1400毫米冷轧精整机组卷取部分设备液压传动系统设计

四辊轧机液压压下装置液压系统设计摘要在一个轧机中最核心的部分就是它的压下装置，所以有必要对轧机的压下装置及其它的液压系统进行深入的了解，本次课题设计的任务是设计出一套完整的四辊轧机液压压下装置的液压系统。

首先通过阅览轧机的压下装置方面的资料文献，设计一套电液伺服系统。

根据其液压缸的安装位置，确定系统的结构形式为压上，将液压缸安装在轧机机架的下面，将电液伺服阀、电磁溢流阀、压力传感器一起安装在阀块上，这样就形成了压下阀装置，将这套装置安装于液压缸的侧面，这样设计的目的是减少了管路连接进而提高执行元件的响应频率，从而提高了整个系统的动态特性。

在旁路回路中使用了双联泵、过滤器、冷却器用来过滤循环油液，保持油液的清洁。

组成系统的其它元件有辅助元件：蓄能器、压力表，控制元件：单向阀、止回阀还有动力元件恒压变量泵。

关键词：轧机；液压系统；压下装置；伺服系统1 绪论1.1 研究背景自从我国改革开放以来，尤其是进入21世纪以来，我国的钢铁工业发展迅速，为中国社会和经济的发展做出了巨大贡献[1]。

而轧钢行业是钢铁工业中材料成材的关键工序，通过引进国外的先进技术，并且在消化和吸收的基础上，开展集成创新和自主创新，在轧制技术工艺，装备的自动化等方面都取得了很大的发展和突破，为我国钢铁行业的可持续发展做出了突出贡献。

近年来，由于板带材的轧制速度越来越高，在热连轧静轧机组的后机架，电动压下装置由于惯性大，已很难满足快速、高精度的调整辊缝的要求，因而开始采用电动压下与液压压下相结合的压下方式[2]。

在现代化的冷连轧机组中，几乎已全部采用液压压下装置。

1.3 本课题主要研究内容本课题主要是设计一套四辊轧机压下装置的液压系统，以前冷轧机的压下装置是靠大功率电动机带动牌坊顶部的蜗轮蜗杆和压下螺丝来实现的，自从采用液压技术后，轧制速度提高了10倍以上，精度也大大提高了。

采用液压压下系统的轧机一旦发现误差，能以极短的时间调整辊缝。

所以有必要对轧机液压压下装置进行研究，具体内容如下：（1）首先查阅轧机压下装置液压系统方面的相关资料，了解压下装置的工作原理并对组成压下装置液压系统中的电液伺服阀有一定了解，伺服阀是液压系统中最关键的元件，是液压系统同电气系统的连接元件。

目录摘要 ............................................................................................................................... - 1 -Abstract .......................................................................................................................... - 2 -1、绪论 ......................................................................................................................... - 3 -1.1液压压下与电动压下比较 ............................................................................. - 3 -1.2 国内外研究与现状 ........................................................................................ - 3 -1.2.1 国外概况 ............................................................................................. - 3 -1.2.2 国内概况 ............................................................................................. - 4 -1.3本课题的主要研究内容 ................................................................................. - 4 -1.3.1 假定轧钢机的主要参考参数 ........................................................... - 4 -2 轧机液压AGC系统原理设计................................................................................. - 5 -2.1轧机液压AGC控制系统的组成................................................................... - 5 -2.2系统原理设计 ................................................................................................. - 5 -3 液压系统主要参数计算及元件选择 ....................................................................... - 8 -3.1 确定系统工作压力 ........................................................................................ - 8 -3.2液压缸的设计 ...................................................................... 错误!未定义书签。

2150F2精轧机主传动系统设计摘要本次毕业设计的设计对象是2150F2精轧机主传动系统。

轧钢机主传动系统主要由电动机、减速器、齿轮座、连接轴以与联轴节等组成。

对于2150精轧机来说，其轧制要求有较高的精度，板型要有较高的平整度，就要对轧机的各个部件进行精准的设计。

该论文主要以轧机的主传动为主题展开，对轧机主传动的设计就要求对于涉与到传动件的各个部件如电动机、减速器、齿轮座、连接轴、联轴器等进行设计计算，需要对轧机的轧制力、传动力矩和传动功率进行计算，对主电机容量进行选择，对设计好的主减速机的齿轮、轴以与联接轴进行强度校核，直到满足要求。

