第1章前言
拉伸弯曲矫直机应用于精整机组中,对薄带材进行矫直.目前,国外已经开发生产出多种机型,并已广泛应用.我国尚在研制开发阶段,需加速发展独立成套.
1.1 拉弯矫直机及其发展
由于冷轧带钢中存在较大的残余应力,使得板面产生波浪和翘曲,不能满足用户的使用要求,需要对其进行矫直.板带材的矫直设备主要有以下三种形式:辊式矫直机,拉伸矫直机和拉弯矫直机.辊式矫直机对中厚板矫直效果良好,而对于薄带材则效果较差;拉伸矫直机依靠夹紧装置或张力辊组产生拉伸变形,使带材产生一定的塑性变形而达到矫直的目的,但由于张力较大,会降低带材的机械性能.基于以上原因便产生了拉弯矫直机,他综合了拉伸矫直机和辊式矫直机的优点,用较小的张力使带材产生较大的塑性变形,达到矫直带材的目的.这种设备对于薄带材矫直效果非常好,便于成卷作业,在薄带材矫直中逐渐取代了其他两种形式的矫直机.
早期的拉弯矫直机只是拉伸矫直机和辊式矫直机的简单组合,见图 1.1a,矫直效果并不显著.后来出现了如图1.1b所示类型的拉弯矫直机,这种矫直机既减少了矫直辊的数量,又达到了较好的矫直精度.经过不断的开发研究,近年来又出现了多重拉弯矫直机,如图1.1c,使用了两组以上的矫直辊组,并增加了支撑辊的数目,提高了矫直辊的抗弯刚度和强度,这样就可以矫直高强度的薄带材.
拉弯矫直机的设计制造方法,在国外已较为成熟,而国内只作过小型样机及理论探讨,还未达到在生产中应用的程度.设计拉弯矫直机的难点是矫直理论相当复杂,张力辊组的速度和张力控制也较复杂.
图1.1
1.2 翁格勒拉弯矫直机的结构与特点
下面通过武钢冷轧厂从德国(Ungerer) 机器制造有限公司引进的拉伸弯曲矫直纵横剪机组来认识一下这一类矫直机的结构特点。
1.2.1 拉弯矫直机的特点
拉伸弯曲矫直机主要由三部分组成。一部分是带有弯辊调节装置的23 辊式矫直机本体;另一部分是张力辊组(也称S 辊组) 和传动部分。
1.2.1.1 弯曲矫直机
弯曲矫直机为23 辊式,辊径为25mm。在每个工作辊的宽度上有相应的中间辊,辊径30mm。每列中间辊上又有9 组支撑辊,支撑辊径33mm。
如图1.2 所示。矫直机上部设有矫直辊倾斜和压下机构,即辊缝调节装置。它由电机通过一套传动装置带动横梁使上辊组作升降调节,而通过蜗轮蜗杆带动偏心辊实现上辊组
的倾斜调节。整个上机架可由液压缸推向前翻转90°打开,以便于清理辊面和更换上下
辊组。矫直机下部则采用每组支撑辊均由一个液压带动锲铁进行升降调节,使工作辊实现“ + 、- ”弯辊达到弯曲矫直目的。这种多辊组式的矫直机具有辊式矫直机的优点,同时又有弯曲辊的特点,两种功能组合,在张力的作用下,使带钢产生弹塑性延伸,消除
了难以矫直的带钢缺陷,从而达到最佳的平直度。由于矫直辊是被动的,所以能很好地与带钢保持同步,避免了带钢表面擦伤。
图 1.2
1.支撑辊
2.中间辊
3.工作辊
4.上机架
5.下机架
1.2.2 张力辊组
张力辊组为四辊式。由于带钢以“S”形经过这些辊子传导出来,所以又称四辊式“S”辊组。这样布置的辊,传导通过的带钢与辊子之间接触摩擦的总包角是最大的。可以使带钢产生最大的制动、拉力。为了使带钢与辊面之间摩擦力增加,同时又不伤害带钢表面,所以辊面必须衬一层既耐磨又耐油的聚氨脂橡胶。四辊式张力辊安装在钢结构制成的“U”形支架上。辊径为500mm。安装的位置是:第一辊中左,上第二辊外左，下第三辊外右,下第四辊中右,上具体布置见图1.3 所示。为了便于带钢顺利地通过“S”辊组,在每个辊子与带钢接触部分均有弧形导板,在辊组的带钢入口处和出口处各安装
一个导板台,在辊组的两个内辊之间安装一个摆动式压紧辊,穿带过程是压紧带头引导
穿带。压紧辊的左右摆动均由一液压缸驱动。通常情况下压紧辊停在中间位置。四辊式张力辊组,由于合理地配置了导板台、弧形导板、压紧辊和穿带皮带运输机,使得带钢在穿带过程中通过实现自动化。
硕士学位论文 铝合金板材19辊 六重矫直机设计研究 姓名： 申请专业：机械设计制造及其自动化指导教师： 日期：2012.11.11
太原科技大学硕士学位论文 目录
摘要 本文根据XXX铝业有限公司，矫直铝及铝合金板材产品的参数需求，设计开发了2200六重19辊矫直机。该产品已在国内某企业的生产线上进行了调试运行，并已投入生产取得了好的经济效益。 文中介绍了矫直机及矫直技术的发展概况和种类、特点，通过研究辊式矫直机（冷矫）辊系参数的确定方法、辊式矫直机力能参数的计算方法和辊式矫直机的结构设计，完成了2200六重19辊矫直机整机结构的确定及设计，基本参数、力能参数的确定及校核，并通过有限元分析，验证了矫直过程中压下量、矫直力、矫直过程中板材的应力变化情况等。同时为公司开发设计适用于不同规格产品的矫直机，提供理论及实践依据，使以后在新设计时对设备基本参数的确定，力能参数的计算更准确、更合理，整个设备更经济实用。 此19辊六重矫直机辊系类型为平行辊等辊距辊系，设有中间辊，上、下辊系各采用了7列短支承辊，交错布置，其调整方向与工作辊轴线垂直，通过弧度支撑面及斜楔调整各列段支承辊，从而改变工作辊凸度，这是目前比较先进的机械调凸机构。上工作辊系通过压下装置实现整体上下升降，以满足反复及双向咬入矫直；通过摆动机构，实现上矫直辊系的整体倾斜调整，在纵向形成递减的压弯量，实现每个工作辊单独升降，提高矫直质量和效率。
