轧辊尺寸参数及材质PPT课件.ppt

第二章,轧辊及机架强度计算,许用应力及安全系数,机座刚度,机座当量刚度与厚度控制,机座横向刚度与板形控制,轧机主传动,轧机,轧辊参数及轧辊材质,轧辊轴承及压下装置,轧机机架结构参数,强度计算解析方法,机座刚度及弹跳曲线,1,一、概述,二、轧辊尺寸参数,三、轧辊材质与制造,第一节,机动目录上页下页返回结束,轧辊尺寸参数及轧辊材质,第二章,2,一、概述,1.轧辊的类型与结构,按轧机类型分为：,机动目录上页下页返回结束,开坯轧机轧辊板带轧机轧辊型钢轧机轧辊钢管轧机轧辊,按结构形式分为：,整体轧辊,复合轧辊,辊环,轧辊的组成：,辊身、,辊颈,和轴头,辊身,辊颈,轴头,3,1）辊身是轧辊的工作部分,机动目录上页下页返回结束,2）辊颈安装在轴承中，支撑和传递轧制压力,3）轴头与主联接轴相连，传递轧制扭距,轴头主要有四种形式：,梅花轴头,万向轴头,带键槽或圆柱轴头,带平台圆柱轴头,4,二、轧辊尺寸参数,轧辊的基本尺寸参数,机动目录上页下页返回结束,轧辊辊身直径D,轧辊辊身长度L,轧辊辊颈直径d,轧辊辊颈长度l,5,1.轧辊辊身直径D和辊身长度L的确定,机动目录上页下页返回结束,1）板带轧机轧辊的L与D,基本方法：,根据板带产品最大宽度,确定L,再根据强度、刚度和工艺条件确定D,a值取决于板带宽度,a值还与板带厚度规格和工艺条件有关,6,辊身直径D主要根据咬入条件和轧辊强度确定,机动目录上页下页返回结束,有两种方法：,直接根据咬入条件和轧辊强度计算,按照咬入条件，轧辊工作直径Dg应满足,是最大咬入角，同轧辊与轧件间的摩擦系数f有关,，f，,可根据轧机类型和轧制条件查手册,7,辊身直径D主要根据咬入条件和轧辊强度确定,机动目录上页下页返回结束,有两种方法：,直接根据咬入条件和轧辊强度计算,按照轧辊强度条件，辊身最小直径Dmin应满足,c为作用点到压下螺丝距离，与辊身长度L有关,Rb可根据轧辊材质查手册,8,辊身直径D主要根据咬入条件和轧辊强度确定,机动目录上页下页返回结束,有两种方法：,根据经验参数(查手册)确定L,再校核咬入条件和轧辊强度,二辊轧机,采用长径比L/D经验参数计算,L/D可根据轧机类型查手册,L/D与品种规格、轧制条件、轧辊材质、轧机类型有关,手册中L/D经验参数是大量生产实践数据的总结,反映了不同的品种规格、轧制条件、轧机类型，在一定范围内，L/D满足咬入条件和强度条件,9,辊身直径D主要根据咬入条件和轧辊强度确定,机动目录上页下页返回结束,有两种方法：,根据经验参数(查手册)确定L,再校核咬入条件和轧辊强度,四辊轧机,采用L/D1L/D2D2/D1经验参数计算,L/D1L/D1D2/D1可根据轧机类型查手册,工作辊最小直径受辊颈和轴头扭转强度和咬入条件限制,支撑辊直径主要取决于轧辊刚度和强度,L/D2标志着辊系的抗弯刚度,L大者取较大比值,D2/D1与轧件厚度,咬入,弹性压扁,轧制方式等轧制条件有关,10,2）型钢(开坯)轧机轧辊的D与L,机动目录上页下页返回结束,基本方法：,根据咬入条件确定工作直径Dg和D,再根据孔型配置和强度条件确定L,工程上,主要是根据经验参数(查手册)确定DgDL,再校核咬入条件和轧辊强度,DgD与品种规格、轧制条件、轧辊材质、轧机类型有关,工程上用名义直径D0代替DgD进行轧辊尺寸参数确定,D0根据品种规格和轧机类型按型钢轧机系列标准选取,L根据孔型系统,孔型配置和轧制方式确定,11,2.