短应力轧机优化设计

短应力线轧机精度的研究摘要：短应力线轧机是冶金轧钢生产中广泛应用的设备，生产企业需要保障轧机的各项参数，确保轧机生产线材的精度符合相关生产要求。

基于此，本文从短应力线轧机的精度影响因素入手，阐述了银鼎公司采用的短应力线轧机优化技术，并对优化后的短应力线轧机进行性能检测，检测结果表明该技术可以推广应用。

关键词：短应力线轧机；轴承座；机芯前言市场经济的发展对社会生产提出了更高的要求，很多轧机制造商为了保障线材生产的精度，将研发的重点放在了短应力线轧机方面。

短应力线轧机具有调整性能优异、刚度强及轴承使用寿命长等优势。

为了进一步提升短应力线轧机的适应力，从整体上优化短应力线轧机的性能，制造企业需要进行轧机生产工艺的优化。

一、短应力线轧机精度的影响因素分析在短应力线轧机生产线材的过程中，其生产线材的精度会受到径向刚度、轴向刚度以及机械设备加工精度等因素的影响。

从径向刚度角度而言，其关键生产结构在于应力回线，主要涵盖拉杆、球面垫结构、承压套和轴承座等关键零部件，这些关键零部件承受的单位内力组成回线，将会对轧机的径向刚度造成影响，从而影响轧机的生产精度。

因此，在开展短应力线轧机精度优化之前，技术人员需要明确影响其生产精度的因素。

本文将轧机的径向轧制力分量设为Ph，将球面垫结构和拉杆间的距离设定为L1，将拉杆间的距离设定为W1，则轧机径向弹性变形的计算公式为：观察上述计算公式可知，弹性变形量和L1、W1为正相关关系。

弹性变形量的增加，会导致轧机刚度降低，从而出现弹跳变形，降低轧机生产线材的精度。

因此，技术人员需要合理控制轧机球面垫结构和拉杆间的距离、拉杆与拉杆间的距离，通过相关参数的优化，提升轧机生产线材的精度。

从轴向刚度角度而言，轧机生产过程中的温度变化和坯料结构等因素，会对轧件的变形效果产生影响，对轧机轧辊产生径向力和轴向力双重作用，很容易使轧辊的关键部件出现轴向窜动，从而对轧机的刚度及生产精度产生负面影响。

短应力线棒轧机介绍及φ650短应力轧机改进【摘要】介绍了国内近年来应用广泛的线棒材短应力轧机及粗轧φ650短应力轧机的改进。

【关键词】短应力线棒材轧机轧机改进随着我国经济的发展,国内线棒材用户对于增加钢材产量和提高钢材质量的要求越来越高,为了满足市场的这种要求,就必须提高轧机的刚度和精度,因此,国内用户越来越多的开始使用短应力线棒轧机。

1 短应力线棒材轧机的优点①由于应力回线短,所以轧机变形量小,使轧机具有较好的刚度,保证了产品的高精度。

②轧辊辊缝对称调整,保证了轧制线固定不变,因而延长了导卫装置的寿命。

③轧制过程中,载荷比较分散,使轴承受到载荷减小,轴承寿命更长,从而降低了成本费用。

④此轧机的辊系在换辊前已有备机且已装好,可很快更换,更换时只需打开轧机底座的锁紧缸,便可将整个轧机本体通过换辊小车移出,能实现全部自动化,成材率也高。

⑤轧机本体外形尺寸小,设备重量轻。

⑥全部平立机组能互换,仅需要很少的机械备件(如图1)。

2 短应力线棒材轧机的结构短应力轧机是由轧机压下装置、轴承座装配、拉杆装配、动底座、导卫横梁和静底座组成。

轧机的核心部分在于四根拉杆,拉杆连接着轧机本体的各个部分。

四个拉杆顶部安装有压下装置,由一台液压马达驱动,当液压马达工作时,通过蜗轮蜗杆带动四个拉杆转动,再通过安装在轧辊轴承座内的压下螺母驱动四个轴承座做相向或背离的运动,最终实现轧辊开口度的调整。

上、下两个轧辊轴承座相对轧制线对称变化,而不会改变轧制标高。

两侧轧辊轴承座的开口度可单独调整,也可同时调整。

轧辊轴承安装在上、下轧辊轴承座内,每根轧辊由两个轴承支撑。

为了避免轧制时轧辊弯曲对拉杆及轴承受力状态的影响。

轧辊轴承采用四列短圆柱轴承,而轴向力,通过另外安装的推力轴承来承受。

四列短圆柱轴承承载能力大,这样可以提高轧辊的刚度和强度,而且拆卸轧辊比较方便,当需要更换轧辊时,利用换辊小车进行换辊,轧辊的非传动端的轴承是固定的,传动段的轴承是游动的,允许轧辊在产生弹性变形后,可以轴向移动。

