轧机机架设计部分
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燕山大学本科毕业设计(论文)开题报告课题名称: 1780热连轧四辊可逆粗轧机三维结构设计及分析学院(系): 里仁学院年级专业:轧钢-12—3班学生姓名:指导教师:完成日期: 3月16日(一) 综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义1。
1 选题的背景及意义采用轧制成型法来生产钢板材,具有生产率高、板厚规格多、生产过程连续性强、易于实现机械化自动化等诸多优点.早期,我国依靠从国外大规模引进冷轧、热连轧技术,随着国内各高校以刚才生产企业对轧制技术研究与实践经验的丰富,现以成形了一套成熟轧制技术[1]。
国外发展出的无头轧制技术,利用薄板坯连铸连轧的生产线,将铸造较长铸坯进行精轧,且轧后进行剪切,在精轧机组中形成有限的无头连轧,适合于稳定生产薄规格的带钢[2-3]。
德国开发出基于薄板坯连铸连轧技术的无头轧制技术,通过提高铸坯的拉速,使连轧机和连铸机的速度得到匹配,实现板料的连铸连轧。
现代热连轧技术发展主要集中在对板形、厚度精度及板料表面质量控制等,因此,这对轧机设备性能及质量稳定性、可靠性有更高要求,对轧机系统高精度要求也越来越高,四辊轧机作为板带材生产的主要设备,对产品精度起着不可忽视的作用[4]。
现代中厚板轧机越来越趋于大型化、精密化、自动化,以满足钢板控制轧制技术的要求,能够生产高强度的合金板。
采用热装炉时燃耗已降至0。
6×109J/t以下,及高刚度(2kN/mm 以上)的现代化中厚板轧机,大大超过日本和美国现有中厚板轧机性能,生产高质量、高性能中厚板创造了有利条件[5-6]。
因此,本课题选择对热连轧四辊可逆粗轧机结构进行设计与分析,对提高其工作可靠性因素进一步研究。
该课题对提高热连轧设备的应用,具有深远的社会价值与经济效益。
1。
2 轧钢机械设备的发展与应用现状随着国内钢材总产量逐年的提高,对轧钢设备的能力也逐渐由向大型化、高速化、连续化、自动化的发展方向,以满足钢材生产能力需求。
题目:小型轧钢机设计一。
文献综述1。
轧钢机的发展轧钢机是实现金属轧制过程的设备。
泛指完成轧材生产全过程的装备﹐包括有主要设备﹑辅助设备、起重运输设备和附属设备等。
但一般所说的轧钢机往往仅指主要设备。
据说在 14世纪欧洲就有轧钢机,但有记载的是 1480 年意大利人达·芬奇(Leonardo da Vinci)设计出轧钢机的草图。
1553 年法国人布律列尔轧制出金和银板材,用以制造钱币。
此后在西班牙﹑比利时和英国相继出现轧机.英国于 1766 年有了串行式小型轧钢机,19世纪中中期,第一台可逆式板材轧钢机在英国投产,并轧出了船用铁板。
1848 年德国发明了万能式轧钢机,1853 年美国开始用三辊式的型材轧钢机,并用蒸汽机传动的升降台实现机械化。
接着美国出现了劳特式轧机. 1859 年建造了第一台连轧钢机。
万能式型材轧钢机是在 1872 年出现的;20世纪,随着冶金工业的发展,已出现多种类型的轧钢机,其中有用三辊粗轧钢机和五架四辊稿轧钢机组成的半连续式带轧钢机[1]。
现代轧钢机发展的趋向是连续化、自动化、专业、,产品质量高、消耗低。
60年代以来轧机在设计,研究和制造方面取得了很大的进展,使带材冷热轧机、厚板轧机、高速线材轧机、H型材轧机和连轧管机组等性能更加完善,并出现了轧制速度高达每秒钟 115米的线材轧机、全连续式带材冷轧机、5500毫米宽厚板轧机和连续式 H型钢轧机等一系列先进设备.轧机用的原料单重增大,液压 AGC、板形控制、电子计算机程序控制及测试手段越来越完善,轧制品种不断扩大.一些适用于连续铸轧、控制轧制等新轧制方法,以及适应新的产品质量要求和提高经济效益的各种特殊结构的轧机都在发展中[2]。
