拉弯矫直机是将拉抻与辊式矫直机优点合二为一，能够更为有效地处理金属板材纵向与横向间存在的镰刀、飘曲及波浪湾等问题，故而被广泛应用到铜带、铝带及钢带等金属材料生产与矫直工作当中。
基于此，本文简单分析连续拉弯矫直机结构特点，并深入探讨连续拉弯矫直机延伸率的确定，以供参考。
关键词：连续拉弯矫直机；矫直辊；张力辊引言目前，金属材料已被广泛运用到包装、印刷、建筑及工业等行业当中，人们对于金属材料的质量要求也随之增高，金属板材进行轧制后的矫直工作已成为现代材料制造中的重要工序。
因此，必须合理运用连续拉弯矫直机，从而有效改善板材板型，进而解决材料生产缺陷，提升材料使用性能。
1.连续拉弯矫直机结构特点1.1拉弯矫直机类型连续拉弯矫直机通常由张力辊组与弯曲矫直单元组成。
其中弯曲矫直单元主要包括矫直辊与弯曲辊两个不同单元，弯曲辊主要负责对相关矫直材料的弯曲变形作业，而矫直辊则主要用于针对金属材料纵向与横向弯曲位置的矫直处理。
张力辊组由出口张力辊与入口张力辊组两部分构成，主要提供材料弯曲矫直机械运作过程中的张力支持。
如只考虑弯曲矫直机械单元配置，而不考虑机械设备张力辊数量，拉抻弯曲矫直机则通常分为以下三种类型，如图1所示。
图1（a）主要基于拉伸弯曲矫直机基本设计原理，将弯曲矫直机与纯拉伸连续拉抻矫直相互连接，其整体材料矫直效果通常高于纯拉抻连续矫直效果，但若针对小于0.25mm厚度的薄料，其整体矫直效果则会大大减弱。
10.第十二章 矫直机
板材辊式矫直机：
型材辊式矫直机结构图
第十二章 矫直机
3．斜辊矫直机
平行辊型钢矫直机只能矫直垂直于辊轴的纵向弯曲，对于螺 旋弯曲（麻花状）和不规整圆，只能采用上下辊轴线交错且 辊形为特殊曲线的斜辊矫直机。
第十二章 矫直机
3．斜辊矫直机
（1）工作原理：圆柱形管棒材边前进边旋转，通过上下两排具 有特殊形状、轴线相互交叉矫正辊，获得与其轴线对称的平、 直管棒材； （2）特点：矫正辊多采用悬臂式布置，调整和维修方便，连 续工作，生产效率高，矫正质量好。
拉伸弯曲矫直机结构图
（2）特点：设备结构较复杂，连续工作，生产效率高，主
要用于板材和型材矫直。
2．辊式矫直机
（3）过程：由于金属原始弯曲曲率大小和方向是不同，辊式矫 直机的每个矫直辊都使金属产生弯曲变形，金属经过多次反复
弯曲以消除曲率的不均匀，从而使弯曲曲率从大逐渐变小而使
其ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ值。
第十二章 矫直机
2．辊式矫直机
根据轧件的厚薄不同，矫直机的辊数也不同，从5辊到29辊 都有。
管棒材矫直机示意图
第十二章 矫直机
4．拉伸（张力）矫直机
（1）特点：将型材矫直机无法矫直的轧件，通过外拉力使其 平直，结构简单，操作容易；单件生产，生产效率低，轧件 收得率低。
第十二章 矫直机
5．拉弯矫直机
（1）工作原理：当带材在小直径的弯曲辊子上弯曲时，同时施 加张力，使带材产生弹塑性延伸，从而矫直； （2）特点：主要结构由张力辊组和矫直辊组构成，矫直和拉 伸变形同时进行。 （3）用途：一般设在连续作业线上，用以矫直各种金属带材 尤其是薄带材。
第十二章 矫直机
第十二章 矫直机
在轧制中，由于轧件温度不均、轧制过程中变形不均、轧后冷
UNGERER矫直机的结构与特点
UNGERER矫直机的结构与特点
李怀广
【期刊名称】《上海金属》
【年(卷),期】2001(023)002
【摘要】介绍宝钢冷轧机组中UNGERER矫直机主要参数的选择，详述该矫直机的结构及其特点，并在工艺方面的重要改进。
【总页数】4页(P29-32)
【作者】李怀广
【作者单位】上海宝山钢铁集团公司冷轧部,
【正文语种】中文
【中图分类】TG3
【相关文献】
1.全液压热矫直机的结构特点及应用 [J], 宋凯;肖川
2.长钢辊式矫直机的结构特点及矫直特点 [J], 闫忠英
3.D960钢管矫直机结构特点及分析 [J], 卢灿彬;王家珂
4.φ80十辊圆钢矫直机组的结构特点 [J], 陈灿;赵西韩;马强;刘磊;王仕杰;周文浩;贾尚武;赵军涛
5.翁格勒(UNGERER)拉伸弯曲矫直机特点及技术分析 [J], 魏荣利
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热矫直机上辊面缺陷成因及改进
Fig. 8 D istribution of work roll’s equivalent stress
中图分类号 : TG333. 2 + 3 文献标识码 : B 文章编号 : 1008 - 0716 (2007) 04 - 0064 - 04
Forma tion Causes of D efects on Hot Pla te L eveler’s Upper Roll Surface and Im provem en t
64 生产实践
宝 钢 技 术
2007年第 4期
热矫直机上辊面缺陷成因及改进
俞 慧 1 ,袁福根 1 ,王英杰 2 (1. 宝钢分公司 ,上海 200941; 2. 宝钢研究院 ,上海 201900)
摘要 :热轧厚板经热矫直工序后钢板上表面产生压痕缺陷 ,从压痕的形貌特征分析 ,缺陷是由热矫直机上 工作辊辊面缺陷所致 ,经查上辊面确实存在缺陷 。针对热矫直机上工作辊表面缺陷的产生 ,在对与工作辊相 关的支承辊 、矫直机上框架的工况进行检测基础上 ,分析并得出了上辊面缺陷的成因是上框架的不平和支承 辊辊形不良 ,研究了消除缺陷的对策与措施 ,并通过对上框架水平度的调整 ,以及支承辊辊形的优化 ,解决了 上辊面缺陷问题 。 关键词 :热矫直机 ;辊面缺陷 ;厚板
由此可见 ,因上框架原始零位偏移 ,存在负弯
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俞 慧等 热矫直机上辊面缺陷成因及改进
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3. 2 上框架水平度的检测和分析 将辊系抽出 ,对上框架的水平度进行检测 。
第五章 矫直机