1、绪论 1.1矫直设备在冶金行业中的用途 矫直是金属材料加工的后部工序，是应用弹塑性理论将弯曲的、断面不规则的型材变直和整形的一种机械加工方法，广泛应用于机械工业和冶金工业中。这道工序可以大幅度的提高产品的质量水平，大大改善产品在轧制、冷却和运输过程中产生的各种形状缺陷。尤其是在轧制过程中产生的缺陷。 钢板在热轧时，由于加热后的原料存在一定的内外温度差、上下表面温度差，以及轧制过程降温的不均匀性、压下控制的不尽合理等，会造成轧件延伸不均匀，其后在辊道停留产生的黑印和冷却等因素影响下，钢板往往会产生形状缺陷，如纵向弯曲、横向弯曲、边缘浪形、中间浪形等，为了保证钢板的平直度符合产品规定，对热轧后的钢板必须进行矫直。 矫直机是板带材工艺线上的主要生产设备，可以单独的用于机械加工车间，也可在连续生产线中使用。它的性能高低对成品钢板的外观质量有这决定性的作用，它的先进与否在很大程度上反映了生产厂家的技术装备水平。 1.2矫直设备的分类及特点 现代矫直设备品种及规格较多，结合本文设计的19辊矫直机，将设备按结构特征及用途分为五类。
钢丝矫直机设计 摘要 钢丝矫直机是钢质线材等进行矫直的设备。矫直机通过矫直辊对线材进行挤压使其改 变直线度。一般有两排矫直辊，数量不等。也有两辊矫直机，依靠两辊（中间内凹，双曲 线辊）的角度变化对不同直径的材料进行矫直。主要类型有压力矫直机、平衡滚矫直机、 鞋滚矫直机、旋转反弯矫直机等等。 矫直机的矫直过程是：辊子的位置与被矫直制品运动方向成某种角度，两个或三个大的 是主动压力辊，由电动机带动作同方向旋转，另一边的若干个小辊是从动的压力辊，它们 是靠着旋转着的圆棒或管材摩擦力使之旋转的。为了达到辊子对制品所要求的压缩，这些 小辊可以同时或分别向前或向后调整位置，一般辊子的数目越多，矫直后制品精度越高。 制品被辊子咬入之后，不断地作直线或旋转运动，因而使制品承受各方面的压缩、弯曲、 压扁等变形，最后达到矫直的目的。 前言 矫直技术属于金属加工学科的一个分支，已经广泛应用于日用金属加工业，仪器仪表 制造业，汽车、船舶和飞机制造业，石油化工业，冶金工业，建筑材料业，机械装备制造业，以及精密加工制造业。矫直技术在广度和深度方面的巨大发展迫切要求矫直理论能进 一步解决一些疑难问题，推动开发新技术和研制新设备。尤其在党的十六大之后，要求用 信息化带动工业化，矫直技术也要跟上时代。首先要在矫直机设计、制造、矫直过程分析、矫直参数设定及矫直质量预测等方面搞好软件开发；其次要进行数字化矫直设备的研制， 使矫直技术走上现代化的道路，不断丰富金属矫直学的内容。 矫直技术多用于金属条材加工的后道工序，在很大程度上决定着产成品的质量水平。 矫直技术同其他金属加工技术一样在20世纪取得了长足的进展，相应的矫直理论也取得了 很大的进步。不过理论滞后于实践的现象比较明显。例如矫直辊负转矩的破坏作用在20 世纪下半叶才得以解决，但其破坏作用的机理直到20世纪80年代末才被阐明。另外，就 矫直理论的总体来看，仍然处于粗糙阶段，首先就是其基本参数的确定还要依靠许多经验 算法和经验数据，如辊数、辊距、辊径、压弯量及矫直速度等；其次是许多技术现象如螺 旋弯废品、矫直缩尺、矫直噪声、斜辊矫直特性、斜辊辊形特性、拉弯变形匹配特性等都 缺乏理论阐述；再次是理论的概括性不够，一套公式不仅不能包括各种断面型材，甚至不 能包括同类断面而尺寸和材质不同的工件，如弯距和矫直曲率等都缺少通用表达式。 正文 一、概述 钢丝在拉拔过程中，由于加工变形、受热或冷却的不均匀，不可避免地会产生残余应力。残余应力的在，对成品钢丝的质量是非常有害的，比较直观的是影响钢丝的平直度。严重的会产生“鸡窝线”、“元宝线”等，使钢丝无法正常使用。目前许多客户除对钢丝的力学性能有较高要求外，对钢丝平直度的要求也愈来愈高。如某些用于高档床垫的床用钢丝，要求线盘平整，无大小圈，螺距不大于20inill等为了满足客户的这些要求，就必须对成品钢丝进行有效的矫直。
###大学 本科毕业设计（论文）文献综述 课题名称： 学院（系）： 年级专业： 学生姓名： 指导教师： 完成日期：
燕山大学本科生毕业设计（论文） 一、课题国内外现状 中厚板轧机是用于轧制中厚度钢板的轧钢设备。在国民经济的各个部门中广泛的采用中板。它主要用于制造交通运输工具（如汽车、拖拉机、传播、铁路车辆及航空机械等）、钢机构件（如各种贮存容器、锅炉、桥梁及其他工业结构件）、焊管及一般机械制品等［1~3］。 1 世界中厚板轧机的发展概况 19世纪五十年代，美国用采用二辊可逆式轧机生产中板。轧机前后设置传动滚道，用机械化操作实现来回轧制，而且辊身长度已增加到2m以上，轧机是靠蒸汽机传动的。1864年美国创建了世界上第一套三辊劳特式中板轧机，当时盛行一时，推广于世界。1918年卢肯斯钢铁公司科茨维尔厂为了满足军舰用板的需求，建成了一套5230mm四辊式轧机，这是世界上第一套5m以上的轧机。1907年美国钢铁公司南厂为了轧边，首次创建了万能式厚板轧机，于1931年又建成了世界上第一套连续式中厚板轧机。欧洲国家中厚板生产也是较早的。1910年，捷克斯洛伐克投产了一套4500mm二辊式厚板轧机。1940年，德国建成了一套5000mm四辊式厚板轧机。1937年，英国投产了一套3810mm中厚板轧机。1939年，法国建成了一套4700mm 四辊式厚板轧机。这些轧机都是用于生产机器和兵器用的钢板，多数是为了二次世界大战备战的需要。1941年日本投产了一套5280mm四辊式厚板轧机，主要用于满足海军用板的需要。20世纪50年代，掌握了中厚板生产的计算机控制。20世纪80年代，由于中厚板的使用部门萧条，许多主要产钢国家的中厚板产量都有所下降，西欧国家、日本和美国关闭了一批中厚板轧机（宽度一般在3、4米以下）。国外除了大的厚板轧机以外，其他大型的轧机已很少再建。1984年底，法国东北方钢铁联营敦刻尔克厂在4300mm轧机后面增加一架5000mm宽厚板轧机，增加了产量，且扩大了品种。1984年底，苏联伊尔诺斯克厂新建了一套5000mm宽厚板轧机，年产量达100万t。1985年初，德国迪林冶金公司迪林根厂将4320mm轧机换成4800mm 轧机，并在前面增加一架特宽得5500mm轧机。1985年12月日本钢管公司福山厂新型制造了一套4700mmHCW型轧机，替换下原有得轧机，更有效地控制板形，以提高钢板的质量。 - 2 -