2.轧机的主要设备由轧辊、轧辊轴承、轧机机架、轧机轨座、轧辊调整装置、上轧辊平衡装置、传动装置、附属设备等组成。
3.轧钢技术发展前景世界轧钢工业的技术进步主要集中在生产工艺流程的缩短和简化上,最终形成轧材性能高品质化、品种规格多样化、控制管理计算机化等。
铸钢件机架的工艺设计1、铸造工艺方案针对该铸件结构,采用4个明冒口,冒口之间采用外冷铁激冷,形成人为末端区,将铸钢件划分成4个区域,使4个明冒口分别补缩各自区域。
考虑到地脚凸出较高,增设两个小冒口补缩地脚。
冒口和冷铁方案如图2所示。
(1)基本工艺参数铸件的加工量和收缩率是铸造工艺设计的基本工艺参数,选择得是否合理对铸件加工量和后续加工工时等有很大影响,因此合理选择能够较大地降低生产制造成本。
按工艺设计规范,收缩率的选择是根据铸件的最大尺寸而定,这就造成只有一个缩尺,而根据我公司多年实际生产的机架类铸钢件测量情况分析,长度、宽度方向实际收缩是不一样的,尤其是窗口内的收缩不同。
因此我们选择了三个不同收缩率的铸造工艺参数,分别为2%、1、5%、1、0%。
这样在加工量选择上,就可以避免旧工艺通过加大加工量来补偿实际收缩和工艺收缩率之间的偏差,按实际条件放置加工量,从而有效减小加工量,节约钢液和机加工工时,降低生产成本。
通过优化,使该类机架的加工量系数降低了5个百分点,由于铸件吨位较大,每件可直接节约钢液8。
11t。
(2)铸件模数的计算和冒口的选择如图2所示,根据立柱上冒口的补缩距离,确定冷铁的位置后,将铸件分成4部分(见图2)。
按照冒口的模数与铸钢件模数的比计算,M冒=1、2M件,所需要的冒口模数分别为32、64cm、25、44cm、32、16cm。
再考虑到选用的发热保温冒口,参考模数和保温系数,选择冒口直径分别为f1700mm、f1300mm、f1600mm,冒口浇注高度2000mm。
用模数法计算出的冒口,只说明冒口晚于铸件凝固,冒口下没有缩孔,不能说明冒口是否足够补缩整个铸件,如果冒口的有效容积不足以补缩整个铸件或冒口分布不合理,那么在离冒口较远的部位还可能出现缩孔、缩松。
因此,用模数法算出的冒口还必须用铸件所需补给量验算冒口尺寸的方法进行验算。
如果不能满足要求,就需要增加冒口尺寸或增加冒口数量,直至能保证获得致密铸件为止。
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。
三辊Y型线材轧机设计第一章绪论1.1 三辊Y型轧机概述1.1.1 三辊Y型轧机的结构特点图1是三辊Y型轧机的结构简图,该轧机的三个轧辊实际上是围绕轧制线互成120°布置的三个盘式辊环,并有装在机架里的两套圆锥齿轮和一根驱动轴驱动,这根驱动轴在通过齿轮式安全联轴器接到公用齿轮箱上。
图1 三辊Y型轧机结构简图1.轧辊轴2.张紧螺栓3.轧辊4.滚动轴承5.圆锥齿轮6.驱动轴7.机架实际使用的三辊Y型轧机都使用了紧凑式连接把若干个三辊机架连接起来的三辊机组,而各个机架的轧辊采用互程180°的布置方式,以保证轧件的无扭轧制。
所有机架均安装在同一个带有小车的机座上。
在该轧品种时,利用小车和运送轨道可以实现整台机组的快速更换,整个更换时间在3~5min之内。
利用小车和运送轨道,还可以把轧辊、导卫和机架的整套准备工作全部从轧制线移到轧辊工作间。
这就意味着机座小车一旦返回轧制线,就能立即开始轧制,无需试轧棒钢,也无需调整或重新调整轧辊和导卫。
三辊Y型轧机的轧辊调整方式可分为可调式和不可调式两种。
不可调式轧机的优点是消除轧制中认为的调整误差,保证每一种轧制产品都有完全相同的热态成品尺寸。
