第4章 轧辊调整装置-1

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1)工作时,要求上轧辊快速、大行程、频繁地调 整;
2)轧辊调整时,不带轧制负荷,即不“带钢”压 下。
为适应上述特点,对压下装置要求是:
1)采用惯性小的传动系统,以便频繁地启动、制 动;
2)有较高的传动效率和工作可靠性;
3)必需有克服压下螺丝阻塞事故(“坐辊”或卡钢) 的措施。
图4-8(P118页)是国产1700热连轧四辊可逆 式粗轧机压下装置传动示意图。其压下速度为 19.6~39.2mm/s;
§4.2.3下辊手动调整装置(压上装置)
在中辊固定的三辊型钢轧机上,下辊调整装 置的作用与上辊调整装置的作用相同,都是为 了调整辊缝。常见的结构有压上螺丝式和斜楔 式。
压上螺丝大多采用圆柱齿轮传动(图4-2) (P114页),在调整量要求严格的线材轧机上, 也采用蜗轮蜗杆机构。压上螺丝式调整机构的 优点是调整量大,但因处于轧机底部,易受水 与氧化铁皮的浸蚀,需有较好的密封、防护措 施。
近年来,为了提高带钢的厚度精度,开始 使用“液压压下”技术。即用伺服阀控制压下 液压缸,在轧制过程中迅速调整辊缝(可调整 上辊也可调整下辊),以消除板厚误差。由于 使用“液压压下”技术后可以控制板带轧机的 当量刚度,从而使板带轧机的自动化进入了一 个新阶段。
下辊调整装置用在板带轧机和三辊型钢轧 机上,有手动的也有电动的。其作用是使轧辊 对准轧制线。
图4-2是650型钢轧机机座和压下装置结构示意图。(P114页)
§4.2.2 中辊手动调整装置
三辊型钢轧机的中辊是固定的。中辊 调整装置只是按照轴承衬的磨损程度调整 轴承的上瓦座,保证辊颈与轴承衬之间的 合适间隙。由于这一调整量较小,故常用 斜楔机构。典型的结构是用斜楔压紧“H” 形瓦座的方式(图4-2) (P114页)。这种 结构换辊方便,使用较广。
在正常情况下,两个压下螺丝需要同步运转。 此时,差动机构的电动机不动,差动轮系起联轴节 作用。在两台电动机开动时,两个蜗杆同步反向旋 转,压下螺丝同步运动。这时压下螺丝的运动速度 是v1=20~40 mm/s。
在一侧压下螺丝需要单独调整时,可将另 一侧电动机制动,开动差动机构电动机,此时, 压下螺丝的运动速度为v2=1.1 mm/s
采用差动机构可以克服电磁联轴节在大负 荷时容易打滑的缺点,更主要的是可以用它处 理压下螺丝的阻塞事故。这些优点补偿了其设 备较复杂,造价较高的缺点。
图4-10(P120页)是1300初轧机压下装置 示意图。压下驱动电机1通过圆柱齿轮减速箱2、 蜗轮蜗杆副17、18驱动对应的压下螺丝,完成压 下动作。液动离合器3的开合使左右压下螺丝实 现单独或同步压下。低速驱动用电机8通过二级 蜗轮副将运动传递给蜗轮6。蜗轮6的轮缘带有离 合器,空套于轴5上。液动离合器9将蜗轮6的运 动传递至轴5。此低速传动链的作用是克服压下 螺丝的阻塞事故,保证轧机正常工作。
1)轧辊调整量较小。上辊提升高度一般为100~200mm,在 换辊操作时,最大行程也只有200~300mm。在轧制过程中, 轧辊的调整行程更小,最大10~25mm,最小时只有几个um。
2) 调整精度高。目前,热轧宽带钢的纵向厚度差已提高到 ±O.025~±0.05mm,有的甚至达到±0.015mm(冷轧带钢 的公差范围更小)。压下装置的调整精度应在厚度公差范 围以内。
目前,主要采用的是第三、第四种方式。 图4-2是650型钢轧机机座和压下装置结构示意图。 (P114页)
4.4 轧辊电动压下装置
电动压下是最常使用的上辊调整装置,通常 包括:电动机、减速机、制动器、压下螺丝、 压下螺母、压下位置指示器、球面垫块和测压 仪等部件。在可逆式板轧机的压下装置中,有 的还安装有压下螺丝回松机构,以处理卡钢事 故。
第4章 轧辊调整装置
4.1 轧辊调整装置的用途和类型 4.2 压下装置的基本结构形式 4.3 轧辊手动压下装置 4.4 轧辊电动压下装置 4.5 轧辊液压压下装置 4.6 轧辊平衡装置 4.7 轧辊轴向调整装置