矫直机 YJ系列悬臂式型钢矫直机 YJ200机、250机型采用立式电动机直接与矫直机连接，减速机构安置在矫直机机体内，使整机结构紧凑合理，体积小。本机均采用滚动集中自动润滑轴承，提高了矫直机精度和耐用度，并在上辊设置了平衡装置，避免了型材进入孔型时产生的冲击现象，另外，滚距选用不等式，使矫直效果更为理想。 YJ350、450二个机型采用卧式电动机，用联轴器与设在机体内的减速机直接连接，具有YJ250以下矫直机共同特点，YJ450设有电动升降调节设备。 技术参数：
注：表中最大塑性弯曲力按形钢的屈服极限δs≤400MPa 计算 YJ 系列悬臂式型钢矫直机 1、YJ550、600矫直机由主电机、减速机、矫直机三大件组成，并设有电动升降调节装置，矫直机架为上下分体式结构。使设备维修方便、体积小、重量轻、集中自动润滑等特点。 2、YJ700、YJ800矫直机由主电机、联合齿轮箱、冶金万向轴、胶纸机架四大件组成。YJ550、YJ600、YJ700、YJ800具有
注：表中最大塑性弯曲力距按形钢的屈服极限δs≤400MPa计算 矫直机 WGJ系列卧式双曲线圆材矫直机 本机器用于矫直黑色、有色金属管子、棒材的弯曲度，同时可减少其断面之椭圆度。本机器结构紧凑重量轻，投资少，收效快。技术要求：
G J系列立式双曲线圆材矫直机 G J系列立式双曲线矫直机利用多次反复弯曲轧件原理，管材边旋转边千斤，从而获得对轴线对称的形状，达到矫直目的，其特点：立式配置、双向上、下驱动，易于咬入、矫直精度高，适用于在线连续作业。 技术要求：
矫直机 YJG-40行三辊圆材矫直机 本机是对黑色和有色冷拉圆、棒材进行精矫的先进设备，具有精度高、重量轻、维修方便等特点。该机由电机、减速装置、进出口导位组成。并能对小规格同时双料矫直。 管棒材矫直机 本机器用于矫直黑色、有色金属管子、棒材的弯曲度，同时可减小其断面之椭圆度。本机器结构紧凑，重量轻，投资少，收效快。同时可根据用户需要设计、制造特殊规格的矫直机。
目录 中文摘要............................................................ I 英文摘要........................................................... I I 1 绪论. (1) 1.1设计课题背景 (1) 1.2设计依据 (1) 1.3矫直设备的发展概况 (1) 1.4分类及工作原理 (3) 1.4.1 压力矫直机 (3) 1.4.2辊式矫直机 (3) 1.4.3 斜辊式矫直机 (3) 1.4.4拉伸矫直机 (3) 1.4.5拉伸弯曲矫直机 (4) 2 钢材矫直理论 (1) 2.1“ 矫直”的定义 (1) 2.2反弯矫直的基本原理 (1) 3二辊滚光矫直机的工作原理 (4) 3.1二辊滚光矫直机的简介 (4) 3.2二辊滚光矫直机的工作原理 (4) 3.3设计二辊滚光矫直机所涉及到的主要参数 (10) 3.4国内外现在生产这种矫直机的厂家 (11) 4二辊滚光矫直机力能参数计算 (12) 4.1矫直力的计算 (12) 4.1.1求导程t (12) 4.1.2求弹性极限弯矩Mmax (13) 4.1.3求倾角： (13) 4.1.4轴承承受力的总和 (14) 4.2 二辊滚光矫直机功率计算 (14) 4.2.1轴承的消耗功率 (14) 4.2.2滑动摩擦的消耗功率 (14) 4.2.3滚动摩擦的消耗功率 (14) 4.2.4塑性弯曲变形的消耗功率 (15) 4.2.5消耗总功率 (15) 4.3电机驱动功率 (12) 4.4关于机架、机座及轴承盖的设计 (16) 5二辊滚光矫直机辊系设计 (18) 5.1矫直辊的组成 (18) 5.2.矫直辊材料 (18) 5.3矫直辊尺寸计算 (19) 5.4矫直速度计算 (20) 5.5矫直辊强度计算 (21) 5.6轴承的寿命校核 (23) 6二辊滚光矫直机传动装置的选择及液压过载保护 (25) 6.1二辊滚光矫直机传动装置的选择 (25)
矫直机技术培训 XX公司三轧厂银亮材生产线 四台两辊矫直机技术方案 2011年2月18日
目录 文件1、工艺、产量的总体描述和技术参数 .... 错误！未定义书签。文件2、设备技术说明............................. 错误！未定义书签。文件3、卖方供货范围.. (16) 文件4、买、卖双方交付的技术文件范围及时间 (17) 文件5、设备的制造及交付进度............... 1错误！未定义书签。文件6备品备件................................. 1错误！未定义书签。文件7设备安装、调试、性能保证值的测试和考核 . (19) 1