辊式矫直机 （1）工作原理：钢材通过上下两排轴线平行、 排列相互交错矫正辊，经过多次反复弯曲得到矫 正； （2）特点：设备结构较复杂，连续工作，生 产效率高，主要用于板材和型材矫直。
2、辊式矫直机的结构
三、辊式轿直机基本参数
1．辊距t 辊距t对矫正质量有重要影响。金属之所有能被矫直， 必须使其受到相当大的弹塑性反弯变形。变形与金属 的强度、几何尺寸有关，可以得到最小和最大允许辊 距：
矫直原理
压力矫直的实质 （1） 轧件在外负荷弯曲力
矩作用下产生的弯曲变形过 程。
（2）当轧件矫直弯曲变形 时，在轧件中同时存在着弹 性变形和塑性变形。 （3）在外负荷弯曲力矩作 用下弹塑性弯曲变形阶段和 除去外负荷弹性回复阶段。
压力矫直基本原理
1．原始曲率——轧件初始 曲率，用1/r0表示； 2．反弯曲率——为使轧件 平直而施加的与原始曲率相 反的曲率，用1/ρ表示； 3．弹复曲率——外力去除 后，轧件的弹性回复曲率， 用1/ρy表示； 4．矫正准则——反弯曲率 等于弹复曲率(1/ρ=1/ρy) 。
一、矫直的定义
在金属型材或板材的 弯曲部位施加足够大
的反向弯曲或拉伸变 形，使该部位产生一 定的弹塑性变形，当
外力去除之后，型材 经过弹性回复后达到 平直，这一工艺过程 就称为矫直。
二、矫直机基本型式
第二节 型钢矫直机
一、压力矫直机 二、斜辊矫直机 三、辊式型钢矫直机
矫直设备的类型 根据矫正型材类型及对施加弯曲方式的不同，矫直 机分为: 1．压力矫直机 （1）工作原理：型材安放于活动压头和两固定支 点之间，利用一次反弯的方法进行矫正； （2）特点：设备结构简单，效率低，只能矫正简 单弯曲，主要用于大型型材补充矫直。
t min 0 . 43 h
拉伸弯曲矫直机原理、结构及应用
拉伸弯曲矫直机原理、结构及应用【摘要】拉伸弯曲矫直机是近代发展起来的一种新型矫直设备，它综合了辊式矫直机和拉伸矫直机的优点。
拉伸弯曲矫直机由矫直机工作机座、弯曲辊组、矫直辊组、张力辊组等结构组成。
它能消除带材的瓢曲、边缘浪形和镰刀弯等三元形状缺陷。
现场安装使用拉矫机之后，带材的平直度由原来的15I提高到4I，板形质量得到了明显改善。
【关键词】拉拉伸弯曲矫直机张力延伸率1前言拉伸弯曲矫直机组（简称“拉矫机”）是为适应带材高要求的平直度需要发展起来的一种新型矫直设备，它综合了辊式矫直机和拉伸矫直机的优点，它的工作特点是在张力辊拉伸和弯曲辊连续交替反复弯曲的联合作用下使带材产生塑性延伸而获得板带矫直，它能消除带材的瓢曲、边缘浪形和镰刀弯等三元形状缺陷，明显提高了板形质量。
2拉矫机原理2.1辊式矫直的原理板材在辊式矫直机上矫直时，板材是在矫直辊的压力作用下发生纯弯曲弹塑性变形，其中性层即零应力轴线仍然是矩形截面的几何轴线。
2.2张力矫直的原理带材在连续张力机上矫直时，在张力辊的张力作用下，横截面产生均匀的拉伸应力，而获得均匀的塑性伸长。
2.3拉伸弯曲矫直的原理连续拉伸弯曲矫直机综合了连续张力矫直机与辊式矫直机的特点，其是在张力辊的拉伸和弯曲辊连续交替反复弯曲的联合作用下使带材产生塑性延伸而获得矫直的工艺过程。
矫直过程是使处于张力作用下的带材，经过弯曲辊剧烈弯曲时，带材由于弯曲应力和拉伸应力的联合作用产生弹塑性延伸变形，从而使三元形状缺陷得以消除，随后再经矫直辊将残余曲率矫平。
弯曲辊的作用使得带钢单面受到塑性延伸变形，并且造成整个横截面上的应力不均，根据这种变形原理，带张力的带钢至少要通过两个弯曲辊，进行整个板面均匀的延伸，再经过一个矫直辊，对残余应力进行重新分布均衡。
为了适应不同厚度带钢的矫直需要，要设置两组弯曲-矫直辊。
3拉矫机的结构拉矫机由张力辊组与拉伸弯曲机座组成，据不同的工艺要求和现场条件，这两组有多种形式。
矫直机的原理
矫直机的原理矫直机是一种常见的金属加工设备，主要用于对金属材料进行矫直处理，使其达到一定的直度要求。
矫直机的原理主要是通过一定的力学原理和加工工艺来实现的，下面将详细介绍矫直机的原理。
首先，矫直机的原理基于金属材料的塑性变形特性。
在金属材料受到外力作用时，其原有的晶粒结构会发生变化，从而产生塑性变形。
通过对金属材料施加一定的力，可以使其发生塑性变形，从而改变其形状和尺寸。
其次，矫直机利用了金属材料的弹性回复特性。
在金属材料受到外力变形后，当外力消失时，金属材料会产生一定程度的弹性回复，使其恢复到原来的形状。
矫直机利用了这一特性，通过施加适当的力量和变形方式，使金属材料在受力后能够产生一定的弹性回复，从而实现矫直的效果。
另外，矫直机的原理还与金属材料的应力分布和形变规律有关。
在金属材料受到外力作用时，会产生一定的应力分布和形变规律，不同部位的应力和形变程度也会有所差异。
矫直机通过对金属材料施加不同方向和大小的力，使其受到的应力和形变得到调整和均衡，从而达到矫直的效果。
总的来说，矫直机的原理是基于金属材料的塑性变形、弹性回复、应力分布和形变规律等力学原理和加工工艺来实现的。
通过对金属材料施加适当的力量和变形方式，使其达到一定的直度要求，从而满足不同工件对直度精度的要求。
这对于提高工件的质量和精度，保证其在后续加工和使用中能够发挥更好的效果具有重要意义。
综上所述，矫直机的原理是基于金属材料的力学特性和加工工艺来实现的，通过对金属材料施加适当的力量和变形方式，使其达到一定的直度要求，从而满足不同工件对直度精度的要求。
这对于提高工件的质量和精度，保证其在后续加工和使用中能够发挥更好的效果具有重要意义。
宝钢UOE大口径直缝埋弧焊管机组的技术特点与优势
护 抄 痧 印
宝
钢技Βιβλιοθήκη 术 钢 管专 栏
驴 、 护 驴
宝钢 Ｕ Ｅ大 口径直缝埋弧焊管机组的技术特点与优势 Ｏ
黄 卫锋 ， 建新 ， 士杰 ， 宗南 李 姚 王
（ 宝钢 分公 司 钢 管厂 ， 海 ２ １０ ） 上 ０ ９０
摘要： 宝钢 Ｕ Ｅ机组是我 国第一套现代化大 口径直缝埋弧焊 管机组 ， Ｏ 也是世界上装备最先进 的大 口径 直
０ 前 言
径 直缝 埋 弧焊管 产 品 ５ Ｏ万 ｔ 。其 中石油 天然气 输 送 用 管线 管 ４ ０万 ｔａ其 次 为结 构 用 碳 钢钢 管 和 ／， 流 体输送 管 １ ０万 ｔａ ／。
１ ２ 产 品大 纲 ．
