轧钢机拆装及结构分析doc资料.docx

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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轧辊的压下装置及上辊平衡装置

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1.4.11700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

类别

特点

应用范围

梅花接轴

由四个或多个凸瓣有弧形或普通梅花头形，允许较小的倾角

最大倾角

，最大转n=400rpm，用于横列式轧机，轧辊调整距离小

万

向

接

轴

滑块式

衬板由耐磨青铜、黄铜或人工合成材料做成，允许较大的倾角，润滑条件差

最大倾角

，最大转n=1000rpm用于冷热板带轧机、钢管轧机、钢球轧机、中厚板及型线材轧机

十字头式

磨损零件少（无月牙形滑块），因滚动轴承问隙小，工作平稳，润滑条件好，传动效率高，外形尺寸大，叉头强度弱

最大倾角

，用于扭矩较小的冷热板带轧机、钢管轧机、钢球轧机、立辊及型线材轧机，伸缩性汽车接轴

弧形齿接轴

传动平稳，润滑条件好，节省有色金属，径向间隙小

最人倾角

，不适用于高转速（齿磨损大），用于板带轧机、小型及线材轧机

联合接轴

上面几种接轴的组合

5主传动中的齿轮装置

5.1主减速器

⑴特点

①中心距A—一级1000～2400，速比i=7～8；二级2000～2400，速比i>7～8,接触强度硬齿面，A2/A1=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，

、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。

⑵齿轮配置

①原则：

减小齿轮轴所受的向上跳动的合力，提高密封性及其齿轮寿命；中间过渡齿轮所受合力尽量向下，避免齿轮跳动。

②充分利用低速轴、大齿轮机联轴节的重量抵消低速轴所受向上作用力

5.2人字齿轮

⑴特点

①中心距A受辊径尺寸限制，速比i=l。

②人字齿一传递并分配扭矩，齿轮大，齿数少，Z=20～40；端面模数Mn=8～45,抗弯强度大。

③损坏形式一般是点蚀。

⑵倾翻力矩

6主电机的选择

6.1主电机类型

⑴交流同步、异步电机一中小型型钢轧机，横列式轧机、复二重现材轧机等；

⑵机械特性较软的异步交流电机一三辊开坯或二辊叠轧薄板轧机；

⑶交流变频电机一连轧机组；

⑷直流电机一连轧机组。

辅助设备

⑴辅助设备的作用、地位

⑵辅助设备分类

①改善轧件外形的设备：

矫直机、剪切机、卷取机；

②张力设备：

活套支撑器、围盘、各种传感器；

③移送设备：

辊道、冷床、推床、升降台、翻钢机、吊车、输送机等；

④表面加工设备：

酸洗、镀锌机组、打捆机、包装机；

⑤改善机械性能设备：

热处理炉、加热炉、拉伸弯曲矫直机、平整机组。

三、实验（设计）仪器设备和材料清单

轧钢机

四、实验要求

认真听取教师对轧钢机的讲解,以形成对轧钢机械的初步认识．

五、实验步骤及结果测试

先听取教师对轧钢机的讲解，自己对轧钢机一一认识．

六、考核形式

（1）本实验考核方式：

考查。

（2）成绩评定方法内容包括：

1）预习情况（20％）。

2）基本操作（40％）。

3）实验作风（包括安全卫生、仪器破损、实验室规则遵守情况等）（10％）。

4）实验报告（包括报告的完整性、图表的规范性、书写工整、实验数据和数据处理、结论正确等）（25％）。

5）创新意识（5％）。

七、实验报告要求

每一位参加实验的学生独立完成一份实验报告并按时交指导老师处。

实验报告按学校统一的实验报告格式纸填写，要求写清实验名称、实验目的、实验原理简介，对实验记录内容整理后写入报告，进行实验结果分析，得出实验结论。