轧钢机械考试复习课件
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一.填空题1.起重机械的作用是把它所工作的空间内的物品,从一个地点运送到另一个地点。
它由起升机构、运行机构、旋转机构和(变幅机构)组成。
2.起重机械通常由卷绕装置,取物装置,制动装置,运行支撑装置,驱动装置和金属构架等装置中的几种组成3.复杂动作起重机械包括桥式类型起重机、运行臂架式起重机、固定臂架式起重机。
4.桥式起重机分为手动单梁和双梁,电动单梁和双梁。
5.输送机械分为带有挠性牵引件的输送机(如带式、链式、板式、刮板式输送机和提升机、架空索道等)、无挠性牵引件的输送机(如螺旋输送机、棍子输送机、振动输送机等)、其它输送机械(如气力输送机、叉车)。
6.泵可分为叶片泵(依靠泵内高速旋转的叶轮来输送液体,如离心泵、轴流泵等)、容积泵(依靠泵内工作容积的变化而吸入或排出液体并提高液体的压力能,如活塞式泵、回转式泵等)、喷射泵(利用工作流体的能量来输送液体,如水喷射泵、蒸汽喷射泵等)。
7.按工作原理分类,风机可分为叶片式(它是利用叶轮的旋转将机械能转变为气体的能量。
有离心式、轴流式、混流式)、容积式(它是通过机械的往复运动或旋转运动使密封容积增大或减小,以完成吸气和压缩气体的任务。
有往复式、回转式)。
8.按风机出口压力的大小分类,可分为四类:通风机(排气压力小于或等于15kPa,一般为离心式。
)、鼓风机(排气压力为15kPa至290~340kPa)、压气机(排气压力在290~340kPa以上)、真空泵(进气压力低于大气压。
排气压力一般为大气压)。
9.四冲程发动机完成一个工作循环,需要经过完成一个工作循环,需要经过进气、压缩、作功和排气四个过程。
10.开坯轧机和型钢轧机按轧辊的名义直径或齿轮座齿轮的中心距来标称。
11.钢板轧机按轧辊滚身的长度来标称。
12.为了保证连轧正常进行轧件通过格架轧机的金属秒流量相等。
(F1v1= F2v2=…=F n v n=常数)13.标志轧钢机负荷的主要参数是轧制总压力(轧制力)、轧制力矩和电动机功率。
1.1轧辊作用轧辊是轧机工作机座中直接与轧件接触、迫使金属产生塑性变形的核心部件。
1.2轧辊类型按轧机类型分:板带轧机轧辊——辊身呈圆柱形型钢轧机轧辊——辊身上有刻槽按有无内孔分:实心辊——无内孔,较普遍空心辊——有内孔按制造方法分:铸造辊--离心铸造锻造辊镶套辊堆焊轧辊粉末冶金轧辊喷射沉积复合轧辊1.3轧辊结构轧辊通常由辊身、辊颈和辊头三部分构成,如图1所示:1——辊身;2——辊颈;3——辊头a——梅花形辊头;b——扁头形的辊头;c——带双键的辊头图1辊身:工作部分,直接与轧件接触。
不同类型的轧机具有不同的辊身形状,型钢轧机有槽辊身,板带轧机辊身为圆柱形。
对于热轧板带轧辊,辊身有时微凹,当受热膨胀时,可保持较好的板型;对于冷轧板带轧辊,辊身有时微凸,当受力弯曲时,可保持较好的板型。
辊颈:是支承部分,安装在轴承中。
形状有圆柱形和圆锥形,与选用的轴承有关。
使用滑动轴承和滚动轴承时辊身为圆柱形;使用液体摩擦轴承时,辊头为圆锥形,锥度通常为1﹕5。
辊颈与辊身交界处是应力集中部位,属于薄弱环节,应有过渡圆角。
辊头(轴头):传递扭矩,与联接轴相接。
形状与联接轴有关,有梅花型、万向节型、带双键型三种,如图1所示。