近 年来 我 国国 民经 济 的持续 高速 发展 带来 能 源需求 的高 速增 长 ， 国能 源消 费结 构逐 步改 变 ， 我 石油 、 天然气 的消 费 比例大 幅度提 高 ， 口径 直缝 大 焊 管使 用量 逐 步增 加 。因此 ， 设 具 有 世 界 先进 建
ＵＯＥ ｒ ｅ ｄｉ ｍ ｅ ｅ ＡＷ ｐｅ Ｍ ｉｌ Ｌａ ｇ — ａ ｔ ｒ ＬＳ Ｐｉ ｌ
Ｈｕ ｎ ｉ ｎ Ｌ ｉｎ ｉ ａ ｇ Ｗｅ ｅｇ， ｉ ａ ｘｎ，Ｙ ｏＳ ￣ｅ ｆ Ｊ ａ ｈ］ ，Ｗａ ｇ Ｚ ｎ ｎ ｎ ｉ ｎ ｏｇ ａ （ ｔｅ ｕ ｉｇＰａ ｔ Ｂ ｏｔｅ Ｂ ａ ｃ ，Ｓ ａ ｇ ａ ２ １０ Ｃ ｉａ Ｓｅｌ ｂｎ ｌｎ ， ａ ｓｅｌ ｒ ｎ ｈ ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ９ ０， ｈｎ ） Ｔ
宝钢 Ｕ Ｅ机 组 可 生 产 最 大 外 径 １４ ２ｉ Ｏ ２ ｎ ｍ、 最 大壁厚 ４ ｌ 最 大 长 度 ｌ． １ 最 高钢 级 达 ０ｌ ｌ ｍ、 ８ ３１、 ３ Ｘ０ １０的大 口径 直缝 埋弧 焊 管 。产 品大 纲见 表 １ 。
翁格勒_UNGERER_拉伸弯曲矫直机特点及技术分析(武钢)
・科研与生产・翁格勒(UN GERER )拉伸弯曲矫直机特点及技术分析魏荣利(冷轧厂)摘 要 翁格勒(UN GERER )拉伸弯曲矫直系统不仅有传统辊式矫直机的作用,而且还具有拉伸弯曲的特点。
它采用的是四辊式的张力辊组和带有弯辊技术的多辊组结构式矫直机。
它可使被矫带材产生纵向拉伸应力和横向弯曲应力。
两种应力叠加的作用,消除了带材多元形状缺陷,达到了最好的平直效果。
关键词 拉矫机 特点 分析CHARACTERISTICS AN D TECHNICAL ANALYSIS OF UNGERER D RAW BEN DING L EVE LL ERWei Rongli(The Cold Rolling Sheet Mill )Abstract Ungerer draw bending and levelling system equipped with a four high tension roller unit and a multi -roll set leveller not only exercises the function of the conventional roller type leveller ,but is also characterized with draw bending.It can provide the strip with longitudinal tensile stress and transverse bending stress.Superimposition of those two stress 2es will effectively eliminate shape defects and has achieved the best levelling results.K eyw ords draw leveller characteristic analysis魏荣利,男,高级工程师1 前 言拉伸弯曲矫直机广泛用于钢铁工业生产中。
矫直机概述及类型描述
1、矫直理论介绍轧件的矫直就是使轧件承受某种方式的和一定大小的外力作用，产生一定的弹塑性变形，当上述外力去除后，在内力作用下又产生弹性恢复变形，直到内力达到新的平衡，得到所要求的形状。
矫直过程实质就是弹塑性变形过程。
2、矫直技术的发展近几年来，由于控轧控冷工艺的积极采纳，用户自动化加工对钢板平直度提出更加严格的要求，国内外许多中厚板厂现有矫直机设备已满足不了要求，能力偏小，结构薄弱，亟需更新改造。
至今，中厚板热矫直工艺仍然保持着辊式矫直机这一基本型式，但是，矫直机结构却发生很大的变化，并出现几种新机型，自动化程度也有了明显的提高。
中厚板矫直机分为热矫直机、冷矫直机、热处理矫直机及压平机等四种。
热矫直机装在轧机后面，将轧成后热钢板经空冷、或快冷、或淋水降温后进行矫直，矫直板温一般在600℃以上，750℃以下，而快冷后可达450℃。
矫直后板温过高时，冷却中仍会产生瓢曲变形现象。
过低的话，矫直力明显地增大。
热矫直机距轧机一般达70~80m 以上，中间设置有淋水装置，以调节板温。
型式采用四重辊式，辊数为7～15个，一般用9～l1个，太多时使矫直机太庞大。
二重式的横向刚度太差，早已不采用。
钢板矫直时串过矫直辊之间经多次反复进行弯曲变形，以消除瓢曲，同时要达到钢板残余应力非常小，内外分布均匀的目标。
一台完整的中厚板辊式矫直机应由机架，上下横梁，上下矫直辊装置，上下支撑辊装置、引料辊装置、压下机构、弯辊装置、倾斜机构、换辊装置、检测系统、安全装置、除铁皮与冷却系统，传动装置、电动机及走台等所组成。
冷矫直机用于热矫未矫平直或热矫后产生不平直的个别钢板。
在冷状态下进行矫直，矫直力比热矫直大。
型式与热矫直机基本相同，但辊数比热矫少2根以上。
布置一般在剪切线或热处理线后面，不会直接影响到轧机生产，矫速比热矫低，一般为2O～60m／min，最低达10m／min，最高达90m／min。
冷矫钢板最大厚度为3O～40mm，在热处理线上有达到50mm，太厚时，辊式矫直机冷矫已有困难，只好求助于压平机。
冷轧带钢拉伸弯曲矫直机传动系统分析
实际使用中 ,该设备出现以下主要问题 : 1) 后张紧辊磨损较大 ,造成实际延伸率与设
定延伸率误差大 ,且张紧辊表面磨损状态各异 。 该机在实际使用中出现的缺陷如图 2所示 。图 2 (1)为入口第 1支辊辊面磨损情况 ,该辊为聚胺 酯辊面 ,直径为 1100mm ,上机使用 6 个月之后 , 经下机实测 ,辊子半径平均减少量为 2mm 左右 , 辊面粗糙度测量为 Ra2 以上 ;图 2 ( 2 )为入口第 2支辊辊面磨损情况 ,辊面条件以及使用时间 一样 ,经下机 实测 , 该辊 的半 径平均 减少 量 为 3. 2mm , 辊 面 很 光 滑 , 粗 糙 度 很 小 , 为 R a 0. 1 左右 。