文件1、工艺、产量的总体描述和技术参数本次招标的银亮材生产线为两条银亮材作业线（一条规格Φ13-Φ30mm、一条规格Φ20-Φ60mm），包括二台粗矫机及两套剥皮精矫压光作业线，并预留两台磨光机。银亮材生产线应满足汽车、铁路客专弹簧及轴承钢等表面剥皮的特殊需要，并且满足银亮材相关产品标准。同时，应能够单独生产矫直材、剥皮材、矫直压光材等产品，并能满足用户要求。 本案为四台主体矫直设备，其中包括二辊矫直机二台、二辊矫直压光机二台，及为主体设备配套的上、下料及横移台架、收集槽、连接辊道、自动化控制系统等辅助设备。二辊矫直机和二辊矫直压光机结构相同，根据用户产品特点，分为两种规格，即φ13～φ30mm和φ20～φ60mm两种规格。用于矫直优质碳素结构钢（20、45）；合金结构钢（20Cr、20CrMnTi、40MnB、20CrMo、20CrMnMo）；保淬透性结构钢（18CrMnTiH、20CrMnTiH、40CrH）；轴承钢（GCr15）；弹簧钢（60Si2Mn）等钢种。 一、工艺流程 （一）工艺流程 1 尺寸公差：IT10（标准公差等级）、粗糙度（Ra3.2以上）、直线度≤1‰ 拟定工序：粗矫－无心车 1、粗矫直： 粗矫上料台架→粗矫上料辊道→夹入装置→粗矫主机→抽出装置→粗矫下料筒→粗矫收料槽→棒材收集 2、车削： 车床上料台架→车床上料辊道→无心车床主机→车床下料辊道→车床收料箱→成品棒材收集 （二）工艺流程 2 尺寸公差：IT8（标准公差等级）、粗糙度（Ra0.8以上）、直线度≤0.4‰ 拟定工序：粗矫－无心车－精矫 1、粗矫直： 粗矫上料台架→粗矫上料辊道→夹入装置→粗矫主机→抽出装置→粗矫下 2
第1章前言 拉伸弯曲矫直机应用于精整机组中,对薄带材进行矫直.目前,国外已经开发生产出多种机型,并已广泛应用.我国尚在研制开发阶段,需加速发展独立成套. 1.1 拉弯矫直机及其发展 由于冷轧带钢中存在较大的残余应力,使得板面产生波浪和翘曲,不能满足用户的使用要求,需要对其进行矫直.板带材的矫直设备主要有以下三种形式:辊式矫直机,拉伸矫直机和拉弯矫直机.辊式矫直机对中厚板矫直效果良好,而对于薄带材则效果较差;拉伸矫直机依靠夹紧装置或张力辊组产生拉伸变形,使带材产生一定的塑性变形而达到矫直的目的,但由于张力较大,会降低带材的机械性能.基于以上原因便产生了拉弯矫直机,他综合了拉伸矫直机和辊式矫直机的优点,用较小的张力使带材产生较大的塑性变形,达到矫直带材的目的.这种设备对于薄带材矫直效果非常好,便于成卷作业,在薄带材矫直中逐渐取代了其他两种形式的矫直机. 早期的拉弯矫直机只是拉伸矫直机和辊式矫直机的简单组合,见图 1.1a,矫直效果并不显著.后来出现了如图1.1b所示类型的拉弯矫直机,这种矫直机既减少了矫直辊的数量,又达到了较好的矫直精度.经过不断的开发研究,近年来又出现了多重拉弯矫直机,如图1.1c,使用了两组以上的矫直辊组,并增加了支撑辊的数目,提高了矫直辊的抗弯刚度和强度,这样就可以矫直高强度的薄带材. 拉弯矫直机的设计制造方法,在国外已较为成熟,而国内只作过小型样机及理论探讨,还未达到在生产中应用的程度.设计拉弯矫直机的难点是矫直理论相当复杂,张力辊组的速度和张力控制也较复杂.
图1.1 1.2 翁格勒拉弯矫直机的结构与特点 下面通过武钢冷轧厂从德国(Ungerer) 机器制造有限公司引进的拉伸弯曲矫直纵横剪机组来认识一下这一类矫直机的结构特点。 1.2.1 拉弯矫直机的特点 拉伸弯曲矫直机主要由三部分组成。一部分是带有弯辊调节装置的23 辊式矫直机本体;另一部分是张力辊组(也称S 辊组) 和传动部分。 1.2.1.1 弯曲矫直机 弯曲矫直机为23 辊式,辊径为25mm。在每个工作辊的宽度上有相应的中间辊,辊径30mm。每列中间辊上又有9 组支撑辊,支撑辊径33mm。 如图1.2 所示。矫直机上部设有矫直辊倾斜和压下机构,即辊缝调节装置。它由电机通过一套传动装置带动横梁使上辊组作升降调节,而通过蜗轮蜗杆带动偏心辊实现上辊组 的倾斜调节。整个上机架可由液压缸推向前翻转90°打开,以便于清理辊面和更换上下
毕业设计-20-40mm普碳钢板材矫直机设计，共55页，20710字，附设计图纸、三维图纸、开题报告、任务书、外文翻译等 设计(论文)的基本内容： 矫直机主机总装图（A0×1） 辊系装配图（A0×1） 机架零件图（A0×1） 夹送辊轴承透盖、工作辊、下工作辊辊座、主动夹送辊轴（A2×4） 编写设计说明书 外文科技文献翻译 1.2 设计构想与思路 了解中厚板产生不平直度的原因，根据国内外中厚板矫直机发展情况，切合公司实际需要，进行板矫直机设计。首先通过对国内外各种板材矫直机辊系结构研究，确定辊系结构，其次进行辊系参数的确定、力能参数的计算，最后完成整机机械部分、电器部分、液压部分、润滑部分设计，通过此次研究设计，使以后进行新设计时更合理、更先进。 2. 设计内容 （1) 辊系结构的设计。 （2）整机其他结构的设计，包括压下装置及上轧辊平衡装置，传动装置，轨道升降装置，换辊装置的设计。 （3）其他结构的设计，包括电气部分、液压部分的设计。 3. 关键技术 （1) 对力能参数的计算及强度计算，合理确定结构，使整机设计准确、经济、先进。（2) 轨道升降装置的设计，保证辊系顺利拉入拉出。 （3）辊系装置的设计，保证实现每辊压弯量的灵活调节，提高矫直质量、效率。 4. 主要设计流程 （1）一台完整的中厚板辊式矫直机应由机架、上下横梁、上下矫直辊装置、上下支承辊装置、引料辊装置、压下机构、弯辊装置、倾斜机构、换辊装置、检测系统、安全装置、除铁皮与冷却系统、传动装置、电动机及走台等所组成。 本次开发的中厚板材矫直机是强力重式矫直机，它功能多，矫直力强，结构独特，适合可逆矫直的要求。 （2）机架为铸焊结构，两片机架通过上下横粱联结。机架加工精度高、刚性大、强度高、利于安装和运输，是矫直机各零部件承装的核心骨架。 （3）压下装置采用电动压下，可实现上辊系沿矫直方向整体少量倾斜运动及整体升降。整个上辊系采用两台液压平衡缸平衡，消除活动横梁上面各受压件的间隙，压下行程需由位移传感器检测，以便操作。压下螺丝下面设有液压保护缸，在矫直力过大或卡钢时，快速卸荷保护。极限位移需设极限开关。 （4）前、后导辊位于上部工作辊的入口和出口侧，与上、下工作辊一起进行矫直钢板，各由一台交流电机经两台蜗轮减速机驱动压下螺丝可使导辊单独上下升降调整，导辊的平衡为弹簧平衡，其压下行程需由位移传感器显示，进行合理控制，导辊在参与矫直的同时调整钢板的平直性。 （5）上斜楔调整装置用于单独调整每个上工作辊升降，由电机驱动丝杆，推动斜楔运动实现。需由接近开关控制上、下极限。下斜楔调整装置调整方向与工作辊轴线垂直，可实现整体工作辊的升降及辊型调节，由电机驱动丝杆，推动斜楔运动实现。需由接近开关控制上、