当选用这种轧机时,对冷缩系数不同的各种金属材料,成品孔型的设计要非常认真对待,以便能用合适的孔型轧制出常温下所需要的成品尺寸。
可调式轧机可消除冷收缩对最终产品尺寸的影响,实现“自由尺寸”轧制,但轧辊的调整应格外小心。
三辊Y型轧机的大部分轧辊都加工成平辊,不带任何槽孔,因此轧辊的加工是比较容易的。
轧辊的加工和修正通常在数控车床上进行,其特点是三个轧辊同时进行加工,而其加工时轧辊仍然安装在机架上,无需拆卸下来。
只有当轧辊完全磨损时,才有必要更换轧辊。
根据三辊Y型轧机的结构特点,该轧机主要用在棒线材轧制的中轧区和精轧区,以及棒材精密定径的场合。
三辊Y型轧机即可用于轧制也可用于定径,或者两者兼而为之,但机组的结构形式略有不同。
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,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。
轧机一机架AGC控制前面已经讲过AGC控制系统的组成和控制方式。
下面以一机架为例具体讲解。
一、概述冷轧轧机使用的是日立设计的UCM轧机。
其AGC控制可分为两大部分:一机架的压下控制和2-4机架的精调速度AGC控制。
来料的缺陷基本上可在一机架消除。
一机架控制的好坏将直接影响到产品的质量。
所以,在本AGC系统中一机架采用了多种控制手段,其目的就是尽可能使一机架出口厚差最小。
一.一机架控制概况为了保证一机架的带钢出口厚度,在一机架中AGC采用了如下多种控制方法。
●前馈控制(FF)●虚拟测厚仪控制(GM SMITH)●反馈控制(FB)●轧机弹性系数控制(BISRA)●支撑辊偏心控制(REC)其中,前馈控制和BISRA属于预控AGC,而它们的控制方法又完全不相同,前馈控制是利用一机架前的测厚仪直接检测厚差#1 机架图1 一机架AGC控制构成进行控制,而BISRA则利用LOADCELL检测轧制力的变化,通过快速响应的控制系统实现对来料厚差的控制。
GM-SMITH是属于监控AGC,它不仅具有反馈控制的稳定性而且还克服了反馈控制的滞后性,在低速时监控效果则更好。
这是由于出口测厚仪与一机架之间有2.75米的固定距离,所以,从出口测厚仪所测的实际值在时间上要滞后一段时间,特别在低速时这段时间相对就比较长。
反馈控制就是利用出口测厚仪进行检测和控制的,所以无法克服这滞后时间。
而GM-SMITH则利用轧制力间接计算出一机架的出口厚差进行控制,再利用出口测厚仪进行修正,所以,与反馈控制相比它就克服了这段滞后时间。
在高速轧制时,由于这段滞后时间相对比较短,已不影响监控效果,所以就直接用反馈控制。
所以,反馈控制和GM-SMITH 的切换控制,弥补了仅用反馈控制在低速时的不足,使一机架的监控效果更佳。
支撑辊偏心控制则用于补偿由于支撑辊偏心而引起的一机架出口厚度偏差。
此控制方式没有投入。
通过这几种控制方式的共同作用,使一机架出口厚差最小化。
轧机重点部位安装技术要求轧机在安装过程中应重点控其垫板的安装、轧机底座的安装以及轧机机架的安装,这三个部位是整个轧机安装的基础,是重中之重,控制着三个部位的安装精度方能保证轧机的使用寿命以及运转周期。
标签:垫板;底板;机架;平行度;水平度;垂直度随着现代工业的高速发展,市场对于轧材的需求越来越高端化,这就催生着相应的轧机设备向着高、大、精、尖、特发展,越专业化、高端化的轧机其对于安装精度要求就越高,下面就来浅谈轧机重要部件的安装以及找正,包括前期垫板的安装、底座及机架的安装安装及调整的要点以及技术要求。
1 调整垫板的安装科学适用的调整垫板安装方法是整个轧机安装的第一步,一方面保证载荷的传递以及分散,另一方面有利于轧机底座的调整,垫板布置的科学合理性以及垫板施工质量,直接影响轧机整体的安装精度以及运转精度和使用寿命。