因此 ,设计时需估计可能产生的外界激振频 率和生产中对设备的具体要求 , 根据以上的分 析 ,来选择合理的机构参数来减小轧机振动 ,增
强其稳定性 。
参考文献
[ 1 ]杨其俊 ,连家创 ,段振勇. 冷带轧机振动状态下的轧制 理论模型. 重型机械 , 1995 (6)
[ 2 ]段吉安 ,钟掘. 高速轧机工作界面的负阻尼特性. 中南 工业大学学报 , 2002, 33 (4)
唐成龙 :冷轧带钢拉伸弯曲矫直机传动系统分析
2006年 4月第 2期
矫机在传动系统中仅布置 2台电机 ,辊组间无调 速手段 ,显然不合理 。从图 2 ( 1 ) 、( 2 )的情况说 明 ,主导辊存在着明显的打滑现象 ,即入口辊组 间存在着速度差 , 同时辊子的力矩分配也不一 样 。相反 , 1420拉矫机张力辊传动链中布置了 4 台电机 。前后辊组间各布置了一台电机 。而且 电机控制为闭环控制 ,通过悬挂齿轮箱下的力矩 传感器的实测值输入到控制模块来调整力矩电 机的转速 ,从而通过调整速度差来达到负载合理 分配的目的 。另外 , 1550电镀锌机组拉矫机的机 械配置虽然比较完备 ,但使用一段时间后拉矫机 出现横向振动纹 ,这与力矩电机的开环控制不无 关系 ,不能实现力矩的平均分配 。因此在配置拉 矫设备时 ,一定要充分注意这一点 。
10CR8BW十辊钢管矫直机的结构特点及分析
10CR8BW十辊钢管矫直机的结构特点及分析熊杰1,徐勇1,程先华1,樊建成2,潘孝礼2(1.上海交通大学,上海200030;2.宝钢股份公司钢管分公司,上海201900)摘要:宝钢钢管分公司引进的十辊钢管矫直机是世界上最先进的钢管矫直机之一。
文章从矫直机结构的角度,分析了该十辊钢管矫直机的结构特点,指出其不足之处;将十辊矫直机与以往的六辊矫直机进行了比较,十辊矫直机在生产效率、产品质量等方面具有许多新特点。
关键词:钢管;矫直机;结构特点;COMPASS中图分类号:TG33312+3文献标识码:B文章编号:1008-0716(2002)05-0048-03Characteristics of Ten-Roll Tube StraightenerXIONG Jie XU Y ong CHENG Xian-hua(Shanghai Jiaotong University,Shanghai China,200030)FAN Jian-cheng PAN Xiao-li(Baosteel Steel Tube Subcompany,Shanghai C hina,201900)Abstract:The ten-roll tube straightener imported by Baosteel is one of the most advanced tube straighteners.Its characteristics are analyzed from the structure angle and the deficiencies are pointed out. By comparing with the old six roll tube strainghtener,the ten-roll one processes many new characteristics in terms of productivity and quality.Key Words:Tube;Straightener;Charac teristics;COMPASS宝钢钢管分公司最近投产了一条多功能高压锅炉管生产流水线,是世界最先进的高压锅炉管生产线之一。
矫直机矫直部分说明书
非标角钢冷轧矫直机(矫直部分)摘要矫直机是轧制车间必不可少的重要设备，而且广泛用于轧材作坯料的各种车间，如汽车、船舶制造厂等。
矫直机矫直钢板时,由于长度方向发生塑性变形,导致钢板与矫直辊速度差可到达3%,因而产生附加扭矩。
以往的整体传动易导致接轴和齿轮损坏,同时当矫直辊与钢板产生速差时,钢板打滑现象会损伤外表,为了防止这些现象的发生,矫直辊尽量采用单独传动或分组传动,同时还可用于控制张力。
本文首先通过对矫直原理的学习了解，通过大量计算确定矫直辊数目。
然后根据工件的形状确定辊形进而来对整个矫直辊结构进行设计。
其次就是动力传动和引导装置的设计。
考虑到传统与现代的设计思想，本课题采用矫直辊在矫直机平台上，均匀而且独立分布。
通过这种设计，它不仅使矫直辊能够单独传动，而且能够通过改变各个矫直辊间的距离随时变身成现代主流的异辊距矫直机。
关键词：矫直机，异辊距，矫直辊，扭矩NON-STANDARD ANGLE IRON COLDSTRAIGHTENING MACHINEABSTRACTStraightening machine is important and indispensable equipment in rolling workshop, and it is also used in a variety of workshops rolled to billets,Such as automotive, ship manufacturing, etc..When straightener is used to Straighten plates, due to length of the plastic ,its deformation is occurred, resulting in the velocity difference between steel plate and straightening rolls, just like the 3% rate,thereby creating additional torque. The overall drive past easily leads to damage between axis and gear.At the same time when the speed of straightening rollers and steel production is different, the steel skidding may damage the surface, in order to avoid