［摘要］根据济钢4300mm 矫直机的使用情况，描述矫直机的矫直原理，主要分析液压HGC 系统、弯辊系统、传动系统的控制原理和功 能，自动化一级和二级之间的数据交换。［关键词］矫直机；自动化；一级系统；二级系统矫直机控制原理的分析与应用 韩妍妍 （济南钢铁股份有限公司，山东济南 250100） 随着中厚板市场压力的增大，钢板的表面和外观，成为各生产线最直观的竞争力。高质量的钢板应具备优良的性能，平直的板型，光洁的表面，高精度的尺寸。进而高性能的矫直机在中厚板的生产过程中起到了不可或缺的作用。 济钢4300产线，配备4台矫直机，预矫1台，在精轧机机后MULPIC 前，保证水冷之前钢板平直，防止钢板翘头翘尾或边浪造成的钢板冷却不均匀。热矫直1台，在MULPUC 出口冷床入口，矫直热态钢板。冷矫1台，在精整区，根据生产需要可设为离线和在线两种状态。热处理矫1台，矫直热处理后的钢板。 1矫直机的矫直原理 钢板轧制时，由于轧件温度不均匀，延伸偏差，冷却和输送等原因，不可避免地造成轧后钢板出现浪型或瓢曲。为了确保成品钢板平直符合产品标准规定，轧后钢板必须进行矫直。 轧件在矫直机中经过交错排列的矫直辊多次反复弯曲，使原有曲率的不均匀度逐渐减小，矫直工艺原理就是通过辊间的可逆弯曲将产品拉伸，确定拉伸程度的主要标准叫“塑性变形率”，定义被拉伸至屈服强度以上的相对钢板厚度。矫直工艺的目的就是将钢板拉伸，使所有纤维达到相同长度。 图１矫直过程应力分布情况 在矫直过程中钢板中间部分为弹性变形区，两侧为塑性变形区，设钢板厚度为T ，弹性变形区厚度为Te ，则热矫直钢板塑性变形比率为： PR=塑性变形率=（T-Te ）/T=1-[2.σ0/（Rplate.T.E ）]热矫直工艺常用塑性变形率范围是60%~70%。矫直机设置要让矫直机第三辊塑性变形率最大，然后均匀减小，让残余应力在矫直机出口降到最低水平。 2矫直机的控制思想和实现过程 矫直机的自动化部分分为：一级系统（ L1）和二级系统（L2）。L2的作用是计算矫直的设定值，并下发给L1。L1执行设定值，并把矫直的实际值发给L2，形成闭环控制，优化矫直参数，达到更好的矫直效果。整个矫直过程的实现可分为四种模式：全自动模式，自动模式，半自动模式，手动模式。 2.1矫直机的一级控制系统 矫直机的L1由两套S7-400的PLC 构成，配置416-2的CPU ，ProfibusDP 和以太网通讯的模块，以及数字量和模拟量的输入输出模块。主要实现的功能： 1）传动控制。 2）辊缝、弯辊、入出口导辊的控制。 3）辅助功能的控制，包括：上框架平衡系统，接轴及辊系锁紧系统，上辊系锁定，换辊及冷却系统。 4）顺序控制，包括：矫直机的标定，设定值的预摆，道次的管理。5）安全功能。 6）监控及人机界面，消息和报警系统。2.1.1传动控制的主要功能 电机采用西门子S120装置控制，与PLC 之间以DP 通讯的方式传递数据。矫直机咬入钢板后，由咬入加速到矫直速度再减速到抛钢速度，9根工作辊由两台主电机进行分组控制。 当钢板的头部在第一组控制分组的工作辊内时，1#电机的力矩极限根据头部在第一组辊内的位置进度减小，防止接轴过力矩，矫直速度由1#电机控制。2#电机保持速度控制，力矩被控制在正常的范围内。当钢板头部到第一组辊的第三根辊子下面时，2#电机的加速度以一定的等变率减小。计算该等变率，在头部走出第一组工作辊时取消加速度。这时，2#电机的力矩极限被提高到最大电机力矩，这样钢板速度由第二个电机按S-RAMP 速度曲线进行控制。当钢板尾部在第二组控制分组的工作辊内时，尾部走出第一组控制分组的工作辊，2#电机是速度控制。第二个传动的力矩极限逐渐从最大传动力矩减小到最后接轴的最大力矩。要按照尾部在第二组辊内的进度减小。当尾部走出矫直机时，力矩极限等于最后接轴的最大力矩。出口处的CMD6检测到钢板尾部时，速度主控器用S-RAMP 降低矫直机辊的速度基准，入口/出口辊道速度降为0。 2.1.2HGC 液压辊缝控制 为了控制上框架的位置和矫直辊缝，矫直机采用4个辊缝控制液压缸。这种长行程的液压缸安装在矫直机上框架的四个角上，每一个液压缸通过一个伺服阀控制。PLC 中液压缸压力的反馈值两两比较，超限值后，HGC 自动开环泄压，辊缝抬到最大，起保护作用。液压缸的位置传感器定期进行零点校准，自动回零。然后将HGC 系统选择 CLOSELOOP （闭环）控制状态，设置辊缝的控制程序在PLC 中运行。PLC 通过以太网与L2通讯，L1接收到预设数据之后，控制相应的伺服阀进行动作，达到设定的辊缝位置。设定值也可以通过HMI 画面手动设置或者通过操作台上的主令控制。相应的位置检测值、矫直力检测值等传回L2，作为下一次计算的自适应值，保证更好的矫直效果。 2.1.3弯辊控制原理 弯辊系统用于补偿矫直过程中自然观察到的矫直辊和箱体偏差。弯辊系统可在矫直过程中使矫直辊保持平行。 弯辊结构是上矫直辊和支承辊箱体安装在一个可收缩开式框架上。该框架被分成两部分，由活动接头连接。框架顶部的偏心可将这两部分分离，使矫直辊弯曲。内部装有位置传感器的液压缸启动该偏心。2个压力传感器给出液压缸每个腔的压力反馈。一个伺服比例阀传动弯辊缸，可控制其位置和过载保护。改变弯辊位置只能在矫直机无负载时进行。负载下的运动不可逆。 2.1.4辊道速度与矫直机速度的同步 辊道的控制权是用“token ”形式传递的。“token ”通过轧机的LCO 系统分配，轧机有专门的TDC 系统负责全线的物料跟踪，LCO 系统根据跟踪的物料位置分配“token ”。当钢板到达矫直机时，上一工序的工作已完成，矫直机处于“ready ”状态，LCO （下转第105页）