探讨短应力线轧机机列设计的问题短应力线轧机广泛应用于国内棒、线及小型型钢轧制生产线上，因其重量轻，投资少，刚度高而受到轧钢厂的青睐。

顾名思义，短应力线轧机因其在轧制受力时机体应力圈比传统牌坊轧机短，轧制时刚度高，变形小。

短应力线轧机于上世纪40年代中期起源于摩伽沙玛公司，国内目前使用最多的两种形式分别是DANIELI机型与POMINI机型，在设计过程中主要注意的问题：1万向接轴的选型；2轧辊装配端部的结构形式；3轧机锁紧缸的型式；4轧机压下形式；5导卫型式。

1、万向接轴的选型万向接轴有很多形式，在冶金行业轧机机列中大多选用鼓型齿式万向接轴和十字轴万向接轴两种。

鼓型齿式万向接轴重量轻，对中性较好，十字头万向接轴重量偏重，传递扭矩大，适合较大轧机机列的使用。

在轧机机列设计时在长度方向上应长短适宜，过长则重量增加对接轴轴承磨损较大，过短则造成万向轴中心线偏角大，缩短万向轴的使用寿命。

设计时必须提出动平衡要求，级别为6.3级，否则现场使用时接轴托架会出现周期摆动现象，导致托架销轴疲劳断裂。

接轴托架主要功能为换辊时托住万向接轴，基本为自对中形式，在轧制过程中不起作用。

摩根牌坊轧机的接轴托架只是起到换辊时托举功能，在轧制时与万向接轴完全脱开。

万向接轴在换辊时必须考虑与轧辊配合部分的自重耷头问题，必须在接轴托架设计防旋转的结构，一般在两侧伸出轴设计键连接。

2、轧辊装配端部的结构形式在万向接轴选型后在轧辊装配的端部结构问题，由于鼓型齿式万向接轴和十字轴万向接轴结构的不同，要求在装配中有所区别，轧辊上下辊缝由于要对齐，上辊一般轴向有3～5mm调整余量，鼓性齿式万向接轴端部有伸缩量，要求顶紧配合，而十字轴式万向接轴（轴端没有伸缩余量）则要求与端部留有10mm左右的间隙。

两者要求轧辊装配的端部有所区别，鼓型齿式万向接轴端部顶紧时所有零部件之间端面没有间隙，最终受力零部件为轴承内圈，不得有轴向窜动，各零部件与轧辊轴颈之间为过渡配合。

DOI：10.3969/j.issn.l006-110X.2020.05.019短应力线轧机机架结构的改进及优化李辉,李树杰(天津钢铁集团有限公司，天津3003011［摘要］天津钢铁集团有限公司棒材厂的轧机全部采用短应力线轧机，在棒材轧制过程中，由于受钢坯的冲击、减速机输岀轴等因素的影响,造成轧机机架与拉杆接触部位铜套的紧固螺丝经常发生切断。

螺丝的切断往往导致机架铜套脱落,从而引发轧机在轧制过程中失去工作精度，造成轧制事故。

本文通过对轧制过程中可能导致该现象的原因进行分析，并结合现场对机架与拉杆相结合部位铜套的结构进行了改造，对该问题提岀解决方法。

［关键词］机架4精度4改造4事故Improvement and optimization of the f$+mestructure of the short stress line rolling millLI Hui and LI Shu-jie(Tianjin Iron and Steel Gronp Company LimiteP,TIANJIN300301)Abstract The rolling mill of Tianjin Iron and Steel Group Co.,Ltd.^s bar mill uses a short stress line mill.During the bar rolling process,due to the impact of the billet and the output shaft of the reducer, causes the mill stand and the pull rod contact position copper sleeve fastening screw to occur often the root to cut.Undercutting of screws often causes the copper bushing of the stand to fall off,which causes the rolling mill to lose its working accuracy during the rolling process,causes rolling accidents.This ar­ticle analyzes the reasons that may cause this phenomenon during the rolling process,and combined with the field,the structure of the copper sleeve in the joint part of the frame and the pull rod is modi­fied,on the spot to propose a solution to this problem.Key words frame,accuracy,transform,accidentg M -# 0 CM0 CM 0引言棒材厂轧机是用来将钢坯轧制成规定尺寸的圆钢或螺纹钢筋的专属设备。