在工程施工过程中经常采用灌浆法,垫板的布置以及规格型号、材料往往由设计院提前设计好,一组垫板往往是由一平两斜组成。
在安装垫板的过程中需对平垫板进行固定灌浆,在安装垫板前需对基础表面进行凿毛。
利用锚固螺栓将垫板与基础固定后,通过螺杆、螺帽的调整将平垫板找平找正,用0.02/1000框式水平仪检查,将纵横两个方向水平度控制在0.05/1000范围内,检查合格后立马对其进行灌浆,灌浆时主要不要碰触垫板及固定装置,灌浆注意事项:a.在灌浆前将混凝土表面润湿;b.必须从一侧灌浆并且不能碰触模板及垫板;c.从灌浆开始,可用推板疏导拌合物;d.一块垫板的灌浆必须在初凝前完成;e.灌浆完毕后对其进行养护7d;f.养护结束后复查垫板,不合格者必须凿掉重新安装。
2 轧机底座的安装轧机底座往往由两块底板组成,分为出口和入口,在底座安装时一般选用出口侧为基准来调整入口侧的标高、水平和中心,通过前期布设的测量控制网并配合经纬仪、精密水准仪、铟钢尺、钢丝线、内径千分尺、框式水平仪等来调整底板水平、中心以及上表面的标高(往往根据沉降及重量适当提高0.2~0.5mm)。
3500中厚板轧机--轧机毕业设计开题报告燕山大学本科毕业设计(论文)开题报告课题名称:3500中厚板轧机学院(系):机械工程学院年级专业:06级机电3班学生姓名:王瑞超指导教师:牟德君完成日期:2009年3月17日一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义冶金工业部标准规定:厚度在4毫米以下的钢板称为薄板;厚度在4毫米以上的称为厚板。
我国习惯于将厚度在4~25毫米范围内的钢板成为中板。
在国民经济的各个部门中广泛的采用中板。
它主要用于制造交通运输工具(如汽车、拖拉机、传播、铁路车辆及航空机械等)、钢机构件(如各种贮存容器、锅炉、桥梁及其他工业结构件)、焊管及一般机械制品等。
[1] 中板生产目前均采用热轧。
即将钢胚或钢锭加热后,在轧机中经多道次轧制,轧成一定厚度的钢板。
生产中板的轧机型式很多。
按机架机构分类,可分为二辊式、四辊式、复合式和万能式几种。
按机架布置风雷,可分为单机架、并列式和顺列式等几种。
[1]1.轧钢机的发展初轧机的发展。
初轧机的发展经过了3个阶段,到20世纪70年代初,初轧机的轧辊直径已增大到了1 500 mm。
我国从1959年开始自行设计制造开坯机,目前已制成700mm,750tam,850lnm,1 150mm初轧机。
20世纪80年代以来,连铸技术得到较大的发展,连铸比达到80%甚至更高,连铸连轧工艺和设备也日趋完善,初轧机的职能将逐步转变为配合连铸,弥补连铸在钢种和规格方面的不足。
带钢连轧机的发展。
在所有市场需求的钢材中,板带材占有相当大的比重。
我国于1981年从13本引进1 700mm热连轧机的全套设备。
随后,一大批具有先进生产工艺的热连轧和冷连轧板带厂迅速崛起,。
热连轧机发展的主要特点有:加大带卷和坯料重量,减少切头切尾的损耗,提高产品收得率;采用加速轧制,提高钢材产量;产品规格增加,精度提高;采用计算机控制,提高了自动化水平等。
冷轧钢板的生产成本、投资费用虽然比热轧钢板高,但由于冷轧钢板的性能和质量比热轧好,在同样用途下,可以节约金属材料达30%,故冷轧板生产得到迅速发展。
2 森吉米尔二十辊轧机森吉米尔冷轧机与四辊轧机或其他类型轧机的本质区别是轧制力的传递方向不同。
森吉米尔冷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,可以在轧制的整个宽度方向获得非常精确的厚度偏差。
