_313_钢管矫直机的矫直力_矫直功率的计算

1200型钢矫直机矫直力计算学校：燕山大学目录一项目参数 (2)二1200型钢矫直机简介 (2)三计算过程 (2)1 来料为Φ160的圆钢矫直力计算 (2)2 来料为150×150的方钢矫直力计算 (5)四参考文献 (6)五心得体会 (7)一项目参数1200型钢矫直机：来料：圆钢：Φ160、方钢150×150、屈服极限：σs ≤320MPa 矫直速度：v max≤1m/s二1200型钢矫直机简介1200型钢矫直机辊距：1200mm 辊数：7三计算过程1.来料为Φ160的圆钢矫直力计算作用在辊子上的压力可按照轧件弯曲所需要的力矩来计算。

将轧件看作是受很多集中载荷的连续梁，这些集中载荷即为各个辊子对轧件的压力，数值上等于矫正力。

图1 M1=Mn=0各辊子上的力可根据轧件断面的力矩平衡条件求出，即P 1=t 2M 2 P 2=2(2M 2+M 3)集中载荷就是轧件对应各个辊的矫直力, 如图2所示。

图 2作用在矫直机辊子上的压力可按照轧件弯曲所需力矩来计算。

按理论近似计算模型弯曲力矩按以下方式简化: 第2、3辊下轧件的弯矩假设为纯塑性力矩M S, 即M2=M3=Ms=σsSS=e·W式中S -- 塑性断面系数e -- 断面形状系数W -- 弹性断面系数出口端除最后一辊外的两个辊的弯矩假设为纯弹性力矩M w , 即M6 =M5 = Mw = σsW式中 W-- 弹性断面系数。

其余辊子(除第一辊和最后一辊)下, 轧件的弯曲力矩等于上述两种力矩的均值, 即M4= (M S + M w ) /2弯曲力矩确定后, 即可分别根据力矩平衡求出七辊矫直机各辊压力对于Φ160圆钢：W=32πd 3=321603×π=4.02×105 mm 3查资料得Φ160的圆钢e=1.7S=e ·W=1.7×4.02×105×10-9=6.834×10-4 m 3 M s =σs S=320×6.834×10-4=2.186×105 N ·m M w =σs W=320×4.02×105=1.286×105N ·m 得各辊矫直机的压力P1=t 2Ms=3-510120010186.22⨯⨯⨯=3.643×105 N P2=t 6Ms=10.929×105 N P3=t 8Ms=14.572×105 NP4=t 4(Ms+Mw)= 1.24×(2.186×105＋1.286×105)=11.573×105 NP5=t 8Mw=8.573×105 NP6=t 6Mw=6.430×105 NP7=t2Mw=2.143×105 N此时，作用在上下排辊子的压力总和为∑P =∑n1Pi =t 4(Ms+Mw)(n-2) 式中 n---矫直机辊数7 得∑P =）（）（2-710286.110186.21012004553-⨯⨯+⨯⨯⨯=57.867×105N 2．来料为150×150的方钢矫直力计算 由圆钢的推导过程同理得方钢弹性断面系数 W=6b 3=60.15 3=5.625×10-4 m 3查资料得150的方钢断面形状系数e=2.0S=e ·W=2.0×5.625×10-4=11.25×10-4 m 3Ms=σs S=320×11.25×10-4×106=3.6×105 N ·m Mw=σs W=320×5.625×10-4×106=1.8×105 N ·m 得各辊矫直机的压力P1=t 2Ms=3-5101200106.32⨯⨯⨯=6×105 N P2=t 6Ms=18×105 N P3=t 8Ms=24×105 NP4=t 4(Ms+Mw)= 1.24×(3.6×105＋1.8×105)=18×105 NP5=t 8Mw=12×105 NP6=t 6Mw=9×105 NP7=t2Mw=3×105 N此时，作用在上下排辊子的压力总和为∑P =∑n1Pi =t 4(Ms+Mw)(n-2) 式中 n---矫直机辊数7 得∑P =）（）（2-7108.1106.31012004553-⨯⨯+⨯⨯⨯=90×105N 由此可见，第三辊的矫直力为最大值。