当轧辊不转动扭矩时(如工作辊驱动的支承辊),以及只有单侧传动时,轧辊可以不做成专门的辊头,而仅在辊颈外留有可供换辊的起吊部分。
1.4轧辊材质轧制过程对轧辊材料的要求:(1)足够的强度;(2)耐磨性,表面硬度;(3)稳定性,耐热性;(4)咬入性能好。
常用轧辊材料有合金锻钢、合金铸钢、铸铁、半钢。
初轧机轧制压力大且有冲击载荷,优先考虑强度、要入条件,其次是耐磨性和光洁度,常用高强度铸钢或锻钢。
型钢轧机工作时轧制力大且有冲击负荷,要求保证尺寸精确性,强韧性和耐磨性具有相同地位,但要求却不是很高(HS=40-50),常选用铸钢辊(粗轧机)和铸铁辊(精轧机)。
热轧板带轧机工作时轧制力大、轧辊转速高。
工作辊要求辊面硬度高、辊面光滑以保证质量,多采用铸铁轧辊,且以冷硬铸铁轧辊最佳;支承辊对强韧性要求较高,表面硬度要求不如工作辊(HS=45-50)常用具有高淬透性的合金锻钢辊。
复习题1 板带钢按厚度分类:(1)薄板(2)中板(3)厚板(4)特厚板2 板带材产品的技术要求包含哪些方面。
3 中厚板生产工艺流程、主要设备中厚板生产线成套设备主要有:立辊轧机、四辊轧机、矫直机、定尺剪、双边剪和剖分剪、快速冷速装置等。
其生产工艺流程基本为:连铸坯→上料→板坯加热→除鳞→(粗轧)→精轧(控制轧制)→(快速冷却)→热矫直→冷床→检查修磨→切头、切尾、取试样、切定尺和切边→标志→收集。
4板坯加热的目的将钢由室温提高到满足热加工所需温度的过程叫钢的加热。
加热的目的有:第一,提高钢的塑性和降低变形抗力。
第二,使坯料内外温度均匀,坯料内外温差会使金属产生内应力而造成中厚板的费品或缺陷。
通过均热使坯料断面内外温差缩小,避免出现危险的温度应力。
第三,改变金属的组织。
消除钢坯在浇注中带来的一些组织缺陷。
5中厚板的轧制可分为除鳞、粗轧、精轧3个阶段。
除鳞是将在加热时生成的氧化铁皮(初生氧化铁皮)去除干净,以免压入钢板表面形成表面缺陷。
粗轧阶段的主要任务是将板坯或扁锭展宽到所需要的宽度并进行大压缩延伸。
精轧阶段的主要任务是质量控制,包括厚度、板形、表面质量、性能控制。
6平面形状控制技术及常见的平面形状控制手段平面形状控制技术是成品钢板的矩形化技术,平面形状控制的实质是实现中间道次的变断面轧制。
平面形状控制的目的是控制钢板矩形化。
平面形状控制方法有: MAS轧制法、狗骨轧制法(DBR法、差厚展宽轧制法、立辊轧制法、咬边返回轧制法和留尾轧制法。
6-1轧制工艺的内容: 压下制度、速度制度、温度制度、张力制度、辊型制度3.控制轧制工艺的类型:3-1 综合轧制法:先纵轧1-2道次整形,再横轧到所需宽度,再纵轧到底。
4. 控制轧制工艺参数的控制:(1)坯料的加热制度(2)中间待温时板坯厚度的控制(3)道次变形量和终轧温度的控制5热连轧带钢粗轧;(1)任务:大幅度减小轧件的厚度,调整和控制宽度,清除一次氧化铁皮(中间带坯)(2)设备组成:粗轧设备主要由粗轧除鳞设备、定宽压力机、立辊轧机、水平轧机、保温罩、热卷取箱等组成。
2013年7月24日星期三材料成型设备关于课程课程内容下课教材:轧钢机械主编:北京科技大学邹家祥冶金工业出版社主讲:张金标E-mail: zhangjb093@参考资料:[1] 边金生编. 轧钢机械设备. 北京冶金工业出版社. 1998.4[2] 潘慧勤主编. 轧钢车间机械设备. 北京冶金工业出版社. 1994.11[3] 桂万荣主编. 轧钢车间机械设备.北京机械工业出版社. 1980[4] 邹家祥主编. 轧钢机械.北京冶金工业出版社. 1989课程性质:专业必修课课程任务:介绍轧钢车间中机械设备基本知识,培养学生的设备选型与维护的初步能力。
