轧钢机械设备复习纲要

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1、轧钢机分类（主设备）轧钢机分类（主设备） （1）按用途分类）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 （2）按布置分类）按布置分类 单机座式、横列式、纵列式、连续式、半连续式、3/4 连续式 轧钢机的命名轧钢机的命名 （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 650 型钢轧机 （2）板带轧机：以轧辊辊身长度来命名；如

2、1780 热轧带钢轧机。 （3）钢管轧机：以所能生产钢管的最大外径来命名；如 140 自动轧管机组。 轧钢机的构成（主机列）轧钢机的构成（主机列） （1）主电机：提供动力 （2）减速机：将交流电机的转速和力矩转换为轧辊所需的转速和力矩。 （3）飞轮：均衡主电机负荷，间隙时间储存能量，工作时间放出能量 。 （4）齿轮机座：将一根主动轴变为二（三）根主动轴。 （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。第二章第二章 轧钢机轧钢机 第一节第一节 轧辊轧辊 轧辊工作特点：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

3、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。 轧辊分类：轧辊分类： （1）按结构分：1）带孔型：辊面上刻有轧槽 2）平辊：辊面稍有凸或凹的辊型 3）特殊辊：轧辊具有各种不同的形状 （2）按用途分：1）工作辊 2）支承辊 轧辊的结构及参数（轧辊的结构及参数（图）图） 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（LD）：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

4、。辊身直径（D）的确定原则：1考虑轧辊强度；2考虑咬入条件； 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 L：辊身长；bmax：所轧板带的最大宽度；：余量。 bmax 200mm 50mm bmax200mm 100200mm 2）型钢轧机：L 与孔型布置数目和轧辊强度有关 常用轧辊轧辊材料：合金锻钢、合金铸钢、铸铁、半钢常用轧辊轧辊材料：合金锻钢、合金铸钢、铸铁、半钢轧辊材料选择：轧辊材料选择： （1）初轧机：多选铸钢或锻钢。 （2）型钢轧机：粗轧机:选择铸钢辊。精轧机：选择铸铁辊。 （3）热轧带钢轧机

5、：工作辊：常选择铸铁辊。支承辊：选择合金锻钢。 （4）冷轧板带轧机：工作辊：，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。 轧辊强度验算轧辊强度验算 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 1.型钢轧辊强度验算： （1）验算特点：1）轧制力在孔型中进行的，轧制力按集中载荷计算；2）采用多条轧制或交叉轧制工艺，一根轧辊 上常作用着多个轧制力；3）每个孔型的开槽深度不同，辊身各处的工作直径不同；4）型钢生产由多机座完成，关键是判断出最危险的机座以及该机座中最危险的轧辊。 板带钢轧辊强度验算： （1）验算特

6、点：1）板带位于轧辊正中，轧制力按均布载荷计算，轴承两侧的支反力相等；2）辊径不变，轧辊危险断面在辊身中央处；3）辊颈及辊头的危险断面均在传动侧。 轧辊的断裂型式轧辊的断裂型式 1.断辊原因：断辊原因：断面上的应力大于 b 内部原因：轧辊材质或制造质量。外部原因：工艺条件和使用情况。 2 . 断辊分析断辊分析 （1）过载：轧制力过大，断口为直茬 1）h 太大；2）吃黑钢：t过低，变形抗力增大，轧制力增大；3）喂错钢：走错孔型；4）缠辊：孔型侧壁斜度太小，或导板、卫板设计不合理；5）数孔同时过钢：扭矩增加。 （2）疲劳破坏：在反复交变应力作用下，当应力b 时破坏，断口为直茬，有亮的外 环，里面为

7、黑心。 （3）应力集中：轧槽深且窄，过渡圆角小，刀花太粗（有许多沟痕） 。 （4）组织应力：成 分不均、偏析、夹杂、粗大枝晶（5）冲击：强迫咬入（6）扭断：交叉过钢时发生，断口 为斜茬。 3 . 断辊型式断辊型式 辊身：直茬，轧制努力过大； 辊颈：直茬：辊颈根部，圆角半径 r 过小，应力集中造成的。斜茬：扭矩过大造成的。 辊头：斜茬，扭矩过大造成的。 轧辊轴承轧辊轴承 作用：支承转动的轧辊，并保持轧辊在机架中正确的位置 轧辊轴承的工作特点：轧辊轴承的工作特点：（1）承受的单位压力高：轧机轧制力大；（2）承受的热许值（pv 值）大；（3）工作温度高 （4）工作环境恶劣 轴承的主要类型轴承的主要类