2.1矫直机类型KRM30.1250/21T入口宽度1250mm零件厚度0.4-3.0mm辊直径30mm矫直辊号:21pcs进给方向：从左到右零件入口：右速度：5-12m/min矫直驱动:交流电动机测量手段：数字测量指示：米制辊构架调整：机动入口：手保护入口辊台出口：出口辊台驱动：矫直驱动：1pce. 交流驱动,功率5.5kw, 转速1450r/min油润总箱：1pce. 交流驱动,功率0,09kw, 转速1500r/min辊构架调整：2pcs. 正齿轮传动, 功率0,55kw, 转速56r/min2.2宽带研磨机类型GR-2200-900WB/1622-72(Messrs. Grindingmaster )进给高度：950mm(从工件顶部测量)产品宽度：930mm研磨带尺寸（长*宽）1900*960mm（参见Grindingmaster操作说明）2.2.1 湿法除尘部件类型THORNE W120/5.5KW（参见Grindingmaster操作说明）4.0 操作说明与命令4.1 各组成部分的描述4.2 操作模式，机器的启动与制动4.1 各组成部分的描述4.1.1矫直机的视图部分4.1.2辊构架设置4.1.3矫直机驱动4.1.4矫直机超载4.1.5入口出口辊台4.1.1矫直机的视图部分手保护控制台开关箱入口辊台油润总箱（在后部）出口辊台4.1.2辊构架设置设置矫直机以使材料厚度被拉直所需设置由将要拉直的材料质量决定，包括强度、延伸率、横截面积、通过拉直试验确定合适的设置。

总体原则如下：根据金属薄板的厚度调整机器出口。

机器入口数值应当小于金属薄板厚度。

例如：板厚=1.0mm入口：00.70 出口：01.00材料进料时应当使弯曲面朝上，如果第一次拉直后，材料仍然存在向上的曲面（欠拉直），则入口调整需更改，例如改为0.6mm，相反，如果薄板在第一次拉直后向下弯曲（过拉直），则入口缝隙太小而应增加。

，如调至0.80mm.调整是由控制台相应的PUSH按钮实施。

矫直机的工作原理
矫直机是一种用于将金属材料进行矫直处理的设备。

其工作原理是通过应用压力和热力对金属材料进行塑性变形，使其恢复原有的直线形状。

具体来说，矫直机通常由一个进料系统、一个矫直区和一个出料系统组成。

首先，金属材料被输送到进料系统，进入矫直区。

矫直区通常由一对或多对上下排列的辊子组成，这些辊子可以根据需要调整间距和位置。

当金属材料通过矫直区时，辊子的压力和位置会使其产生塑性变形。

辊子的排列通常呈现一种特定的波形，以便更好地改变金属材料的形状。

此外，矫直机可能还会应用一定的热力，例如采用高频感应加热或火焰加热，以帮助减小金属材料的弹性变形。

在矫直过程中，金属材料会受到辊子的挤压和应力的影响，从而发生塑性变形，并逐渐恢复直线形状。

此外，材料内部的晶体结构也会发生改变，以适应新的形状。

最后，矫直后的金属材料通过出料系统被输送到下一个工作环节。

在整个过程中，矫直机通常配备了传感器和控制系统，以监测和调整辊子的运动和压力，以确保最佳的矫直效果。

总的来说，矫直机通过应用压力和热力对金属材料进行塑性变形，使其恢复原有的直线形状。

这种处理方法在金属加工和制造领域具有重要的应用价值，可以提高产品的质量和性能。

摘要轧钢生产已经成为冶金生产行业中把钢坯轧制成钢材的重要生产环节，具有产量大、品种齐全，生产过程机械化自动化程度高等许多优点，是满足国民生产需要的重要技术。

而矫直技术是提高板带钢产品表面质量和平坦度的重要环节。

矫直机在冶金工业种用途非常广泛，它是冶金工业生产中常用的矫直设备。

随着科学的发展轧钢生产行业与传统机械业进一步紧密的结合在一起。

利用轧钢生产技术，提高轧制产品的质量，减少轧制生产的时间，提高成品率，降低生产成本和提高材料利用率已经成为轧钢机械设计的主要目标。

在现代化程度较高的连铸生产线中，连铸坯的矫直设备是必不可少的；在型钢、钢板、钢管等轧钢厂的精整车间，矫直机则更是必备的设备之一。

平直度是评价金属板带质量的重要指标之一，随着用户对板带质量要求的不断提高，板带平直度的控制和改善显得日益重要。

板材矫直机是消除板材平直度缺陷，改善板形的关键设备。

经过现场实习，本文是依据辊式板带矫直机的生产过程和工作原理，按照设计要求，首先计算薄板夹送矫直机组的矫直机结构参数和力能参数，然后设计计算夹送辊的基本结构参数和力能参数，再根据夹送辊的受力和夹送辊轴承座的受力情况来设计计算夹送辊弹簧调整系统的主要零部件的尺寸大小，并对其进行强度校核，最终完成整个设计过程。

