轧钢机拆装及结构分析

轧钢机拆装及结构分析实验指导书

实验名称：轧钢机拆装及结构分析

实验项目性质：综合型

所涉及课程：金属塑性成型原理、塑性成型概论、压力加工原理及金属材料锻压、冲、挤、拉、弯综合实践

计划学时：4学时

一、实验目的

了解轧钢机械的结构和工作原理。

二、实验内容

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。

1.2 轧辊的结构和参数

1.2.1 分类

有槽轧辊／平轧辊／特殊轧辊。

1.2.2 轧辊的结构

图 1.1.1 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

②辊身长度

③辊颈尺寸

④辊头尺寸

根据连接轴的型式确定。

1.4.2 型钢轧辊的强度效核

图.1.3 轧辊的受力及内力图

1.4.5 轧辊几种典型的断裂形式（见表

2.1.7)

表.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

2.1 轧辊调整装置的作用和分类

2.1.1 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。

2.1.2 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。

2.4 轧辊平衡装置

2.4.1 轧辊平衡装置的作用

①消除间隙（压下螺丝与螺母间、压下螺丝与止推垫间、工作辊与支持辊辊面间、轴承与辊颈间配合间隙，改善轧件的咬入条件；

②提升轧辊与压下装置共同完成辊缝的调整；

③保证四辊板带轧机工作辊与支持辊间的摩擦条件，避免打滑。

3 轧钢机机架

3.1 概述

①机架是轧钢机工作机座中最大的部件；

②机架承受轴承座传来的全部轧制压力，应有足够的强度和刚度；

③机架由两块牌坊＋连接梁组成。

3.2 机架的结构型式与其主要参数

3.2.1 机架的结构型式

⑴闭式机架（见图1.4.1)

图1.4.1 1700 热轧带钢连轧机经轧机座机架

1-轨座；2、12-机架；3、10、13-螺栓；4-支撑辊换辊小车；5-横梁；

6、8-键；7-滑板；9-箱形横梁；11-支撑辊轴向压板；14-测压头；15-下横梁

整体封闭式框架，整体铸造或电熔渣焊成，强度、刚度大；换辊从非传动侧轴向抽出。

⑵开式机架

上盖＋u形架组成；开式机架一螺栓连接，强度、刚性差；半开式机架一斜锲连接，刚度、强度介于闭口与开口机架之间；预应力机架一液压螺母锁紧拉杆，连接上下半牌坊刚度较好。

⑶无牌坊短应力线轧机

3.2.2 主要参数

⑴窗口尺寸 HxB

①窗口高度 H

②窗口宽度B

闭口机架；开口机架。 ⑵立柱尺寸

①断面形状：工字形、矩形、方形； ②断面尺寸与机架强度、刚度有关 4 连接轴与联轴节 4.1 连接轴的类型与用途

表 1.6.1轧钢机连接轴的类型和用途

5.1 主减速器

⑴特点

①中心距A —一级1 000～2400，速比i=7～8；二级 2 000～2 400，速比i>7～ 8, 接触强度硬齿面，A 2/A 1=1.3～1.5，接触强度一致。 ②人字齿—保证轧制过程中运动和载荷传递平稳，利于产品表面

质量及承受较大的扭矩，

3525-=β、端面模数 Mn=8～45 。

③结构设计时应注意齿轮的转向、齿轮的配置及齿轮的出轴方向。