毕业论文与设计题目列表 1、（XH745）卧式加工中心的分度工作台的设计 2、两级圆柱齿轮减速器的设计 3、4层学生宿舍楼的设计 4、80T起闭机大齿轮工艺设计与制造的设计 【 5、BSG宽带砂光机的设计 6、C7620车床主传动及液压系统的设计 7、JL型锻压操作机底盘与运行机构的设计 8、JL型锻压操作机机身与手笔控制的设计 9、JL型锻压操作机液压系统的设计 < 10、LZ2型保健床的设计 11、SQL数据库酒店管理系统的设计 12、Vfp现在物流企业管理系统的设计 13、X5032型立式铣床的设计 14、X6132型万能卧式升降台铣床的设计 ￥ 15、Z3040型摇臂钻床的设计 16、办公自动化系统的设计 17、半喂入式花生摘果机的设计（文本） 18、泵叶轮注射模具的设计 19、基于的永磁直线电机的有限元分析及计算 ~ 20、变频器控制原理图的设计 21、宾馆客房管理系统 22、并联式井下旋流分离装置的设计 23、茶树修剪机的设计 24、车备胎支架设计与制造 、 25、车用柴油机总体及曲柄连杆机构的设计 26、成绩管理系统 27、齿轮套注塑模具及注塑模腔三维造型CAD CAM 2 8、冲压模论文 29、大豆螺杆挤压膨化试验装置总体设计 \ 30、带式输送机减速器的设计 31、单立柱巷道堆垛机的设计 32、冰箱、洗衣机修理翻转架的设计 33、电火花切割机床的设计 34、电机转速与温升检测装置的设计 \ 35、动力差速式转向机构的设计 36、多功能切菜机的设计
37、多房间温度、湿度检测系统的设计 38、二级减速器的设计 39、复摆颚式破碎机的设计 > 40、某油缸设计图纸 41、高温火焰电视监测系统的设计 42、工业机械手的设计 43、关节型机器人腕部结构设计 44、关节型机器人腰部结构设计 # 45、锅炉燃烧系统控制和汽包水位控制 46、海工码头工字钢数控切割设备的设计 47、护罩注塑模具及注塑模腔三维造型CAD CAM 48、回转式固液分离机及螺旋输送机的设计 49、活塞连杆组件装配自动输送线的设计（总体机械结构设计与压销机设计）50、机场行李输送系统自动控制设计 【 51、基于PLC的工业机械手的设计 52、基于PSOC的无刷直流电机智能控制系统的开发 53、基于单片机机床插补控制模块的程序设计 54、基于单片机的自动给水系统的设计 55、基于虚拟仪器的震动信号采集与分析系统论文 [ 56、加工工件的自动装卸装置 57、计算机与电子电路类毕业论文 58、通用雕刻机的设计 59、建筑用垂直运输机的设计 60、精密智能测硫仪的设计 % 61、卷扬机的设计 62、考勤系统 63、一级减速器的设计 64、快速成型机的设计 65、葵花脱粒机的设计 。 66、螺旋输送机设计 67、码垛机器人机械部分的设计 68、棉花采集机械手的设计 69、诺基亚6600手机前盖注塑模具设计与动画演示 70、爬管式切割装置结构设计 @ 71、散料输送皮带机设计 72、单段锤式破碎机的设计 73、企业数据信息系统的设计
收稿日期:20031222 高速铁路用钢轨的若干问题 周清跃 张银花 陈朝阳 (铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心 北京 100081) 摘 要 钢轨是轨道结构的重要部件,是高速铁路重要的基础设施。根据高速铁路钢轨的服役条件以及出现的伤损特点,提出了高速铁路钢轨应重点关注的性能指标,介绍国外高速铁路采用的钢轨强度等级,论述国内钢轨生产厂家应进行的技术改造,讨论了高速铁路采用长定尺钢轨的可行性包括长定尺钢轨的生产、运输、焊接,以及钢轨焊接体系。 关键词 高速铁路 长定尺钢轨 技术要求 技术改造 1 高速铁路用钢轨及其主要伤损 日本新干线早期采用断面为50T 的普通碳素热轧钢轨,后期改用强度等级为800MPa 的60kg 普通碳素热轧钢轨,使用中钢轨出现的主要损伤为轨头踏面的黑斑(dark spot )以及钢轨焊接接头部位的低塌所引起的波状磨损[1]。 钢轨轨头踏面的黑斑主要发生在列车的加速驱动以及减速制动区间,在高速行驶车轮的转动作用下,引起钢轨轨顶表面0105～012mm 的表层金属加工硬化。此加工硬化层将成为剥落损伤的起源(或核),随着通过总重的增加,黑斑缺陷发展成纵向水平裂纹甚至引发钢轨断裂。日本学者称这种伤损为钢轨中的癌症[2,3]。 高速铁路列车轴重轻,运行速度快,钢轨磨损轻微。钢轨表面的伤损以接触疲劳伤损以及短波波磨为其主要特点。目前,高速铁路比较发达的许多国家除了正在积极研究和试验由具有优良抗表面伤损性能的新材料制成的钢轨如贝氏体钢轨外,主要采用对钢轨进行定期打磨的办法来解决这种接触疲劳伤损。钢轨打磨还能去除引起钢轨剥落的表面细微裂纹并降低钢轨与车轮接触面发生的转动噪声。 焊接接头是无缝线路的薄弱环节。焊接接头的平直度以及轨顶面的硬度是否与母材匹配,将决定其在使用过程中是否出现低塌以及影响列车平顺运 行,严重时将发生焊接接头断裂。如日本东海道新干线在运行初期钢轨伤损大部分(约占80%)发生在铝热焊接头处[1]。从日本的情况来看,铝热焊接头强度难以满足铁路高速运行的需要。 而法国的情况与日本不同[4]。法国高速铁路早期采用60kg/m UIC700普通热轧钢轨,后来采用60kg/m UIC900A 普通热轧钢轨,从1983年开通运营至2001年,断轨80起,其中30%断在焊缝上,而这30% 的焊缝断头中有9/10断在铝热焊焊缝处。从绝对数量看,法国高速铁路最薄弱的铝热焊缝断头率年平均1起左右,而钢轨其它部位的折断率为年平均3起左 右(后者发生在钢轨母材上的断裂主要是由于钢轨擦伤以及道碴飞溅打伤钢轨造成的),这说明铝热焊接头虽然是无缝线路的薄弱环节,但从铝热焊技术本身而言是可以满足高速铁路使用要求的。 2 高速铁路对钢轨的基本要求 针对高速铁路钢轨的服役条件以及出现的伤损特点,要求钢轨钢质洁净,钢轨表面尤其轨头表面基本无原始缺陷,几何尺寸精度高、平直度好。 (1)钢质洁净 材质内部高洁净是对高速铁路钢轨的最基本要求。钢质洁净有利于提高其抗疲劳性能。 (2)表面基本无缺陷 钢轨表面基本无原始缺陷不仅对保证钢轨安全使用有益,而且可以减少表面接触疲劳伤损的出现,延长钢轨的使用寿命。 ?铁道/道路?
