轧辊机构设计

1 引言轧机的压下装置是轧机的重要结构之一，用于调整辊缝，也称辊缝调整装置，其结构设计的好坏，直接关系着轧件的产量与质量。

压下装置按传动方式可分为手动压下、电动压下和液压压下，手动压下装置一般多用于不经常进行调节、轧件精度要求不严格、以及轧制速度要求不高的中、小型型钢、线材和小型热轧板带轧机上。

电动压下装置适用于板坯轧机、中厚板轧机等要求辊缝调整范围大、压下速度快的情况，主要由压下螺丝、螺母及其传动机构组成。

在中厚板轧机中，工作时要求轧辊快速、大行程、频繁的调整，这就要求压下装置采用惯性小的传动系统，以便频繁的启动、制动，且有较高的传动效率和工作可靠性。

这种快速电动压下装置轧机不能带钢压下，压下电机的功率一般是按空载压下考虑选用，所以常常由于操作失误、压下量过大等原因产生卡钢、“坐辊”或压下螺丝超限提升而发生压下螺丝无法退回的事故，这时上辊不能动，轧机无法正常工作，压下电动机无法提起压下螺丝，为了克服这种卡钢事故，必须增设一套专用的回松机构。

电动压下装置的主要缺点之一是运动部分的惯性大，因而在辊缝调节过程中反应慢、精度低，对现代化的高速度、高精度轧机已不适应，提高压下装置响应速度的主要途径是减少其惯性，而用液压控制可以收到这样的效果。

液压压下装置，就是取消了传统的电动压下机构，其辊缝的调节均由液压缸来完成。

在这一装置中，除液压缸以及与之配套的伺服阀和液压系统外，还包括检测仪表及运算控制系统。

全液压压下装置有以下优点：1、惯性小、动作快，灵敏度高，因此可以得到高精度的板带材，其厚度偏差可以控制到小于成品厚度的1%，而且缩短了板带材的超差部分长度，提高了轧材的成品率，节约金属，提高了产品质量，并降低了成本；2、结构紧凑，降低了机座的总高度，减少了厂房的投资，同时由于采用液压系统，使传动效率大大提高；3、采用液压系统可以使卡钢迅速脱开，这样有利于处理卡钢事故，防止了轧件对轧辊的刮伤、烧伤，再启动时为空载启动，降低了主电机启动电流，并有利于油膜轴承工作；4、可以实现轧辊迅速提升，便于快速换辊，提高了轧机的有效作业率，增加了轧机的产量。

轧钢机压下装置的分类和设计方法工程论文2009-07-16 15:54:53 阅读418 评论0 字号：大中小订阅压下装置的设计与计算一、概述轧机的压下装置是轧机的重要结构之一，用于调整辊缝，也称辊缝调整装置，其结构设计的好坏，直接关系着轧件的产量与质量。

压下装置按传动方式可分为手动压下、电动压下和液压压下，手动压下装置一般多用于不经常进行调节、轧件精度要求不严格、以及轧制速度要求不高的中、小型型钢、线材和小型热轧板带轧机上。

电动压下装置适用于板坯轧机、中厚板轧机等要求辊缝调整范围大、压下速度快的情况，主要由压下螺丝、螺母及其传动机构组成。

在中厚板轧机中，工作时要求轧辊快速、大行程、频繁的调整，这就要求压下装置采用惯性小的传动系统，以便频繁的启动、制动，且有较高的传动效率和工作可靠性。

这种快速电动压下装置轧机不能带钢压下，压下电机的功率一般是按空载压下考虑选用，所以常常由于操作失误、压下量过大等原因产生卡钢、“坐辊”或压下螺丝超限提升而发生压下螺丝无法退回的事故，这时上辊不能动，轧机无法正常工作，压下电动机无法提起压下螺丝，为了克服这种卡钢事故，必须增设一套专用的回松机构。

电动压下装置的主要缺点之一是运动部分的惯性大，因而在辊缝调节过程中反应慢、精度低，对现代化的高速度、高精度轧机已不适应，提高压下装置响应速度的主要途径是减少其惯性，而用液压控制可以收到这样的效果。