the occurrence of these phenomena, straightening roll as far as possible use separate drive or group drive ,at the same time it can also be used to control the tension.Firstly, through the understanding and learning of the principle of straightening, the number of the straightening rollers are determined by a large number of calculations. Then according to the shape of the workpiece , the contour of the straightening roller and the entire design of the structure of straightening roller is determined. The second is the design of the power transmission and guide devices.Taking into account the traditional and modern design, this issue puts the straightening roller into straightening machine platform with uniform and independent distribution. In this design, it not only make the separate drive of straightening rollers possible, but also to transform into modern mainstream straightener by changing the distance between each straightening roller at any time.KEY WORDS: Straightening machine, different from the roll, straighteningrolle前言 (1)第1章绪论 (2)§1.1 矫直的定义 (2)§1.2 矫直技术的发展及现状 (3)§1.3 矫直机的发展及现状 (4)§1.4 平行辊矫直法的简介 (5)第2章矫直部分的设计 (6)§2.1矫直辊数确实立 (6)§2.1.1 矫直辊数与钢板厚度的关系 (6)§2.1.2 矫直的理论计算 (7)§2.2 矫直辊的结构设计 (10)§2.2.1 矫直辊径与辊距确实定 (10)§2.2.2 矫直辊上下两辊中心距地确定 (11)§2.2.3 矫直辊的整体设计 (12)§2.3 矫直辊的整体强度校核 (12)§2.3.1 矫直辊主要参数 (12)§2.3.2 矫直辊主动轴的强度校核 (13)§2.4 本章小结 (15)第3章主传动部分的设计 (16)§3.1传动的结构设计 (16)§3.2 传动部分的强度校核 (18)§3.3 本章小结 (21)第4章轧制部件的设计 (22)§4.1轧制部件的设计 (22)§4.2 轧辊轴的强度校核 (23)§5.3本章小结 (25)第 5 章进料部件、皮带轮的设计 (16)§5.1 进料部件的设计 (26)§5.2皮带轮的设计 (26)§5.3本章小结 (25)第6章总结.......................... 错误!未定义书签。
强力矫直机介绍
案例分析
• 一、问题现象 • 近期以来，强力矫直机经常出现空载自动爬行时，速度自动变为
零，主机停止运营旳情况，操作人员再次复位后系统恢复正常，为生 产操作带来了不便，在一定程度上影响了生产节奏。 • 二、事件原因分析 • 经过多方面努力派查，先后排除了油气故障、物料跟踪错误旳原因后， 终于查找出矫直机空载自动爬行时速度变为零旳根本原因是：矫直机 旳空载爬行扭矩超出设定范围。系统控制程序中设定：在CMD5、 CMD6同步没有信号（也就是说没有钢板爬行旳时候），假如扭矩不 小于350（N/M）时，矫直机主机速度变为零。系统扭矩旳计算为: • T=9550 * P/n，其中：T为扭矩，P为电机旳输出功率（KW），n是 转速。当转速设定好后，转速n是一种不变化旳数值，而变化旳就只 有输出功率P，输出功率旳变化是根据负载旳变化而变化旳，空载爬 行时负载变大旳原因很可能是辊系轴承已经损坏或其他外界原因，使 空载爬行时负载变大，当扭矩超出350（N/M）时，速度变为零，主 机停止运营。
齿轮润滑系统
确保润滑油在齿轮减速机和小齿轮座中循环。 • Level 1PLC控制润滑设备： • 油加热 • 油位观察 • 压力观察 • 开启\停止泵 HMI上有专用显示屏，操作人员可控制和观察润滑
设备 泵 : 2个在用，1个备用
干油系统
• 该润滑系统为设备集中供给干油，自动润 滑。尤其是矫直辊轴承要用该系统润滑。
制停机）并迅速停止液压HGC缸。 • 液压室区：每个入口1个按钮（共2个）停止全部旳泵。 • 蘑菇形按钮配有2个常闭（NC）接点，压下后被栓住。开栓经过转动
按钮（无按键）完毕。 • 一种接点连接到Level 1PLC控制设备，另一种接到MCC内旳安全继
矫直机机架和工作辊和校核说明
摘要轧件在加热、轧制、热处理及各种精整等工序加工过程中，由于塑性变形不均、加热和冷却不均、剪切以及运输和堆放等原因，必然产生不同程度的弯曲、瓢曲、浪形、镰弯和歪扭的塑性变形，或内部产生残余应力，这在成为合格的产品之前，都必须采用矫正机进行矫正加工，矫正轧件形状和消除内应力。
所以，矫正机是轧制车间和精整线上必不可少的重要设备，而且也广泛用于以轧材做坯料的各种车间。
本次设计主要通过分析矫直机机架和下辊装配的设计，从而对矫正机的结构进行了简单的设计。
设计中，通过参考现有矫正机的文献资料，确定设计的思路与方案。