本文通过几次反复的计算已满足要求。

设计好轧机的尺寸结构以后需要对润滑方式的进行选择，并对轧机的经济性、环保性进行评估。

当各个方面都满足时才是一个合格的设计。

关键词：主传动；设计；校核；减速机;润滑；环保The Design Of The Main Driver Of 2150F2Finishing millABSTRACTThe design of this graduation project is the main drive structure of 2150F2finishing mill. The main drive system of a rolling mill is mainly composed of an electric motor,a reduced, a gear seat,a connecting shaft and a coupling. For the 2150 finishing mill,its rollingrequirements have higher precision,the flatness of the plate must be higher, so it is necessary to carry out precisedesign of each part of the rolling mill.This paper mainly to themaindrive for the theme, design of the m ain drive requires eachcomponent to involvetransmission parts suchas motor, reducer, gear seat and a connecting shaft, coupling des ign and calculation, calculation of rolling force of rolling mill, the required driving torque andthetransmissionpower, the selection of the main thecapacity of motor, reducer design ofthe gear shaft and the connecting shaft and check the strength ,until the meet therequirem ents. After designing the size structure of rolling mill, it is necessary to select the lubrication mode, and evaluate the economi c and environmental protection of the rolling mill. When all aspe cts are satisfied, it is a qualified design.Key words: main drive; design; check; reducer;lubrication; environ mental protection目录摘要IABSTRACTII1 绪论 01.1 轧钢生产的国外发展概况01.2 热带钢连轧机的现状与发展趋势11.3 实习厂情况介绍21.3.1 生产主要设备21.3.2 产品品种21.3.3 本热轧带钢的生产工艺流程22 方案设计52.1 对2150F2精轧机主传动方案进行综合评价与比较 (5)2.1.1 概述52.1.2 方案评价与比较52.2 确定合理的主传动设计方案62.2.1 确定方案62.2.2 轧钢机主传动装置各部分的作用和类型63 主电机容量的选择103.1 轧制力计算103.1.1 设计参数103.1.2 轧辊基本尺寸103.1.3 变形阻力的计算113.1.4 平均单位压力的计算123.1.5 轧制力的计算133.2 传动力矩和传动功率的计算133.2.1 传动力矩133.2.2 电机功率的计算143.3 主电机容量的选择153.3.1 选择电动机容量153.3.2 电机容量校核154 主要零部件强度计算174.1 主减速机齿轮强度的计算 (17)4.1.1 齿轮材料、热处理方式、精度等级和齿数174.1.2 按齿面接触疲劳强度设计174.1.3 按齿根弯曲疲劳强度设计194.1.4 确定齿轮几何尺寸224.1.5 齿根弯曲疲劳强度校核224.2 主减速机轴的强度计算244.2.1 按扭转强度条件初估轴径244.2.2 按弯扭合成强度校核轴的强度245 联接轴计算295.1 相关尺寸295.2 开口式扁头受力分析和强度计算295.3 叉头受力分析和强度计算305.4 万向接轴的许用应力 (31)5.5 轴体切应力的计算 (31)5.6 轴体的许用切应力 (31)6 润滑方式的选择327 安装、试车规程的制定337.1 安装规程的制定337.1.1 轧机安装的工艺流程图337.1.2 施工准备347.1.3 基础验收347.1.4 基准线和基准点设置347.1.5 垫板设置347.2 试车规程的制定357.2.1试车准备357.2.3 安全措施358 环保性与经济性分析378.1 环保性分析378.2 经济性分析37结束语40致41参考文献421 绪论1.1 轧钢生产的国外发展概况中国轧钢生产水平与世界主要生产钢的发达国家比较，技术还相对落后很多。