学习要求:加强理论,注重实践,理论联系实际;认真做笔记,按质按量完成练习与作业;考核要求:平时成绩:30%,考核内容:出勤、作业、课堂表现等;期末考核:70%。
课程内容构架●01讲●02讲●03讲●04讲●05讲●06讲●07讲●08讲●09讲●10讲●11讲●12讲●13讲●14讲●15讲●16讲●17讲●18讲●19讲●20讲●21讲●22讲●23讲●24讲开始上课请点击相应讲次:课间或返回请点击相应控件:谢谢大家下次课再见第一讲轧机概述2013年7月24日星期三3时7分11秒1. 概述1.1. 轧钢生产轧钢生产的作用:钢铁企业:炼铁-炼钢-轧钢;1.1. 轧钢生产钢材的作用:●经济、国防、工业、生活等对钢材需求量非常大●2000km双轨--40万吨钢(重轨50kg/m);●万吨轮船--6000吨钢板;●5000km石油管线--90万吨钢板(有缝管);●一台拖拉机--5吨钢材。
1.1. 轧钢生产轧钢的作用:●轧钢:将钢锭或钢坯轧制成钢材的生产环节。
生产工序●90%的钢材是轧制生产出来的1. 概述1.1. 轧钢生产轧钢车间:按工艺分钢坯车间:将钢锭或连铸坯轧成小钢坯,为成品车间提供原料;成品车间:将钢坯轧制成钢材。
1.1. 轧钢生产轧钢车间的产品:钢管:截面远小于长度尺寸且中空的经济型钢材,8-15%;●规格:D=0.2-4500mm,S=0.01-100mm图片●种类据生产方式分:无缝管,有缝管;据断面形状分:圆管,方管,三角形管等1.1. 轧钢生产轧钢车间的产品:图片板带材:横截面远小于长度且厚度尺寸远小于宽度尺寸的矩形断面钢材。
●h: 0.001-0.2mm-箔材,0.2-4mm-薄板,4-20mm-中板20-60mm-厚板,图片>60-特厚板;●b: 20-60mm--2800mm--5000mm●h,b组合(板带材规格):>5000,●b/h:达10000以上。
1.1. 轧钢生产轧钢车间的产品:线材:φ>9mm--棒材图片5<φ<9mm--线材φ<5mm--丝材1.1. 轧钢生产轧钢车间的产品:型钢:图片1●简单断面:方钢,圆钢,角钢等●复杂断面:工、H、Z、T字钢等特殊钢:车轮,轮箍,丝杆,钢球等图片21.1. 轧钢生产轧钢生产的特点:组织、性能得到改善和提高体积不变(无屑加工),成材率高,>91%;产量高,精度高,质量高:带宽±0.025mm0,壁厚±01mm;易实现高速化,连续化,自动化。
1.2. 轧钢机械的分类轧钢生产的基本工序:坯料处理(→加热)→轧钢(→热处理)→剪切(→矫直)→收集(卷取)→定尺→包装、打印→入库。
1.2. 轧钢机械的分类轧钢机械定义:完成由钢锭(钢坯)到成品整个生产过程中所需机械设备的统称。
轧钢机械种类:●主设备●辅助设备1.2. 轧钢机械的分类主设备●主设备定义:使金属产生塑性变形(轧制)的机械设备,即完成轧制工序的设备;又称为主机列、轧钢机(简称轧机),它标志了车间的类型。
1.2. 轧钢机械的分类主设备●主机列组成:图片,图7-1主电机:轧钢原动机,提供动力,直流或交流电机传动装置:轧钢的主传动,传递动力。