综合考虑本次设计的技术要求，利用材料力学的基本知识，并采用基本的力学模型进行设计计算。
同时参考轧机机架的强度计算和校核方法，对矫直机机架和工作辊进行了设计和校核。
关键词：矫正机；机架；下辊；AbstractRolling in the process of heating, rolling, heat treatment and finishing processes, due to the uneven plastic deformation, heating and cooling uneven shear as well as transport and stacking, and other reasons, will inevitably produce different degrees of bending, buckling , the plastic deformation of the wave-shaped, sickle bent and contorted, or internally generated residual stress, before becoming a qualified products must be straightening machine correction processing, correction of rolling shape and the elimination of internal stress. Therefore, the straightening machine is essential for rolling workshop and finishing line equipment, but also widely used in a variety of workshops to roll billets.The design by analysis of the rack of The straightening machine and the assemble of the lower roll. During the design, I refer to the straightening machine;’s existing literature to determine the design ideas and programs. Considering the technical requirements of the design, the use of basic knowledge of mechanics of materials, and basic mechanical model of the design calculations.Meanwhile,I refer to the strength calculation and examination of the rolling mill’s rack and do the design and examination of the rack of the rolling mill.Key words: The straightening machine; rack; lower roller.目录1 绪论 (3)1.1 轧钢生产的国内外发展情况 (3)1.1.1 轧钢生产及产品种类 (3)1.1.2 轧机的分类 (4)1.2 矫直机在轧钢机中的作用和分类 (4)1.2.1 矫直机的作用 (4)1.2.2 矫直机的分类、工作原理及特点 (4)1.3 辊式矫直机的工作原理 (5)1.4 辊式矫正机的发展趋势 (6)1.5 技术经济性分析 (6)1.5.1 技术经济评价的涵义 (6)1.5.2 经济评价在工程机械中的重要性 (7)1.5.3 课题选择 (7)1.5.4 摸清课题要求 (7)2 总体方案设计 (8)2.1 矫正机的调整形式 (8)2.2 辊式矫正机的矫正方案 (8)2.3 支承辊的布置形式 (8)2.4 矫正机的机座形式 (9)2.5 工作辊的材质 (9)2.6 传动系统的形式 (9)2.7 矫直辊列的布置形式与驱动形式 (10)3 矫正机参数的计算 (10)3.1 17辊矫直机主要设计参数 (10)3.2 辊式矫直机基本参数的确定 (11)3.2.1 辊距t (11)3.2.2 辊径D (12)3.2.3 辊身长度L (12)3.2.4 辊数n (12)3.2.5 矫直速度v (12)3.3 矫正机力能参数的计算 (13)3.4 矫直力矩的计算 (14)3.5 矫直功率的计算 (15)3.6 电动机的选择 (16)4 机架的设计与校核 (17)4.1 机架的形式及结构尺寸 (17)4.1.1 机架的形式 (17)4.1.2 机架的结构尺寸 (18)4.2 机架的强度计算 (21)4.2.1 几点假设 (21)4.2.2 求静不定力T (22)4.2.3 机架和横梁的强度校核 (25)5 工作辊和支承辊设计及强度校核 (27)5.1 支承辊布置形式 (27)5.2 工作辊的强度校核 (27)6 压下装置的校核计算 (28)6.1 压下电动机的过载校核计算 (28)6.2 压下螺丝及压下螺母的强度校核计算 (29)6.2.1 压下螺母挤压应力校核 (29)6.2.2 机架与螺母端面间挤压应力校核 (30)7 参考文献 (30)8 致谢 (32)9 附： (33)本科毕业设计资料清单 (33)1 绪论1.1 轧钢生产的国内外发展情况1.1.1 轧钢生产及产品种类在20世纪末，世界轧钢技术发展迅速。
矫直机的认知
目录绪论 (2)矫直机类型 (2)辊式矫直机 (4)拉伸弯曲矫直机 (8)绪论在轧制生产中由于温度不均、变形不均及轧后冷却不均和其他因素影响，致使轧制出来的产品常常出现弯曲等缺陷。
为此，轧后钢材必须经过矫正，已达到国家规定的质量标准，矫正钢材所需要的矫直设备就称之为矫直机。
矫直机是对金属型材、棒材、管材、线材等进行矫直的设备。
矫直机通过矫直辊对棒材等进行挤压使其改变直线度。
一、矫直机类型所谓矫直简要的说就是使钢材弯曲部位承受相当大的反向弯曲或拉伸，使该部位产生一定的弹塑性变形，当外力去除后，钢材经过弹性回复，然后达到平直。