森吉米尔轧机在结构性能上有如下主要特点:(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,轧机质量仅为同规格的四辊轧机的三分之一。
轧机外形尺寸小,所需基建投资少。
森吉米尔冷轧机基本上是单机架可逆式布置,灵活性大,产品范围广。
但是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年为日本日新制钢公司周南厂设计制造的一套1270mm四机架全连续式二十辊森吉米尔轧机。
该轧机第一架为ZR22-50"型轧机,其余三架均为,ZR21-50"型轧机,轧制规格为O.3mm×1270mm不锈钢,卷重22t,轧制速度600m/min。
图2—1为该四机架全连续式森吉米尔轧机图片。
图2—1 日本日新制钢周南厂四机架全连续式森吉米尔二十辊轧机森吉米尔冷轧机的形式及命名法介绍如下:最常用的森吉米尔冷轧机形式是1-2-3-4型二十辊轧机。
例如ZR33-18″,“Z"是波兰语Zimna的第一个字母,意思是“冷”;“R”表示“可逆的”;“33”表示轧机的型号;“18″”是轧制带材宽度的英寸数。
森吉米尔冷轧机还有1-2-3型十二辊轧机,但是1-2-3型森吉米尔冷轧机在1964年以后就不再生产制造了。
森吉米尔冷轧机1-2型六辊轧机,由2个传动的工作辊和4个背衬轴承辊装置组成,如ZS06型,“S”表示“板材”,用来轧制宽的板材,但是它同样可以轧制带材,并且有一些还用在连续加工线上。
论轧机机架吊装吊具的制作中图分类号: f407.3文献标识码:a 文章编号:在冶金行业中,由于受各种条件的限制,往往有些设备安装时,需要采取相应措施方案。
例如:轧机机架吊装吊具的制作(一)轧机机架吊装吊具介绍:1.吊具名称:轧机机架移行及翻转就位——特殊吊装设备。
2.特殊吊具的组成:此特殊吊具由8个部件组成,支撑框架、翻转框架、升降液压缸、移行液压缸、吊具移行滑道、装配用两部台车、台车移行滑道、液压站。
作业时车间吊车配合,并准备吊具升降用临时支撑座,台车移动牵引用链式起重机或卷扬机等。
3.吊具结构立体图:4.吊装原理及工作程序:工作原理的实质是通过水平移行轧机机架到安装位置,然后进行翻转使水平状态轧机机架,在空间位置旋转成垂直状态,然后使机架逐步下降到达安装位置。
首先将组装台车停靠在机架组装位置,并进行临时的固定,特别注意的是两台车的之间要留出足够的间距,便于将旋转框架的一侧放入。
a.准备——首先将依据轧机中心线将吊具移行滑道、组装台车滑道安装就位,并进行固定。
b.台车就位——将组装台车吊放到台车滑道上,两个台车之间要留出足够的距离,以便于旋转框架的放置。
为了便于台车在轧机中心线方向的调整及移动,台车使用手动链式起重机进行固定。
c.机架吊装——将轧机机架的部件吊放到组装台车上。
机架整体位置是窗口的中心线与轧机中心线应重合,其偏差不大于5mm。
横向位置是机架的重心,距离两台车的中心向安装位置偏离300~500mm左右。
机架装配时的高度提前进行确认,应处于吊具在此位置组装需要,同时在机架的四角放置四台100t千斤顶。
d.吊具装配——使用车间起重机,在机架的组装位置进行吊具的装配。
特别应注意的是其旋转框架在垂直及水平两个方向、与机架接触受力的位置应紧密。
e.平衡——使用车间起重机将轧机机架的下部锁紧,以钢绳受力、而机架没有吊起为准,车间吊车起到平衡作用。
f.吊具受力——缓慢的回落在台车上支撑机架的千斤顶,使重量作用到吊具上。
§3.10 机架的基本尺寸及校核:
项目 影响因素 经验公式
窗口高度H 轧辊直径,轴承座高度,轧机最大开口度和压下螺丝最小伸出量,安全或测压元件及液压缸的高度。闭式机架中,还要
