Φ550短应力线轧机设计

550 短应力线轧机摘要型钢几乎涉及了日常建筑、生活设施的各个方面和国民经济的各个部门，在国民经济中占有重要地位。 借鉴国内外先进理论和经验，设计一台短应力线轧机。设计过程中对压下规程进行优化，并计算了轧制力和轧制力矩，使轧机设备性能得到充分发挥，同时对其变性理论、轧制工艺和轧辊的设计进行了深入的研究。全文全面阐述了短应力线轧机的结构特点和设计原理，论述了短应力线轧机较普通轧机的优点。整个设计过程采用了精确的计算公式，并配合以详细的受力分析及结构示意图的重要部件进行了校核。 关键词：型钢 ；短应力线轧机；变性理论 AbstractWith the continuous increasing requirement of the milling precision and the continuous development of the rolling technique, short stress path high rigidity rolling mill become very popular in recent years. It is a very important question in the structural designing of short stress path high rigidity rolling mill that whether the bearing chock of the rolling mill can self-align freely and whether the self-aligning pad can come into partial loading status or even into damage because of the bearing chocks deformation. So it has very important theoretical and practical significance to study the vital structure parameters of the rolling mill. Profiled bar is almost relate to all fields in daily life and all departments in national economy. It takes a very important part in national economy. Using the experience of home and abroad for reference. A new short stress line roll mill is designed . In design optimum of the draughty schedule is used and rolling force and rolling torque are calculated,which is to improve the property of the mill.In the meantime,a thorough research is done about the theory of the mill. Technology design and manufacture of roll. The structure principles and design features of short stress line roll moll.The design adopt some precise calculation formula and provide some full and allurate picture of analysis for and structure.Keywords： rofiled bar；hort stress line roll mill ；thory of deformation摘 要 .IAbstract.II第 1 章 绪论 .11.1 钢轧机的分类 .11.2 中小型及线材轧机的发展及趋势 .21.2.1 中小型材状况及其发展趋势 .21.2.2 线材生产及其发展 .3第 2 章 短应力线轧机的结构特点分析 .32.1 短应力线轧机的机械结构特点 .32.1.1 辊系装配 .32.1.2 轴向调整机构 .22.1.3 压下螺母与球面垫 .22.1.4 辊缝调整机构 .22.1.5 轧辊平衡装置 .22.2 与普通牌坊式轧机相比短应力线轧机的优点 .22.3 线成品架轧机的轧辊轴向窜动控制 .22.3.1 短应力线轧机轴承的结构和特点 .22.3.2 圆锥滚子轴承的装配形式 .32.3.3 短应力线轧机产生轴向窜动的原因分析 .32.4 短应力线轧机防窜辊技术研究与应用 .82.4.1 轧机窜辊的原因 .82.4.2 防窜辊技术的主要内容 .8第 3 章 短应力线轧机的形式 .33.1 传统棒、线材轧机结构演变 .33.1.1 轧材尺寸精度与轧机机座刚度的关系 .33.1.2 小型棒、线材轧机工作机座的演变途径 .43.2 预应力轧机的原理及特点 .53.3 短应力线高刚度轧机原理及特点 .73.3.1 高刚度轧机发展概况及结构演变 .93.3.2 高刚度轧机在推广使用中遇到的问题 .113.4 HGR 型轧机及其结构特点 .133.4.1.机架 .143.4.2.轧辊轴承装配 .153.4.3 轧辊装置装配 .163.4.4.辊缝调正用蜗轮箱装置 .173.4.5 横向调正和锁紧装置 .173.4.6.