轧钢机械(第六章_板带轧机工作机座的刚度及当量刚度的控制)
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第一章概述1、钢材的分类:1)型材占钢材产量的30——35%、品种最多,主要用于建材。
2)板带材占50——66% 应用最广、产量最高3)管材占8~15% 又可分为无缝管与焊管,大多为圆形断面。
此外还有少量的斜轧、横轧、楔横轧等特种轧制产品。
生产机械零件毛坯,齿轮、丝杆、钢球及轴类零件(少切削、无切削零件)。
2、轧钢机械的组成:轧钢机械由轧制机械主设备(主轧机——使轧件产生塑性变形的设备)与辅助设备组成(除主设备及工艺设备以外的一切设备)。
*主设备组成:轧机系统:主机或主机列(工作机座与主传动、电机组成)它决定了轧钢车间的类型与特征。
*辅设备组成:完成一切辅助的工序轧件的运输、搜集、剪切、矫正、清理。
轧钢车间的机械化程度越高则其辅设备重量所占的比例越大。
*常见的轧钢辅设备:剪切类、矫正类、卷取类、运输翻转类、打捆包装类、表面清理加工类。
(教材P20表1-6)3、轧钢机的标称:初轧机与大外径来标称。
如宝钢140无缝钢管轧机,表示型钢轧机——以(最后一架轧机—即成品架次)轧辊的名义直径作为轧机的标称。
钢板轧机——以轧辊的辊身长度来标称。
如2030冷连轧机组,表示轧机的轧辊辊身长为2030mm。
钢管轧机——以能轧制钢管的最其轧制钢管的最大外径为140mm4、按轧辊在机座中的布置分类:可分为具有水平轧辊的轧机、立辊轧机、万能轧机(既有水平辊又有立辊的轧机)与斜辊轧机等。
1)水平式轧机:轧辊水平放置的轧机,应用最广,是最普遍的。
*PC轧机(轧辊成对交叉轧机):四辊,轧辊成对交错,叫超角度5°,用于冷轧及热轧带材。
*HC轧机(高性能凸度控制轧机):六辊,用于冷轧普碳及合金钢带材。
*CVC轧机(凸度连续可变轧机):两辊,用于热轧及冷轧带钢。
2)立式轧机:轧辊垂直放置的轧机,用于不希望翻钢的场合。
3)万能轧机:具有水平辊及立辊的轧机。
4)斜辊轧机:轧辊倾斜放置的轧机。
用于横向——螺旋轧制。
主要用于钢管生产、钢管穿孔、延伸、精整、扩型等。
1.2.概念轧钢机械:主要指完成由原料到成品整个轧钢工艺过程使用的机械设备。
主机列:指由工作机座、传动装置(联轴器、接轴减速器、齿轮座)及主电机组成的机械系统。
轧钢机:(工作机座、传动装置、主电机)称为轧钢车间的主要设备;除轧钢机以外的各种设备统称为轧钢车间的辅助设备。
3.轧钢机的组成:1)钢坯轧机和型钢轧机的标称为轧辊的名义直径。
2)钢板车间轧钢机的标称称为轧辊辊身长度。
3)钢管车间轧钢机以其能够轧制的钢管最大外径来标称。
4.轧钢机的分类:1)按用途分:开坯轧机、型钢轧机、板带轧机、钢管轧机和特殊轧机。
2)按轧辊布置形式分分类:水平轧辊的轧机,具有立式轧辊的轧机,具有水平轧辊和立式轧辊的轧机、具有倾斜布置轧辊的轧机以及其他轧机。
3)按工作机座的排列方式分类:单机架式、多机架顺列式、横列式、半连续式、串联往复式、布棋式等。
4.工作机座的组成:机架、辊戏、压下、弯辊、换辊装置、平衡装置1.轧辊的结构及各部分的作用:轧辊由辊身、辊颈、轴头三部分组成:辊身:直接与轧件接触,对轧件进行压下,使轧件产生变形。
辊颈:用轴承支撑使轧辊在轴承内圈中转动。
轴头:与传动系统相联,带动轧辊实现转动。
1.概念:工作机座的自然刚度:使机座产生1mm弹性变形所需的轧制力,它表示了机座抵抗弹性变形的能力,是机座固有的属性。
等效刚度:在液压压下的轧机厚度控制系统中,可以采用改变辊缝调节系数cp的办法,控制和改变轧机的“刚度”来实现不同厚度控制要求,这种可以变化的刚度称为机座的当量刚度。
P-H图;P-H图即弹-塑性曲线,是将弹性曲线和塑性曲线绘制在一个图上,能够直观的表达各种轧制条件和机座刚度对轧件厚度的影响。
弹性特性曲线:用来表示轧制力与机座弹性变形量f的关系曲线。
塑形弹性曲线:用来表示轧制力与轧件厚度关系的曲线。
2.提高工作机座刚度的途径:1)合理确定各个受力零件的尺寸,提高承载零件的刚度包括:a.增大轧辊直径b.缩短辊身长度 c.采用多列圆柱滚动轴承或液体摩擦轴承d.增大压下螺丝的直径。