关键词：辊式矫直机；力能参数；结构参数；夹送辊；调整系统。

AbstractThe product of steel-rolling has become an important technology of rolling billet to be steels in the metallurgy produce industry. The strong-point of this industry is have great output of the production is the variety production. And the produce process is very mechanization and autoimmunization. The steel-rolling is an important technology to fulfill the country need. And straightening is an important part to proving the surface quality and flatness of plate strip. The straightening machines are very widely used in the metallurgical industry. It is commonly used in metallurgical industry. With the development of steel-rolling industry, the steel-rolling production industry has been integrated very well with the traditional mechanical industry. Use the steel-rolling production technology to enhance the rolling products’ quality, to reduce the time of rolling, to enhance the rate of good-products, to reduce the production cost and enhance the material’s utilization has become the main aim of the steel-rolling machine design. In the modernization of high degree of continuous casting production line, the continuous casting slab of straightening equipment is indispensable. In the steel, steel plates, steel-rolling finishing workshop, straightening machine is one of the necessary equipments. Straightness is one of the important indexes with quality. As the users’demand for the quality requirements enhances unceasingly, the steel straightness control and improvement is becoming more and more important. The straightening machine is the key equipment to eliminate straightness’ defects.After field internship, this paper production process based on the roller straightening and its working method in accordance with design requirements, the first calculation is the sheet folder straightening structure parameters and the force sent to the straightening unit of the parameter, and then the basic structural parameters and force parameters of pinch rolls, the last, by the force of the pinch roll and pinch rolls bearing, design and calculate the size of the folder rolls, the main components of the spring adjustment system, then check the strength of them.Ultimately, finish the entire design process.Keywords: Roller straightening; force and energy parameters; structural parameters; pinch rolls; adjustment system.目录1 绪论 (1)1.1 轧钢生产的国内外发展情况 (1)1.1.1 轧钢生产及产品种类 (2)1.1.2 轧钢机械的分类 (2)1.2 矫直机在轧钢生产中的作用及发展情况 (2)1.3 现场矫直机工作原理 (3)1.4 板带材的特点 (3)1.4.1 板带产品的外形、使用特点 (3)1.4.2 板带产品分类及技术要求 (3)1.4.3 板带产品的生产特点 (5)2 总体方案评述 (5)2.1 矫直机的形式与矫直过程 (5)2.2 矫直方案 (6)2.3 夹送辊调整装置的作用 (6)3 矫直机结构参数与力能参数的计算 (8)3.1 设计要求与基本参数 (6)3.2 辊式矫直机结构参数的选择与确定 (6)3.3 矫直力与矫直力矩的计算 (8)3.4 矫直功率的计算 (11)4 夹送辊的设计与计算 (11)4.1 夹送辊的辊径计算 (11)4.2 夹送辊的结构设计计算 (13)4.3 夹送辊的强度校核 (14)5 夹送辊调整系统设计计算 (16)5.1 夹送辊调整系统设计方案 (16)5.2 夹送辊调整系统结构设计 (17)5.3 弹簧调整系统主要零部件的设计 (16)5.3.1 拉杆的结构设计 (17)5.3.2 固定板与紧固螺栓的结构设计 (18)5.4 弹簧调整系统主要零部件的强度校核 (18)5.4.1 拉杆的强度校核 (18)5.4.2紧固螺栓的强度校核 (20)5.4.3连接夹送辊轴承座的螺栓的强度校核 (20)6 夹送辊轴承的寿命计算 (21)7 润滑方式的选择 (22)8 结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)1 绪论1.1 轧钢生产的国内外发展情况1.1.1 轧钢生产及产品种类钢铁材料良好的综合性能和易于循环利用等特点，至今仍是人类社会发展所需的不可替代的材料。

九辊辊式矫直机力能参数计算
刘静波;谢延春
【期刊名称】《一重技术》
【年(卷),期】1999(000)002
【摘要】本文给出了九辊辊式矫直机主要参数矫直力，矫直扭矩和电机功率的设计计算。

【总页数】2页(P13-14)
【作者】刘静波;谢延春
【作者单位】一重集团公司设计研究院;一重集团公司设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TG333.23
【相关文献】
1.辊式板材矫直机力能参数试验研究 [J], 刘志亮;刘喜平
2.变辊距矫直机力能参数及矫直规程计算的程序设计 [J], 王勇勤;陈守智
3.自动化技术在九辊辊式矫直机中的应用 [J], 赵兴武;李海滨;李朝阳
4.攀钢冷轧薄板厂酸轧联机带夹送辊七辊矫直机力能参数计算 [J], 谭华
5.攀钢冷轧薄板厂酸轧联机带夹送辊七辊矫直机力能参数计算 [J], 谭华
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浅谈中厚板矫直机原理及参数计算
作者：陈晶晶
来源：《中国新技术新产品》2012年第14期
摘要：近几年来，随着控轧控冷与直接淬火的采用,轧后板温降低、板形变坏、屈服
强度增大, 板厚范围加宽和用户对钢板加工自动化程度的提高，要求生产厂交货钢板的平直度也更加严格。

