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立辊轧机主传动系统设计说明书.doc立辊轧机主传动系统设计说明书.doc -- 6 元

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www.88doc88.comwww.yanziedu.com1.绪论1.1选题背景及目的1.1.1选题背景热轧带钢生产随着原料由初轧板坯向连铸板坯的转变,对板坯宽度侧压设备的性能要求也发生了巨大变化。初轧板坯宽度在开坯轧制过程中可由初轧机的立辊根据热轧带钢轧机需要的各种宽度规格的板坯宽度进行控制。使用初轧板坯的热轧宽带钢轧机,其宽度侧压设备的主要作用是调整水平轧制过程中板坯生产的宽展量,改善带坯宽度质量。连铸板坯生产中,虽然连铸机也有连续改变宽度的装置,但是要满足热轧带钢轧机的各种宽度规格的板坯用料就相当困难,甚至会降低连铸机的产量。随着连铸板坯比例的增大,要减少板坯宽度进级,提高连铸生产能力,实现连铸板坯热装节约能源就要求热轧与连铸相匹配,也就要求使用连铸板坯的热轧带钢轧机具有调节板坯宽度的功能,即要有板坯宽度大侧压设备。基于上述诸多原因,热轧带钢轧机发展了立辊轧机、定宽压力机等形式的板坯宽度侧压设备。1.1.2选题目的立辊轧机在热轧薄板带钢生产中取得越来越大的作用,近年来立辊轧机相对于以往有了很大的改进,加入了自动控制等先进技术,如AWC控制等。立辊轧机的设计计算包含了机械专业所学的大部分专业课内容,对于大学四年的学习情况是一个很好的检验。毕业设计既可以检验对知识的掌握情况又可以进一步巩固对知识的把握,为将来参加工作打下夯实的基础。1.2热轧宽带钢国内外发展状况1.2.1国外热轧宽带钢生产技术的发展史热轧宽带钢轧机的发展已有70多年的历史,第一套热连轧机于1926年诞生于美国。热连轧机的发展一般认为经历了3个发展时期。汽车工业、建筑工业、交通运输业等的发展,使得热轧及冷轧薄板的需要量不断增长,从而促进热轧宽带钢轧机的建设获得了迅速和稳定的发展。www.88doc88.comwww.yanziedu.com在1960年以前建设的热带钢连轧机,习惯上称为第一代热带钢轧机。在这段较长时期内,建设的热带钢轧机套数较多,主要集中在美国。20世纪60年代到70年代初是热带钢轧机发展的最重要时期,这个时期热轧宽带钢轧机在向现代化技术发展方面取得了飞跃的进步。进入到20世纪80年代以来,工业发达国家钢材市场供过于求的形势,使得该生产特别是板带生产从追求宽带钢轧机的大型化、高速度、大卷重的指导思想,转向更加注重从产品质量上去提高竞争力。在这段时期又形成了新的一系列技术方针和综合性新技术,其中板带板形控制技术是20世纪80年代热轧宽带钢轧机轧制技术中的一项重要课题,进而开发研制出几种控制形式的热轧和冷轧板带轧机。20世纪90年代热轧宽带钢轧制工艺方面的一项重大突破是19951996年日本川崎钢铁公司千叶厂开发成功的无头连续轧制宽带钢技术,该技术解决了在常规热连轧机上生产厚度0.81.2mm超薄带钢的一项技术难题。1.2.2我国热轧宽带钢生产技术的进步我国第一套热轧宽带钢轧机始建于1957年,即鞍山钢铁公司的半连续轧机。该轧机从1958年起经历了我国的各个发展时期,生产了整整43年,于2000年8月停产,累计产量8564万吨。这套板带热轧机对国家的贡献是巨大的,不仅生产了国家各部门所需要的各类钢板和钢卷,还为国际工业提供了重要用途的厚钢板。1959年1978年的20年间,我国热轧宽带钢轧机及生产技术处于低水平阶段。已有的一套半连续式宽带钢轧机基本上是手动操作,人工设定的操作方式,轧机的主要生产工艺技术指标相当于第一代热带轧机技术装备水平。