轧钢机械设计理论第四章(新)

1、1轧辊调整机构作用和类型2电动压下装置3带钢轧机液压压下装置第四章 轧辊调整机构和轧辊平衡装置4 上轧辊平衡装置一、作用一、作用1. 1. 调整辊缝调整辊缝2. 2. 调整轧辊与辊道的水平位置，对准轧制线。调整轧辊与辊道的水平位置，对准轧制线。3. 3. 调整轧辊轴向位置，对准孔型。调整轧辊轴向位置，对准孔型。4. 4. 调整轧辊辊型调整轧辊辊型第七讲第七讲（调上辊调上辊）（调下辊调下辊）（型钢轧机型钢轧机）（板带轧机板带轧机） 液压弯辊装置液压弯辊装置4-1 轧辊调整机构作用和类型 二、类型二、类型1.1.上辊调整装置（上辊调整装置（压下装置压下装置） 手动压下手动压下 电动压下电动压下 液

2、压压下液压压下2.2.下辊调整装置（下辊调整装置（压上装置压上装置）3.3.中辊调整装置中辊调整装置4.4.立辊调整装置（立辊调整装置（侧压装置侧压装置）4-2 电动压下装置按调整特点分按调整特点分一、快速压下装置一、快速压下装置1.1.特点特点 上辊快速、大行程、频繁调整上辊快速、大行程、频繁调整 “不带钢压下不带钢压下”板带轧机压下装置板带轧机压下装置快速压下装置快速压下装置2.2.压下装置要求压下装置要求 传动系统惯性小，反应快传动系统惯性小，反应快 传动效率高，工作可靠传动效率高，工作可靠 能够克服压下螺丝阻塞事故能够克服压下螺丝阻塞事故3.3.结构特点：结构特点： 电机电机减速机减速

3、机压下螺丝。压下螺丝。 为了减少为了减少GDGD2 2，一般使用两台电机。，一般使用两台电机。4.4.压下螺丝存在问题压下螺丝存在问题 阻塞事故阻塞事故 自动旋松事故自动旋松事故1 1）产生的原因：）产生的原因： 在压下操作时：在压下操作时：M阻阻=M电电+J| |d/dt| | 当发生阻塞时，当发生阻塞时，M M阻阻与与M M电电都达到最大值，都达到最大值， 将上式移项得：将上式移项得：M电电max = M阻阻max -J|d/dt| 即：即： M M阻阻maxmax M M电电maxmax 电机在堵塞过程中所做的功变成压下螺丝、电机在堵塞过程中所做的功变成压下螺丝、 机架等部件的变形能，在

4、堵塞以后并没有消机架等部件的变形能，在堵塞以后并没有消 失，仍以压力的形式存在，失，仍以压力的形式存在，阻塞力矩大于电阻塞力矩大于电 机的启动力矩，电机无法转动机的启动力矩，电机无法转动。2 2）处理方法：）处理方法：用人工，将钢坯割除，或用专用工具用人工，将钢坯割除，或用专用工具 （大板手）将其旋松。（大板手）将其旋松。专门设计压下螺丝的回松机构，其力参专门设计压下螺丝的回松机构，其力参 数按最大轧制力的数按最大轧制力的1.61.62.02.0考虑。考虑。 1 1）自动旋松产生的原因）自动旋松产生的原因 压下量大、大行程压下量大、大行程 螺纹升角增大螺纹升角增大 辊缝变化辊缝变化 板厚度不均

5、板厚度不均2 2）防止自动旋松的措施）防止自动旋松的措施加大摩擦阻力矩加大摩擦阻力矩螺距增大螺距增大 不满足自锁条件不满足自锁条件自动旋松自动旋松适当增加螺丝直径适当增加螺丝直径在球面垫上开孔在球面垫上开孔加大螺丝止推轴颈直径加大螺丝止推轴颈直径 二、板带轧机电动压下装置二、板带轧机电动压下装置1.1.特点特点 调整量小调整量小 调整精度高调整精度高 频繁的频繁的“带钢压下带钢压下” 动作快，灵敏度高动作快，灵敏度高 轧辊平行度要求高轧辊平行度要求高2.2.结构特点结构特点 采用速比较大的蜗轮蜗杆减速采用速比较大的蜗轮蜗杆减速 压下螺丝头部采用有止推及自位功能的滚压下螺丝头部采用有止推及自位功