太原科技大学 课程设计任务书 专业班级机自112212H班 设计人刘强同组人翟震 设计题目：小型矫直机的设计 设计参数：1、矫直机主电机参数：功率P=3KW, 转速n= 0.267r/s ; 2、主减速机传动比：2.6 ； 3、工作辊数目：19个； 4、工作辊辊距：10mm ； 5、工作辊直径：9.5mm ； 6、工作辊辊长：170 mm ； 7、板坯宽度厚度：115mm 、0.1～1.6mm ； 设计要求：[1] 辊式矫正机基本参数的确定 [2] 矫直功率的计算和电机功率的选择 [3] 主要零部件校核计算 [4] 压下机构的设计计算 [5] 撰写设计说明书。 设计时间：2014年12月17日至2014年12月28 日
摘要 轧钢生产已经成为冶金生产行业中把钢坯轧制成钢材的重要生产环节，具有产量大、品种齐全，生产过程机械化自动化程度高等许多优点，是满足国民生产需要的重要技术。并且随着科学的发展，轧钢生产行业与传统机械业进一步紧密的结合在一起。利用轧钢生产技术，提高轧制产品的质量，减少轧制生产时间，提高成材率，降低生产成本和材料的利用率已经成为轧钢机械设计的主要目标。而矫直技术是提高板带钢产品表面质量和平坦度的重要环节。 本文是依据板带矫直机的生产过程和工作原理，经过现场实习，首先从二十一辊板带矫直机的总体方案评述开始，依次进行了主电机的选择计算，主传动系统的设计，工作辊与支承辊设计，矫直机压下与压上装置的设计与校核；并对矫直机的某些零件和基本结构进行了设计；并且研究了矫直机的发展方向。 关键词：轧钢生产、表面质量、矫直机、平坦度
Abstract The product of steelrolling has become an importanct tache of rolling billet to be steels in the metallurgy produce industry. The stongpoint of this industry is have great output of the production is the variety production.and the produce process is very mechanization and automatization.The steelrolling is a importanct technonlogy to fulfill the country need.Also with the development of steelrolling industry the industry integrate very well with the tration mechanism industry. How to make use of the steelrolling manufacture technology, enhance the rolling quality of the production, decrease the product of rolling time,enhance the rate of product useful rolled steel .The straighting techology is a important tache to enhance the surface quality and flatness of the production . This article design basis on the boardstrip straighting machine produce process and the working principle in the steel metallurgy. With practice in scene. The design is begin with the designing of the main transmission and the machine roller in the straighting machine .This article first begine with the scheme review of the collectively. Then go along with choice of the main electromotor, the design of work roller and the support roller , press down equipment and press up equipment .Following designed the local assessory and the over all structure. Besides researched the development direction of the straighting machine . Keywords: Product of steelrolling、Straighting machine、Surface quality、Mechanization .