液压压下装置，就是取消了传统的电动压下机构，其辊缝的调节均由液压缸来完成。

在这一装置中，除液压缸以及与之配套的伺服阀和液压系统外，还包括检测仪表及运算控制系统。

全液压压下装置有以下优点：1. 惯性小、动作快，灵敏度高，因此可以得到高精度的板带材，其厚度偏差可以控制到小于成品厚度的1%，而且缩短了板带材的超差部分长度，提高了轧材的成品率，节约金属，提高了产品质量，并降低了成本；2. 结构紧凑，降低了机座的总高度，减少了厂房的投资，同时由于采用液压系统，使传动效率大大提高；3. 采用液压系统可以使卡钢迅速脱开，这样有利于处理卡钢事故，避免了轧件对轧辊的刮伤、烧伤，再启动时为空载启动，降低了主电机启动电流，并有利于油膜轴承工作；4. 可以实现轧辊迅速提升，便于快速换辊，提高了轧机的有效作业率，增加了轧机的产量。

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 压下结构第二章机架结构介绍2.1 机架装置简介:组成：机架由操作侧机架和传动侧机架组成。

功能：机架是轧钢机工作机座中最大的部件，承受着轴承座传来的全部轴承压力，用来固定下压机构和承载轴系机构。

图2-1 机架视图2.2 三维图的绘制及组装图2-2 机架第三章辊系结构设计3.1 辊系机构简介：组成：辊系主要由两个轧辊及四个轴承座与轴承组成。

LG型二辊冷轧管机的工作原理和设备组成LG型二辊冷轧管机又叫皮尔格轧机，是生产冷轧精密管材的重要设备，本文主要介绍皮尔格冷轧管机的轧制原理和设备组成。

1、工作原理下图为LG型二辊冷轧管机示意图。

轧机机架由曲柄连杆机构带动做往复运动，两个轧辊一上一下装在机架中，为了使上、下两个轧辊向相反方向同步转动，每个轧辊轴的一端各装有一个齿数和模数均相同的齿轮与固定在机座上的齿条啮合。

