【正文】 ....................................................................................................... 20 螺母的強(qiáng)度校核 ....................................................................................................... 20 ............................................................................... 22 7. 潤滑方式的選擇 ......................................................................................... 25 遼寧科技大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 IV 頁 ........................................................................................... 26 設(shè)備的可靠性分析 ................................................................................................... 27 投資回收期 ............................................................................................................... 28 結(jié) 論 ............................................................................................................... 30 致 謝 ............................................................................................................... 31 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................... 32 遼寧科技大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁 1. 緒論 矯正機(jī)現(xiàn)狀 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼鐵行業(yè)的發(fā)展日趨完善。我國的鋼鐵工業(yè)現(xiàn)有三十余條中厚板生產(chǎn)線，已有中厚板軋機(jī) 31 套，正在建設(shè)或計(jì)劃 建設(shè)中厚板軋機(jī)約 24 套，中厚板軋機(jī)合計(jì)約 55 套，中厚板年生產(chǎn)能力約六千多萬噸。中厚板軋鋼廠熱矯正機(jī)有近一半已進(jìn)行了技術(shù)改造，安裝了新型四重式十一輥、上輥或下輥可整體傾動(dòng)、可快速換輥的恒輥距矯正機(jī)。還有一半熱矯正機(jī)和多數(shù)冷矯正機(jī)是 50、 60 年代的臺(tái)式矯正機(jī)。隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代化改造的實(shí)施，中厚板生產(chǎn)向著高效化、高質(zhì)量的方向發(fā)展，各生產(chǎn)單位均采用了線上的多輥矯正設(shè)備，為了滿足日益提高的板型、板面質(zhì)量要求多輥矯正設(shè)備得到了進(jìn)一步的發(fā)展。目前，厚板矯正機(jī)已由二重式發(fā)展到四重式，四重式矯正機(jī)，在結(jié)構(gòu)和輥系布置上 做了很的改進(jìn)，改變了原有二重式熱矯正機(jī)矯正質(zhì)量不理想、輥距大、矯正能力低、維修不便等缺點(diǎn)，使矯正厚度范圍擴(kuò)大到十倍左右。使矯正機(jī)向自動(dòng)化、全液壓、高負(fù)荷、高剛度、多功能、強(qiáng)力矯正技術(shù)發(fā)展，即采用第三代矯正機(jī)，進(jìn)一步提高鋼板表面質(zhì)量。 