1978年武钢1700mm热连轧机建成投产,我国热轧宽带钢轧机的生产工艺技术、技术装备很快提高到国际先进水平,向前迈进了一大步,使我国热轧宽带钢生产的主要工艺技术指标超过了第二代热带轧机。20世纪80年代宝钢2050mm热连轧机的建成投产,使我国热轧宽带钢轧机的生产技术和技术装备又上了一个新的高度,达到了当代国际上最新进的现代化热轧宽带钢轧机水平。20世纪90年代我国建成投产7套热轧宽带轧机,是我国热轧宽带钢轧机的高速发展时期。其中有4套全新的热带轧机即宝钢1580mm热轧机,鞍钢1780mm热轧机,珠www.88doc88.comwww.yanziedu.com钢1500mm及邯钢1900mm薄板坯连铸连轧机。www.88doc88.comwww.yanziedu.com2.立辊轧机简介2.1立辊轧机的发展状况2.1.1立辊轧机的发展在热轧板、带车间,中厚板轧机上都附设有立辊轧机,最早于40年代用在万能式中厚板轧机上,50年代用于大型钢锭的轧边以消除锥度,60年代开始把立辊轧机用于齐边与破鳞,70年代连铸板坯迅速发展,而钢锭急剧减少,轧机生产能力重于成材率,曾提出过立辊无用论,80年代以来,热带钢连轧机组前及厚板轧机上附设立辊轧机开始多起来,主要用于平面板形控制,使成材率有所提高,一般可提高约13,尤以日本和韩国都推举此做法,目的是想生产出无切边钢板。2.1.2新型立辊轧机的使用情况新型立辊轧机深受用户的欢迎。目前,已在吉林建龙钢铁有限公司、新疆八家户钢铁公司、唐山国丰钢铁有限公司、唐山轧钢厂、唐山银丰钢铁有限公司、胜芳前进钢铁总厂、宁波全兴不锈钢制品有限公司、天津钢厂、津西钢厂等厂家使用,产生了显著的经济效益。2.2立辊轧机特点介绍2.2.1立辊轧机的特点独立的立辊轧机直接固定在地基上,万能轧机的立辊机座有的和水平的机座相连接,有的附设在水平辊机座侧。立辊轧制线与水平辊一致,同一机座的两立辊可相对于轧制线做对中调整,由侧压装置保证所需的开口度。在现代热带钢连轧机上,每一板坯只在破鳞机上轧一道。由于不与粗轧机形成连轧,因此立辊轧机主电动机一般采用同步交流电动机。而在某些半连续式轧机和钢板轧机上,大立辊轧机除了轧制窄坯的侧面取得破鳞效果外,根据轧制工艺要求,将窄坯横轧以得到宽展钢板。为了保证轧件宽展后的宽度均匀,需要用立辊进行侧边轧制,有时还同粗轧机形成连轧,因此这类立辊轧机往往采用直流电动机。www.88doc88.comwww.yanziedu.com2.2.2立辊轧机的作用1.经过轧制消除钢锭的锥度2.与高压水除鳞装置相配合除去轧件表面生成的氧化铁皮,提高钢板质量3.通过侧压改善金属组织,减少轧材缺陷4.与四辊轧机相配合进行轧边,减少切边量,提高收得率2.2.3立辊轧机的分类立辊轧机型式按轧制力、用途、传动方式、机架结构及布置位置之不同分成各种型式。1.按轧制力分为重型、中型及轻型3种2.按用途分为轧边、齐边及破鳞3种3.按传动方式分为上传动和下传动,也可分为单电机与双电机4.按机架结构分为闭口式和开口式5.按布置位置分,有主机前后之分,近接与非近接之分6.按辊型分为平辊与形辊7.按立辊支撑方式的不同,立辊轧机有悬臂式和框架式两种。2.2.4立辊轧机的组成立辊轧机通常由以下装置组成1主传动装置由主电机、主减速器和接轴等组成2侧压装置由侧压电机、减速器、接轴和机架辊等组成3立辊箱由箱体、立辊、轴承和轴承座等组成。在调整立辊开口度时,可作往复移动4机架用来装设立辊箱、侧压装置和机架辊道,并直接承受轧制力5机架辊由电动机、减速器、接轴和机架辊等组成开口度指示装置由齿轮传动系统、调零装置、指示盘等组成。www.88doc88.comwww.yanziedu.com3.总体方案的确定3.1主传动系统按立辊的传动形式,立辊轧机可分为下传动和上传动两种。下传动的立辊轧机,其传动装置放在立轧辊的下面,通过圆锥齿轮或再经圆柱齿轮传动立辊。这种立辊轧机的结构特点是机构简单,换辊方便,特别适用于半连续式轧机,当操作台设置在轧制线上时不影响操作视线。