由于施加钢材反向弯曲或拉伸的方式不同以及结构上的不同二有不同类型的矫直机。
主要分：压力矫直机、辊式矫直机、管棒材矫直机、张力矫直机（拉伸矫直机）和拉伸弯曲矫直机等类型。
（1）压力矫直机压力矫直机分为立式和卧式两种工作原理：钢材位于活动压头和固定支点之间，利用一次反弯的方法进行矫直。
缺点：该矫直机的主要缺点是操作复杂且生产率低故较少应用。
使用方法;该矫直机设在大型轨梁车间置于辊式矫直机之后，对大型钢材或钢轨补充矫正。
（2）辊式矫直机结构组成：辊式矫直机是由上、下两排相互交错排列的矫正辊、机架和传动装置等部件所组成。
工作原理：被矫钢材通过排列号的辊子，利用多次反复弯曲而得到矫直。
应用: 辊式矫直机主要用于矫正板带钢和型钢等。
优点：该种矫直机生产率高且易于实现机械化，得到广泛应用。
（3）管棒矫直机工作原理：管棒矫直机也是利用多次反复弯曲而使被矫钢材获得弯平直。
（4）拉伸矫直机当较薄板在辊式矫直机上难以较正时，常采用拉伸矫直机进行矫正。
这种矫直机也称张力矫直机。
工作原理：矫正时是由两个钳口固定不动，另一个钳口是可动的，通过移动钳口对金属施加超过材料屈服限的拉力，使之产生塑性延伸，从而将板材矫直。
这种方法因系单张矫正，生产率低。
此外，端部会造成较大的废料头，故金属损耗较大。
（5）拉伸弯曲矫直机拉伸矫直机又称连续式拉弯矫直机，他是在连续式拉伸矫直机和辊式矫直机的基础上发展起来的，它综合了两者的特点而形成了一个新型矫直机。
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UN GERER矫直机的结构与特点李怀广(上海宝山钢铁集团公司冷轧部,201900) 【摘要】 介绍宝钢冷轧机组中UNGERER矫直机主要参数的选择,详述该矫直机的结构及其特点,并在工艺方面的重要改进。
【关键词】 辊式矫直机 参数设定 结构特点 辊盒设计THE STRUCTURE OF UNGERER LEVE LER AN D ITS CHARACTERISTICLi Huaiguang(Shanghai Baosteel G roup C orp.) 【Abstract】 The selecting of main technical parameters for UNGERER leveler in cold rolling mills in Baosteel was introduced,especially,the structure of UNGERER leveler and its characteristic.The im provement in the technical process was described. 【K ey Words】 R oll T ype Leveler,Parameter Setting,S tructural Feature,Design of R oll C ontainer1 概 述轧件在轧制、冷却和运输过程中,由于各种原因往往产生形状缺陷,例如波浪弯和瓢曲等,因此我们必须用矫直机来矫直带钢,以获得平直光滑的带钢。
本文意图介绍一种由宝钢引进的新型辊式矫直机—UNGERER矫直机。
该矫直机自动化程度高,在宝钢运行了近4年,运行状况良好,而且极大地改善了钢板的板形和表面质量,并且减少了设备的维护和换辊时间,为宝钢生产高质量的“05”板提供了可靠的设备条件。
根据矫直理论,带材是在辊式矫直机中经过交错排列矫直辊的多次反向弯曲,使原始曲率的不均匀度逐渐减少,进而矫平。
引进的UNGERER矫直机采用大变形矫平方法,带材在矫直机内经过几次剧烈的反弯,消除原始曲率的不平度,形成单值曲率,然后,按照单值曲率进行矫平。
过去矫直机都放在飞剪后面,虽可减少电气方面的速度匹配问题,但给矫直机和矫直质量都带来不少问题。
UNGERER矫直机则放在飞剪前面,形成连续矫直,这样减少了钢板对矫直机的冲击,且可避免钢板头部表面的缺陷。
当然,这样的布置对矫直机与机组其他部分的速度匹配要求更为严格。
2 UNGERER矫直机参数辊式矫直机的主要参数包括矫直辊辊距t、辊径D、辊数n、辊身长度L和矫直速度V0。
在选定辊距时,既要满足矫正最小板厚的质量要求,又要满足矫正最大板厚时矫直辊具有足够的强度。
假定D=0195t,接触应力不大于2σs,按接触强度导出的许用最小辊距tmin的公式为:t min=0143h maxEσs根据轧制钢种可知最大板厚hmax=315mm,E =210×109N/m2,σs=280×109N/m2,因此t min= 4113mm该辊距保证了矫直辊能承受的最大接触应力。
保证最小板厚的板材得到矫正的辊距公式t=12K t3Eh minK f3σsK t3—第3矫直辊的压下系数K f3—第3矫直辊下的弹塑性弯曲桡度系数h min—最小板厚第23卷 第2期上 海 金 属V ol123,N o12 29 2001年3月SH ANGH AI MET A LS M arch,2001根据生产实际h min =015mm ,查手册得K f3=21036,K t3=01025,代入诸值得到t =55126mm保证轧件的最大辊矩t max =0135h min Eσs将数据代入可得t max =13113mm ,UNGERER 矫直机选择的辊距为t =58mm 。
根据辊距t 计算出辊径D :D =(0185～0195)t =4913～5511UNGERER 矫直机的辊径取为55mm 。
辊数n 与板材的宽厚比b/h 有关,宽厚比愈大,板材的不平直缺陷愈明显,需要较多的反复弯曲才能保证矫正质量。
宽厚比愈大。
按矫正质量的要求,其辊距小为好,但辊距太小辊子强度将不能满足要求,因此只有通过增加辊数来保证矫正质量,综合诸因素,UNGERER 矫直机选择的是23辊。
矫直辊辊身长度L 取决于最大板宽,一般按L =b max +(100～300)mm 来选用。
矫直机的速度与轧机机组速度相匹配,V max =120m/min 。
3 UNGERER 矫直机的结构UNGERER 矫直机在总体结构上可以分为提升机构、倾斜机构、传动机构、润滑系统、清洗装置、辊盒、支承机构等几部分。
