2350四辊可逆轧机主传动系统设计
摘要
本文简单的介绍了热轧中厚板轧机的国内外发展现状，详细的对热轧中厚板轧机的主传动系统进行了设计计算和校核。重点对主电动机进行力矩计算和功率选择，并对选出的电动机进行发热校核。对轧机的轧辊、轧辊轴承和万向接轴等主要零部件进行受力分析和强度校核，同时也对润滑方式，环保性及经济分析进行了探讨，完成了2350四辊可逆轧机的设计，通过对各个部件的计算与校核，保证了设备的安全可靠运转，同时尽可能地节省能源、减少占地面积，环保及经济性分析更是体现了环境友好的求，和获得最大利益。
关键词：中厚板轧机；主传动；轧辊；轴承 ; 万向接轴
Abstract
The present situation of Medium plate rolling in home and abroad has been briefly introduced. Details of the main drive system of Hot-rolled strip mill design,calculation and checking. Focus on the torque calculation and power choice of the main motors and the selected motor fever respectively, Through the design and calculation of the motor to ensure that the rolling process does not produce power less than or burnt motor accident,Also on the lubrication mode, analysis of environment protection and economy are discussed, and completed the design of 2350 four reversible rolling mill, the calculation and checking of each component, to ensure the safe and reliable operation of equipment, at the same time as much as possible to save energy, reduce the area, environmental protection and economic analysis but also embodies the friendly environment seek, and obtain the maximum benefits. Key word:Medium plate rolling; main drive system;rollers;pillow;universal joint shaft
目录
1 绪论 (1)
1.1 选题背景及目的 (1)
1.2 中厚板轧机的发展概况 (1)
1.2.1 我国中厚板轧机的发展与现状 (1)
1.2.2 国外中厚板轧机的发展与现状 (2)
1.3 课题的研究方法和研究内容 (3)
2 方案设计 (5)
2.1 主传动方案综合评价与比较 (5)
2.2 方案的选择 (7)
2.2.1 四辊可逆轧钢机主传动装置的选择 (7)
2.2.2 针对所选方案对各部件进行具体的选择 (7)
3 轧制力能参数的确定与电动机的选择 (8)
3.1 轧辊的设计 (8)
3.2 轧制力能参数 (10)
3.2.1 各道次基本尺寸的确定 (10)
3.2.2 轧制压力的计算 (12)
3.2.3 驱动力矩计算 (14)
3.3 轧辊的校核 (18)
3.3.1 支承辊校核 (18)
3.3.2 工作辊校核 (20)
3.3.3 工作辊与支承辊间的接触应力 (21)
3.4 电动机的选择计算和校核 (22)
3.5 驱动力矩的计算和电机校核 (23)
3.5.1 主电机上的力矩计算 (23)
3.5.2过载校核 (25)
4 主要零部件选择及校核 (27)
4.1 轧辊轴承的选择和计算 (27)
4.1.1 轧辊轴承的选择 (27)
4.1.2 工作辊轴承寿命计算 (28)
4.1.3 支承辊轴承寿命计算 (28)
4.2 十字轴式万向联轴器的选择 (29)
4.2.1 零件材质的确定及受力分析 (29)
4.2.2 十字轴的校核 (32)
4.2.3 轴叉校核 (33)
5 机架参数计算及其校核 (39)
5.1 机架结构参数选择 (39)
5.2 机架的强度计算 (40)
5.2.1 受力分析 (40)
5.2.2 弯矩计算 (41)
5.3 机架强度校核 (44)
5.3.1 机架上横梁强度校核 (44)
5.3.2 机架立柱校核 (46)
6 润滑方式的选择 (47)
6.1 润滑方式及作用 (47)
6.2 油雾润滑 (47)
6.3 热轧工艺润滑 (48)
7 经济性和环保性分析 (49)
7.1 设备环保性评价 (49)
7.2 设备的经济性分析 (49)
7.2.1 机械设备的可靠性 (49)
7.2.2 设备的经济评价 (49)
结论 (53)
致谢 (54)
参考文献 (55)
1 绪论
1.1 选题背景及目的
轧钢同铸造一样是钢铁行业的主要组成部分，同样轧机是鞍钢的主要设备之一，鞍钢在1993年的改造性大修中新增了一架2350四辊可逆轧机，该机配置了自动化系统是S5-155V可编程控制器和辊缝仪，位移传感器，压力传感器，温度传感器等硬件，轧机采用先进的AGC控制技术，其装备水平及自动化程度在同类设备中处于领先地位，它从设计制造到热负荷试车历时仅13个月，创造中板轧机制造工期最短记录。
以前，常规中板生产线上，一般设置粗轧和精轧两台轧机，但是受中板车间厂房面积限制，生产线上只能摆放一台主轧机，这为轧机的设计提出了难题。为满足用户提出的工艺要求，重机公司精心组织设计中坚力量，在消化吸收了国内外中板轧机的优点后，经过反复论证，并多次与用户交流，大胆进行改进，在结构尺寸受到严格限制的情况下，将粗轧相关功能融合到了精轧设备上，设计出了2350四辊可逆粗轧机，使此轧机同时满足了粗轧与精轧的功能要求。
1.2 中厚板轧机的发展概况
1.2.1 我国中厚板轧机的发展与现状
中厚板轧机在我国冶金行业中占有重要的位置，中厚板轧机的发展却走过了曲折而又漫长的里程，我国第一台中厚板轧机于1936年在鞍钢建成，属三辊劳特式，新中国成立以来，在苏联的帮助下先后建成了重钢2440mm中板，武钢2800mm中板等16套三辊劳特式轧机，产品规格厚度为8~80mm宽度为1.2~2.2米，长度按定倍尺生产，当时的常量不高，按每台产20万吨计算，我国在50-70年代初年产量中厚板最高只有300万吨左右。
进入70年代中期，各项建设对中厚板的要求增加，从而推动了我国冶金行业中厚板的生产迅速发展，1978年在舞阳钢厂建成我国第一套自行设计制造的4200mm厚板轧机。首钢引进了国外3300mm二手宽板轧机，这两套轧机主要由于生产特殊钢板，进
入80年代，又先后引进了十几套四辊单机架和四辊双机架的粗精轧机，截止2000年止，我国已有26套中厚板轧机，这26套轧机大多数都经过了不同程度的技术改造。2000年，我国的中厚板产量突破了千万吨的大关。年产量达1077.2万吨；2001年年产达1391.7万吨；2002年年产达1635.1万吨；2003年年产达1903.5万吨；2004年年产达2218.4万吨。我国的第二个千万吨的大关的突破仅仅用了四年的时间，平均一每年300万吨的速度增长。从四年在突破一个千万吨大关的实际速度可以看出；产量的增长主要是靠新上的中厚板轧机，包括2350中厚板轧机，其次是靠原有的轧制线技术革新改造和挖潜增产。
2000年以来，我国计划新上了18套中厚板轧机，而且产能和规格朝着高而大的方向发展，在这次建设高潮中，中厚板的发展势必将大大加速我国向科技强国迈进的步伐，为我国建设科技强国准备了可靠的位置基础。在这18套扎集中，投产有10套，还有8套在建，其规格分布是3500mm单双机架有9台，如济钢、北台、首钢、天津钢厂、南岗、韶钢、唐山建龙等。中厚板轧机的发展史已经经历了两个高潮，第一个高潮是在美国掀起；美国从二次世界大战结束后，反省了战争的经验教训，认识到必须建造一支更强大的海军舰队，造船业的发展推动了美国中厚板轧机的发展，突破千万吨大关时在1957年，第二个高潮是由日本掀起的。日本在60~70年代，为了迅速发展经济，掀起了第二次中厚板的建设高潮，有了10年的实践，新建了17套中厚板轧机同时用了13年的时间，在58年突破了第一个千万吨的大关后，用了22年的实践，于1980年突破了第二个千万吨大关。相比之下，我国仅用了四年的实践就突破了第二个千万吨大关，因此业内人士认为，中厚板轧机建设一再中国刚刚掀起，如果18台板材轧机全部投产，不出两年双千万吨大关就会轻易突破。由于市场的需求量增大，第三次中厚板轧机建设高潮在政府宏观调控政策指引下稳步前进，必将为我国赶超日本和韩国，提供优质船板创造有利的保证，同时一定会带动我们国民经济的快速增长。