传动接轴 .183.5 SY 短应力线轧机自位机构改造探讨 .193.5.1 轴承烧损的主要原因 .203.5.2 SY 短应力线轧机自位机构分析 .213.6 轴承座弹性变形 .233.6.1 轴承孔载荷分布 .233.6.2 轴承的使用于维护 .253.7 弹性阻尼体技术及其应用 .283.7.1 弹性阻尼体性能 .283.7.2 弹性阻尼体的制备及性能特点 .293.7.3 弹性阻尼体的应用 .29第 4 章 短应力线轧机的计算与校核 .34.1 轧制力与轧制力矩的计算 .34.1.1 计算平均单位轧制力 Pm .34.1.2 计算轧制压力 P .24.1.3 轧制力矩的计算 .34.2 轧辊强度及挠度的校核 .34.2.1 有槽轧辊的强度校核 .44.2.2 轧辊挠度的校核 .54.3 轴向调整装置 .64.4 压下螺丝的校核 .7结束语 .2参考文献 .3致谢 .5第 1 章 绪论1.1 钢轧机的分类型钢生产历史悠久，品种规格繁多，用途广泛，在轧钢生产中占有非常重要的地位。据统计各类形状的型钢有 1500 多种，尺寸规格达 3900 多个，在我国型钢被广泛应用在能源、交通、农田水利、房屋建筑等基础设施。据 1997 年的统计资料表明，我国型材的比例占钢材总量的 62.62%，远远高于 30%的世界水平。 型钢轧机按照其用途及生产产品的规格可以分为轨梁大型、中小型及线轧机三大类。大型轧机的轧机形式有万能钢梁轧机、横列式、大型轨梁轧机、跟踪式轧机，中小型轧机的轧机形式有横列式中型轧机、连续式中型轧机、横列式小型轧机、半连续式小型轧机、连续式小型轧机，线材轧机的轧机形式有横列式、半连续式、连续式、高速线材轧机。1.2 中小型及线材轧机的发展及趋势 1.2.1 中小型材状况及其发展趋势 我国中小型型钢品种包括碳素钢和低合金钢的简单断面和异型断面的型材以及合金钢的简单断面型材。发达国家中小型型材的比例占钢材总量的的 615%。我国成品钢材中，中小型材占 2030%，其中大部分是小型型材。我国中小型材生产于发达的工业国家相比差距很大，尤其是产品质量、品种不能适应市场对小型材应变的要求，主要表现在以下几个方面： （1） 横列式轧机数量多， 这部分轧机平均产量低， 大部分形不成经济规模，导致能耗高，劳动生产率低，成本高，经济效益差。 （2）生产工艺简单，设备陈旧，许多轧机两火成材，不能与连铸坯衔接。 （3）原料断面小，单重低，成材率低。 （4）轧机设备水平低，刚度差，产品精度低。（5）车间综合装备水平低，缺乏机械化和自动化。 随着国内钢铁工业的发展和钢铁市场有卖方市场转变为买方市场，由国内竞争转变为国际竞争，中小型材产品必须做到高质量、高效益，要做到这一点，我们必须充分发挥已建或在轧机的作用，在完全消化吸收引进设备的先进技术前提下，必须加速对现有横列式轧机的技术改造。 （1）淘汰一批工艺落后、设备陈旧、形不成规模、产量低、能耗高、劳动生产率低、成本高、缺乏竞争能力的调坯轧材的横列式轧机。 （2）对一些具有炼钢、连铸设备的企业，采用可靠的新工艺、新技术、新设备对现有轧机进行全面改造，实现连续化，采用连铸坯，一火成材。 （3）对于那些改造成连轧有困难，但自身条件好，具有特色的调坯轧材的横列式轧机，要提高轧机的装机水平，采用高刚度轧机，提高产品尺寸精度，降低能耗，并且充分发挥横列式轧机的优点，生产一些特殊断面、小坯量型材。 （4）小型材轧机的改造要立足国内设计、制造。 中小型型钢轧机的产品发展趋势：由简单断面型材向高刚度方向发展，异型断面型材向轻型薄壁化方向发展。从轧机布置形式上，中小型型钢轧制向着半连续化、连续化方向发展，尤其是小型材生产。从装备水平上，广泛采用短应力线、高刚度轧机，并且有的轧机可以进行平、立转换，扩大了轧制产品的品种，提高了产品质量。 1.2.2 线材生产及其发展 我国自 80 年代以来，线材生产有了长足的进步和发展，线材产量及消费量不断提高，我国线材产量占钢材产量的比例及占世界线材总产量的比例比较高。但我国虽然已是线材生产大国，但与先进国家仍有很大的差距，主要表现在高速线材的比例低，硬线及合金钢等高附加值线材比例低，控冷线的比例低，总体质量水平低。 我国目前高线比例仅为 42%，其余均由复二重式或横列式轧机生产。复二重式或横列式轧机工艺技术落后，产品尺寸精度低，盘重小，规格少，性能差，耗能高，在冶金生产结构调整中应予以淘汰并建高线轧机代替其生产。线材轧机的演变是朝着高速、连续、无扭、单线、组合结构、机械化、自动化的方向发展的，用户对线材产量、盘重、精度、性能等方面的不断增长促进了线材轧制的发展。第 2 章 短应力线轧机的结构特点分析2.1 短应力线轧机的机械结构特点 近几年，在冶金机械线棒材行业中，短应力线轧机因具有投资少、见效快、安装调整方便、易于操作、轧制废品少、重量轻等优点，受到轧钢厂家的普遍欢迎，定货量呈上升趋势。因此对短应力线轧机的结构特点进行深入的分析，对今后产品的设计、制造是非常有必要的。短应力线轧机是一种高刚度轧机，在轧制过程中，轧制力所引起的内力沿各承载零件分布的应力回线缩短。该轧机主要由辊系装配、辊缝调整机构、轴向调整机构、拉杆装配等组成。 2.1.1 辊系装配 由于采用了四列短圆柱轴承，其轴承寿命长，承载能力大，但四列短圆柱轴承只能承受径向力，不能承受轴向力，故又采用了双列角接触球轴承来承受轴向力，由于四列短圆柱轴承的外圈可以自由脱出，这样内圈就可以事先套在轧辊辊颈上，外圈则可先装入轴承座内，将轴承座推到辊颈上与内圈配合，轴承座与轧辊的装配就变成了轴承本身的自装配。从该装配可以看出，轴承和轴承座受力情况好，且由于该轧机取消了集中载荷的压