有联轴器、飞轮、减速器、齿轮座、连接轴;工作机座:轧钢执行机构,有机架、辊系、调整及平衡装置;电气控制装置:连续化、自动化主机列上都有。
图片图7-11.2. 轧钢机械的分类辅助设备按用途分:翻钢设备,运输设备,精整设备等。
本讲内容结束第二讲轧机的标识及工作制度2013年7月24日星期三3时7分11秒1.3. 轧钢机轧钢机的标识:型钢轧机:以轧辊名义直径(或齿轮座人字齿中心距)标识,如φ650轧机,φ1150轧机等;板带轧机:以辊身长度(由产品最大宽度确定)标识,如1700轧机,2500轧机等;钢球、钢管轧机:以所轧产品的最大外径标识,如φ76钢管轧机,φ140钢管轧机等;机组:以生产线上的最后成品机架标识,如φ350小型型钢机组。
按构造分:●具有水平辊的轧机●具有垂直辊的轧机●具有倾斜辊的轧机1.3. 轧钢机轧钢机的类型:按用途分:●开坯机●型钢轧机●板带轧机●钢管轧机●特殊钢轧机如图1-1所示如图1-2所示如图1-3所示1.3. 轧钢机轧钢机的类型:●万能轧机,视频1●大立辊轧机,视频2视频1视频21.3. 轧钢机工作机座布置形式:单机座:车间只有一个工作机座(a 图)●特点:最简单的一种形式,●用于:轧制大断面的二辊可逆轧机;轧制钢管及冷轧板带二辊不可逆轧机;冷、热轧带钢的四辊及多辊轧机等。
横列式:几个工作机座横向排成一列,由一台电机传动(b 图)●特点:设备简单,造价低,投产快;各工作机座轧辊转速不能单独调整;轧件需要横移,操作不便,生产率低。
●用于:小企业的型钢及线材生产。
1.3. 轧钢机工作机座布置形式:纵列式:几个工作机座纵向排成一列●特点:可单独调整速度,生产率较高,●用于:中厚板轧制阶段式:多个工作机座分成几组,组内成横列式,组间成纵列式排布。
●用于:型钢生产连续式:多个机座纵向排成一列半连续式:机座中一部分为横列式或纵列式,另一部分为连续式排列1.3. 轧钢机轧机工作制度:不可逆式工作制度:轧辊不能正反转,有:●恒速轧制;●带飞轮轧制;●不经常调速轧制;●经常调速轧制。
可逆式工作制度:轧辊可正反转。
周期式工作制度:行星轧机、周期式轧管机等。
带张力工作制度:连轧图a 图b 图c图d图e 图f1.3. 轧钢机轧钢机轧制速度及生产率:轧制速度:轧件从辊缝中流出的速度不考虑前滑则有式中:D -工作辊径,mm ;n -轧辊转速,rpm 。
生产率:机械设备的小时产量sm Dn v /,100060⨯⋅=πs T T T h t TG Q j z ,;/,3600+=⨯=式中:G -单重,t ;T -轧制周期,s ;T z -纯轧时间,s ;T j -间隙时间,s 本讲内容结束第三讲轧辊组成及材质2013年7月24日星期三3时7分11秒2. 轧辊2.1. 轧辊的类型与结构图片轧辊概念:定义:是轧机在工作中直接与轧件接触并使其产生塑性变形的重要部件,是易损件。
作用:对高产、优质、低耗各项经济指标有很大的影响2. 轧辊2.1. 轧辊的类型与结构轧辊工作特点:工作时承受很大的轧制力和轧制力矩,惯性力及冲击力在高温和大温变情况下工作,工作环境恶劣磨损快2. 轧辊2.1. 轧辊的类型与结构轧辊结构组成:辊身:轧辊中间部分,与轧件直接接触使其塑性变形●参数:辊身直径:名义直径D (公称直径) 工作直径Dk 辊身长度L●性能要求:高强度,以承受高载荷 高刚性,以减小弹性变形 良好的热稳定性高的表面硬度及抗疲劳强度图片图2-1Cr5大型锻钢支承辊2. 轧辊2.1. 轧辊的类型与结构轧辊结构组成:辊颈:轧辊支承部分,与轧辊轴承装配在机座中,将轧制力经压下装置传递给机架●参数:辊颈直径d辊颈长度l●工作特点:承受大的弯矩和扭矩;面压力高;p 值高;存在应力集中;氧化铁皮的摩擦。