这种结构的主要缺点是两个独立的立辊箱采用一根长方轴传动,当立辊箱延长方轴滑动时,无法避免氧化铁皮、水和油污等进入圆锥齿轮箱内,加剧了齿轮、方轴及轴承处的磨损由于左右立辊箱存在着同轴度误差,当采用一根长方轴传动立辊时,立辊箱不稳定,加之采用单丝杠侧压机构和悬臂单液压缸平衡,滑道承受较大的倾翻力矩,加剧了滑道的不均匀磨损,使左右立辊箱移动困难,经常被卡住主传动装置放置在立辊的下面,不但要有较深的基础,而且造成维修困难。上传动式立辊轧机的主传动装置放在立辊的上面,其传动装置的齿轮箱有固定式和滑动式两种。固定式齿轮箱采用万向接轴传动立辊。滑动式齿轮箱基本与下传动式立辊相类似,它采用滑键在主传动轴上移动。这种结构形式的立辊轧机因机架很高,那么传动立辊的固定式齿轮箱和万向接轴主电动机也需装在很高的基础上,故造价较高。此外万向接轴垂直安放,润滑供油困难。当主传动采用大型交流电动机时,需增设一套微调装置以便于换辊,而且交流电机需要变频调速造价高。直流电机调速方便,造价低,立辊轧机不需要经常调速且长期工作,所以采用直流电动机。上传动式与下传动式结构相比有如下优点基本上消除了氧化铁皮,水和油污对立辊传动装置的影响,大大减少了故障频率,并且还给维修带来了很大的方便采用固定式齿轮箱,使侧压装置的移动方便可靠立辊箱没有齿轮传动装置,大大减轻移动部分重量,减少了滑道的磨损,降低了侧压传动所需的功率。现代热连轧的立辊轧机,大都采用这种结构形式。本次立辊轧机主传动系统的设计亦采用这种传动形式。主减速器采用二级斜齿圆柱齿轮传动,高速轴齿轮顺时针方向旋转。这种旋向的好处是高速轴底座与轴承盖的连接螺栓所承受的拉力,有一部分将被小齿轮、轴以及联www.88doc88.comwww.yanziedu.com轴器等的自重所抵消中速轴底座与轴承盖的连接螺栓不受拉力低速轴底座与轴承盖的连接螺栓所承受的拉力,有相当大的一部分将被大齿轮、轴等的自重所抵消。3.2万向接轴万向接轴广泛地应用于机床、汽车和轧钢设备的传动中。传递大扭矩的轧钢机用万向接轴,可在接轴中心线和轧辊的中心线间的夹角不超过8°时,将扭矩传递给轧辊。由于允许有较大的倾斜角,故在热带钢连轧机中,当轧辊的调整量较大时,多用万向接轴来传动轧辊。万向接轴的结构型式很多,但都是根据虎克铰链原理制成的。本次设计采用带有滚动轴承的十字轴式万向接轴,近十几年它越来越多地应用于轧钢机主传动中,并有逐步取代滑块式万向接轴的趋势,因为它具有如下优点1传动效率高由于采用滚动轴承,所以摩擦损失小,传动效率可达98.7~99,可降低电力消耗5~152传递扭矩大在回转直径相同的情况下,比滑块式万向接轴能传递更大的扭矩3传动平稳由于滚动轴承的间隙小,接轴的冲击和震动显著减少,约为滑块式万向接轴的301101,提高了产品质量4润滑条件好用润滑脂润滑,易密封,没有漏油现象,耗油量小,省去了润滑系统,改善了生产环境,节约了保养维修费用5噪音低使用滑块式万向接轴,空车运行时,噪音高达80~90dB,轧制时可达60dB。而使用十字轴式万向接轴,噪音可降低到30~40dB,改善了工作环境,有利于保障操作工人的身体健康6使用寿命长一次使用一般达1~2年以上,可减少更换零部件的时间和费用7允许倾角大倾角可达10º~15º,用于立辊轧机可降低车间高度,节省投资8适用于高速运转。3.3轧辊系统比较典型的立辊结构有三种悬臂式、上传动的双支点式和下传动的双支点式。悬臂式的立辊是一个带锥形孔的辊套。它安装在悬臂支承的立辊轴上,用斜楔或螺母固定。采用这种结构换辊方便,可将斜楔或螺母卸下后,就能从上面吊出立辊。双支点式立辊均为整体合金钢铸造。无论是上传动或下传动式的双支点立辊在换辊时,都需
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