1.2.2 国外中厚板轧机的发展与现状
美国在1805年左右，用二辊可逆轧机生产中板，轧辊是靠蒸汽机传动的。
1864年美国创建了世界上第一套三辊劳特式中板轧机，它不需要轧辊正反转而利用升降台进行来回轧制，当初盛行一时，推广于世界。
到1891年，美国钢铁公司霍姆斯特德厂，为了提高钢板厚度的精度，投产了世界上的第一套四辊可逆式厚板轧机。
1918年卢肯斯钢铁公司科茨维尔厂为了满足军舰用板的需要建成了一套5230mm 四辊式轧机，这是世界上第一套5m以上的特宽的厚板轧机。
南厂在1931年还建成了世界上第一套连续式中厚板轧机，用于大量生产厚度为10mm左右的中板，满足了市场上对这类尺寸钢板的需要。欧州国家中厚板生产也是比较早的。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四辊式厚度轧机，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。1940年，意大利投产了一套4600mm 二辊式厚板轧机。1913年，西班牙建成了一套二辊式厚板轧机。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。
1941年日本钢公司室兰厂投产了一套5280四辊式厚板轧机，采用蒸汽机传动，主要是满足海军用钢板的需要。
20世纪50年代工业发达国家除完成大量技术改造工作之外，还新建成了一批4064mm 以下的低刚度轧机。20世纪60年代发展以4700mm为主打刚度的双机架轧机，实现了控制轧制操作的要求，是中厚板的质量有了大幅度的提高，并且掌握了中厚板生产的计算机控制。
20世纪70年代轧机又升了一级，发展以5500mm为主的特款型的单机架轧机，以满足天燃气和石油等长距离输送所需要大直径管材用板。
20世纪80年代开始，由于中厚板使用部门的萧条，许多主要生产钢国家的中厚板都有所下降，西欧国家、日本、美国都关闭了一批中厚板轧机，国外除了大的厚板轧机以外，其他大型的轧机已很少再建了。
1.3 课题的研究方法和研究内容
首先通过实习，对2350主传动机构的组成及各个零件的作用和传动方式有了系统的了解和认识。然后，通过查阅资料确定设计方案，经过设计计算及主要零部件的校核来验证设计是否合理，最终设计出合理的轧机主传动系统。
研究的主要内容：
1）根据原始参数分配的压下量选出最合理的分配方案,
2）计算出2350四辊可逆轧机的力能参数，从而选择合适的电动机并进行检验校核, 3）进行主要零部件的设计计算及校核。主要包括：轧辊主要尺寸的确定，轧制力及轧制力矩计算，主电机容量的选择及校核，轧辊的强度校核，轧辊轴承的选择及寿命的校核，万向接轴的选择计算，机架的设计及校核。
2 方案设计
2.1 主传动方案综合评价与比较
轧钢机主机列包括三部分，分别是电动机，传动机构和工作机座。其中，轧钢机主传动装置的作用是将电动机的运动和力矩传递给轧辊来完成轧制。
很多轧钢机主传动装置主要由减速机，齿轮座，连接轴和联轴节等三部分组成，某些板坯机板带轧机中，主传动是由电动机直接传动给轧辊的。
轧钢机主传动装置的类型：一是单机座轧钢机型式，二是多机座（或多列式）轧钢机型式。
1.单机座轧钢机主传动装置包括两种类型
（1）由两台电动机单独驱动两个轧辊的轧机（主要用于二辊可逆初轧机，板坯轧机，以及驱动工作辊的四辊厚板轧机)传动装置如下图（2.1）所示：
图2.1 由两台电动机单独驱动两个轧辊机构传动简图
①电动机②联轴节；③主连接轴；④轧辊平衡装置；⑤连接轴；⑥轧辊
电动机①的运动和力矩是通过联轴节②和连接轴③直接传动给轧辊⑥的，两个轧辊由两个电动机单独驱动。
优点：这种机构没有减速器，齿轮座，而将轧钢机所需的电动机力矩由两台电动机供给，这样，会使电动机飞轮力矩显著减小，这种装置利于轧辊经常启动，制动，和反
转。所以，常用于可逆轧钢机上，可以提高生产效率，运行平稳，该方案采用轧辊平衡装置能使连接轴重量不全部传到链接铰链上。
（2）：由一台电动机驱动轧辊的轧钢机（用于二辊钢坯，型钢扁钢轧机，四辊板带轧机，驱动工作辊或支承辊）传动装置如下图（2.2）所示：
图2.2 由一台电动机单独驱动两个轧辊机构传动简图
①电动机;②电动机联轴节；③减速机；④主联轴节；⑤齿轮座；⑥连接轴；⑦轧辊
电动机①的运动和力矩是通过电动机和电动机联轴节②减速机③主联轴节④齿轮座⑤连接轴⑥而传给轧辊⑦的。
优缺点：这种方案通过减速机将较高的转速变成轧辊所需的转速，从而就可以选用价格较便宜高速电动机，并且运行可靠投资小，但此方案占地面积大各部件易磨损，维护费用较高。
2.多机座（或多列式）轧钢机主传动装置类型
多机座（或多列式）轧机一般是不可逆轧机，往往采用集体驱动，由一台电动机通过减速机和齿轮座传动若干工作机座的轧辊。因为是不可逆轧机，在此就不详细介绍。
2.2 方案的选择
2.2.1 四辊可逆轧钢机主传动装置的选择
通过上述两种方案的综合表述，2350是集粗轧，精轧于一体的单机座的四辊可逆轧机，转速不高，从经济、生产效率、经常启制动和反转方面考虑，第一种由两台电动机单独驱动两个轧辊的方案为最优方案，由两台电动机单独驱动轧辊更易于可逆运转减少了摩擦损耗，有利于提高效率，同时，这种方案会使电动机飞轮力矩显著减小。
2.2.2 针对所选方案对各部件进行具体的选择
（1）电机：电机有直流和交流两大类，多机座轧辊一般采用直流电机单独驱动每个轧辊，直流电机维护费用高，耗费能源，而交流电机可由电厂直接提供，所以，采用交流电机，虽然低速电动机造价较高，但采用低速电机可节省减速器摩擦损耗的费用，并且有利于可逆运转提高效率，同时，在大功率低转速的应用中，同步电动机的动态性能好并且制造简单，所以，一般选用同步电机，综上所述，2350主传动系统电动机选用低转速同步交流电动机。
（2）连接轴：2350轧钢机电动机的运动和力矩是通过连接轴传递给轧辊的，连接轴是传动的重要一部分，常用的连接轴有万向接轴，梅花接轴，联合接轴，和齿式接轴。确定连接轴类型，主要根据轧辊调整和连接轴允许倾角等因素，因2350四辊倾角较大，所以选用万向接轴。
（3）联轴节（器）：联轴节包括电动机联轴节和主联轴节，目前，应用最广泛的联轴节是齿轮联轴节，因为其结构简单，紧凑，制造容易并具有很高的精度，摩擦损失小，能传递很大的转矩，有良好的补偿性能和一定的弹性等特点，2350也选用齿轮联轴节。
（4）连接轴平衡装置：当联轴节重量较大时，为了不使连接轴重量全部传动到连接铰链上，一般都设置连接轴平衡装置，平衡装置一般比连接轴重量大10%~30%。常用的连接轴平衡装置有弹簧平衡，重锤平衡和液压平衡三种型式。这种装置一般也有液压缸控制。在轧机换辊是，液压缸是连接轴轴套支撑架移动，将连接轴轴套固定在水平位置，便于换辊装拆时对中。
3 轧制力能参数的确定与电动机的选择
3.1 轧辊的设计
轧辊是轧钢机中直接轧制轧件的主要部件。轧制过程中，轧辊直接与轧件接触，强
迫轧件发生变形。与此同时，轧辊受到巨大的轧制力的作用，并且由于轧辊本身的旋转
而使其应力随时间做周期性变化。轧辊由辊身、辊颈和轴头三部分组成。轧辊的基本尺
寸参数：轧辊的名义直径D 、轧辊的辊身长度L 、辊颈直径d 和辊颈长度l 。
1.工作辊及支承辊辊身长度选择
a b L max += (3.1) 式中 L ——辊身长度，mm ；
a ——视钢板宽度而定，当max
b =1000~2500mm 时，a=150~200mm 。
∴ 代入式(3.1)得L= 2350 mm
2.工作辊和支承辊参数选择
(1) 工作辊和支承辊直径选取
由文献[1,80]可知，
11/D L =3.2~4.5 2.5~2.0/D L 22= （3.2）
∴ 1D =522~734.375mm 2D =940~1175mm
选取1D =650mm 2D =1100mm
对于四辊轧机，为减少轧制力，尽量使工作辊直径小些。但工作辊最小直径受辊颈