天洁集团1400mm铜带可逆式冷轧机主要技术参数及控制要求简单说明：本套1400可逆式冷轧机组是为生产铜及铜合金、铝及铝合金、以及双金属复合板而设计安装的；由于铝合金板不适于可逆轧制，生产规模不会很大，因此，本方案的相关工艺参数基本按照冷轧铜板及冷轧双金属复合板提出。

1、轧机工艺参数：1.1、原料：材质：铜、高铜合金、黄铜、青铜；原料厚度： 5 ~ 10 mm原料宽度：600 ~ 1250 mm带卷内径：φ610／φ710 mm带卷外径：φ1000 ~ φ2000 mm最大卷重：20 t1.2、产品：成品厚度：0.5 ~ 3.0 mm成品宽度：600 ~ 1250 mm带卷内径：φ610 mm带卷外径：φ1000 ~ φ2000 mm1.3、轧机型式：四辊可逆式轧机辊系尺寸：工作辊：φ420×1400 mm支承辊：φ1050×1400 mm卷筒规格：φ610／φ710 mm ×1450 mm张力范围：8 ~ 160 KN2、冷轧机组工艺流程：板卷存放台（3个卷位）→上料小车→开卷机→引料辊→活动导板台（入口卷取机）→液压剪→入口对中装置→测厚仪→入口除油装置→四辊可逆轧机工作机座→出口除油装置→出口对中装置→测厚仪→液压剪→导向辊→出口卷取机→卸卷小车→板卷存放台→包装、计重、贴标签→入库。

3、机组主体设备构成：开卷机组一套活动导板台一套带液压剪的对中装置二套测厚仪二套四辊可逆工作机座一套工艺冷却润滑系统一套换辊系统一套卷取机组二套4、机组主体设备主要参数：4.1、四辊轧机主传动电机功率：2×750KW主传动电机转速：350／875 rpm轧制速度：0 ~ 540 m／min轧制压力：max 2200 t轧制力矩：max 400 KN.m4.2、开卷机卷筒最大外径：615 mm；最小外径：550 mm；最大开卷张力：150 KN；最大开卷速度：100 m／min开卷电机功率：230 KW转速：500／1500 rpm4.3、卷取机（两组）卷筒直径：Φ610 mm卷取张力范围：8 ~ 160 KN电机功率：2×320 KW电机转速：300／620 rpm5、对计算机控制系统的要求：（供参考、可讨论）计算机控制系统从层次上分两级管理，其中，自动化一级系统是集传动控制、厚度自动控制（AGC）、板型自动控制（AFC）、过程控制、显示与报警、故障诊断等功能为一体的集成计算机控制系统；计算机一级系统功能应包括：1）传动控制；包括：速度控制、张力控制、自动加减速、数据通讯等。

1400平整机设计摘要现代工业技术和生产工序自动化的迅速发展，对冷轧带钢的数量和质量的要求越来越高。

冷轧带钢平整是带钢生产的一个重要环节，这也促使冷轧生产技术、装备技术和控制技术向更高的方向发展。

而冷轧带钢平整作为冷轧精整生产过程中的一个重要工序，对产品质量的保证有着十分重要的作用。

为了适应冷轧生产高速化、连续化、自动化的发展需要，不断提高产品质量和性能，每个钢铁企业都引进先进的平整设备。

本论文阐述了1400平整机组的装机水平及特点，机组的机械设备组成，着重介绍了机组的主传动系统的设计及其主要零部件的强度校核，为平整机能更好地满足平整精度要求提供了设备支持。