輥式矯正機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 中厚板生產(chǎn)線在線的輥式矯正機(jī)以熱矯正機(jī)數(shù)量為多，總的趨勢(shì)是以發(fā)展大矯正力的強(qiáng)力式矯正機(jī)為主，該系列設(shè)備總體趨勢(shì)如下： 用數(shù)字控制系統(tǒng)精確調(diào)整上矯正輥位置，并借助自動(dòng)測(cè)厚儀自動(dòng)控制矯正輥負(fù)荷和在線過程計(jì)算機(jī)進(jìn)行全自動(dòng)操作。高剛度矯正機(jī)機(jī)座，可滿足大矯正 力條件下的使用，變形小，精度高。為了提高矯正效果，矯正機(jī)出口處的上 (或下輥 )可以單獨(dú)調(diào)整，且在矯正過程也可以進(jìn)行調(diào)整。上矯正輥可以橫向傾動(dòng)，能分別調(diào)整各段支承輥，以改變矯正輥的撓曲，消除鋼板的單側(cè)或者雙側(cè)邊浪。下矯正輥可以沿矯正方向傾斜以調(diào)整矯正輥負(fù)荷。裝備液壓安全裝置和快速松開裝置以便在設(shè)備過載、卡鋼和停電時(shí)快速松開矯正輥。上、下矯正輥和支承輥分別裝在各自的框架上，框架及其輥?zhàn)涌梢詡?cè)向移動(dòng)進(jìn)行快速換輥，實(shí)現(xiàn)輥系的線外整備。在矯正輥人口處安裝一彎頭壓直機(jī)，消除頭部鋼板的上翹。并裝有水或壓力空氣，以清除殘留的 氧化鐵皮。為了避免矯正輥輥面的滑傷，輥面應(yīng)具有一定的硬度。對(duì)四重輥式矯正機(jī)必須保證工作輥和支承輥的輥面硬度有一個(gè)差值。 遼寧科技大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 輥式矯正機(jī)的分類 矯正就是使鋼材的彎曲部位承受相當(dāng)大的反向彎曲或拉伸，使該部件產(chǎn)生一定的弾塑性變形，當(dāng)外力去除后，鋼材經(jīng)過彈塑性回復(fù)，然后達(dá)到平直。輥式矯正機(jī)的類型很多，按用途有型材矯正機(jī)和板材矯正機(jī)；按結(jié)構(gòu)有門式結(jié)構(gòu)矯正機(jī)和懸臂結(jié)構(gòu)矯正機(jī)；按輥數(shù)有 5 到 29 輥之分；按驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)有單排輥驅(qū)動(dòng)矯正機(jī)、雙排輥驅(qū)動(dòng)矯正機(jī)和混合驅(qū)動(dòng)矯正機(jī)；按傳動(dòng)方式有萬向聯(lián)軸器傳動(dòng)矯正機(jī)和齒輪傳動(dòng)矯正機(jī)；按電機(jī) 數(shù)量有一機(jī)多輥矯正機(jī)和單機(jī)單輥矯正機(jī)；按調(diào)節(jié)方式有上輥可調(diào)矯正機(jī)和下輥可調(diào)矯正機(jī)，也有單輥調(diào)節(jié)矯正機(jī)和集體調(diào)節(jié)矯正機(jī)；按控制形式有手動(dòng)控制矯正機(jī)，機(jī)動(dòng)控制矯正機(jī)和計(jì)算機(jī)控制矯正機(jī)，其控制內(nèi)容主要是矯正速度和壓下量。 矯正機(jī)壓下系統(tǒng) 與軋機(jī)系統(tǒng)類似，壓下系統(tǒng)的常規(guī)結(jié)構(gòu)為電機(jī)、齒輪減速機(jī)構(gòu)，蝸輪、蝸桿的第二級(jí)減速機(jī)構(gòu)，絲桿絲母的第三級(jí)減速 (增力 )機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)側(cè)與被動(dòng)側(cè)由中間浮動(dòng)軸聯(lián)接，浮動(dòng)軸端裝有電磁離合器，可以實(shí)現(xiàn)壓下系統(tǒng)的單側(cè)調(diào)整。 壓下絲桿下面裝備液壓安全裝置 (液壓墊 )以便在設(shè)備過載、卡鋼和停電時(shí)快速 松開矯直輥。另外液壓墊還有微調(diào)的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)帶壓壓下，與在線檢測(cè)系統(tǒng)配合使用，可達(dá)到最佳矯直效果。最新的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是直接采用液壓壓下，取消了機(jī)械壓下裝置，降低了設(shè)備的制造難度，但對(duì)液壓系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求。 電動(dòng)壓下裝置裝在橫梁上部，由 2臺(tái)交流變頻壓下電機(jī)、蝸輪減速機(jī)和 4個(gè)壓下絲杠組成。壓下絲杠承受矯正力和實(shí)現(xiàn)輥系的上下移動(dòng)可根據(jù)板材厚度、寬度、材料及原始曲率涮整開口度大小。