和轴头的扭转强度和轧件咬人条件的限制。轧辊的工作直径应满足：
α
c o s 11-?≥h D (3.3) 式中 α——最大咬入角，由文献[1]可知最大咬入角α=15~20°；
?h ——压下量，mm 。
代入式(3.3)得
1D ≥(132.65~234.78)mm
可知工作辊直径满足咬入条件。
3.轧辊辊颈尺寸的确定
d=(0.5~0.55)D l /d=0.83~1.0
(3.4)
∴ 1d =(0.5~0.55) ×650=325~357.5mm
2d =（0.55~0.55）×1100=550~605mm
1l =290.5~350mm 2l =498~600mm 考虑轴颈和轴头的扭转强度因素，取 1d =350mm ，2d =600mm 3001=l ； 5002=l
4.轴头尺寸的确定
辊头尺寸指的是轧辊传动端的辊头尺寸。轧辊的辊头基本类型有)a 梅花辊头；)b
万向辊头；)c 圆柱形辊头；)d 带平台的辊头。为了装卸轧辊轴承的方便，辊头用可装
卸的动配合扁头。此时辊头平台更为适合，其结构尺寸如图3.1所示：
a d
A -A A
A
图3.1 带平台的辊头
a =d 4
3 （3.5） d '=d )95.0~9.0( （3.6）
式中 d '——轧辊辊头直径；
d ——轧辊辊颈。
'1d =350)95.0~9.0(?=315~332.5mm ，取1d =330mm
'2d =(0.9~0.95)?600=540~570mm ，取2d =570mm
式中 '1d ——工作辊辊头直径；
'2d ——支承辊辊头直径。
1a =3504
3?=262.5mm ，取1a =270mm 2a =6004
3?=450mm ，取2a =450mm 式中 1a ——工作辊辊头平台；
2a ——支承辊辊头平台。
3.2 轧制力能参数
3.2.1 各道次基本尺寸的确定
据参考文献[]1,23 可知
ε
εε32
22
10
1
01
01
01=-=+=??=-=?=m m h h h h h h h
R l h h h D R (3.7)
第一道次计算如下： 291.056
510889
.032
133.060
856252602518325852603256502
12101010101<======-==+=+=
=?=??==-=-=?=?==m m m h l h h h mm h h h mm
h R l mm
h h h D R εεε 其他四道次同理可得如下表：
表3.1 各道次基本参数
道次 R h ? l m h ε m ε m h l
1 325 8 51 56 0.133 0.0889 0.91
2 325 6 44.16 49 0.1154 0.077 0.9
3 325
4 36 44 0.087 0.058 0.818
4 32
5 2 25.5 41 0.047
6 0.031
7 0.62
5 325 1 18.03 39.5 0.025 0.0167 0.456
3.2.2 轧制压力的计算
轧制时，轧件与轧辊接触弧上的轧制单位压力的总和即为轧制总压力。由文献
[1,56]可知，轧制总压力P 可用下式计算：
F P P m = （3.8）
2/)(l b B F += （3.9）
式中：m P ——轧件与轧辊接触弧产生的平均压力；
F ——轧件与轧辊之间的接触面积在总轧制力垂直平面上的投影；
l ——接触弧长度的水平投影。
据参考文献[]42,1采利柯夫计算轧制力：
m P = σ
n ''k=1.15σn ''σ r u t K K K 0σσ= 据参考文献[]1,26表2-1得
表3.2 16MnMb 钢变形阻力公式系数值 钢种 A B C D E N 0σ/MPa
16MnMb 3.466 -2.723 -0.220 0.254 1.566 0.466 159.9
由北科大经验公式求 t K u K r K
t K =exp(A+BT)
(3.10) 其中 ： 1000273
+=t T
DT
C u u
K +=)10(
(3.11) 其中： h H
l v u r
m ln =
4.0)1()4.0(m
m
r
N E r E Kr --=
(3.12) 以第一道次为例计算
353.11000273
10801000273
=+=+=t T
t K =exp(A+BT) =exp(3.466+(－2.723)?T)=0.8
h H l v u r m ln ==s mm /75260
ln 512500=
DT C u u
K +=)10(=95685.0)353.1)(254.0()220.0()107
(=+-
093
.011
ln =-=m
m r ε
r K =E(4
.0m r )N -(E -1)4.0m r =1.566466.0)4.0093.0(-（1.566-1）4.0093.0=0.6619 ==r u t K K K 0σσ81Mpa 0.6619 0.9585 0.8 159.9
=??? 111 1==''-m h l n σ ∴ 平均单位压力=96.876Mpa 811.041.15=?? 2/)(l b B F +==296900mm 2 / 511900)(1900=?+ ∴p=F P m =96.876?96900=9387.28KN 同理可以求得各道次的参数如下表; 表3.3 轧制力及其他参数汇总表 道次 σn ' t K u K r K σ m P （MPa ） )(KN p 1 1.04 0.80 0.96 0.66 81.00 96.88 9387.28 2 1.60 0.85 0.98 0.6 3 83.27 153.18 12852.40 3 1.05 0.90 0.99 0.56 79.4 4 95.92 6560.93 4 1.06 0.97 0.98 0.44 66.70 81.30 3938.99 5 1.04 1.0 6 0.9 7 0.33 54.45 65.12 3155.17 3.2.3 驱动力矩计算 1. 轧制总压力方向和轧制力矩 确定轧制总压力方向，可以进一步确定轧制力矩。确定轧制力方向的原则是以轧件 为对象研究作用在其上力的平衡条件,轧制力矩；工作辊轴承处的摩擦力F ，它与摩擦圆 半径1ρ相切；支承辊对工作辊的反力R 。 2.轧制力矩 传动一个轧辊所需的力矩 k M 为轧制力矩z M 和工作辊带动支承辊的力矩R M 以及工作辊轴承中的摩擦力矩 1f M 三部分之和。由文献[1,61]可知： 1 f R Z K M M M M ++= (3.13) 图3.2 力系作用的几何关系 以第一道次为例求得： （1)求轧制力矩Z M Pa M Z = 式中：a ——轧制力臂，其大小与轧制力作用点及前后张力大小有关。 当01T T =时，βin D a s 2 1=； 假定总轧制压力作用点在接触弧的中心，并用力臂系数ψ表示。 热轧时，5.0≈=αβψ 定尺剪 卸钢链称重打捆机点数器 钢坯 大棒轧机倍尺剪夹尾器双转毂加热炉初轧中轧预精轧精轧机组水冷箱 工艺布置图 二高线 加 热 炉 钢坯出炉 2 4 8 6 10 12 14 15-16 17-18 6架粗轧机 1#剪 6架中轧机 2#剪 2架中轧机 4架预精轧机组 NTM RSM 集卷站 1、 一高线 1.1 一高线简介 线棒工序一高线作业区为线棒材复合生产线，其中线材生产线是国内最早引进的现代化高速线材生产线之一，其轧机关键设备从德国德马克公司引进，电控系统从瑞典ABB 公司成套引进。2001年底，酒钢公司又在原高线厂房成品跨增加大规格直条棒材精轧机、棒材高速上料系统及精整设备，使其成为即具备盘卷线材生产能力，又具备直条棒材生产能力的线、棒复合生产线。新建的棒材生产线关键设备达到世界领先水平，是国内第一条速度超过30m/s 的单线棒材生产线，其主要机械设备由意大利西马克公司引进，电控系统从德国西门子公司引进。一高线具有线、棒材共50万吨的年设计生产能力，其中高速棒材产能30万吨，高速线材产能20万吨，棒材捆重4吨，线材卷重1吨，目前已达到60万吨的能力，可进行线材和棒材的交替生产，以满足不同用户的需求。 一高线采用大断面连铸方坯，一火成材，大压缩率使组织均匀、致密，先进的自动张力控制和多活套无张力控制保证了轧件通条尺寸均匀，线材精轧机组采用大辊径碳化钨辊环，产品表面光洁美观，精轧前、精轧内和精轧后都采取了有效的轧件水冷措施，产品理化性能得以合理控制，其优良的加工使用性能得到了用户的一致好评。目前一高线可生产普通碳素钢、焊接用钢、中高碳钢和合金结构钢五大类钢钟，这些钢种都具有成熟的生产工艺和质量控制手段，投放市场以来深受用户的欢迎。 