Φ320mm轧钢机的设计及仿真作者姓名：刘小冬指导教师：邹平副教授单位名称：机械工程与自动化专业名称：机械工程及自动化东北大学2005年6月Φ320mm Rolling-mill design and animateby Liu Xiao DongSupervisor: Vice Professor Zou PingNortheastern UniversityJune 2006毕业设计（论文）任务书摘要随着社会的进步和科技的发展，制造业多精度的要求也越来越高，使用的加工机械也日益方便，灵活。

经过到工厂实习调查，以及对我们轧钢业实际情况的综合分析，研究，我选择了Φ320mm轧钢机的设计及仿真这个课题，十分重要的现实意义。

首先为我以后的工作打下坚实的基础，其次让我学会了简单的PRO/E仿真和熟悉了CAXA软件的使用。

这次设计的是短应力线轧机，主要内容有轧钢机各主要零件的设计及校核，润滑、安装、维护等问题的研究。

由于设计中采用了短应力线结构，取消了压下螺丝，应力回线缩短，且轴承座的压力分散了，使得轧机的机座刚度有很大提高，轴承的使用寿命更是提高了近3倍。

整体来说轧钢机的弹跳量减小，进一步保证了其轧制精度，并且在设计中采用了液压调隙装置使得轧机机座调整精度高，噪音小。

本说明书主要向大家介绍说明轧机在这几个过程中的两个问题：（1）考察我国轧钢机的现状，从其原理为根本出发点，得到符合国情的高刚度的轧机的设计方案。

（2）选择整体设计方案，设计具体零件图样，然后根据加工要求进行尺寸设计计算和强度校核，达到设计要求。

关键词：GY型轧机，短应力，刚度AbstractWith the progress of our society and the development of science and technology, the precision of manufacturing industry is required higher and higher. The processing equipment used is convenient day by day too, practice,synthesis analysis research of investgation, and actual conditions to the steeling rolling industry of our country of reaching the factory in person, I have chosen the subject that medium and small-scale steel rolling machinery transform. I think it has very important meanings.The rolling mill is improved rigidity through trying one’s best to shorten the stress Line, adjust device keep the screw after canceling in radial, spiral shell pole afford to install, just making its rigidity higher than the traditional rolling mill like this: cancel and keep down screw, become and leave load of dospersing on moment,improve bearing and bearing flat receive the strength situation notably,having raised the life span of the bearing. In the following graduation project thesis, I put up with the following several respects and do the detailed introduction: （1）. Investigate and steel rolling that remember current situation and development, it is a basic starting point from its principle, receive the mentality of designing of high rigidity rolling mill. （2）. Choose the plan of design and concrete part to be calculating and intensity check according to processing and demand to carry on the size,reach the designing requirement.Key words: short-stress curve，rolling mill，rigidity目录第一章绪论 (1)轧钢机的发展趋势 (1)带钢连轧机的发展趋势和特点 (4)中小型轧机存在的主要问题与改造途径 (6)当前我国中小轧机存在的主要问题 (6)中小型轧机的改造 (8)第二章轧钢机的工作原理和结构特征 (9)2．1 短应力线轧机的基本原理 (9)2．2 短应力线轧机的结构 (11)第三章轧制能力参数的计算 (15)轧辊基本尺寸的设计计算 (15)轧辊直径D和辊身长度L的确定 (15)轧辊辊径尺寸d和l的确定 (15)轧制能力参数计算 (16)轧制压力P (16)轧辊传动力矩M (18)K第四章轧钢机主要参数的校核计算 (20)轧辊的校核 (20)辊身校核计算 (20)轴颈校核计算 (21)对轧辊辊头强度进行强度计算 (22)轧辊轴承的校核计算 (23)第五章轧钢机的安装与润滑........................ (27)轧钢机的预安装 (27)旧辊组拆卸 (27)新辊组装配 (27)蜗轮箱装配 (29)润滑剂 (29)一般润滑剂的选择 (29)GY短应力线轧机轴承洞滑脂的选用 (30)第六章轧钢机产品的分类与用途 (33)带钢分类 (33)带钢产品的特点 (33)窄带钢热轧生产 (34)窄带钢的用途 (34)窄带钢产品的分类 (34)第七章轧钢机的仿真 (35)第八章轧钢机的维护 (38)总结 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录：英文科技文献及其翻译 (43)第一章绪论1.1轧钢机的发展趋势中小钢铁厂是我国钢铁工业的一个重要组成部分。