满足换辊时所要求的尺寸
1.H=21321SSHHH
2.对于普通四辊轧机H值可以控
制在以下范围H=(2.6~
3.5)(WD+bD)
窗口宽度B 开式机架:轧辊轴承座宽度 闭式机架:轧辊的最大直径
1.B = ZB+ 2s
2. 对于普通四辊轧机窗口宽度应
控制在B=(1.15~1.30)bD
3.对于闭式机架非传动侧窗口应比
传动侧宽0.005~0.01mm
立柱截面积A 机架的强度和刚度条件
1. 对于铸铁轧辊:A=(0.6~0.8)
2
d
2. 对于铸钢轧辊:
开坯机:A=(0.65~0.8)2d
一般轧机:A=(0.8~1.0)2d。
3. 对于合金钢轧辊:
四辊轧机:A=(1.0~1.2)2d
机架与轨座连接螺栓孔间距2B
轧辊辊身直径和窗口的宽度
1. 2B=(2.5~3)bD
式中bD——二辊轧机中为轧辊
辊身直径,四辊轧机中为支承辊辊
身直径(mm)
机架和轨座连接螺栓直径1d 机架承受的倾翻力矩
1
d
=0.1bD+(5~10)mm
轨座到地基的地脚螺栓直径2d 机架承受的倾翻力矩 1.轧辊直径<500mm:
2
d
=0.1bD+10mm
2.轧辊直径>500mm:
2
d
=0.08bD+10mm
轨座高度1h 机架下横梁的位置和截面的高度尺寸
1
h
=0.5bD
轨座底面积1A 轧机的全部重量和对基础的作用力 按基础的单位承压许可值为1.5~
2.0MPa确定
a
—轧辊、上下辊(三辊轧机)支承辊(四辊轧机)中心距(mm);
d
—轧辊辊颈,支承辊辊颈(四辊轧机)直径(m)
S
—轴承和轴承座在高度方向径向厚度之和(m)
h
—上轧辊调整距离(m)
σ—考虑压下螺丝伸出机架的余量,安放测压元件或液压下时,液压缸的尺寸(m);
Z
B
—支承辊(轧辊)轴承座宽度,mm;
s—窗口滑板厚度,一般取s
=20~40mm。
W
D
—工作辊辊身直径(mm)。
b
D
—支承辊辊身直径(mm)。
§3.10.1 机架的类型及结构:
轧钢机机架是工机座的重要部件,轧辊轴承座及轧辊调整装置等都安装在
机架上。机架要承受轧制力,必须有足够的强度和刚度。
根据轧钢机型式和工作要求,轧钢机机架分为闭式和开式两种。
机架的作用:用来安装轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置和导卫装置等工作
机座中全部零件,并承受全部轧制力的作用。
机架的地位:机架是轧机工作机座中尺寸和重量最大的部件,轧辊轴承和
轧辊调整装置都安装在机架上,机架承受巨大轧制力的作用。
机架的类型:
1、组成:机架主要由左右牌坊、联接两块牌坊的连接梁、位于牌坊窗口内侧的
滑板等零部件构成。由于牌坊是机架的主体部件,因此仅对牌坊的结构、参数和
强度介绍。
2、轧机牌坊分类:闭式牌坊和开式牌坊
2.1闭口式机架的牌坊
闭式机架是一个整体框架,具有较高强度和刚度。闭式机架主要用于轧制
力较大的初轧机、板坯轧机和板带轧机等。对于板带轧机来说,为提高轧制精度,
需要有较高的机架刚度。对于某些小型和线材轧机,也往往采用刚度较好的闭式
机架,以获得较好的轧件质量。采用闭式机架的工作机座,在换辊时,轧辊是沿
其轴线方向从机架窗口中抽出或装入,这种轧机一般都设有专用的换辊装置。
闭口式机架的特点:
a、大多是整体铸造的。当牌坊尺寸和重量太大,受到铸造条件或运输条件限制
时,则采用电渣焊焊成。
b、具有较高的强度和刚度。
c、主要用来轧制压力较大或对轧件尺寸要求严格的轧钢机上,如初轧机和板带
轧机。
d、使用闭式牌坊的轧辊换辊时,轧辊沿轴向从牌坊的窗口中进出。
2.2开口式机架的牌坊
开式机架由机架本体和上盖两部分组成,它主要用在横列式型钢轧机上,