结构示意见图1。
图1 UNGERER 矫直机结构示意311 辊盒UNGERER 矫直机辊盒设计有其独特的一面,为了满足快速换辊需要,支承辊、中间辊、工作辊都封装在一个可以快速更换的辊盒内,使更换矫直辊更加方便快捷。
辊盒的基本构造如图2。
辊盒作为一个封装整体从快换辊架上,由轮子5支承推入矫直机内,上部由螺栓7将辊盒固定,下部由支承垫窝6将辊盒固定,中间通过偏心垫块8将矫直机前后固定,但偏心垫块8是一个大半圆铜块,辊盒可以在矫直机内上下运动,前后的运动通过矫直机机架上的锁紧机构将前后运动限死。
为增大工作辊的支承刚度,在支承辊和工作图2 矫直机辊盒示意辊中间增加了一些中间辊。
考虑到工作辊上会粘上钢板表面的污物,根据斯诺兹公司生产矫直机3 上 海 金 属第23卷的经验,在中间辊上车出对称的左右旋螺纹,以利于污物排出。
中间辊的增加使得在矫直辊的头尾必须安装偏心支承辊,偏心支承辊可以在一定偏心量下调节,以适应工作辊、中间辊和支承辊的磨损和磨削。
UNGERER矫直机的工作辊排列属于单倾斜辊列,23根工作辊,可用于矫正较薄钢板。
在连续矫直过程中,可以对下部9排支承辊进行单独调节,因此可以针对钢板不同部位的钢板瓢曲进行不同程度的矫直,使得钢板在矫直后各部分内应力趋于一致,钢板更加平直。
为了避免工作辊因支承辊上升高度不同而造成损伤,所以支承辊必须可以在一定范围内进行横向自位调整,如图3所示。
图3 支承辊横向自位调整示意 UNGERER 矫直机的支承辊两边进行了圆弧倒角,以免对工作辊造成损伤,支承辊两端的密封减少了污物可能对支承辊轴承造成的损坏。
在支承辊内有轴向推力轴承和滚针轴承,使支承辊可以承受轴向力和压力,另外,每个下部支承辊有一对可以使支承辊架整体横向和纵向倾斜的自适位的顶部支承,所以九个下部支承辊在不同高度调节时不会对工作辊造成损伤。
上部9排支承辊用螺栓固定在矫直机横轭上,矫直辊修磨过后,根据矫直辊修磨表格,在上排支承辊处加上从表格查取的相应垫片,以保持上排矫直辊在调零之后的正确位置。
上排支承辊、中间辊和矫直辊通过辊盒两边的轴承座上的螺栓与矫直机横轭相连,以保证矫直辊可以上下、倾斜调整。
矫直机的支承辊材料是16MnCr5钢,具有良好的塑性、韧性。
表面渗碳2mm ,硬度HRC60±2,具有较高的耐磨性和良好的韧性。
中间辊使用高碳合金钢115CrV3,具有良好的硬度和耐磨性。
热处理硬度HRC60±2,经过热处理的中间辊增大了接触应力强度,减少支承辊在工作辊上产生辊印。
工作辊50CrV4材质具有良好的工艺性能,其淬透性好,过热敏感性小,回火稳定性高,经过适当的热处理后,有良好的综合力学性能,静强度和疲劳强度都相当好。
矫直机的工作辊在受力方面主要承受带钢进行弹塑变形时的压力,另外还承受由于带钢不同部位瓢曲,下支承辊进行不同高度调整时所产生的横向力,所以在结构方面工作辊支承不仅可以承受压力而且也可以承受横向力。
由于结构空间的限制UNGERER 矫直机工作辊采用了双列滚针轴承和两个背靠背的轴向推力轴承,为防止杂物进入轴承,在轴承两边都用油封进行了密封。
312 矫直机调整机构矫直机调整分为三部分:压下装置、倾斜装置和下支承辊升降机构。
UNGERER 矫直机压下装置采用集中驱动系统,通过齿轮电机传动涡轮涡杆系统,通过涡轮涡杆传动到一个带花键的螺杆,螺杆在涡轮中心滑动,铜制螺母安装在机架内,螺杆用螺栓连接在横轭上,由此带动上支承辊的上下移动。
矫直机倾斜装置是通过齿轮电机带动一个在本体安装的偏心装置,从而带动横轭前后摆动,横轭的支承点通过一个连接杆安装在机架上,这样上矫直辊就可以根据需要进行倾斜调整。
通过电机后的码盘进行记数,就可以在操作屏幕上读出倾斜角度。
但该矫直机也有一个非常大的遗憾,就是矫直机不能进行左右调整,因此有时带钢在跑偏时就很难进行调整。
矫直机的下支承辊升降装置是这样的:由九个带码盘的电机驱动涡轮涡杆,通过涡轮涡杆机构再驱动两对螺杆机构,电机分别布置在矫直机左右,一边四个,一边五个,即一边有四个驱动轴的螺杆机构,另一边有五个驱动轴的螺杆机构,中间通过接手相连,该接手有快速脱开装置,方便了安装与维修。
在螺杆机构内装有一个中空的涡轮涡杆,涡轮涡杆内有一个带有滑键的螺杆,这样通过驱动轴带动螺杆机构内的涡轮涡杆机构再驱动螺杆上升或下降。
从而实现了矫直机的下支承辊和工作13第2期李怀广:UNGERER 矫直机的结构与特点 辊的上升或下降。
313 矫直机主传动如图1所示由电机带动一个过桥减速机驱动一个长轴式的联轴器,再驱动23个轴的分配齿轮箱,最后通过特制的万向接手传递到工作辊。
分配齿轮箱采用循环油浴润滑。
为了实现快速换辊,UNGERER 矫直机采用了特制的万向接手,如图4所示我们可以看到该矫直机的万向接手与我们见到的其它矫直机的万向接手不同,为了方便快速更换矫直辊,图4的接手没有伸缩装置和十字铰接,代之以轴头2、3之间以特制的两个弧度的扇形凸起相铰接,为减少中间部位的相互摩擦,在3的轴头中部镶了一个钢球。
轴头3通过键4与万向轴本体5相连,同样4、3、2、1顺序连接后与分配齿轮箱相连。
我们知道,分配齿轮箱的轴头与矫直机工作辊轴头并不等距,并且矫直机工作辊交错排列,因此,矫直机的万向接手的夹角不尽相同,但矫直机万向接手本体5是一样的,为弥补角度不同造成的长度差异和速度变化,23个万向接手的垫片1的厚度都不相同,轴头2、3的角度也不一样。
该矫直机的万向接手润滑采用喷淋循环润滑,减少了摩擦加快了散热。
图4 特制的万向接手示意1—垫片,2—矫直辊轴头,3—接手轴头,4—键,5—万向接手本体314 快速换辊装置UNGERER 矫直机最大的特点就是能够快速更换辊盒,这一特点大大节约了换辊时间,提高了机组作业率,如图5所示,它主要由托架2通过销子3与辊盒相连,托架2可以用特制扳手使之前后移动,在将辊盒从矫直机内拉出一小段距离后,我们就可以手动拉出辊盒,在辊盒上有两排滚轮由两个可以翻动的支承面来支承辊盒,拉图5 快速更换辊盒示意1—换辊装置本体,2—拉辊机构托架,3—销子,4—矫直机本体,5—固定销出的辊盒整体放在辊架1上,而整个辊架1可以连同辊盒一起吊出,然后再吊装新的辊盒。