0引言中钢集团西安重机有限公司生产的短应力轧机轴承座，其尺寸公差、表面粗糙度和形位公差三个方面均要求精度较高，而且工件轴承内孔壁厚尺寸不一，最薄孔壁处只有20mm厚，加之通常轴承座轴承内孔两侧设计有拉杆孔系，这样就更给加工带来十分大的困难。

以往工艺的工艺路线为：铸钢-正火-粗加工-探伤-半精加工-人工时效处理-精加工（即：通常先由镗床加工工件两侧拉杆孔系及周边部位，包括加工成两侧轴承内孔端面，并在轴承内孔孔口处镗出基准圆。

而后由立式数控车床按已加工的端面及基准圆找正、定中心，精车轴承内孔成，钻床钻端面螺栓孔及润滑油孔）-磁粉探伤检查。

结果，在精加工完后，往往内孔变形失圆，造成圆度误差和圆柱度误差超差（在0.10~0.20mm之间），达不到图纸要求。

1内孔变形原因分析通过对现场产品的追踪及调研，发现引起轴承座内孔变形根本原因在精加工阶段，主要有以下几点原因：①镗车工序安排顺序不合理。

通常都是先上立车精车内孔，而后镗床以内孔为基准精加工其余部分，而该工件由于内孔壁薄厚不一，最薄孔壁只有20mm，当先精车完轴承内孔后，再上镗床加工其余部位，极易产生孔变形。

②切削力以及加工热变形。

在轴承内孔进行切削过程中会产生大量的切削热，使得轴承孔产生一定的热变形，其变形量最大处会产生0.015mm的变形量。

同时，在加工时，不同的吃刀量会产生不同的车削力，从而使得轴承孔在车削力作用下会产生不同的形变，而通常切削力对轴承孔变形的影响最大。

③工件装卡压力。

工件装卡时会对工件施加一定的卡紧力，在其他外界条件一定的情况下，在同一位置施加不同的卡紧力会对轧机轴承孔产生不同的变形影响。

④不合理吊装及多次翻转工件。

架工不规范的吊装，使内孔被拉变形。

尤其是在镗工序及钻工序，需要多次翻转工件，当轴承内孔精加工完成后，此时多次翻转工件，易使内孔变形。

⑤轴承座加工后的残余应力。

2改良措施针对以上原因将原工艺“人工时效”后的精加工工艺优化如下：①“人工时效”后，上平台划线。

济钢第一小型轧钢厂轧机优化改造本文论述了济钢第一小型轧钢厂，工艺存在的诸如轧机能力小、经常发生“打滑”和“轧机弹跳过大”等的工艺故障。

针对现有问题对其进行优化改造，项目改造后轧机适应现在的生产工艺要求，解决了工艺中存在的瓶颈问题，降低了产品轧废率，提高了成材率。

标签：小型轧钢；工艺故障；优化改造；成材率1 前言济钢第一小型轧钢厂轧制线共有18台轧机、分粗、中、精轧机各6台。

目前存在生产工艺的不合理和设备隐患，例如轧机能力小、经常发生“打滑”和“轧机弹跳过大”等的工艺故障，故对产线进行升级改造，以解决工艺中存在的瓶颈问题、降低产品轧废率、提高成材率。

2 工艺存在问题（1）12#轧机辊径小，为适应工艺生产要求，该轧机轧辊转速高，经常发生“打滑”和“轧机弹跳过大”工艺故障，不仅容易出现产品轧废，而且因工艺故障时间较多，影响了产品产量的增加。

（2）12#轧机减速机中心距A是300mm，限制了轧辊辊径的增加，传动能力小，不适应现在生产工艺要求，减速机轴承和齿轮经常损坏，造成设备故障，影响生产。

（3）轧辊直径小、转速高，中轧机轧制力较大，经常出现断辊和轴承损坏故障，造成停产。

为了适应现在的生产工艺要求，将现在使用的12号Φ300轧机改为与其他中轧机相同的Φ450高刚度轧机，传动机构（包括减速机和联轴器）相应进行改造，满足中轧机组生产工艺要求。

3 优化改造内容及设备性能3.1 优化改造主内容（1）轧机本体：将Φ300轧机改为Φ450高刚度轧机，位置不变，仅改造轧机底座和机架部分，基础利旧。

12号轧机为SY型短应力高刚度轧机，根据生产工艺要求，此次改造新增一台Φ450轧机，周转件二台轧机，共三台，用一备二，实现整体快速换辊，同时配备轧辊、导卫等。

具体新增设备明细见表1。

传动机构：减速机，由A300型改为A400型；万向连轴器相应进行配备。

由于轧机型号的改变，轧辊长度的增加以及更换轧辊时操作空间的增加，12号轧机列需要进行重新布置。