8、型 滑动轴承：金属瓦，胶木瓦，液体摩擦轴承 液体摩擦轴承类型：液体摩擦轴承类型：动压轴承 静压轴承 动静压轴承动压轴承：依靠运动，即利用液体的动力效应来建立液体摩擦条件。a) 工作原理 静止时，因辊身自重，辊颈与轴承底部接触； 辊颈逆时针转时，辊 颈因摩擦靠左侧向上移； 转速升高，辊颈与轴承间形成楔形间隙，油不断地流入间 隙 中，由于油压的作用，辊颈向右移动； 当油压与轧制力平衡时，辊颈浮起直至平衡静压轴承 a)工作原理： 外部配高压供油系统，使轧辊辊颈在启动、制动、 旋转、 静止时，辊颈始终悬浮。动静压轴承 a)工作原理： 利用动压和静压的优点建立起来的，建立一个小型供油 站， 仅在启动、制

9、动时启用静压系统，达到正常转速时，启用动压系统。 轧辊调整装置轧辊调整装置 作用作用：调整轧辊在机架中的相对位置，以保证要求的压下量、精确的轧件尺寸和正常的轧 制条件。 轴向调整：轴向调整：对正轧槽，以保证正确的孔型形状。 （一般手动调整） 径向调整：径向调整： 调整压下量； 调整两工作辊平行度； 通过轧辊压下装置和平衡装置 调整。 调整连轧机轧制线高度。 压下装置的类型（上辊调整装置）：压下装置的类型（上辊调整装置）： 按驱动方式分为： 手动压下 电动压下 液压压下 电动压下分类：电动压下分类：快速压下装置、慢速压下装置 快速压下装置快速压下装置 特点及要求 1）大行程，快速和频繁地升降轧辊

10、； 2）不“带钢”压下； 3）有回松装置； 4）压下螺丝采用多头螺丝（螺距大，便于快速行程） ；5）采用双电机同时驱动，功率相等。 类型（i）立式电动机传动：采用圆柱齿轮传动，电机轴线和压下螺丝轴线平行。（ii）卧式电动机传动：采用涡轮传动，电机轴线和压下螺丝轴线垂直。 适用范围：初轧机、板坯轧机、中厚板轧机、连轧机组可逆式轧机上。 慢速压下装置慢速压下装置 特点和要求 1）轧辊调整量小调整精度高 2）带钢压下 3）动作快，灵敏度高； 4）轧辊平行度的调整要求严格； 5）双电机驱动。 3.液压压下：液压压下：采用液压缸代替传统的压下螺丝和螺母来调整轧辊辊缝。 （1）优点：1）具有很高的响应速度

11、和很短的反应时间；2）调整精度高；3）过载保护简单、可靠。 4）采用标准液压元件，结构简单，效率高。 （2）缺点：1）要求检测元件、液压元件精度高；2）技术复杂、维护困难；3）对油的脏污敏感。 （3）液压压下的分类 压下式：液压缸安装在机架上横梁和上支承辊轴承座之间； 压上式：液压缸安装在机架下横梁和下支承辊轴承座之间 压下螺丝结构压下螺丝结构 i）尾部：传动端，承受驱动力矩。 ii）本体：锯齿形螺纹：传动效率高，用于初轧机梯形螺纹：强度较大，用于轧制负荷较大的轧机 iii）头部：承受轧制力和上辊平衡装置的过平衡力 。 过平衡力：向上的力或远远大于向下的力（向下的力包括：轧辊的重力、各种零件的