1.2 一高线工艺流程 生产时从原料库将150方、6米长（150mm ×150mm ×6000mm ）的钢坯吊放到加热炉上料台架上，进行入炉加热，按加热工艺规定将钢坯加热好后，用出钢机将钢坯推出炉子进行轧制。 ⑴、 轧制?5.5mm ～?14mm 高速线材时，钢坯经9架粗轧机组、4架中轧机组、4架预精轧机组及10架线材精轧机组轧制出成品，然后立即进入4段水冷箱进行控制冷却，通过水冷将线材降至所需要的温度，进入吐丝机布圈后落在空冷运输辊道上，散卷线材在空冷辊道上完成最终相变，使机械性能和内部组织达到工艺需求，然后进行集卷、剪头、打包、检查、取样、挂标志牌，最后卸卷入库。 → →→ → → ⑵、 轧制?8mm ～?16mm 的光面直条或带肋钢筋时，钢坯经10架线材精轧机组轧制出成品；轧制?18mm ～?32mm 的光面直条或带肋钢筋时时，钢坯经4架预精轧机组轧制后，经运输导槽弯曲导送至2架棒材精轧机组轧制出成品。线材精轧机组和棒材精轧机组生产出来的各种规格的棒材产品，各自经过水冷箱喷水冷却，进行在线水冷降温，然后送至成品倍尺剪分段剪切，分段后的倍尺交替进入双转毂并经尾部制动器制动减速抛入冷床冷却。冷却后的倍尺，经输送辊道运输至冷剪剪成商品定尺。定尺进行检查、短尺及废次品剔出、计数与分离、收集、打捆、称重、挂标志牌、卸卷，最后用天车吊入成品库。 一高线轧制?8mm ～?32mm 的圆钢或螺纹棒材工艺流程 1.3 主要设备产能及性能指标 加热炉 功能：将钢坯加热至1050℃~1150℃ 技术性能：200m 2蓄热式步进加热炉，最大加热能力为每小时110吨，加热钢坯长度为5.7m~6.25m 。 主要特点：上海嘉德公司设计，烟台工业炉厂制造，燃烧介质为纯高炉煤气，这是酒钢公司第二座畜热式加热炉。 粗中轧 功能：将钢坯轧制成?52mm 的圆钢。 技术性能：1~4架轧辊直径600mm ，5~9架480mm ，中轧10~13架350mm 。 主要特点：太原矿山机械厂制造，水平二辊轧机，单线连续式布置，直流调速电机单独传动。 预精轧 功能：将粗中轧过来的红坯轧制成?17mm~?21.5mm 的圆钢。 技术性能：14~17架轧辊直径275mm 。 主要特点：德国德马克公司进口，14、16架为悬臂水平轧机，15、17架为悬臂立式机架，单线连续式布置，直流调速电机单独传动。 六辊轧机操作说明 主电机启动前必须满足如下条件，液压系统、润滑系统工作正常,支撑辊轨道提升缸下落，中间辊、支撑辊平衡缸顶起，工作辊、中间辊轨道支撑装置操纵缸收回，工作辊、中间辊轨道提升缸下落，接轴托架使托架与万向接轴分离，中间辊卡紧缸卡住中间辊，中间辊轴向抽动缸以“高速”将中间辊设置在预定位置，工作辊弯辊缸顶起，工作辊、支撑辊轴向固定缸卡住其轴承座，支撑辊油膜轴承系统启动，压下缸到位，机架间导板处于工作位置，乳化液开启。 轧钢过程中压下缸由伺服阀调整压下行程，工作辊弯辊缸通过比例减压阀调整弯辊力的大小，中间辊轴向抽动缸以“低速”调整中间辊的轴向位置，实现板型控制。 更换工作辊和中间辊时主电机停止（当电机停止时，齿轮座上安装的两个接近开关使工作辊扁头停在竖直方向，便于换辊时万向接轴与工作辊对接），乳化液关闭，机架间导板移开，支撑辊油膜轴承系统关闭，压下缸收回，工作辊及上支撑辊轴向卡板打开，支撑辊平衡缸将上支撑辊顶起至牌坊窗口上表面，中间辊轴向抽动缸将中间辊快速移至初始状态后，中间辊卡紧缸打开，工作辊弯辊缸回落，工作辊、中间辊轨道提升缸抬起，人工在操作侧用销子将下工作辊轴承座与下中间辊轴承座卡在一起，人工在操作侧和传动侧上工作辊轴承座与上中间辊轴承座之间放置垫块，上中间辊平衡缸回落，使上中间辊轴承座落在上工作辊轴承座上的垫块上，二辊辊面分离，工作辊、中间辊轨道支撑装置操纵缸伸出，使支撑装置转动到换辊轨道下，工作辊、中间辊轨道提升缸回落将轨道下放到支撑装置上，接轴托架缸托住万向接轴，人工拆除工作辊弯辊缸的液压管线后，便具备了换辊条件，台车移动缸以“高速”将台车向轧机方向推出5100mm，接近开关发出停止信号，工作辊、中间辊换辊缸伸出，人工将台车上部挂钩挂在下工作辊轴承座的换辊钩上，工作辊、中间辊换辊缸缩回，将上下工作辊及上下中间辊一起拉出到横移小车上，台车以“低速”退回5100mm到换辊位置，接近开关发出停止信号，人工摘掉挂钩，台车止动销操纵缸将锁紧销拉出，换辊小车横移缸推出1724.5mm,将准备好的新辊横移到换辊位置,旧辊同时移出。台车止动销操纵缸将锁紧销推回锁住横移小车，台车移动缸以“低速”将台车向轧机方向推出5100mm，接近开关发出停止信号，工作辊、中间辊换辊缸伸出，将新辊推到轧钢位置，台车退回完成工作辊、中间辊更换。 单独更换工作辊时，上中间辊平衡缸不回落，上中间辊轴承座与上工作辊轴承座间不放置垫块，也不用销子将下工作辊轴承座与下中间辊轴承座连在一起，其余操作程序同上，便可单独更换工作辊。 更换支撑辊时，工作辊、中间辊以从牌坊中拉出，下支撑辊轴向固定缸将卡板打开，上支撑辊平衡缸回落，同时支撑辊轨道提升缸升起，碰到机械限位后停止，轨道提升缸锁紧保压，轨道不得下落，并将台车下部挂钩挂在下支撑辊换辊钩上，台车移动缸以“低速”将上下支撑辊一起拉出牌坊约5700mm，手动停止台车，人工摘下挂钩，台车后退约1300mm，以便吊装支撑辊，接近开关发出停止信号，吊走旧支撑辊，换上新支撑辊后，将新辊推回到轧钢位置，完成支撑辊更换。 相反操作程序可以具备轧钢条件。 由于六辊轧机的牌坊是利用原四辊轧机的牌坊，牌坊窗口高度尺寸较小，因此当轧辊直径在不同的范围时，更换工作辊、中间辊的轨道有三个不同的高度，为实现这三个高度，换辊小车有十二种零件，接轴托架和工作辊、中间辊轨道支撑装置分别有一种零件，也有三个高度与之相对应，参见日方提供的相关装配图。既换辊时，如轧辊直径范围变化较大，同时也需要更换上述零件。 北京冶金设备研究设计总院 2003年11月 太原科技大学 课程设计 题目：100万吨热连轧工艺设计 院系：材料科学与工程学院 专业：机械设计及其自动化 班级：机自0911班 学生姓名：张骁康 学号：200812030534 指导老师：杨霞 日期：2013年1月4日 目录 一.题目及要求 二.工艺流程图 三.主要设备的选择 3.1立辊选择 3.2轧机布置 3.3粗轧机的选择 3.4精轧机的选择 3.5工作辊窜辊系统 四．压下规程设计与辊型设计 4.1压下归程设计 4.2道次选择确定 4.3粗轧机组压下量分配 4.4精轧机组压下量分配 4.5校核咬入能力 4.6确定速度制度 4.7轧制温度的确定 4.8轧制压力的计算 4.9传动力矩 五．轧辊强度校核 5.1支撑辊弯曲强度校核 5.2工作辊的扭转强度校核 2 六．参考文献 3 一题目及要求 1.1计题目 已知原料规格为1.5~19.6×1250~1850mm，钢种为Q345A，产品规格为19.6×1250mm。 1.2的产品技术要求 （1）碳素结构钢热轧板带产品标准（GB912-89)，尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB-709-88标准 钢板长度允许偏差 切边钢板宽度允许误差 2)表面质量：表面要缺陷少，需要平整，光洁度要好。 1 二工艺流程图 坯料→加热→除鳞→定宽→粗轧→(热卷取→开卷)→精轧→冷却→剪切→卷取 三主要设备的选择 轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备，因此，轧钢机能力选取的是否合理对车间生产产量、品种和规格具有非常重要的影响。 选择轧钢设备原则： （1）有良好的综合技术经济指标； （2）轧机结构型式先进合理，制造容易，操作简单，维修方便； （3）有利于实现机械化，自动化，有利于工人劳动条件的改善； （4）备品备件要换容易，并有利于实现备品备件的标准化； （5）在满足产品方案的前提下，使轧机组成合理，布置紧凑； （6）保证获得质量良好的产品，并考虑到生产新品种的可能； 热带轧机选择的主要依据是：车间生产的钢材品种和规格。轧钢机选择的主要内容是：选取轧机的架数、能力、结构以及布置方式。最终确定轧钢机的结构形式及其主要技术参数。 3.1立辊选择 立压可以齐边（生产无切边带材）、调节板坯宽度并提高除磷效果。立压轧机包括：大立辊、小立辊及摆式压力机三种，各自特点如下： 大立辊：占地较多，设备安装在地下，造价高，维护不方便。而其能力较强，用来调节坯料宽度。 小立辊：能力较小，多用于边部齐边。 摆式侧压：操作过程接近于锻造，用于控制头尾形状，局部变形，提高成材率效果较好。