本文介绍中厚板热矫直机的结构特点和功能。

并对矫直原理做了详细具体的阐述，对其主要零部件做了校核，对矫直机的力能参数做了计算。

关键词：中厚板；热矫直机；发展趋势；结构特点。

矫直机原理矫直机是一种用于处理金属板材的设备，能够将弯曲、扭曲或不规则形状的板材进行矫直，使其变得平直。

矫直机的原理是基于材料的塑性变形和弹性回复。

矫直机主要由机架、辊轮、液压系统和控制系统等部分组成。

当金属板材通过矫直机时，辊轮会施加压力在板材上，通过塑性变形将板材的形状改变为所需的平直形状。

在施加压力的同时，液压系统会提供所需的力量来支持辊轮的运动。

控制系统则负责监控和调节整个矫直过程中的参数和参数。

矫直机原理的核心在于塑性变形和弹性回复。

当金属板材受到外力作用时，原本平直的板材会发生弯曲或扭曲。

这是因为金属材料具有一定的弹性，在受力后会发生形变。

但是，金属材料也有一定的塑性，即在一定程度的形变后，材料会保持新的形状而不会立即恢复原状。

矫直机利用这种特性，通过施加适当的压力和形变，使金属板材的形状发生塑性变化，然后通过弹性回复来恢复到平直的状态。

在矫直过程中，矫直机的辊轮起着关键作用。

辊轮的数量、直径和位置都会影响矫直的效果。

辊轮的作用是在金属板材上施加均匀的压力，通过塑性变形来改变板材的形状。

通常情况下，矫直机会采用多组辊轮，以确保对整个板材进行均匀的压力施加。

液压系统是矫直机中另一个重要的组成部分。

液压系统负责提供所需的力量来支持辊轮的运动。

在矫直过程中，液压系统会根据控制系统的指令，调节液压缸的工作压力和流量，以确保辊轮施加的力量和速度符合要求。

控制系统是矫直机中的大脑，负责监控和调节整个矫直过程中的参数和参数。

控制系统通常采用电子控制技术，可以实时监测辊轮的位置、速度和压力等参数，并根据预设的矫直方案进行调整。

控制系统能够快速响应和调整，确保矫直机能够在短时间内完成矫直任务，并达到所需的矫直效果。

总结起来，矫直机原理基于金属材料的塑性变形和弹性回复。

通过施加适当的压力和形变，矫直机能够将弯曲、扭曲或不规则形状的金属板材变得平直。

矫直机通过辊轮、液压系统和控制系统等部分的协调工作，实现对金属板材的矫直。

直缝钢管的矫直原理钢管的矫直是在直缝钢管生产中的一道重要工序。

尤其是对质量要求较高的API标准的石油套管和油气管，机械设备专用管，这几种钢管不但在钢级和焊缝质量上有严格的要求，对钢管的直线度也有很高的要求，因为直线度的偏差直接关系到油套管和输送管的管端螺纹和管箍的加工，连接，以及管道使用过程中的扭曲变形等。

现有管端车丝的两种加工形式——管子旋转和刀具旋转，大多数车丝加工采用的是管子旋转，这对于钢管的直线度就要求更高。

谈到钢管矫直，我们首先要弄清楚，钢管生产程中为什么会变弯？许多人会觉得：这个问题还用说吗？其实，要真正弄清除钢管为什么会弯，这个问题还真不简单。

导致钢管弯曲有许多原因，比如焊缝进行焊接时的热影响，成型时的偏心，还有压紧力，弯曲力的不平衡等等。

但是从根本上来说，弯曲都是钢管内应力的作用，简单地说，弯曲就是应力不均衡。

那么，直的钢管是不是就没有内应力呢？不是。

直的钢管也有内应力，只是直管的内应力小一些罢了。

内应力是一种什么东西呢？内应力是物理力学上的说法，它的本质，是材料受温度，外力影响而产生变形时的一种分子之间的相互作用力。

钢管在成型，焊接的时候，也会受到焊接温度，成型弯曲这些外力的影响而产生内应力。

钢管的截面是一个环形，在这个环形面积上会产生二种基本应力：与环形平行的力和与环形垂直的力。

平行的应力会使得管子不圆；垂直的应力会使得管子弯曲。

所以直缝钢管生产过程中有一道冷扩径工序，目的就是为了消除钢管的内应力，增加直缝钢管的使用强度。

我们来看看液压六辊矫直机的工作原理：需要矫直的管材从机器的左端(或右端)的进料装置上被送入矫直机的下辊上，上辊下行使其压住管材，到相应的位置后停止。

上下辊系分别与被矫直的管材的轴线倾斜一定的角度，辊子的双曲线型母线与管材的外径相吻合，呈包络状。

三个上辊在各自液压缸的作用下压在管材上，两个下辊子分别由各自的液压马达驱动旋转，带动管材既绕轴线旋转又沿轴向移动。

改变液压马达的旋转方向即可改变管材的旋转方向和轴向移动方向，实现可逆式矫直。