4.1 轧辊调整装置的用途和类型
§4.1.1轧辊调整装置的作用
1) 调整轧辊水平位置(调整辊缝),以保证轧件按 给定的压下量轧出所要求的断面尺寸。尤其在初 轧机、板坯轧机、万能轧机上,几乎每轧一道都 需调整轧辊辊缝;
压下装置的结构与轧辊的移动距离、压下 速度和动作频率等有密切关系。按照压下速度, 电动压下装置可分为快速压下装置ຫໍສະໝຸດ Baidu用在可逆 式热轧机上)和板带轧机压下装置两大类。
§4.4.1快速电动压下装置
1、工艺特点与结构形式
习惯上把不“带钢”压下的压下装置(一般其压 下速度大于1mm/s)称为快速压下装置。这种压下装 置多用在可逆式热轧机上,如初轧机、板坯轧机、 中厚板轧机、连轧机组的可逆式粗轧机等。可逆式 热轧机的工艺特点是:
中辊调整装置用在三辊轧机上。在中辊固定 的轧机上、中辊用斜楔手动微调。在下辊固定 的轧机上(如三辊劳特轧机),中辊交替地压向 上辊和下辊。其传动方式有电动、液压及升 降台联动等多种形式。
立辊调整装置设置在立辊的两侧,用来调整 立辊之间的距离,一般都是电动的。其结构与 电动压下类似。
4.2 压下装置的基本结构形式
目前,防止螺丝自动旋松的 主要办法是加大螺丝的摩擦阻力 矩。这可从两方面入手,一是加 大压下螺丝止推轴颈的直径;并 且 在 球 面 铜 垫 上 开 孔 ( 图 4-12) (P122页)。加大压下螺丝阻力 矩的另一方式是适当增加螺丝直 径。在螺矩不变的条件下,增加 螺丝直径不仅能增大摩擦阻力矩, 而且还有减小螺纹升角、增强自 锁性的作用。
3) 经常的工作制度是“频繁的带钢压下”。在轧制过程中, 为消除带钢的厚度不均匀和保证轧制精度,压下装置必须 随时在轧制负荷下调整辊缝,也就是“带钢压下”。此外, 为了消除机座弹性变形的影响,在开轧前,对轧辊进行零 位调整时,也需要进行工作辊预压靠操作。这些都说明, 板带轧机的压下装置应按照带钢工作负荷调整轧辊的条件 来设计。
4) 必须动作快,灵敏度高。为在高速度下调整 轧件的局部厚差,压下装置必须动作迅速、反 应灵敏。这是板带轧机压下装置最主要的技术 特性。从压下机构本身来讲,要达到这一点, 关键在于有很小的惯性,以便使整个系统有很 大的加速度。
2、压下螺丝的阻塞事故
由于初轧机、板坯轧机和厚板轧机的电动压 下装置压下行程大、速度快、动作频繁,而且 是不带钢压下,所以常常由于操作失误、压下 量过大等原因产生卡钢、“坐辊”或压下螺丝 超限提升而发生压下螺丝无法退回的事故。这 时上辊不能移动,电机无法启动,轧机不能正 常工作。
为处理堵塞事故,很多轧机都专门设置了压下螺丝回 松机构。图4-11(P121页)是4200厚板轧机的压下螺丝 回松装置示意图。这一装置装在压下螺丝上部,便于维 修。当发生阻塞事故时,装在双臂托盘2上的两个液压柱 塞5升起,通过托盘6和压盖7将下半离合器(花键套)8提 起并与半离合器2结合。接着,两个工作缸3推动上半离 合器2的双臂回转(回转半径900mm),从而强迫压下螺丝 旋转。工作缸最大行程300mm,压下螺丝相应移动2.8mm。 液压回程缸4可使工作缸柱塞返程。如此往复几次,即可 将阻塞的螺丝松开。液压缸工作压力为20MPa。工作缸单 缸推力566kN,是按照卡钢时最大总压力67.2MN设计的 (相当于最大轧制压力的1.6倍)。这时要松动每个压下螺 丝需克服1.05MN的阻塞力矩。
应当指出,在压下传动系统中,企图用增设制 动器的办法防止压下螺丝的自动旋松,效果是不好 的。这是由于快速压下装置的传动比很小,因而制 动器起的防松作用不大。与此同时,增设制动器将 加大高速轴的飞轮力矩,反而会降低压下速度。此 外,制动器不易同步协调工作,对初轧机实现自动 化也不利。
在工艺操作中,采用合理的工艺制度,尤其是 压下制度和速度制度,例如,不采用过大的压下量 和咬入速度以及减小冲击等,对防止压下螺丝自动 旋松也是有利的。
上辊调整装置也称压下装置,它的用途最 广,安装在所有的二辊、三辊、四辊和多辊轧 机上。压下装置有手动的、电动的或液压的。 手动压下装置多用在型钢轧机上。有的小带钢 轧机也使用这种压下形式。