12、重力 等使压下螺丝和轧辊上梁之间无缝隙） 。 轧辊平衡装置轧辊平衡装置 1.上辊平衡装置的作用（1）消除间隙，避免冲击；（2）帮助提升轧辊；（3） 四辊轧机 上避免工作辊与支承辊间打滑。 2.上辊平衡装置的类型（1）弹簧平衡：上辊上升时，弹簧放松； 上辊下降时，弹簧压缩。（2）重锤平衡：上轧辊及轴承座通过吊架支持在位于机架内的四根支 杆上，这些支杆支 持在横梁上，横梁吊在平衡杠杆的 拉杆上。（3）液压平衡：用液压缸的推力平衡上辊重量。 机架：机架：俗称牌坊，是轧钢机工作机座的骨架，承受经轴承传来的全部轧制力，每座轧机有 两个机架。 机架型式机架型式：主要包括闭式机架和开式机架两种 （1）闭式机

13、架：上下横梁与立柱铸成一体的封闭式整体框架 。 特点：强度和刚性较大；换辊不方便。 适用：轧制力大、精度高、不经常换辊的轧机， （2）开式机架：上横梁和 U 形架需有联接。 特点：换辊方便；强度和刚性差。 适用：轧制精度低、轧制力小的型钢轧机等。 联接轴：联接轴：联接轴是用于将动力由齿轮机座或电动机传递给轧辊，或从一个机座的轧辊传递给另一机座的轧辊。 类型：1 万向接轴(滑块式万向接轴、十字头万向接轴) 2 梅花接轴 3 弧形齿接轴 轧钢机座的刚性轧钢机座的刚性 原始辊缝（原始辊缝（S0）：）：空载时轧辊的间隙。 轧件厚度（轧件厚度（h）: h= S0+f。 弹跳值（弹跳值（f）: 轧钢时轧机

14、的辊缝弹性增大量。 轧钢机座的刚性：轧钢机座的刚性：轧机抵抗弹性变形的能力 轧钢机刚性的测定方法：轧钢机刚性的测定方法：轧辊压靠法，轧制法。 影响轧钢机刚性的因素：影响轧钢机刚性的因素：1 轧制速度的影响：随着轧制速度的升高，轧机的刚性系数下降。 2 板宽的影响：轧制钢板的宽度愈窄，则轧机的刚性系数下降愈多。 提高轧钢机刚性的措施：提高轧钢机刚性的措施：缩短轧机应力回线的长度，对机座施加预应力。 轧钢机的刚性系数（轧钢机的刚性系数（K）：）：轧机的辊缝值产生单位距离的变化时所需的轧制力 的增量值。 即：K=P/f ，当弹性曲线为直线时： K=P/f 轧机弹性变形曲线愈陡，系数愈大，则轧 机的刚

15、性愈好！ 弹塑性曲线（书上弹塑性曲线（书上 82 页）页） 轧机横向刚性概念：轧机横向刚性概念： 纵向刚性：轧机抵抗弹性变形的能力； 横向刚性：轧机抵抗弯曲变形的能力。 提高轧机横向刚性的措施：提高轧机横向刚性的措施： 1）轧辊预先加工成凸辊；2） 控制轧辊的热凸度 3）采用机械弯辊、抵消轧制时轧辊的 弯曲变形。4）液压弯辊调整辊型装置 液压弯辊装置及如何实现液压弯辊装置及如何实现 1）正弯工作辊：在上、下工作辊的轴承座之间装有液压缸，使上下工作辊轴承座间作用有 弯辊力 F；弯辊力产生的挠度与轧制力产生的挠度相抵消；2）负弯工作辊：在工作辊的轴 承座和支承辊轴承座之间装有液压缸，它们间作用有弯辊力 F；弯辊力产生的挠度与轧制 力产生的挠度相同，使工作辊挠度增加；3）弯曲支承辊（正弯支承辊在支承辊外伸辊头上 装有液压缸，使上下支承辊之间作用弯辊力 F 剪切机是轧钢车间重要的辅助设备。剪切机是轧钢车间重要的辅助设备。用于对轧件进行定尺及头尾剪切。用于对轧件进行定尺及头尾剪切。 按其结构和工作特点可以分为：按其结构和工作特点可以分为：平刃剪、斜刃