第六章 工作机座刚度与轧件厚度控制第一节 工作机座刚度与轧件厚度关系一、工作机座弹性变形对轧件厚度的影响轧制时,在轧制压力作用下轧件产生塑性变形。
同时,在轧件反力的作用下,工作机座中的轧辊、轴承、轴承座、垫板、压下螺丝和螺母、机架等一系列受力零件,也产生相应的弹性变形,总变形量可达几毫米(2~6)。
对于成品轧机,尤其是板宽较大的板带轧机,机座的弹性变形对轧件尺寸精度有很大影响。
图6一l 表示了二辊钢板轧机的弹性变形情况。
轧件进入轧辊前,轧辊的原始辊缝设为0S ,如果轧辊的原始辊型为圆柱形,则辊缝是均匀的。
当轧制时,在轧制力P 作用下,机座产生弹性变形,使实际辊缝呈不均匀地增大.轧制后的轧件断面呈中部较厚的弧形,轧件的厚度h 大于原始辊缝0S ,设机座在轧辊辊身中部处产生的弹性变形为f ,则0h S f =+ (6—1) 式中 h ——轧制后的轧件厚度;0S ——轧辊原始辊缝;f ——机座弹性变形(机座在轧辊辊身中部处的弹性变形量)。
由上式可见,机座弹性变形f 对轧制后的轧件厚度h 影响很大,要想得到厚度为h 的轧件,轧辊的原始辊缝0S 应调整到比轧件厚度h 小一个机座弹性变形量f 的数值。
机座的弹性变形可分为两部分。
一部分是除轧辊弯曲变形以外的其他各受力零件的弹性变形,包括由轴承、轴承座、垫板、压下螺丝、螺母等零件产生的压缩变形,轧辊的弹性压扁,机架立柱的拉伸变形和机架横梁的弯曲变形等造成的。
这些变形使轧辊辊缝均匀地增大。
另一部分是轧辊的弯曲变形,使轧辊轴线挠曲,除了加大原始辊缝外,还使辊缝在宽度方向产生不均匀变化,这使轧件沿宽度方向产生横向厚度偏差。
由于机座的弹性变形,f 是由轧制力产生的,如果在轧制过程中轧制力有波动,则在一定原始辊缝下,机座的弹性变形也有相应的波动,这就使轧件沿长度方向的厚度发生变化,产生了纵向厚度偏差。
对于纵向厚度偏差,在现代板带连轧机上,设置了厚度控制装置,使轧机能在轧制过程中迅速调整辊缝,控制轧件的纵向厚度偏差。
第一章概述1、钢材的分类:1)型材占钢材产量的30——35%、品种最多,主要用于建材。
2)板带材占50——66% 应用最广、产量最高3)管材占8~15% 又可分为无缝管与焊管,大多为圆形断面。
此外还有少量的斜轧、横轧、楔横轧等特种轧制产品。
生产机械零件毛坯,齿轮、丝杆、钢球及轴类零件(少切削、无切削零件)。
2、轧钢机械的组成:轧钢机械由轧制机械主设备(主轧机——使轧件产生塑性变形的设备)与辅助设备组成(除主设备及工艺设备以外的一切设备)。
*主设备组成:轧机系统:主机或主机列(工作机座与主传动、电机组成)它决定了轧钢车间的类型与特征。
*辅设备组成:完成一切辅助的工序轧件的运输、搜集、剪切、矫正、清理。
轧钢车间的机械化程度越高则其辅设备重量所占的比例越大。
*常见的轧钢辅设备:剪切类、矫正类、卷取类、运输翻转类、打捆包装类、表面清理加工类。
(教材P20表1-6)3、轧钢机的标称:初轧机与大外径来标称。
如宝钢140无缝钢管轧机,表示型钢轧机——以(最后一架轧机—即成品架次)轧辊的名义直径作为轧机的标称。
钢板轧机——以轧辊的辊身长度来标称。
如2030冷连轧机组,表示轧机的轧辊辊身长为2030mm。
钢管轧机——以能轧制钢管的最其轧制钢管的最大外径为140mm4、按轧辊在机座中的布置分类:可分为具有水平轧辊的轧机、立辊轧机、万能轧机(既有水平辊又有立辊的轧机)与斜辊轧机等。
1)水平式轧机:轧辊水平放置的轧机,应用最广,是最普遍的。
*PC轧机(轧辊成对交叉轧机):四辊,轧辊成对交错,叫超角度5°,用于冷轧及热轧带材。
*HC轧机(高性能凸度控制轧机):六辊,用于冷轧普碳及合金钢带材。
*CVC轧机(凸度连续可变轧机):两辊,用于热轧及冷轧带钢。
2)立式轧机:轧辊垂直放置的轧机,用于不希望翻钢的场合。
3)万能轧机:具有水平辊及立辊的轧机。
4)斜辊轧机:轧辊倾斜放置的轧机。
用于横向——螺旋轧制。
主要用于钢管生产、钢管穿孔、延伸、精整、扩型等。