缺点是设备地面设备占用场地较多，造价较高。 本设计采用连铸坯调宽，生产不同宽度带卷，选择小立辊齐边。 3.2 轧机布置 现代热带车间分粗轧和精轧两部分，精轧机组大都是6~7架连轧，但其粗轧机数量和布置却不相同。热带连轧机主要区分为全连续式，3/4连续式和1/2连续式，以及双可逆粗轧等。（1）全连续式： 全连续式轧机的粗轧机由5~6个机架组成，每架轧制一道，全部为不可逆式。这种轧制机产量可达500~600万吨/年，产品种类多，表面质量好。粗轧全连轧布置见图1a。但设备多，投资大，轧制流程线或厂房长度增大。而且由于粗轧时坯料短，轧机效率低，连轧操作难度大，效果并不很好，所以一般不采用粗轧连轧设计。 2 附件1： 课程设计 题目轧钢机控制 学院物流工程学院 专业物流工程 班级物流1202班 姓名余永强 指导教师于蒙 2015 年7 月 6 日 附件2： 课程设计任务书 学生姓名：余永强专业班级：物流1202班 指导教师：于蒙工作单位：武汉理工大学 题目: 轧钢机控制 初始条件： 1.PLC型号：西门子公司S7系列，S7-300 2.编程环境：SIMATIC Manager /Step7 V5.4或更高版本 3.根据控制要求分配PLC I/O地址，画出PLC与控制对象的接线图，设计控制流 程，按照模块化的方式设计程序，既可以采用LAD编程，也可以采用STL编程， 还可以采用组合方式编程。 4.编写的需要输入PLC，调试通过。 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 按下启动按钮，M1、M2运行，待加工钢板存储区中的钢板自动往传送带上运送。若S1检测到有钢板在传送带上时，M3电动机正转，指示灯M3F亮。当传送带上的钢板已过S1检测信号且S2检测到钢板到位时，电磁阀YV动作，M3电动机反转，指示灯M3R 亮。Y1锻压机向钢板冲压一次，S2信号消失。当S1再次检测到有信号时，M3电动机正转，如此重复3次，停机1分钟，将已加工好的钢板放入加工后钢板存储区。 时间安排： 2015.6.23-2015.6.24 布置任务，阅读指导书 2015.6.24-2015.6.28 编制I/O地址分配表，PLC外部接线图 2015.6.28-2015.7.2 绘制主电路，编写PLC控制程序 2015.7.2-2015.7.3 答辩 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日 比较四辊和六辊轧制技术在冷轧机上的应用 Dr.mont.Dipl.Ing.Gerhard Finstermann,冷轧部和带钢加工厂的首席经理； Dipl.Ing.Alois Seilinger,轧制技术的仿真的首席专家；Dipl.Ing.Gregor Nopp,冷轧部门经理；Dipl.Ing.Gerlinde Djumlija,澳大利亚，林茨，西门子奥钢联冶金技术冷 轧的部门经理 摘要：通过西门子奥钢联模拟冷轧过程，得出四辊轧制技术和六辊轧制技术在冷连轧应用上关键轧制参数的不同。这涉及到研究不同的轧机的性能。 本文全面讨论了Smart Crown 系统，在连轧控制下通过条形过渡区的平直度表现，轧机的刚度，厚度方面及边降控制对平直度的影响。 制造出平直度完美，厚度不变的板带是每一个轧制工作者的追求。这就要求轧制设备不仅能制造出在质量和尺寸精度方面满足市场需求的带钢，而且也要满足轧制工作者对产品的灵活和产品 组合的广泛性的要求。近年来，一些 新的冷连 轧生产线已经使用了可靠的四辊和 六辊轧制技术（图一）。然而，我们 并不知道到底是四辊轧机还是六辊 轧机能够满足市场对厚度公差和平 直度公差的进一步要求，甚至要求更 宽的产品组合。 板带的强度等级越高，冷轧就越 困难。新的连续冷连轧机应该能够轧制抗拉强度达1300MPa 的钢材，因为将来需要这些设备去轧制范围更加宽广的钢种并且很大一部分是先进的高强钢包括汽车用的多相特种钢和高硅钢片。同时板带的表面质量（对所有的产品尤其是用于汽车工业的产品是一个关键的特征）和保持板带的边降在允许的公差带范围内是至关重要的。边降对于晶粒取向的电工用钢尤为重要。 为了能够更好的比较四辊和六辊轧机的性能，采用了五台相同混合型轧机，其中一号和二号轧机采用六辊配置，三到五号轧机采用四辊配置，并且要求得到以下结果：厚度变化的范围，平直度的控制和边降控制的能力。 图 1 冷轧机，是在“再结晶”温度（包括常温）下将一定厚度的板材轧成目标厚度的设备。传统的冷轧机都是用力矩电机和直流电机来控制的。冷轧机的设备一般由3部分组成，即开卷机、主机、卷取机（可逆轧机不分开卷和卷取）。冷轧机主要用途：冷轧机用于轧制普碳、优特中炭钢、铝、铜、锌等金属带材。应用领域：冷轧机主要应用在钢铁行业、冶金行业等。 闭式机架是一个将上下横梁与立柱制成一体的封闭式整休框架。闭式机架大多是整体铸造的，闭式机架具有较高的强度和刚度，故主要用于轧制力较大或对轧件尺寸要求严格的轧机，如初轧机、板带材轧机，也在质量要求较高的高速线材轧机和型材轧机上得到了广泛应用。采用闭式机架的工作机座，在换辊时，轧辊沿其轴线方向从机架窗口抽出或装入，这种轧机一般设有专用的换辊装置。 1700热轧带钢连轧机精轧机座机架 1-轨座；2、12-机架；3，10，13-螺栓；4-支持辊换辊小车；5-横梁； 6，8-键；7-滑板；9-箱形横梁；11-支持辊轴向压板；14-测压头；15-下横梁 1.工艺简况 本生产线采用四段式连续加热炉，计算机模糊控制技术控制钢坯的加热温度；轧机布置形式为往复跟踪式布置，二辊式轧机；第一、二机架为直流、可逆式，第3～6机架为交流电动机传动、不可逆；成品轧件经热锯后冷却、离线矫直、检验入库。本轧机以生产型钢为主，年设计能力30万吨；使用的主要燃料为焦炉煤气，连铸扁坯和方坯一火成材。 2.产品大纲 槽钢12#~16#工字钢14#~16#角钢8#~12.5#球扁钢14#~20#轮辋钢7.00T、7.50V 矿用槽帮钢和刮板钢 圆钢Φ50~Φ66、Φ75 薄板坯9.5~15.33240 3.生产工艺制度 （1）轧制道次 5-3-1-1-1-1 3-3-1-1-1-1 （2）开、终轧温度 开轧温度：1050℃~1180℃ 终轧温度：800~950℃左右 轧制周期控制在5分钟以内 三、加热工艺技术操作规程 3.1 技术条件（包括技术参数、设备参数等） 3.1.1 加热炉技术参数： a) 尺寸：有效尺寸32016*4524 b)形式：四段连续式侧出料推钢加热炉 c)进料排数： 1排 d)使用燃料：焦炉煤气（热值：15910KJ/Nm3） e)加热钢料材质：普碳钢、低合金钢 f)炉底强度：508Kg/h2m2 燕山大学 Inventor课程设计 二辊轧机机构装配设计 专业班级： 小组名单： 指导老师： 2012年10月 前言 计算机辅助设计普遍应用在机械行业，为了摆脱图版，使工程设计人员减轻劳动强度，应用计算机为其服务，进行设计及修改。 二辊轧机课程设计主要通过对轧机二 维图纸的分析，加深锻炼认识分析图纸的能力，通过Inventor软件对个零件的绘制，进一步熟悉该软件的各种绘图功能，掌握各种零件的绘制过程和技巧。在轧机设计中，会接触到各种各样的轧机结构件，可以使设计者充分了解轧机结构，利用项目与实体结合，把课程学到的知识应用到实物上，提高学习兴趣，为课程设计及专业课乃至今后的工作打下基础。 目录 第一章二辊轧机介绍 (1) 第二章机架结构介绍 (2) 2.1 机架结构介绍 (2) 2.2 机架绘制及组装 (3) 第三章辊系结构设计 (4) 3.1 辊系结构介绍 (5) 3.2 主要零件 (5) 3.3 辊系视图 (7) 3.4 装配图 (8) 第四章压下结构设计 (9) 4.1 压下结构介绍 (9) 4.2 压下结构视图 (9) 4.3 压下机构装配 (10) 第五章总的装配图 (13) 第六章小结 (14) 6.1组员分工 (14) 6.2 心得与体会 (15) 6.3 参考文献 (16) 第一章二辊轧机结构介绍 该设备为低碳钢、有色金属板材冷轧实验设备。具有先进的轧制工艺参数计算机采集装置，可进行轧制过程的压力、转矩、电机功率、转速等参数的测量。因此、在该设备上可进行材料轧制工艺的研究和冷轧件的开发。 结构组成 1 机架结构 2 辊系结构 3 压下结构 二、轧制压力计算 根据原料尺寸、产品要求及轧制条件，轧制压力计算采用斯通公式。详细计算按如下步骤进行。 