机组设备在满足先进性、实用性的同时，考虑经济性，从研发制造以及设备维护角度考虑所需的费用支出，并且从环保角度考虑其是否适合环保节能生产，是否符合相关规定。

关键词：带钢；平整机；冷轧全套图纸，加153893706Design for 1400 Temper Rolling MillAbstractAs the modem industrial technology and the automation of production processes are developing rapidly，the request to quantity and quality of cold—rolled strip is getting higher and higher．This also contributes to the cold—rolled production technology，equipment and technology and control technology to a higher direction．Cold-rolled strip temper as an important finishing process take an important role in ensuring the quality of products，It is a key to provide users satisfactory products．Its continuity and automation has been widespread concern．In order to adapt to the cold rolling production high speed，continuous，the automated development need，improved the product quality and the performance unceasingly，cold rolling pickled under the normal temperature condition．Temper Can enhance the strip mechanical property，improve the shape of plate，adjust the strip surface roughness and obtain the coil that meeting the requirements．Key words:strip steel;temper Rolling Mill;cold rolling目录1 绪论 (1) (1) (1) (1) (2) (2) (3) (3) (3) (4)2 平整机总体方案的确定 (5) (5) (5) (7) (8) (8) (8) (9) (9)3 力能参数计算 (11) (11) (11) (11) (14) (15) (16) (16) (16) (16)4 主要零件的设计及校核 (18) (18) (18) (19) (21)轧辊轴承的选用与寿命计算 (23) (23) (23) (25) (25) (28) (31)5 润滑方式的选择 (31) (32) (32)6 经济可行性分析 (35) (35) (35) (37) (38)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)1 绪论冷轧带钢生产的发展，不仅取决于轧钢主要设备(轧钢机)工作速度的提高和轧制周期的缩短，也在很大程度上取决于轧钢辅助设备的不断改善和改进。

冷轧重卷开头机液压系统设计摘要现代工业为了追求更高的材料利用率，重卷机组由单卷生产发展为连续生产，连续式重卷生产具有生产能力大，产品质量好的特点。

冷轧重卷开头机是冷轧重卷机组主要设备之一。

开头机可接受由钢带卷车移送来的带钢卷，并在穿带和重卷时支承，送出钢带，用于带卷开卷，并与开头机夹送辊之间建立张力，以实现张力开卷。

现在的开头机设备存在很多问题，体积大，开卷速度慢，系统的沿程压力损失大，生产效率低，使用寿命短等。

针对这些问题，本次对开头机设备进行了改进，本系统主要有三个支路组成：伸缩刮板的水平运动；摆动缸的回转运动；夹送辊的升降运动。

在设计过程中，对各支路的受力进行详细的计算，对各元件的选用进行详细的说明，对液压执行元件、液压阀、液压辅助元件和泵站进行详细的设计。

关键词：冷轧；重卷；开头机The Design of Hydraulic Systems for the Beginning Uncoiling Machine of Cold RollingAbstractDue to modern industrial pursuit of higher utilization of materials, Re-coiling mills are from a single production for the continuous production. Continuous production features big capacity and better production quality. The Beginning Uncoiling machine of Cold Rolling is an important machine in re-coiling mills。

Now start machine equipment has a lot of problems, big volume, open-book slow, the system pressure loss and low production efficiency, service life is short, etc. To solve these problems,to start the machine was improved, this system has three main branch: telescopic scraper level sport, Swing motion cylinder, Clip sends roller lifting movement.In the design process, the slip road on the edge of a detailed calculation, the various components of the selection of a detailed description of the hydraulic components and hydraulic valves, hydraulic components and auxiliary pumping stations to conduct detailed design。

液压系统课程设计指导书冯天麟编液压传动系统课程设计步骤一、设计依据及参数的提出1. 根据生产或加工对象工作要求选择液压传动机构的结构形式和规格；2. 分析机床或设备的工作循环和执行机构的工作范围；3. 对生产设备各种部件（电气、机械、液压）的工作顺序、转换方式和互锁要求等要详细说明或了解；4. 一些具体特殊要求的动作（如高速、高压、精度等）对液压传动执行机构的 特殊要求；5. 液压执行机构的运动速度、载荷及变化范围（调节范围）；6. 对工作的可靠性、平稳性以及转换精度的要求；7. 其它要求（如检测、维修）。