壓下絲杠下端部是球面結(jié)構(gòu)，它可實(shí)現(xiàn)矯正輥系的前后傾動(dòng)功能，同時(shí)下部裝有起安全保護(hù)作用的液壓墊，當(dāng)操作者發(fā)生誤操作或矯正力過大時(shí) ，矯正過程中發(fā)生卡鋼現(xiàn)象時(shí)，用以使活動(dòng)梁及卜輥系快速抬起，工作輥的開口度增大，對(duì)設(shè)備起到保護(hù)作用，同時(shí)裝有 4個(gè)壓力傳感器，用來檢測(cè)矯正過程中矯正力的大小。為了避免矯正時(shí)的沖擊．，壓下裝置中裝有液壓平衡機(jī)構(gòu)，用以平衡卜輥系及活動(dòng)橫梁的傘部重量，消除壓下螺母與絲杠之間的間隙。壓下絲杠頂部裝有 4個(gè)高精度的位移傳感器，它可通過 PLC通汛系統(tǒng)與壓下交流變頻電機(jī)形成位置閉環(huán)控制。實(shí)現(xiàn)工作輥縫的精確調(diào)整，并可在操作臺(tái)卜數(shù)字顯示，上輥系的工作行程還可以通過指針盤雙重顯示。上下工作輥裝置是進(jìn)行板材矯正的主要部件。上下工作輥交 錯(cuò)排列，分別固定在上下活動(dòng)箱體 遼寧科技大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 七。前后導(dǎo)輥分別裝在上工作輥的兩側(cè)，可以單獨(dú)進(jìn)行垂直方向的調(diào)整，也能同 E工作輥系一起進(jìn)行集體升降調(diào)整。它的行程通過位移傳感器在操作臺(tái)顯示。同時(shí)具有斷電記憶功能具有斷電記憶功能保證鋼板的矯正質(zhì)量。前后導(dǎo)輥輥徑比工作輥輥徑大，增強(qiáng)了強(qiáng)度，不僅提高了咬入條件，而且對(duì)提高矯正質(zhì)量提供了條件。 輥式矯正機(jī)原理 在軋制和冷卻過程中，由于存在不均勻變形和不均勻冷卻，鋼板一般會(huì)出現(xiàn)鐮刀彎、橫向瓢曲、邊浪 (單邊或雙邊 )、中間浪、縱向翹曲和扭曲等板型缺陷，即軋件在初始狀態(tài)下具有一定的原始曲率 。 矯直機(jī) 的矯直原理就是使軋件在矯直機(jī)中經(jīng)過交錯(cuò)排列的矯直輥的多次反向彎曲，在鋼板橫向斷面外層金屬產(chǎn)生一定的屈服變形，使長度較短或繃得較緊的部分伸長，原始曲率的不均勻度逐漸減小，從而獲得需要的平直度和較小的殘余應(yīng)力。 國內(nèi)外概況和預(yù)測(cè) 在國外，對(duì)于中厚板熱矯直機(jī)，主要制造商有德國的 MANNESNNI堋 EER公司，英國的 BRONX公司，意大利的 INNST公司，日本的三菱重工等。它們的產(chǎn)品是由等輥距，等輥徑逐步發(fā)展成為變輥距，變輥徑矯直機(jī)。變輥距的矯直機(jī)優(yōu)點(diǎn)在于各矯直輥受力均勻，避免了等輥距矯直機(jī)第三輥斷 輥事故的發(fā)生，但其調(diào)整機(jī)構(gòu)復(fù)雜，不易制造、維護(hù)：變輥徑矯直機(jī)優(yōu)點(diǎn)在于矯直范圍廣泛 ——厚板用大輥徑，薄板大小輥徑同時(shí)矯直，矯直效果明顯，缺點(diǎn)是控制復(fù)雜?，F(xiàn)在國外公司新開發(fā)的矯直機(jī)是結(jié)合變輥距，變輥徑矯直機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，把其理論運(yùn)用在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)中，使其均具有鮮明的特點(diǎn)。在國內(nèi)，崔甫教授在矯直機(jī)領(lǐng)域進(jìn)行了深入的理論研究，對(duì)矯直機(jī)基本參數(shù)，力能參數(shù)的選取進(jìn)行了優(yōu)化。北京科技大學(xué)的鄒家祥教授對(duì)矯直工藝進(jìn)行研究，提出大變形矯直工藝與小變形工藝相結(jié)合的新的矯直工藝。在國內(nèi)的制造企業(yè)中，一重、二重在矯直機(jī)領(lǐng)域的制造實(shí)力相對(duì) 較強(qiáng)，其矯直機(jī)是等輥距矯直機(jī)，主要以九輥矯直機(jī)為主；太重、中信重機(jī)的矯直機(jī)產(chǎn)品主要是引進(jìn)國外等輥距矯直機(jī)的成熟技術(shù)，開發(fā)出十一輥為主的矯直機(jī)，應(yīng)用于國內(nèi)各大鋼廠。 矯正機(jī)壓下機(jī)構(gòu)的研究?jī)?nèi)容 研究矯正機(jī)壓下機(jī)構(gòu)首先要確立設(shè)計(jì)方案。