1、轧制力计算： 首先要设定如下参数作为设计计算原始数据： 1.1轧制产品计算选用SPCC ，SPCC 常温状态屈服强度MPa S 200=σ； 1.2成品最大带宽，B=1000mm ； 1.3轧制速度，m in /12m in /20m m v MAX 常轧制速度（鉴于人工喂料），正=； 1.4轧辊直径g D ； α cos 1-?≥ h D g 轧制时的单道次压下量-?h ；；数咬入角，取决于摩擦系b μα- ；取用煤油作为润滑剂，则轧制摩擦系数，轧制采06.0=-b b μμ ?=<433.3b actg μα 代入数据计算得 35.1=?h 则mm h D g 17.793cos 1=-?≥ α 05.1=?h 则mm h D g 585cos 1=-?≥ α 2.1=?h 则mm h D g 705cos 1=-?≥ α 取mm D g 860~810= 初定轧辊直径：mm D g 860= 2、根据来料厚度尺寸数据，选择最典型的一组进行轧制压力计算，初步道次分配见下表： 3、轧制压力计算 3.1、第1道次轧制压力计算 3.1.1、咬入条件校核 ?=??= ?2878.3180π R h ，即满足咬入条件 3.1.2、变形区长度l mm h R l 7945.21=??= 3.1.3、平均压下率ε 106.04.0εεε?+?= 00=ε 83.201=ε% 则，%5.126.04.010=?+?=εεε 经第1道次轧制后材料的变形阻力：MPa S 7.3799.334.2256 .01=?+=εσ 3.1.4、求解轧辊弹性压扁后的接触弧长度l ' 依次求解Y 、Z ，最后得出接触弧长度l ' a-求解诺莫图中Y m h k C Y μ σσ)2 (210+- = N mm R C /90900 3= ； MPa k S S 335)2 ( 15.11 0=+=σσ 力轧制时的前张力、后张、-10σσ，人工辅助咬入为无张力轧制，前后 张力均为零； mm h H h m 375.52 =+= 代入以上各项数据，得Y=0.0415 b-求解诺莫图总Z 2 ??? ? ??=m h l Z μ，代入各项数据，得Z=0.105 轧机厚度自动控制AGC系统 使 用 说 明 书 中色科技股份有限公司 装备所自动化室 二零零九年八月二十五日 目 录 第一篇 软件使用说明书 第一章 操作软件功能简介 第二章 操作界面区简介 第三章 操作使用说明 第二篇 硬件使用说明书 第一章 接口板、计算机板跨接配置图 第三篇 维护与检修 第一章 系统维护简介及维护注意事项 第二章 工程师站使用说明 第三章 检测程序的使用 第四章 常见故障判定方法 第四篇 泵站触摸屏操作说明 第五篇 常见故障的判定方法 附录： 第一章 目录 第二章 系统内部接线表 第三章 系统外部接线表 第四章 系统接线原理图 第五章 系统接口电路单元图 第一篇 软 件 说 明 书 第一章 操作软件功能简介 ．设定系统轧制参数； ．选择系统工作方式； ．系统调零； ．显示时实参数的棒棒图、馅饼图、动态曲线； ．显示系统的工作方式、状态和报警。 以下就各功能进行分述： １、在轧机靠零前操作手需根据轧制工艺，设定每道次的入口厚度、出口厚度和轧制力等参数。也可以在轧制表里事先输入，换道次时按下道次按钮，再按发送即可。 ２、操作手根据不同的轧制出口厚度，设定机架控制器和厚度控制器的工作方式，与轧制参数配合以得到较理想的厚差控制效果。 ３、在泄油状态下，操作手通过在规定状态下对调零键的操作，最终实现系统的调零或叫靠零，以便厚调系统正常工作。 ４、在轧制过程中，以棒棒图、馅饼图和动态曲线显示厚调系统的轧制速度、轧制压力、开卷张力、卷取张力、操作侧油缸位置、传动侧油缸位置、压力差和厚差等实时值。（注意：轧机压靠前操作侧油缸位置、传动侧油缸位置显示为油缸实际移动位置。轧机压靠后操作侧油缸位置、传动侧油缸位置显示的是辊缝值。） mm热带连轧机 R1四辊可逆轧机 产品安装调试及使用说明书 编号51226MS S 集团有限公司设计研究院 2004年7月 MS 1.用途: R1粗轧机是粗轧区的关键设备，与E1组成万能可逆轧机,当连铸坯经加热炉加热好后，除去氧化铁皮,由机前工作辊道送至E1R1机前，由机前推床将钢坯推正、对中轧线，经E1立辊轧边，再送入R1，经来回可逆轧制5~7道次，将厚度160的坯料轧制到规定的厚度、宽度，中间坯再由机后工作辊道送往热卷箱、飞剪区进行热卷及切头切尾，之后进入精轧机区进行轧制。本设备工艺号为42，图号为51226.00。 相关设备有： 支承辊换辊装置59294（工艺号43） 工作辊换辊装置59312（工艺号43） E1立辊轧机51225（工艺号41） 机前工作辊道53235（工艺号34，35，36，37，38，39） 机后工作辊道53236（工艺号46，47，48，49） 机前推床5277（工艺号40） 机后推床5278（工艺号45） 2.技术性能与基本参数 坯料规格：160X750~1400X7200~12000mm（厚X 宽X长） 中间坯规格：17~30（40）X750~1400X~最大长113m MS 坯料最大重量：21t 工作辊直径X辊身长：φ1050/φ980 X1550mm 支承辊直径X辊身长：φ1350（最大）/φ1250（最小）X1500mm 工作辊轴承：4列圆锥φ660.4Xφ812.8X365mm 支承辊轴承：Morgan48 X75 KL型油膜轴承 最大轧制压力：3500KN 最大轧制力矩：2X2000KN.m 轧制速度：2.75~5.5m/s 主电机型号：BPT6000-12交流变频电机2台 主电机功率：6000KW 主电机转速：50/100r/min 轧辊最大开口度：新辊270mm 压下速度：5-15-25mm/s 压下电机型号：ZKSL-315-41 压下电机功率：150KW 压下电机转速：385/770r/min 压下蜗轮副中心距:A=711.2mm 压下蜗轮副速比:i=1.125X18.33=20.64 ZC1型 压下螺丝规格：S508X48（P=24）mm双头锯齿型螺纹压下止推轴承：φ609.6 X204.01mm满装锥形滚子止 高速线材精轧机组 安装使用说明书 制造单位：哈尔滨广旺机电设备制造有限公司 设备图号： ZJF90d00 使用客户： 出厂日期： 目录 第一章、技术说明 (2) 第二章、设备安装调整 (4) 第三章、设备的使用维护与更换 (7) 第四章、常见故障及排除 (13) 第五章、附件 (14) 精轧机组是高速线材车间的重要设备，为了保证精轧机组正常运转，用户须了解机组的性能、安装、运行与日常维护等基本常识。本说明书就以上几个方面作了简单的介绍，用户在安装、使用机组前请先阅读本手册。本说明书供武安文煜高线专用。 第一章技术说明 一、设备用途 本精轧机组为摩根五代顶交45°无扭重载高速线材精轧机组，图纸由国内设计转化完成。本机组通过10机架连续微张力轧制，将上游轧机输送的轧件，轧制成φ5.5-φ20mm的成品线材。 二、设备主要性能参数 1. 工艺参数： ●来料规格：φ17—φ22mm ●来料温度：＞900℃ ●成品规格: φ5.5-φ20mm ●主要钢种：碳钢、优质碳素钢、低合金钢、合金钢、焊条钢、冷镦 钢等 ●第10架出口速度：≤95m/s(轧制φ6.5规格时) 2. 设备参数： ●机组组成：?230轧机(5架)、?170轧机(5架)、 增速箱、大底座、挡水板与防水槽、缓冲 箱、保护罩、联轴器、精轧机组配管等。 ●机架数量： 10架(1-5架为?230轧机，6-10架为?170轧机同 种规格的轧辊箱可以互换) ●布置方式：顶交45°，10机架集中传动 ●辊环尺寸：?230轧机：?228.3/?205×72mm ?170轧机：?170.66/?153×57.35/70mm ●传动电机： AC同步变频电机，功率： 5500kW ●振动值：≤4.5 mm/s ●噪音：≤80dB(距轧机1.5米处) ●机组总速比(电机速度/装辊转速)见下表： ●机组润滑方式：稀油集中润滑 油压： 0.35MPa（点压力） 总耗量：1200L/min 油品： Mobil 525 清洁度：10μ 总则 1、适用范围: 本规程适用于热轧圆钢和热轧带肋钢筋生产。 产品规格为φ14、φ16、φ18、φ20、φ22、φ25、φ28、φ32、φ36、φ40 热轧圆钢和热轧带肋钢筋，热轧圆钢以符号φ表示，热轧带肋钢筋以符号表示。2、生产工艺流程图： 原料准备- 加热- 轧制- 倍尺剪切- 冷却- 定尺剪切- 检查- 打包- 过磅- 入库 3、生产工艺流程简述： 本车间轧机采用6—6—6串列式全连续工艺布置，轧机机组为平立交替布置，全线实现无扭轧制。