轧辊辊颈直径d和辊颈长度l的确定,机动目录上页下页返回结束,辊颈直径d和长度l取决于轧辊轴承型式和轧制载荷,通常,按不同轴承类型,用比值d/D,l/d,r/D确定,滑动轴承,根据轧机类型取d/D,l/d,r/D的经验值(手册),滚动轴承,使用滚动轴承的d和l应符合滚动轴承系列尺寸,对辊颈与辊身过渡处进行抗弯和抗扭强度校核,12,3.轧辊的重车率,机动目录上页下页返回结束,轧辊全部重车量与轧辊名义直径之比称轧辊重车率,轧辊重车率实质上反映了轧辊直径是范围值,即存在最大辊径Dmax和最小辊径Dmin,最大辊径Dmax受压下开口度即压下上行空间限制,最小辊径Dmin受轴承座间最小中心距(压下上行空间)限制,最小辊径Dmin还受轧辊强度和咬入条件限制,轧辊重车率主要取决于轧辊材质和表面硬度,13,三、轧辊材质与制造,轧辊材质主要四类:,机动目录上页下页返回结束,锻钢,铸钢,铸铁,半钢,锻钢轧辊分为：,热轧锻钢轧辊,冷轧锻钢轧辊,热轧锻钢轧辊具有：,高强度和高韧性,高耐热疲劳性能,高耐冲击性能,高抗裂纹扩展性能,主要是中碳合金锻钢轧辊,代表钢种有：,55Mn2,55Cr,60CrMo,50CrNiMo,60CrMnMo,60SiMnMo,热轧锻钢轧辊主要用作,初轧机、板坯轧机的轧辊,大型型钢粗轧机的轧辊,热轧厚板轧机和热轧带钢二辊粗轧机的轧辊,14,三、轧辊材质与制造,机动目录上页下页返回结束,冷轧锻钢轧辊具有：,高硬度和高耐磨性,高弹性极限,高抗裂纹扩展性能,高抗剥落性能,主要是冷作模具钢和合金锻钢轧辊,代表钢种有：,9Cr,9Cr2,9CrV,9Cr2W,9Cr2Mo,8CrMoV(冷作模具钢),60CrMoV,80CrNi3W,86CrMoV7(合金锻钢),冷轧锻钢轧辊主要用作,冷轧带钢轧机的工作轧辊(9Cr2W)和支撑辊(9CrV),15,机动目录上页下页返回结束,铸钢轧辊有两类:,优质碳素铸钢轧辊,合金铸钢轧辊,合金铸钢轧辊用途较广,铸钢轧辊为共析钢,含碳量为6585%,代表钢种有,ZG70,ZG70Mn,ZG80,ZG60CrMnMo,ZG65CrNiMo,ZG70Mn2,ZG70Mn2Mo,ZG75CrMo,ZG80Cr,ZG75CrNiMnMo,特点：,较高的强度和韧性,良好的咬入性能,用作初轧机、板坯轧机的轧辊,型钢粗轧机的轧辊,热轧厚板轧机和热轧带钢二辊粗轧机的轧辊,板带轧机的支撑辊轧辊,16,机动目录上页下页返回结束,铸铁轧辊按硬度分为四类:,球墨铸铁HS50,半冷硬铸铁HS50,冷硬铸铁HS60,无限冷硬铸铁HS65,特点：,硬度高,耐磨性好,制造过程简单价格低廉,但强度低于钢轧辊,球墨铸铁轧辊,常代替钢轧辊用作,型钢,棒材轧机和轧管机的粗中轧辊,轧制板坯/方坯的初轧辊,强度较高,有良好的抗热裂性能,珠光体(索氏体)-铁素体球墨铸铁轧辊,珠光体合金球墨铸铁轧辊,针状组织球墨铸铁轧辊,17,机动目录上页下页返回结束,冷硬铸铁轧辊,按化学成分分为:,普通冷硬铸铁轧辊,合金冷硬铸铁轧辊,合金冷硬铸铁轧辊有:,钼系,铬钼系,镍铬系合金冷硬铸铁轧辊,按制造工艺及其芯部材质分为:,非球铁,球芯和复合冷硬铸铁轧辊,特点：,硬度高,耐磨性好,强度中等,裂纹敏感性高,主要用于,叠轧薄板和三辊劳特式轧辊,棒材,线材,小型型钢轧机精轧辊,管材轧机的均整和张力减径辊,