图片图2-1锻钢工作辊2. 轧辊2.1. 轧辊的类型与结构轧辊结构组成:辊颈:轧辊支承部分,与轧辊轴承装配在机座中,将轧制力经压下装置传递给机架●性能要求:足够的强度、硬度及耐磨性;表面要光洁、无麻点和裂纹;要有防铁皮装置。
●种类:圆柱形:与开式轴承、滚动轴承装配,图片1 圆锥形:与液体摩擦轴承装配,图片2图2-2锻钢工作辊Cr5大型锻钢支承辊图片2图片12. 轧辊2.1. 轧辊的类型与结构轧辊结构组成:辊头:传递动力部分,与连接轴连接,转动图片1轧辊图片1●参数:与连接轴有关●类型:图2-3梅花辊头图片2图2-3 万向辊头带键槽或圆柱形辊头平台辊头图片22. 轧辊2.1. 轧辊的类型与结构轧辊种类:按构造分:图片1,2●光面辊(平辊):轧制板材及无孔型轧制;●有槽辊:型钢、线材、管材及特殊钢的孔型轧制。
按用途分:图片3●工作辊:与轧件接触使其变形;●支承辊:与工作辊接触,支承工作辊,提高其刚性图片1图片2153吨大型锻钢支承辊型钢轧辊图片32. 轧辊2.1. 轧辊的类型与结构轧辊种类:按辊身表面硬度分:●软面轧辊,HB=150 -250,HS=25 -35;●半硬面轧辊,HB=250 -400,HS=35 -40;●冷硬面轧辊,HB=400 -600,HS=60 -85;●无限冷硬面轧辊,HB=600 -800,HS=85-1002. 轧辊2.1. 轧辊的类型与结构轧辊材质:合金锻钢:●热轧辊:55Mn ,55Cr ,60CrMnMo 等,●冷轧辊:9Cr, 9Cr2W, 60CrMoV等;合金铸钢:无标准铸铁:●普通铸铁:半冷硬面轧辊;●合金铸铁:冷硬面轧辊;●球墨铸铁:无限冷硬面轧辊。
半钢轧辊:兼有铸钢的高强度、耐热龟裂性和铸铁的本讲内容结束耐磨性。
第四讲轧辊尺寸设计2013年7月24日星期三3时7分11秒2. 轧辊2.2. 轧辊结构尺寸2.2.1. 辊身尺寸:型钢轧机:Dg→D→L●名义直径Dαmax -最大咬入角,表3-1●辊身长度L 决定于孔型配置及抗弯强度和刚度,表3-2查得L/D→L注:D 、L 要进行圆整,以符合轧辊尺寸系列化标准。
DD Dh D gg ⇒≤→-∆≥4.1cos 1m ax m ax α2. 轧辊2.2. 轧辊结构尺寸2.2.1. 辊身尺寸:板带轧机:bmax →L →D(D1、D2)●辊身长度L据产品最大宽度bmax确定,L=b max+a●辊身直径D二辊轧机:由表3-2查L/D→D;四辊轧机:由表3-3查L/D1(L/D2) 和D2/D1→ D2、D1;支承辊传动时,D2/D1= 3-4;2. 轧辊2.2. 轧辊结构尺寸2.2.1. 辊身尺寸:轧辊重车率:指轧辊从开始使用到报废为止,其全部重车量与轧辊名义直径的百分比。
%100m in m ax ⨯-=DD D γ注:各种轧辊的重车率查表3-42. 轧辊2.2. 轧辊结构尺寸2.2.2. 辊颈尺寸:与轧辊轴承类型有关,d、r应尽量大,以提高强度;滑动轴承:d/D→l/d→r/D,表3-5;滚动轴承:d = 0.5 –0.55D;l/d = 0.83 –1.0;r/D 查表3-5可得。