生产工艺流程如下：原料150mm方连铸坯由15吨刚性耙式电磁吊成批地吊放在步进式台架下料端，由拨钢机单根顺序地拨到原料输送辊道上，经人工检查挑出短尺和废料，合格钢坯经过输送辊道送入加热炉内进行加热到1100℃～1250℃。接到要钢信号时，启动摩擦式出钢机将其推出一段，然后由拉钢机将其全部拉出至机前辊道送入粗轧机组进行轧制，在粗轧机组进行6道轧制后，轧件经过1#飞剪切头后进入中轧机组，经过6道次轧制，经2#飞剪切头，通过水平侧活套形成器进入精轧机组，粗、中轧实现微张力轧制，中轧机组和精轧机组之间实现无张力轧制。轧件在精轧机组进行轧制后，经过意大利倍尺飞剪剪切成倍尺后，由冷床前输送辊道送入步进式冷床冷却，然后由500吨冷剪剪切成定尺，经过人工检查后，由打包机打包、称重、人工挂牌后入库堆放。 4、棒材孔型系统： 棒材粗轧机组采用扁箱—立箱—变态椭圆—圆—椭圆—圆孔型系统，中轧、精轧机组采用椭圆—圆孔型系统，热轧带肋钢筋成品孔及成品前孔采用平椭圆—螺纹孔型系统。 5、有关生产的台帐、卡片、检验报告等质量记录均由有关岗位操作人员、检查人员按格式逐项认真填写并签名。所有记录、台帐、卡片、检验报告均应妥善保管。 6、各生产岗位操作人员、管理人员严格执行本岗位规程。 热轧工艺流程----初学必看 1.主轧线工艺流程简述 板坯由炼钢连铸车间的连铸机出坯辊道直接送到热轧车间板坯库，直接热装的钢坯送至加热炉的装炉辊道装炉加热，不能直接热装的钢坯由吊车吊入保温坑，保温后由吊车吊运至上料台架，然后经加热炉装炉辊道装炉加热，并留有直接轧制的可能。 连铸板坯由连铸车间通过板坯上料辊道或板坯卸料辊道运入板坯库，当板坯到达入口点前，有关该板坯的技术数据已由连铸车间的计算机系统送到了热轧厂的计算机系统，并在监视器上显示板坯有关数据，以便工作人员进行无缺陷合格板坯的核对和接收。另外，通过过跨台车运来的人工检查清理后的板坯也需核对和验收，并输入计算机。进入板坯库的板坯，由板坯库计算机管理系统根据轧制计划确定其流向。 常规板坯装炉轧制：板坯进入板坯库后，按照板坯库控制系统的统一指令，由板坯夹钳吊车将板坯堆放到板坯库中指定的垛位。轧制时，根据轧制计划，由板坯夹钳吊车逐块将板坯从垛位上吊出，吊到板坯上料台架上上料，板坯经称量辊道称重、核对，然后送往加热炉装炉辊道，板坯经测长、定位后，由装钢机装入加热炉进行加热。 碳钢保温坑热装轧制：板坯进入板坯库后，按照板坯库控制系统的统一指令，由板坯夹钳吊车将板坯堆放到保温坑中指定的垛位。轧制时，根据轧制计划，由板坯夹钳吊车逐块将板坯从保温坑取出，吊到板坯上料台架上上料，板坯经称量辊道称重、核对，然后送往加热炉装炉辊道，板坯经测长、定位后，由装钢机装入加热炉进行加热。 直接热装轧制：当连铸和热轧的生产计划相匹配时，合格的高温连铸板坯通过加热炉上料辊道运到称量辊道，经称重、核对，进入加热炉的装炉辊道，板坯在指定的加热炉前测长、定位后，由装钢机装入加热炉进行加热。其中一部分通过卸料辊道运输的直接热装板坯需通过吊车吊运一次放到上料辊道后直接送至加热炉区。如果炼钢厂可以实现直接热装板坯由上料辊道运送，则可减少部分吊车吊运作业。 板坯经加热炉的上料辊道送到加热炉后由托入机装到加热炉内，加热到设定温度后，按轧制节奏要求由出钢机托出，放在加热炉出炉辊道上。 加热好的板坯出炉后通过输送辊道输送，经过高压水除鳞装置除鳞后，将板坯送入定宽压力机根据需要进行侧压定宽。定宽压力机一次最大减宽量为350 mm。然后由辊道运送进入第一架二辊可逆粗轧机轧制及第二架四辊可逆粗轧机进轧制，根据工艺要求将板坯轧制成厚度约为30-60mm的中间坯。在各粗轧机前的立辊轧机可对中间坯的宽度进行控制。 在R2与飞剪之间设有中间废坯推出装置，用于将中间废坯推到中间辊道的操作侧台架上。 摘要 本设计为小型热轧二辊750初轧机的辊系，此轧机为高刚度轧机，其特点是轧辊材料选用含铬钼的半冷硬球墨铸铁，不仅硬度落差小，可开深槽，而且强度韧性都很高，有很好的抗热裂和耐磨性。这让轧辊在使用中具有更长时间的寿命。 经过多年的生产实践经验积累，各种轧机的轧辊均已确定了较为合适的材料。在选择轧辊材料时，除考虑轧辊工作要求与特点外，还要根据轧辊常见的破坏形式和破坏原因，按轧辊材料的标准选择合适的材质。 本次设计主要考虑到热轧轧辊的工作环境，以及初轧机的工作性质，在选择轧辊材料时，采用了机械性能都较好的半冷硬球墨铸铁。主要的研究方法是根据轧辊孔型和轧制速度，计算轧制力，从而对轧辊进行强度和刚度的校核，确定轧辊是可用的，从而保证轧机能正常工作。 关键词：热轧;高刚度轧机;球墨铸铁;轧制力 Abstract This design is small two-high 750 hot rolling mill’s,this mill is high firm mill,the characteristic is that the material of the roller adopt half-hard cold ductile cast iron what contains Cr and Mo,this roll not only have a few differences of hardness,but also can be made deep groove,even is rich in strength and tenacity,and have good quality of wearproof and anti-split in high temperatuer.All of these qualities make the roll have long lifetime in use. Though accumulating the experience in practice in many years,all kinds of mill’s of rolls have fixed the suitable material.When choosing the material of the roll,except for considering of the working needs and characteristic,still according to the common destroyed form and reason,fix the suitable materal on the basis of the roll’s material standard. The main consideration to the design is the working environment of the hot rolling roller,and the working nature of the rolling mill,when choosing the material of the roller,adopting the half-hard cold ductile cast iron what contains Cr and Mo with good machinery function.The main study method is according to the roller’s groove and the rolling speed counting the rolling strength,then checking the roller’s strength,and defining that the roller is safe,ensuring the roller working well. Keywords:Hot milling,high firm mill,ductile cast iron,rolling strength. φ450摩根轧机 使 用 说 明 书 福州升达冶金技术开发有限公司 一.φ450摩根轧机设备参数： φ450摩根轧机主要由牌坊，压下装置，轧辊装配，横移及换辊装置，轴向调整，万向接轴托架，底座及锁紧缸组成。其中压下装置置于牌坊内部。 其技术参数为： 轧辊直径：φ430-φ480 工作辊面宽度： L=800mm 轧机横移量：±350mm 最大允许轧制力： 1700KN 最大允许轧制扭矩： 150KN·m 轧辊轴向调整：±3mm 上辊升降高度： 85mm 轧辊平衡：弹性阻尼体 二.φ450轧机使用注意事项： 1.弹性阻尼体 弹性阻尼体的压缩范围应保持在1-10mm之间，当轧辊中心距变化时应当及时增减弹性阻尼体下部的调整垫片厚度，以免由于反力过大而出现压下调整困难甚至引起压下装置故障。