轧机刚度的研究与应用张文宝(北京首钢自动化信息技术有限公司首迁运行事业部,迁安 064400)摘要:在自动厚度控制系统中,轧机刚度的大小直接影响着带钢到来时轧机辊缝的冲击补偿值的大小。
轧机刚度的测量值越精确,越能够减少辊缝偏差,进而改善最终带钢的质量;同时也越能够减少操作人员的手动干预次数。
准确地掌握轧机刚度状况对于设备维护和生产组织有很强的指导作用。
关键词:轧机刚度;自动厚度控制;冲击补偿Research and applications of Rolling mill’s StiffnessZHANG Wen-bao(Shougang Automatic Information Technology Co.,Ltd , Qian’an 064400,China) Abstract:In the automatic gauge control system, Rolling mill’s stiffness decides how much the impact drop compensation for the cylinder position is before strips biting the stand. The more accurate the measured values is, the less the gap’s deviation is. Then it improves the quality of the strip. Meanwhile, the operator can reduce his intervention for manual rolling. And exactly mastering the stiffness is very effective for maintance and production organization.Key words:Rolling mill’s stiffness ; automatic gauge control; impact drop compensation0前言无论是热连轧还是冷连轧,在生产过程中,都存在设备扰动因素。
第一章 概述1.轧钢生产:轧钢生产是将钢锭或钢坯轧制成钢材的生产环节。
2.轧钢机分类:1)按用途分:开坯轧机、型钢轧机、板带轧机、钢管轧机、特殊轧机2)按轧钢机的布置形式分:单机架试、多机架顺列式、横列式、连续式、半连续式、等3.轧钢辅助设备的工作制度:连续工作制、短时工作制、启动工作制、阻塞工作制第二章 轧制能力参数1.简单轧制过程的条件:两个轧辊都驱动、两个轧辊直径相等、两个轧辊转速相同、被轧金属作等速运动、被轧金属上除由轧辊施加的力外无任何其他作用力、被轧金属的机械性能是均匀的1.轧制过程变形区及其参数:1)变形区是指扎件在轧制过程中直接与轧辊相接触而发生变形的那个区域Ho 、H1 轧制前后的扎件高度 Ho+H1Hm 、 轧制轧制前后扎件的平均高度 Hm=(Ho+H1)/2▲h 压下量(绝对压下量) ▲h=Ho--H1bo b1 轧制前后扎件宽度▲b 宽展量(绝对宽展量) ▲b =b1--boL0、L1 轧制前后扎件宽度a 咬入角(变形区所对应的轧辊中心) cos a =1—▲h/D D :工作辊轧辊直径 l 接触弧水平投影长度 l =h R ∆*2.轧制过程变形系数:0/1h h =η 为扎件高度方向的相对变形,0/1b b =β 为扎件宽度方向的相对变形,β为宽展系数。
0/1L L =λ 为长度方向的相对变形,叫做延伸系数3,绝对压下量与相对压下量:变形程度4.轧制时的前滑和后滑:在一般的轧制条件下,轧辊圆周速度和扎件的速度是不等的,扎件出口速度比轧辊圆周速度大,扎件与轧辊在出口处产生的相对滑动,称为前滑。
而扎件入口速度比轧辊圆周速度低,扎件与轧辊间在入口处也产生相对滑动,但与出口相对滑动方向相反,称为后滑。
无张力时: 为扎件与轧辊见的摩擦系数有张力时: T1、T0为扎件前后张力前滑值 V1为扎件出口速度、Vr 为轧辊圆周线速度5.变形速度:单位时间内的相对变形量,即相对变形对时间的导数,或表示当时 ,当时6、轧制过程的建立------咬入条件只有扎件呗轧辊咬入进入变形区,轧制过程才能建立。