型钢矫直机 1. 简介 序号设备名称技术规格 1 350型钢矫直机辊距350mm,屈服极限450Mpa 2 400型钢矫直机辊距400mm,屈服极限800Mpa 3 500型钢矫直机辊距500mm,屈服极限300Mpa 4 550型钢矫直机辊距550mm,屈服极限300Mpa 5 600型钢矫直机辊距600mm,屈服极限313Mpa 6 700型钢矫直机辊距700mm,屈服极限350Mpa 7 800型钢矫直机辊距800mm,屈服极限313Mpa 8 600~900型钢矫直机辊距600~900mm, 屈服极限314Mpa 9 600~800固定不等节距600~800mm 10 600型钢矫直机辊距600mm,可移动 11 700型钢矫直机辊距700mm,可移动 12 1200型钢矫直机辊距1200mm,屈服极限450Mpa 该设备主要用于对冷床冷却后的钢材进行矫直，以满足用户的尺寸精度要求。 2、技术要求 2.1 主传动：主传动采用下辊用一台电机配联合减速机传动；上辊第一根辊单独传动，其余上辊为被动辊。 2.2 机架：机架为一个整体铸件结构，前后两部分不分开，结构简单，强度高，刚性好。机架支撑着七个
矫直辊，在机架顶端安装三套压下机构。 2.3 上、下辊：上、下辊为本机器的运动及工作部分，其末端与万向接轴相连，得到动力。其前端装有具有一定孔型的辊套进行矫直。中间有滚动轴承支撑。为了满足不同规格型钢的高度，上、下辊的中心距可以调整，即上辊轴承座与压下机构相连，可沿着机架滑槽上下移动。下辊固定不动。同时上、下辊具有轴向调整机构，其机构是通过传动其末端蜗杆蜗轮，蜗轮内螺纹带动推动环推动辊轴，使其实现轴向调整功能。在设计中考虑到节省更换辊环的时间，所以辊套并不是直接与轴相配合，而是装在一个锥套上，锥套再和轴前端锥面相配合。在换辊时只需先将原先锥套卸下，并将预先装好的锥套换上即可。 2.4 压下机构：压下机构是起到上辊轴上下调整的作用。为了保证前后两端同步移动，所以电机两端伸轴同时带动左右螺杆转动。整个上辊的重量由压下机构前后两个螺杆所承担，并且力的作用都是向下的，但当矫直机工作时，矫直力使前端螺杆受冲击的向上压力与重量向下作用的方向相反，所以如果钢材进入矫直辊之前，前端螺母与螺杆间的间隙不事先消除，则会发生在矫直时螺纹处有强烈冲击力的作用，而影响机器的正常使用。所以前端螺杆必须要有平衡装置。 2.5. 立辊：立辊是和机架分开的单独部件。在进料与出料两端各有一对，立辊除了起引料导向的作用外，还起到矫直钢材的侧弯作用。 3、技术参数 机架形式：悬臂式 辊距： 1200mm 辊子直径： 900mm 辊子数量： 9根 矫直速度： 0~6 m/s 直流电机功率： 160KW 电机转数： 750r/min 压下速度： 30mm/min 压下行程： 200mm 立辊直径： 500mm 立辊移动速度： 4.3mm/s
4-10mm板材矫直机的设计 作者姓名：****** 指导教师：******** 单位名称：机械工程与自动化 专业名称：机械工程及自动化 东北大学 2011年6月
The 4-10 mm Straightening-Machine`s design by Zhang Gang Supervisor: Associate Professor Yang Hui Lin Northeastern University June 2011
毕业设计（论文）任务书机械工程与自动化学院班级姓名
东北大学毕业设计（论文）摘要 4-10mm板材矫直机的设计 摘要 矫直机在冶金工业中用途非常广泛，它是冶金工业生产中常用的矫直设备。随着科学的发展，轧钢生产行业与传统机械业进一步紧密的结合在一起。利用轧钢生产技术，提高轧制产品的质量，减少轧制生产的时间，提高成品率，降低生产成本和提高材料的利用率已经成为轧钢机械设计的主要目标。而矫直技术是提高板带钢产品表面质量和平坦度的重要环节。在现代化程度较高的连铸生产线中，连铸坯的矫直设备是必不可少的；在型钢、钢板、钢管等轧钢厂的精整车间，矫直机则更是必备的设备之一。平直度是评价金属板带质量的重要指标之一，随着用户对板带质量要求的不断提高，板带平直度的控制和改善显得日益重要。板材矫直机是消除板材平直度缺陷，改善板形的关键设备。 本文介绍了板材矫直机的结构特点,原理分析和功能，并对矫直原理做了详细具体的阐述，对其主要零部件做了准确的计算设计和校核，对矫直机的力能参数和结构参数做了计算，同时对矫直机的发展趋势和实际生产中存在的问题做了简单的阐述。 关键词：板材矫直机，力能参数，结构参数，平衡液压缸
2800中板热矫直机主传动系统的设计 摘要 轧钢生产已经成为冶金生产行业中把钢坯制成钢材的重要生产环节,具有产量大、品种齐全，是国内产过程机械化自动化程度高等许多优点，是满足国民生产所需要的重要技术。本次设计的矫直机为十一辊矫直机主传动系统。第一步，分析了矫直技术在国内外的发展现状，分析了矫直机的分类以及不同种类矫直机的用途；第二步，通过两种方案之间优缺点的详细对比，选择了主传动系统的最优方案，并进行了电机、减速器、齿轮座、联轴器等零部件的选择；第三步，确定了矫直机的一些基本参数和力能参数，例如：其基本参数确定了辊径、辊距、辊数、辊速以及辊身长度，力能参数确定了其矫直力和矫直力矩；第四步，进行了辊子、轴承等领不进啊的强度校核，确定所涉及和选择的领不进啊的安全性能以及其是否满足使用要求；最后，进行了润滑方式的选择、经济可行性分析、环保分析等内容。 关键字：中厚板；矫直机；主传动系统；电机；减速器
The Designing Of Medium Plate 2800 Hot Straightening Main Drive System Abstract Rolling production has become the metallurgical industry in the production of steel billets made important production processes, with the yield, variety, is the degree of mechanization and automation of many of the advantages of higher domestic production process, it is an important technology to meet the national production needs. The design of the leveler was 11 roll straightener main drive system. The first step in analyzing the straightening technology development status at home and abroad, analyzes the use classification, and the different types of leveler straightening machine; the second step, a detailed comparison of the advantages and disadvantages between the two programs, select the the main transmission system optimal solution, and were selecting the motor, reducer, gear housing, couplings and other components; the third step, identified a number of basic parameters and power leveler energy parameters, such as: basic parameter determines the roll diameter, roll away, roll number, roll speed and roll body length, force and energy parameters determined its Straightening and straightening moment; the fourth step, conducted a roller bearing areas such as the strength of the school does not feed ah Collar nuclear determine choice involved and not into the ah safety performance and whether it meets the requirements; Finally, the selection of lubrication, the economic feasibility analysis, environmental analysis and so on. Keywords:medium and heavy plate; Surface quality;main transmission system;motoer;reducer