6、能的滚动轴承。动轴承。练习题一、填空1.压下螺丝易出现的事故有 和 。2.采用“带钢压下”的是 压下机构。二、简答1.四辊钢板轧机轧辊强度计算的特点？2.型钢轧机轧辊调整机构的作用？3.二辊钢板轧机轧辊强度计算的特点？轴承座轴承座头部头部球面垫球面垫本体本体尾部尾部三、压下螺丝1.组成 头部、本体、尾部2.基本尺寸 螺纹外径d 螺距t压下螺丝本体螺纹类型压下螺丝本体螺纹类型 锯齿形螺纹：锯齿形螺纹： 梯形螺纹：梯形螺纹：单向受载，传动效率高，单向受载，传动效率高，用于快速压下用于快速压下承载能力大，用于板带压下承载能力大，用于板带压下1) 1) 确定确定d d d = (0.550.62)dg

7、 其中：其中：dg辊颈直径辊颈直径进行强度校核：进行强度校核：其中：其中： ，n=6n=6 P P1 1作用在一个压下螺丝上的力作用在一个压下螺丝上的力dRdP 2114 nRbd 压下螺丝螺纹小径P P1 1如何确定？如何确定？型钢轧机型钢轧机 强度计算时：强度计算时： P P1 1=R=R1 1, R, R2 2 maxmax 选电机设计时：选电机设计时： P P1 1为过平衡力为过平衡力Q上辊平衡力上辊平衡力 GQ 21P1G轧辊辊系自重轧辊辊系自重板带轧机板带轧机 设计和强度校核时设计和强度校核时P P1 1相同，相同， P P1 1=P/2=P/22)2)确定确定t t (0.12(

8、0.120.16)d0.16)dt=t= 0.017d 0.017d四、压下螺母四、压下螺母材料：材料：基本尺寸：基本尺寸：(0.025(0.0250.05)d0.05)d开坯轧机开坯轧机热轧钢板轧机（四辊）热轧钢板轧机（四辊）冷轧钢板轧机（四辊）冷轧钢板轧机（四辊）高强度青铜或黄铜高强度青铜或黄铜螺母外径螺母外径D和螺母高度和螺母高度H1.1.螺母高度螺母高度H H的确定的确定 由由 H=(1.2H=(1.22)d 2)d 初定初定H H 代入代入 H=Zt 求压下螺母中螺纹的圈数求压下螺母中螺纹的圈数Z 进行进行强度校核强度校核1221 24PPZdd其中：其中：P 压下螺母材料的许用挤压

9、应力压下螺母材料的许用挤压应力 P =6080MPa螺螺母母螺螺丝丝dd1+2 2.2.螺母外径螺母外径D D的确定的确定 由由 D=(1.5D=(1.51.8)d 1.8)d 来确定来确定D D 进行强度校核进行强度校核 其中：其中：D D 压下螺母的外径压下螺母的外径 D D1 1压下螺丝通过的机架上横梁压下螺丝通过的机架上横梁 孔的直径孔的直径 12214jPpDD五、压下螺丝传动力矩和压下电机功率1.1.转动压下螺丝所需静力矩转动压下螺丝所需静力矩 M1头部和止推轴承间的摩擦力矩头部和止推轴承间的摩擦力矩 M2螺纹摩擦阻力矩螺纹摩擦阻力矩1 1）确定）确定M1u滑动轴承滑动轴承 实心轴

10、颈：实心轴颈： 空心轴颈：空心轴颈：21MMMj M2M1Mj33111dPM 2423343311131ddddPM u滚动轴承滚动轴承 d dp p滚动轴承平均直径滚动轴承平均直径2)2)确定确定M2式中：式中：“+”+”表示压下螺丝下降表示压下螺丝下降 “ “-”-”表示压下螺丝上升表示压下螺丝上升2111pdPM tan2M212dP1=0.005P P1 1如何确定？如何确定？ “不带钢压下不带钢压下”令令K=Q/GK=Q/G，K=1.2K=1.21.41.4则则 P P1 1=(0.1=(0.10.2)G0.2)G “带钢压下带钢压下” P1=P/2 若有液压弯辊装置：若有液压弯辊

11、装置：P1=P/2S S弯辊力弯辊力 GQ 21P12.2.压下电机功率压下电机功率 n nerer电机额定转速电机额定转速 n ns s 压下螺丝转速压下螺丝转速erniMMN 955021 12 9550sMMNn或4-3 带钢轧机液压压下装置一、组成一、组成 压下液压缸、液压伺服系统压下液压缸、液压伺服系统二、特点二、特点n快速响应性好，调整精度高快速响应性好，调整精度高 n过载保护简单、可靠过载保护简单、可靠n易于实现板厚度自动控制易于实现板厚度自动控制 n简化机械结构，传动效率高，损失小简化机械结构，传动效率高，损失小n系统及元件复杂，成本高，易漏油系统及元件复杂，成本高，易漏油三、