轧辊重车装配时，应保证装配辊缝为工作辊缝加10毫米。弹性阻尼体安装时外圈应涂抹干油，以利于在轴承座中上下移动。 对于平轧机而言，弹性阻尼体在非传动侧应当比传动侧的压缩量小 4mm(即调整垫片薄4mm)。 2.压下装置： 压下装置由蜗轮，蜗杆，箱体，压下螺栓及手轮等组成。旋转手轮带动蜗杆，带动蜗轮，蜗轮旋转使压下螺栓上下移动，与弹性阻尼体一起实现上辊的调整。压下螺栓端面起始位置离密封盖端面距离为55mm，压下螺栓伸出最长时该距离为140mm。 3.换辊装置 换辊装置由换辊液压缸,车体，车轮，滑板等组成。由液压缸驱动。 在轧制状态下，换辊装置车轮与导轨间隙为3mm，换辊装置滑板与牌坊上滑道间隙3mm,。换辊时，牌坊固定不动，换辊小车前进240mm，换辊小车下落3mm，上述2处间隙为零，各自接触。 在操作端，牌坊与换辊装置之间有2个直径φ50mm的插销，在轧制状态下牌坊与换辊装置由插销相连接，横移时换辊液压缸驱动，换辊装置将牌坊及辊系一起移动实现轧机整体横移，以便更换孔槽并保证轧制线不变。换辊时把牌坊横移到万向轴最短处再将这2个插销取出，辊系即可由换辊装置移出或移进，而牌坊不动。 RZ-Φ300/Φ600×1000 四辊轧机 使用说明书 目录 一、用途 二、主要技术性能 三、设备组成及结构特点 四、工作原理及操作要点 五、轧辊缺陷的种类和产生的原因 六、润滑系统 七、电气系统 八、包装、运输及保管 九、基础与安装 十、调整与试验 十一、使用与维护 十二、易损件及轴承明细表 一、用途 本设备全称为Φ3000/Φ600×1000四辊铝管板热轧机。主要用于吹胀式蒸发器用铝管板的复合轧制，原料厚度≤4mm,宽度≤800mm，成品厚度≥1.2mm。 本设备刚度大、强度好，保证产品的精度和稳定。 本设备结构简单，维修方便，电气系统简单可靠，操作准确方便。 型号说明 RZ—Φ300□∕Φ600×1000□□ 装配形式（见附图）：I（省略）、II、III…… 主电机类型：交流电机 Y（省略） 直流电机 Z 交流调速电机 T 绕线式电机 R 辊面长度 支撑辊直径 工作辊轴承型式：滚针轴承、含油轴承（省略） FC轴承A 其它B 工作辊直径 热轧机 （附图） 二、主要技术性能 ㈠外形尺寸(长×宽×高)＝ 8072×3074×3942mm 表㈠ 表㈡ 注：上述性能参数属非基本机型配置、如有更动恕不通知！ 三、设备组成及结构特点 机组由电动机、齿轮联轴器、减速机、齿轮联轴器、人字齿轮座、万向接轴托架、万向接轴、工作机座等组成。由电动机通过一系列传动机构驱动轧机工作辊进行轧制。 工作机座 由电动压下装置、平衡装置、工作辊装配、支承辊装配、机架装置、轨座等部件组成。 1 电动压下装置: 电动压下装置是调整上轧辊位置的传动机构，以保证按给定的压下量轧制出所要求的断面尺寸。该装置是由电动机带动两级蜗轮机构，传给压下螺杆移动轧辊向上或向下运动所达到的。其中低速级传动蜗杆为球面蜗杆，这种蜗杆承载能力大，体积小，传动效率高。电动压下装置由两套独立传动机构组成，这可保证在调整轧机时，两个上轧辊的轴承座可以单独运动，该装置在控制电路的配合下，可单独点动，亦可左右连动。并配有数字显示装置，分别显示左右压下螺杆的压下量。 2 平衡装置: 为了避免轧件进出轧辊时产生冲击，因此在机架窗口板上装有液压平衡装置，借此来消除轧机空载时上支撑辊轴承座与压下螺杆间的间隙以及压下螺杆螺纹间的间隙，液压平衡装置由四个液压油缸通过活塞杆对上轧辊轴承座进行平衡，油缸压力最大为130kg/cm2。平衡力大小可自动调节。 3 辊子装配: 工作辊材质为60CrMo，两端采用三列滚针轴承以承受径向载荷，并在辊子换辊侧用两只推力球轴承以承受左、右轴向载荷。支承辊材质为9Cr2Mo，采用双列圆柱滚子轴承(FC轴承)，辅以四点接触球轴承承受轴向分力。每个支承辊轴承座内各装一只，其两个轴承的外侧与端盖及支承辊轴承座内孔底部留有一定的游动间隙，以免在运转过程中发热卡死。在工作辊轴承座设有槽子，用压板插入槽内作固定轴承座之用。下支承辊轴承座通过圆弧板与机架窗口底面实现圆弧接触，用以克服轧辊负载后产生变形给轴承带来的不利影响，从而延长其寿命。 工作辊出厂时加工成圆柱形辊身，使用时由用户按需要自行加工合适的辊形，工作辊辊身磨损后可重新加工再用，当辊子直径减小到图纸规定最小值时，就不能再继续使用，应以堆焊方法修复或者更换新工作辊。 4 机架装配: 由左、右两片机架组成，每片机架选用优质铸钢，具有足够的强度和刚度，经加工接合面后用三组螺栓紧固，并用圆柱销定位，确保机架整体刚性和精度稳定。机架与电动压下装置的接合面间，在装配调整好后，用平键固定，防止转动。 为了防止机架窗口内表面磨损，在其上镶有衬板，此衬板磨损后由用户更换，保证轴承座与机架窗口间配合间隙。 5 轧机轨座: 轧机轨座主要用于轧机主机的安装调整，将轧机固定在基础之上。 6 安全装置: 在不正确的轧制情况下，为了防止轧辊和机架损坏，在压下螺杆与上支辊轴承座之间装有专用的安全装置—安全臼。用户更换安全臼时应按规定的材料，并严格按图纸制造。必要时应做安全臼的压碎试验。 从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行轧制以后，才能成为合格的产品。 从炼钢厂送过来的连铸坯，首先是进入加热炉，然后经过初轧机反复轧制之后，进入精轧机。轧钢属于金属压力加工，说简单点，轧钢板就像压面条，经过擀面杖的多次挤压与推进，面就越擀越薄。在热轧生产线上，轧坯加热变软，被辊道送入轧机，最后轧成用户要求的尺寸。轧钢是连续的不间断的作业，钢带在辊道上运行速度快，设备自动化程度高，效率也高。从平炉出来的钢锭也可以成为钢板，但首先要经过加热和初轧开坯才能送到热轧线上进行轧制，工序改用连铸坯就简单多了，一般连铸坯的厚度为15 0?2 5 0 mm, 先经过除磷到初轧，经辊道进入精轧轧机，精轧机由7架4辊式轧机组成，机前装有测速辊和飞剪，切除板面头部。精轧机的速度可以达到2 3 m/ s。热轧成品分为钢卷和锭式板两种，经过热轧后的钢轨厚度一般在几个毫米,如果用户要求钢板更薄的话,还要经过冷轧。 与热轧相比, 冷轧厂的加工线比较分散, 冷轧产品主要有普通冷轧板、涂镀层板也就是镀锡板、镀锌板和彩涂板。经过热轧厂送来的钢卷,先要经过连续三次技术处理, 先要用盐酸除去氧化膜, 然后才能送到冷轧机组。在冷轧机上,开卷机将钢卷打开, 然后将钢带引入五机架连轧机轧成薄带卷。从五机架上出来的还有不同规格的普通钢带卷, 它是根据用户多种多样的要求来加工的。 冷轧厂生产各种各样不同品质的产品, 那飞流直下, 似银河落九天的是镀锡板 ,那银光闪闪的是镀锌板 ,有红、黄、兰各种颜色的是彩色涂层钢板。镀锡板是制造罐头和易拉罐的 原料, 又叫马口铁 ,以前我国所需要的镀锡板全靠进口, 自从武钢镀锡板大量生产后, 部分替代了进口货。武钢生产镀锡板采取的是电镀锡工艺 ,这些镀锡板好像镜子一样, 光鉴照人, 就像诗人描写的：“轧钢工人巧手绘锦帐,千万面银镜送给心爱的姑娘,你知道不知道,在那爱妻牌洗衣机上,有我们汗水的芬芳”。 镀锌板的生产工艺有两种, 一种是热镀锌, 一种是电镀锌。那貌不惊人包装特别的是硅钢片,它们用在发电设备、机电设备、轻工、食品和家电上。用镀锌板作为基材,在反面涂 上各种涂料就成为彩色涂层钢板。由于工艺先进, 涂层十分牢固, 可以直接用于家电产品和作装饰材料。除了板材以外,轧钢厂也生产长材,如型钢、钢轨、棒材、圆钢和线材,它的生产过程和轧钢原理与板材类似,但是使用的轧辊辊型完全不同。 热轧工艺流程初学必看 热轧工艺流程初学必看[ 这是我单位热轧工艺流程,帮助一下初学者. 1. 主轧线工艺流程简述 直接热装的钢坯送至板坯由炼钢连铸车间的连铸机出坯辊道直接送到热轧车间板坯库, 加热 炉的装炉辊道装炉加热, 不能直接热装的钢坯由吊车吊入保温坑, 保温后由吊车吊运至 上料台架,然后经加热炉装炉辊道装炉加热,并留有直接轧制的可能。 连铸板坯由连铸车间通过板坯上料辊道或板坯卸料辊道运入板坯库, 当板坯到达入口点前,有关该板坯的技术数据已由连铸车间的计算机系统送到了热轧厂的计算机系统, 并在监视器上显示板坯有关数据, 以便工作人员进行无缺陷合格板坯的核对和接收。另外, 通过过跨台车运来的人工检查清理后的板坯也需核对和验收，并输入计算机。进入板坯库的板坯，由板坯库计算机管线棒工序工艺流程简介
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