通過設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)計(jì)算矯正力矩及電機(jī)容量的選擇；壓下螺絲與螺母的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核，軸承的選擇；減速器中齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)； 遼寧科技大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)；潤滑方法的選擇；環(huán)保及經(jīng)濟(jì)性分析。 遼寧科技大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 矯正機(jī)壓下方案 實(shí) 際生產(chǎn)中存在這樣的問題：同是一臺(tái)矯正機(jī)，使用不同的壓下規(guī)程，就可以矯出不同質(zhì)量的產(chǎn)品。有時(shí)雖矯平了軋件，但調(diào)整方案卻未必合理、經(jīng)濟(jì)，有的矯正機(jī)調(diào)整時(shí)只注意最后一個(gè)輥?zhàn)拥恼{(diào)整，而忽略了其它輥?zhàn)酉鄳?yīng)的調(diào)整。從不同的目的出發(fā)，根據(jù)矯正過程的計(jì)算分析，矯正機(jī)方案主要有以下兩種。 方案一： 采用壓下裝置為圓柱齒輪 蝸輪減速的輥式矯直機(jī)。 蝸輪 蝸桿 聯(lián)軸器 電動(dòng)機(jī) 減速器 圖 矯直機(jī)壓下裝置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 方案二：采用壓下裝置為兩級(jí)蝸桿減速的輥式矯直機(jī)。 遼寧科技大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 蝸輪 蝸桿 聯(lián)軸器 減速器 電動(dòng)機(jī) 離合器 圖 矯直機(jī)壓下裝置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 評(píng)述方案的標(biāo)準(zhǔn)，最重要的是產(chǎn)品的合格率，即軋件殘余曲率要盡量趨近于零，同時(shí)也要考慮設(shè)備的承載能力和能量消耗。最佳矯正工藝的實(shí)質(zhì)就是在保證矯正質(zhì)量的前提下，選用最合理的針對(duì)某一種板材規(guī)格的方案，使殘余曲率最小， 2 號(hào)、 3 號(hào)輥?zhàn)畲蟪C正力小，各輥壓下量分配最佳。 綜上分析，采用方案一。 矯正工藝 上排工作輥整體平行調(diào)整 這種矯正機(jī)除第 1 和最后 1 個(gè)輥?zhàn)油猓溆喔鬏伒膲合铝渴窍嗤?，使軋件多次反?fù)劇烈彎曲，形成單值殘余曲率。最后 1 個(gè)輥能夠單獨(dú)調(diào)整，將此處的單值殘余曲率矯平。第 1 輥適當(dāng)減小壓下量，以便于軋件的咬入。采用這種調(diào)整方式的一般是 7 到 11輥鋼板矯正機(jī)，用以矯正中厚板。 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 壓下裝置的組成 壓下裝置由電機(jī)、減速機(jī)、壓下螺絲、螺母、聯(lián)軸器等部件組成，由電機(jī)通過減速機(jī)減速，帶動(dòng)壓下絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)使活動(dòng)橫梁沿機(jī)架內(nèi)側(cè)的滑板上下移動(dòng)，液壓墊起安全保護(hù)作用，當(dāng)操作者發(fā)生誤操作或矯正力過大時(shí)，矯正過程中發(fā)生卡鋼現(xiàn)象時(shí)，用以使活動(dòng)梁及上輥系快速抬起，工作輥的開口度增大，對(duì)設(shè)備起到保護(hù)作用，同時(shí)油壓傳感器用 遼寧科技大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 來檢測(cè)矯正過程中矯 正力的大小。壓下絲杠用于承受矯正力、實(shí)現(xiàn)輥系的上下移動(dòng)和前后傾動(dòng)。平衡液壓缸用以平衡上輥系及活動(dòng)橫梁的全部重量，消除壓下螺母與絲杠之間的間隙。 前、后導(dǎo)輥位于上部工作輥的入口和出口側(cè)，與上、下工作輥一起進(jìn)行矯正鋼板，各由一臺(tái)交流電機(jī)經(jīng)兩臺(tái)蝸輪減速機(jī)驅(qū)動(dòng)壓下螺絲可使導(dǎo)輥單獨(dú)上下升降調(diào)整，導(dǎo)輥的平衡為彈簧平衡，其壓下行程需由位移傳感器顯示，進(jìn)行合理控制，導(dǎo)輥在參與