二、负载分析 2.1负载特性液压执行机构在运动或加工的过程中所承受的负载有工作阻力、摩擦力、惯性力、重力，密封阻力和背压力。

但是从负载角度归纳为三种负载，即阻力负载、负值负载、惯性负载。

1. 阻力负载（或正值负载）——负载方向与进给方向相反，即机床切削力（如：铣、钻、镗等），摩擦力，背压力。

切削力+重力+惯性力 切削力+惯性力+摩擦力图 2-1 切削力分析图2. 负值负载（或超越负载）——负载方向与执行机构运动方向相同（如：顺铣、重力下降，制动减速等）。

3. 惯性负载——机构运动转换过程中由惯性所形成的负载（如前冲和后冲，系统的爬行）。

2.2 执行机构负载分析1. 液压缸机械负载计算 （1）液压缸机械负载计算在设计选取功率匹配时，一般主要考虑工进阶段的驱动功率，即负载F 为：()f t g mF F F F η=++（2-1）F f —摩擦力 F t —负载 F g —惯性力m η一般取0.9～0.95（2）液压缸的工作循环图 负载图(P-t)图 2-2 执行机构工作负载循环图2. 液压马达的负载t f m M M M M =++ （2-2）注意：液压马达的低速稳定性的问题；即为非常重要的性能参数三、系统主要参数的确定3.1 初定液压缸工作压力1. 液压缸的工作压力选择因素（1） 液压缸的安装布局；分析驱动力的传递形式如压下力，举升力，斜推力(分力关系)等（2） 系统效率压力低，效率低压力适中 （3） 负载刚度和密封性能（活塞及液压缸径大，负载刚度性能好）切削机床一般选用压力在a 10MP 以下，小型 机械在a 1016MP ，大型重型机械在a 2030MP 以下。

液压开卷机系统设计摘要: 卷取机和开卷机是轧制和带材精整机组中的重要设备。

在可逆式冷、热轧带材轧机的前后均装有开卷机和卷取机，在不可逆冷、热轧带材轧机以及某些精整作业线上的出口端也装设带材卷取机。

卷取机的作用是将轧制的成品卷取成卷，以适应生产、运输、储存及用户的需要，卷取机和开卷机均有很大的张力以保证降低轧制压力，减少带钢翘曲现象，从而提高带钢产品质量。

在带材加工设备中，开卷机是准备工序的主要设备，在带材运行时提供后张力，支撑带材,并配合直头机一起把带材送入矫平机。

本设计主要内容是设计液压开卷机放卷部分。

本设计研究了液压开卷机放卷部分的组成及其原理. 该设计采用了PLC系统和液压系统控制方法关键词：PLC，液压，开卷机一、前言在带材加工设备中，开卷机是准备工序的主要设备，在带材运行时提供后张力，支撑带材,并配合直头机一起把带材送入矫平机。

随着对开卷速度和板面质量的要求，开卷机的型式已由箱式开卷机、无胀缩卷筒开卷机等类型，逐步发展过渡到胀缩卷筒式开卷机，这种开卷机通过卷筒轴上弓形板的胀缩支持带卷内径，避免了带材边部损伤和内孔打滑的缺点。

根据结构胀缩卷筒开卷机大致有以下型式：单卷筒悬臂式；双卷筒回转式；双柱头开卷机单卷筒悬臂式。

单卷筒悬臂式适用于带材宽度在350mm以上，带厚较大的带卷，大多带有离合驱动装置，可以被动或主动开卷。

大多配有拆头直头机，方便开卷；对于带材宽度在350mm以上、带厚较大的带卷我们推荐使用单卷筒悬臂式开卷机。

这类开卷机大多带有离合驱动装置，可以被动或主动开卷，具有正、反转驱动功能，同时大多配有拆头直头机，方便开卷。

双卷筒回转式适用于带厚小于3mm的带材，双工位开卷机，一个卷筒工作时，另一个可以用悬臂吊或其他方法上卷。

前一卷带材用完后，已上好卷的另一个卷筒可以立即转入带材准备作业线进行开卷。

这样可以减少上卷时间，以减少后续活套的带材储存量。

对于较窄、厚度小于3mm的带材最好使用双卷筒回转式。