在上、下轧辊的环形孔型块上制作有按特定变形规律设计的孔型。

当机架往复运动时，轧辊孔型将迫使被轧管坯的直径和壁厚产生变形，并形成一个完整的变形锥体。

在锥体的内部置有1根按变形规律设计的锥形芯棒，以保证成品管几何尺寸的精度和表面粗糙度。

为保证变形的合理性及管材的质量，在轧机机架做往复运动的前、后极限位置处必须使管坯和芯棒旋转某个特定角度，并同时将管坯向轧制方向送进一段。

这样当机架作不间断的往复运动时，就可以完成对管坯的轧制。

2、设备组成常规的二辊冷轧管机一般有下面几个部分组成：（1） 主电机及其传动机架。

直流电机经带轮或经减速机、离合器等带动曲柄连杆机构，再通过与轧机机架相连的连杆带动轧机机架做往复运动。

（2） 轧机机架。

在机架中有轧辊轴、孔型块、轴承座和同步齿轮。

机架是承受轧制力的主要部件。

（3） 回转送进机构。

该机构的作用是当机架运动到前、后援限位置时，将管坯和芯棒转一个规定的角度，同时还将管坯向前送进一段距离，以备下一个周期轧制。

（4） 送进小车与床身。

送进小车的功能是卡住或顶住管坯，在回转送进机构及丝杠的带动下，将管坯向前送进并回转一个限定的角度。

当送进小车在床身上走到极限位置后将快速返回至原始位置，等待下一根管坯。

（5） 芯棒卡紧装置。

它的功能是将芯棒杆固定在轧制中心线上的特定位置，并承受在轧制过程中产生的较大的轴向力，同时将芯棒杆转一个与管坯的转角相同的角度。

必要时，还要通过芯棒杆将润滑剂送人位于变形区中的芯棒。

（6） 管坯中间卡盘和出口卡盘。

2350四辊可逆轧机设计说明书(总60页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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AbstractThe 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 ensurethat 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;universaljoint shaft目录1 绪论 0选题背景及目的 0中厚板轧机的发展概况 0我国中厚板轧机的发展与现状 0国外中厚板轧机的发展与现状 (1)课题的研究方法和研究内容 (2)2 方案设计 (3)主传动方案综合评价与比较 (3)方案的选择 (4)四辊可逆轧钢机主传动装置的选择 (4)针对所选方案对各部件进行具体的选择 (4)3 轧制力能参数的确定与电动机的选择 (5)轧辊的设计 (5)轧制力能参数 (7)各道次基本尺寸的确定 (7)轧制压力的计算 (8)驱动力矩计算 (10)轧辊的校核 (13)支承辊校核 (13)工作辊校核 (15)工作辊与支承辊间的接触应力 (16)电动机的选择计算和校核 (16)驱动力矩的计算和电机校核 (17)主电机上的力矩计算 (17)过载校核 (19)4 主要零部件选择及校核 (21)轧辊轴承的选择和计算 (21)轧辊轴承的选择 (21)工作辊轴承寿命计算 (22)支承辊轴承寿命计算 (22)十字轴式万向联轴器的选择 (23)零件材质的确定及受力分析 (23)十字轴的校核 (24)轴叉校核 (26)5 机架参数计算及其校核 (30)机架结构参数选择 (30)机架的强度计算 (30)受力分析 (31)弯矩计算 (31)机架强度校核 (33)机架上横梁强度校核 (34)机架立柱校核 (35)6 润滑方式的选择 (36)润滑方式及作用 (36)油雾润滑 (36)热轧工艺润滑 (36)7 经济性和环保性分析 (37)设备环保性评价 (37)设备的经济性分析 (37)机械设备的可靠性 (37)设备的经济评价 (37)结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)1 绪论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。

第2章森吉米尔二十辊轧机森吉米尔冷轧机与其他类型轧机的本质区别是轧制力传递的方向不同。

森吉米尔轧机轧制力从工作辊通过中间辊传到支撑辊装置，并最终传到坚固的整体机架上。

这种设计保证了工作辊在整个长度方向的支撑。

这样辊系变形极小，可以在轧制的整个长度方向获得非常精确的厚度偏差。

2.1 森吉米尔轧机主要特点及发展水平森吉米尔轧机在结构性能上主要特点：(1) 具有整体铸造（或锻造）的机架，刚度大并且轧制力呈放射状作用在机架的各个断面上。

(2) 工作辊径小，道次压下率大，最大达60%。

有些材料不需中间退火，就可以轧成很薄的带材。

(3) 具有轴向、径向辊形调整，辊径尺寸补偿，轧制线调整等机构，并采用液压压下及液压AGC系统，因此产品板形好，尺寸精度高。

(4) 设备质量轻，轧机重量仅为同规格四辊轧机的三分之一。

所需基建投资少。

森吉米尔轧机基本上是单机架可逆布置，灵活性大，产品范围广。

但亦有极个别呈连续布置的森吉米尔轧机，如日本森吉米尔公司1969设计了一套1270mm四机架全连续式二十辊森吉米尔轧机。

目前森吉米尔轧机的发展水平如下：（1）轧制带材最大宽度。

目前轧制带材最宽的是法国的一台ZR22-80型轧机，轧制宽度最大为2032mm的软钢和硅钢，厚度偏差为 0.005mm。

（2）轧制带材最小厚度。

轧制带材最小厚度与其宽度和钢种有关。

美国轧制硅钢最小厚度为0.002mm，其宽度为120mm，日本轧制不锈钢，当宽度为1220mm时，最小厚度为0.127mm；宽度为200mm时，最小厚度为0.01mm；轧制有色金属时，最薄可达0.0018mm。

（3）轧机开口度的提高。

近年来法国的DMS公司于美国的森吉米尔公司一起终于打破了森吉米尔轧机为整体机架的传统观念，推出了分体式机架森吉米尔轧机。

即将机架分为上下两部分。

两部分在机架四个角由四个液压缸紧密的合上，他能保留所有零凸度机架的特征和优点。

机架可允许有130mm的开口度。