18,机动目录上页下页返回结束,无限冷硬铸铁轧辊,按化学成分分为:,铬钼无限冷硬铸铁轧辊,低铬镍钼无限冷硬铸铁轧辊,按制造工艺及其芯部材质分为:,非球铁,球芯和复合无限冷硬铸铁轧辊,特点：,硬度很高,耐磨性好,抗热裂性能较好,广泛用于,棒材,线材,型钢轧机精轧辊,厚板轧机和热轧带钢轧机精轧辊,中铬镍钼无限冷硬铸铁轧辊,高铬镍钼无限冷硬铸铁轧辊,19,机动目录上页下页返回结束,半钢轧辊,半钢轧辊含碳量为1.42.3%,介于钢、铁之间,代表钢种(GB1503-89),ZUB140CrMo,ZUB140CrNiMo,ZUB160CrMo,ZUB160CrNiMo,特点:,机械性能处于钢轧辊和铸铁轧辊之间,硬度梯度小,耐磨性能良好,综合性能良好,广泛用于代替铸钢轧辊和普通低合金铸铁轧辊,型钢,棒材粗中机轧辊,热轧板带轧机粗中轧辊,20,轧辊材质的选择,机动目录上页下页返回结束,与轧辊工作条件和损坏形式有密切关系,基本方法,依据轧制载荷,轧制温度,产品钢种,表面质量,轧制方式,考虑表面硬度,抗拉强度,耐磨性能,耐热性能,韧性性能,等性能要求以及轧辊成本进行选择,初轧机和板坯轧机轧辊材质的选择,轧制压力大,冲击负荷大,轧制温度高,足够的强度和韧性,良好的抗热裂性能,工作条件：,性能要求：,材质选择：,合金热轧锻钢轧辊,高强度铸钢轧辊,21,型钢轧辊材质的选择,机动目录上页下页返回结束,轨梁和大型型钢粗轧机的工作条件与初轧机相似,材质选择：,合金热轧锻钢轧辊,合金铸钢轧辊,轨梁和大型型钢中轧机除了要求一定的强度和韧性,主要要求较高硬度和耐磨性能,材质选择：,铸钢轧辊,冷硬复合铸铁轧辊,半钢轧辊,轨梁和大型型钢精轧机除了要求一定的强度和韧性,为保证产品质量要求高硬度和耐磨性能,材质选择：,合金冷硬铸铁轧辊,无限冷硬铸铁轧辊,22,型钢轧辊材质的选择,机动目录上页下页返回结束,中小型型钢和棒线材粗轧机的轧制载荷相对较小,材质选择：,复合球墨轧辊,半钢轧辊,中小型型钢棒线材中轧机主要要求较高硬度和耐磨性能,材质选择：,冷硬铸铁轧辊,半钢轧辊,中小型型钢精轧机要求高硬度和耐磨性能,材质选择：,合金冷硬铸铁轧辊,无限冷硬铸铁轧辊,高速线材精轧机要求高硬度和耐磨性能,且轧制速度高,材质选择：,碳化钨轧辊,高铬无限冷硬铸铁轧辊,23,厚板轧辊材质的选择,机动目录上页下页返回结束,粗轧机的工作条件与初轧机相似,材质选择：,合金热轧锻钢轧辊,合金铸钢轧辊,精轧机支撑辊要求高的强度和刚性,材质选择：,合金铸钢轧辊,冷硬复合铸铁轧辊,精轧机工作辊需保证产品质量和板形,要求高硬度和耐磨性能,材质选择：,合金冷硬铸铁轧辊,无限冷硬铸铁轧辊,24,热轧带钢轧辊材质的选择,机动目录上页下页返回结束,支撑辊要求高抗弯强度,耐热,耐磨,材质选择：,合金热轧锻钢轧辊,合金铸钢轧辊,工作辊要求高的硬度,耐热裂性能,耐磨性能,材质选择：,合金球墨轧辊,高铬冷硬铸铁轧辊,冷轧带钢轧辊材质的选择,轧制压力大,轧制速度高,产品质量要求高,高的抗弯和接触强度,高硬度,高耐磨耐热性,工作条件：,性能要求：,支撑辊材质：,合金冷轧锻钢轧辊,工作辊材质：,合金冷轧锻钢轧辊,高铬无限冷硬铸铁轧辊,25,轧辊制造,机动目录上页下页返回结束,轧辊铸造方法,静态铸造,离心铸造,连续复合铸造,电渣铸造,粉末热静压成型,离心铸造有:,卧式离心铸造,立式离心铸造,倾斜式离心铸造,离心铸造,