电动压下装置的结构形式与压下速度有密 切关系。同时,压下速度也是电动压下装置的 基本参数。各种类型轧机的压下速度见表4-1 (P112页)。
2) 调整轧辊与辊道水平面间的相互位置,在连轧 机上,还要调整各机座间轧辊的相互位置,以保 证轧线高度一致(调整下辊高度);
3) 调整轧辊轴向位置,以保证有槽轧辊对准孔型;
4) 在板带轧机上要调整轧辊辊型,其目的是减小 板带材的横向厚度差并控制板形。
§4.1.2轧辊调整装置的类型
根据各类轧机的工艺要求,调整装置可分 为:上辊调整装置、下辊调整装置、中辊调整 装置、立辊调整装置和特殊轧机的调整装置。
快速压下装置的自动旋松问题,有的工厂目前 尚未很好解决。
§4.4.2 板带轧机电动压下装置
在现代化的高速轧机上,为实现带钢的厚度 自动控制,需要压下机构以很高的速度对轧辊 位置(辊缝)做微量调整。显然,称它为“慢速 压下”是不确切的。
1、板带轧机压下装置的特点
板带轧机的轧件既薄又宽又长,并且轧制 速度快,轧件精度要求高,这些工艺特征使它 的压下装置有以下特点:
3.压下螺丝的自动旋松
压下螺丝自动旋松(回松)问题主要发生在初轧 机上(当采用立式电动机压下时,问题尤为严重), 它表现为在轧制过程中,已经停止转动的压下螺 丝自动旋松,使辊缝值变动,造成轧件厚薄不均, 严重影响轧件质量。
压下螺丝回松的原因是:为了实现初轧机的快 速压下,压下螺丝的螺距取得较大,螺丝升角a 大于或接近螺丝、螺母间的摩擦角,加上采用圆 柱齿轮传动,故压下机构的自锁在轧制过程中容 易破坏。
这一回松装置工作时,巨大的阻塞力矩只 由工作缸和离合器承担,并不通过压下装置的 传动零件。这就使压下装置的传动零件可以按 小得多的工作载荷设计。
图4-9的1700热连轧2号粗轧机压下装置, 由于采用差动机构,可在轧辊卡紧力约10MN的 情况下,回松压下螺丝。
综上所述,在设计轧机时,考虑发生阻塞 事故时的回松措施是十分必要的。回松力可按 每个压下螺丝上最大轧制力的1.6~2.0倍考虑。
在初轧机、板坯轧机上,在轧辊重车以后,需重新对 准轧制线。下辊的位置调节主要靠改变轴承座下垫片的 厚度来实现。在现代化的带钢连轧机组中,为在换辊后 迅速调整轧制线,采用液压马达驱动的纵楔式下辊调整 机构(图4-3) (P115页)。
§4.2.4 轧辊辊缝的对称调整装置
轧辊辊缝对称调整是指轧制线固定不变, 上、下工作辊的中心线相对于轧制线同时分开 或同时靠近。图4-4(P115页)为德马克高速线 材轧机精轧机组的斜楔式摇臂调整机构。图4-5 (P116页)为意大利波米尼公司“红环”轧机 的辊缝调整机构。图4-6(P117页)为德马克公 司预精轧轧机采用的偏心套式辊缝调整机构。 图4-7(P117页)为“GY”型高刚度轧机的辊缝 调整原理图。
图4-9(P119页)是另一个厂的1700热连轧2号 四辊可逆式粗轧机的压下装置传动示意图。它的布 局也是圆柱齿轮一蜗轮副联合传动形式。
压下装置中用一个差动机构代替常用的电磁联 轴节,以保证压下螺丝的同步运转或单独调整。差 动机构蜗轮副的速比i=50,由一台直流22kw(转速 650r/min)电动机驱动。
课后作业: 1、轧辊调整装置的作用是什么? 2、轧辊调整装置的类型是什么? 3、压下装置的类型是什么?
4.3 轧辊手动压下装置
常见的手动压下装置有以下几种:(P113页) 1)斜楔调整方式(图4-1a); 2)直接转动压下螺丝的调整方式(图4-1b); 3)圆柱齿轮传动压下螺丝的调整方式(图4-1c); 4)蜗轮蜗杆传动压下螺丝的调整方式(图4—1d)。
§4.2.1上辊手动调整装置(压下装置) 常见的手动压下装置有以下几种:(P113页)
1)斜楔调整方式(图4-1a); 2)直接转动压下螺丝的调整方式(图4-1b); 3)圆柱齿轮传动压下螺丝的调整方式(图4-1c); 4)蜗轮蜗杆传动压下螺丝的调整方式(图4—1d)。
目前,主要采用的是第三、第四种方式。
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