其主要优点是换辊方便。因为,在横列式型钢轧机上如果采用闭式机架,由于受
到相邻机座和联接轴的妨碍,沿轧辊轴线方向换辊是很困难的。采用开式机架,
只要拆下上盖,就可以很方便地将轧辊从上面吊出或装入。开式机架主要缺点是
刚度较差。影响开式机架刚度和换辊速度的主要关键是上盖的联接方式。常见的
上盖联接方式有五种。其中为斜楔联接最为突出。斜楔联接的开式机架,除了换
辊方便外,还具有较高的刚度,故称为半闭口机架。这种机架使用效果较好,得
到了广泛应用。其特点为:
a、有用螺栓、套环、销轴、立销和斜楔将上盖和U形架连接的各种方式。
b、其强度和刚度均较闭口机架差,而且加工面多,造价高。
c、主要用来大中型横列式型钢轧机。
d、其突出优点是换辊方便。
2.2.1预应力牌坊
a、是开式牌坊中的另一种典型型式;
b、半牌坊结构是国内使用较多的一种;
c、它是用液压螺母和拉杆将割分的上、下半牌坊联结而成的;
d、这种牌坊由于液压螺母在未轧钢前对牌坊已施加1.2~1.5倍轧制力的预
应力,因而在轧制时可减少牌坊的变形,提高轧件的精度。
e、主要用于小型型钢轧机和线材轧机上具有明显的优势。
§3.10.2 机架的主要结构参数
机架的主要结构参数是窗口宽度、高度和立柱断面尺寸。
在闭式机架中,机架窗口宽度应稍大于轧辊最大直径,以便于换辊;而开式
机架窗口宽度主要决定于轧辊轴承座的宽度。
1、机架窗口的宽度B
对于闭式机架,窗口高度应稍大于支承辊最大直径,以使轴向换辊成为可
能。对于开口机架,窗口宽度决定与轧辊轴承座的宽度。
四辊轧机机架窗口宽度一般为支承辊直径的1.15~1.30倍。为换辊方便,
换辊侧的机架窗口应比传动侧窗口宽5~10mm,亦可表示为
B = ZB+ 2s
式中 B ——机架窗口宽度;
ZB——支承辊(轧辊)轴承座宽度,mm;
s——窗口滑板厚度,mm,一般取s=20~40mm。
2、机架窗口的高度H
取决于轧辊数目、轧辊直径、轴承座的高度、轧辊最大开口度、压下螺丝
的最小伸长量、安全臼和测压元件的高度、垫板高度等因素。对于液压压下的轧
机,则要考虑液压缸的安装尺寸。
机架窗口高度H主要根据轧辊最大开口度、压下螺丝最小伸出端(至少有
2~3扣螺纹长度),以及换辊等要求确定。
H
=21321SSHHH
式中 1H —— 两个(或四个)轧辊接触时,上、下轴承座间的最大距离,
mm;
2H—— 安全臼或测压元件以及均压块的高度,mm;
3H——下轴承座底垫板厚度,mm;
1S——轧机换辊时的最大开口度,mm;
2S——机架窗口高度尺寸裕量,通常2S= 150~250mm。
对于四辊轧机,可取
H=(2.6~3.5)(WD+bD)
式中WD、bD——工作辊、支承辊直径,mm。
3、机架立柱的断面尺寸
机架立柱的断面尺寸是根据强度条件确定的。由于作用于轧辊辊颈和机架
立柱上的力相同,而辊颈强度近似地与其直径平方(2d)成正比,故机架立柱的
断面积(F)与轧辊辊颈的直径平方(2d)有关。在设计时,可根据比值(F/2d)
的经验数据确定机架立柱断面积,再进行机架强度验算。根据轧辊材料和轧钢机
类型,比值(F/2d)可按表3-1选取。
表3-1 机架立柱断面积轧辊辊颈直径平方的比值(2dF)
轧辊材料
轧机类型 比值(2dF) 备注
铸铁 0.6~0.8
碳钢
开坯机 0.7~0.9
其他轧机 0.8~1.0
铬钢 四辊轧机 1.2~1.6 按支承辊辊颈直径
计算
机架立柱断面尺寸对机架刚度影响较大。在现代板带轧机上,为了提高轧件
的轧制精度,有逐渐加大立柱断面的趋势。厚板轧机机架立柱断面积已增至
100002cm;热轧带钢轧机的机架立柱断面积达70002cm。
机架立柱的断面形状:a、方形断面b、长方形断c、工字形断面d、T字形断
面