12、液压缸在轧机上的配置1.1.压下式压下式 液压缸液压缸安装在机架上横梁与支承辊轴承安装在机架上横梁与支承辊轴承座之间座之间，悬挂系统较为复杂，造价高，悬挂系统较为复杂，造价高，但工作条件好，维护方便。但工作条件好，维护方便。2.2.压上式压上式 液压缸液压缸安装在机架下部安装在机架下部，其拆卸方便，其拆卸方便，造价低，但工作条件差。造价低，但工作条件差。压下式双压上式4-4 上轧辊平衡装置一、作用一、作用 消除零部件之间间隙消除零部件之间间隙 防止工作辊和支承辊间出现打滑防止工作辊和支承辊间出现打滑 提高控制精度提高控制精度二、类型二、类型弹簧式平衡装置弹簧式平衡装置1 1、特点、特点 结构简

13、单，多用于调整量小的型钢、线结构简单，多用于调整量小的型钢、线材轧机。材轧机。 2 2、缺点、缺点弹簧力与其压缩量有关，不弹簧力与其压缩量有关，不稳；换辊时必须拆装弹簧稳；换辊时必须拆装弹簧。重锤式平衡装置重锤式平衡装置1.1.特点特点 调整量大，用于快速、频繁调整的初轧机调整量大，用于快速、频繁调整的初轧机2.2.缺点：缺点：设备庞大，基础复杂。设备庞大，基础复杂。液压式平衡装置液压式平衡装置1.1.特点：特点： 调整量小，结构紧凑、易于操作及换辊，调整量小，结构紧凑、易于操作及换辊，多用于四辊板带轧机多用于四辊板带轧机。2.2.缺点：缺点：系统复杂、投资大、维修困难。系统复杂、投资大、维修

14、困难。八缸式液压平衡装置八缸式液压平衡装置三、平衡力的计算1.1.二辊轧机二辊轧机上辊平衡力：上辊平衡力：Q=KGG G被平衡零件重量被平衡零件重量包括：辊系、球面垫、压下螺丝的重量包括：辊系、球面垫、压下螺丝的重量K K过平衡系数过平衡系数 K=1.2K=1.21.41.4若采用液压平衡：若采用液压平衡：24dnpQ KG 24dnKGp p工作压强工作压强n液压缸数量液压缸数量d液压缸柱塞直径液压缸柱塞直径2.2.四辊轧机四辊轧机1 1）上工作辊平衡力计算）上工作辊平衡力计算 Qg=KGg Gg被平衡零件重量被平衡零件重量（上工作辊辊系重量和上支承辊本体重量上工作辊辊系重量和上支承辊本体重

15、量）2 2）上支承辊平衡力计算）上支承辊平衡力计算 QZ=KGZGZ被平衡重量被平衡重量（上支承辊辊系、压下螺丝、球面垫、（上支承辊辊系、压下螺丝、球面垫、 平衡机件重量）平衡机件重量）3 3）防止工作辊与支承辊之间在启、制动）防止工作辊与支承辊之间在启、制动 时产生打滑。时产生打滑。 本次课重点u压下螺丝组成压下螺丝组成u转动压下螺丝所需的静力矩转动压下螺丝所需的静力矩u上辊平衡装置的作用和类型上辊平衡装置的作用和类型u被平衡零件的重量如何确定被平衡零件的重量如何确定练习题一、填空1.压下螺丝由 和 组成。2.计算上工作辊平衡力时，被平衡零件重量包括 和 。3.上辊平衡装置的类型有 、 和 。二、简答1.转动压下螺丝所需静力矩包括哪几部分？2.上辊平衡装置的作用？练习题不打滑条件：不打滑条件：轧机空载加、减速时，主动辊作用于被动轧机空载加、减速时，主动辊作用于被动辊的摩擦力矩大于被动辊的动力矩。辊的摩擦力矩大于被动辊的动力矩。即：即： Mf被被 Mdon被被a. 工作辊主动（工作辊主动（忽略轴承处摩擦阻力忽略轴承处摩擦阻力）dtdnGDDR22222 .38)(2 主动主动RR被动被动2112DDdtdndtdn 2112222 .38)(2DDdtdnGDDR