【正文】 ....................................................................................................... 20 螺母的強度校核 ....................................................................................................... 20 ............................................................................... 22 7. 潤滑方式的選擇 ......................................................................................... 25 遼寧科技大學本科生 畢業(yè)設(shè)計 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 ......................................................................................................... 32 遼寧科技大學本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 1. 緒論 矯正機現(xiàn)狀 隨著科學技術(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 31 套，正在建設(shè)或計劃 建設(shè)中厚板軋機約 24 套，中厚板軋機合計約 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有近一半已進行了技術(shù)改造，安裝了新型四重式十一輥、上輥或下輥可整體傾動、可快速換輥的恒輥距矯正機。還有一半熱矯正機和多數(shù)冷矯正機是 50、 60 年代的臺式矯正機。隨著生產(chǎn)技術(shù)的進步和現(xiàn)代化改造的實施，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)備得到了進一步的發(fā)展。目前，厚板矯正機已由二重式發(fā)展到四重式，四重式矯正機，在結(jié)構(gòu)和輥系布置上 做了很的改進，改變了原有二重式熱矯正機矯正質(zhì)量不理想、輥距大、矯正能力低、維修不便等缺點，使矯正厚度范圍擴大到十倍左右。使矯正機向自動化、全液壓、高負荷、高剛度、多功能、強力矯正技術(shù)發(fā)展，即采用第三代矯正機，進一步提高鋼板表面質(zhì)量。 輥式矯正機的發(fā)展趨勢 中厚板生產(chǎn)線在線的輥式矯正機以熱矯正機數(shù)量為多，總的趨勢是以發(fā)展大矯正力的強力式矯正機為主，該系列設(shè)備總體趨勢如下： 用數(shù)字控制系統(tǒng)精確調(diào)整上矯正輥位置，并借助自動測厚儀自動控制矯正輥負荷和在線過程計算機進行全自動操作。高剛度矯正機機座，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，矯正機出口處的上 (或下輥 )可以單獨調(diào)整，且在矯正過程也可以進行調(diào)整。上矯正輥可以橫向傾動，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，框架及其輥子可以側(cè)向移動進行快速換輥，實現(xiàn)輥系的線外整備。在矯正輥人口處安裝一彎頭壓直機，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，輥面應具有一定的硬度。對四重輥式矯正機必須保證工作輥和支承輥的輥面硬度有一個差值。 遼寧科技大學本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 輥式矯正機的分類 矯正就是使鋼材的彎曲部位承受相當大的反向彎曲或拉伸，使該部件產(chǎn)生一定的弾塑性變形，當外力去除后，鋼材經(jīng)過彈塑性回復，然后達到平直。輥式矯正機的類型很多，按用途有型材矯正機和板材矯正機；按結(jié)構(gòu)有門式結(jié)構(gòu)矯正機和懸臂結(jié)構(gòu)矯正機；按輥數(shù)有 5 到 29 輥之分；按驅(qū)動特點有單排輥驅(qū)動矯正機、雙排輥驅(qū)動矯正機和混合驅(qū)動矯正機；按傳動方式有萬向聯(lián)軸器傳動矯正機和齒輪傳動矯正機；按電機 數(shù)量有一機多輥矯正機和單機單輥矯正機；按調(diào)節(jié)方式有上輥可調(diào)矯正機和下輥可調(diào)矯正機，也有單輥調(diào)節(jié)矯正機和集體調(diào)節(jié)矯正機；按控制形式有手動控制矯正機，機動控制矯正機和計算機控制矯正機，其控制內(nèi)容主要是矯正速度和壓下量。 矯正機壓下系統(tǒng) 與軋機系統(tǒng)類似，壓下系統(tǒng)的常規(guī)結(jié)構(gòu)為電機、齒輪減速機構(gòu)，蝸輪、蝸桿的第二級減速機構(gòu)，絲桿絲母的第三級減速 (增力 )機構(gòu)，傳動側(cè)與被動側(cè)由中間浮動軸聯(lián)接，浮動軸端裝有電磁離合器，可以實現(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，與在線檢測系統(tǒng)配合使用，可達到最佳矯直效果。最新的設(shè)計趨勢是直接采用液壓壓下，取消了機械壓下裝置，降低了設(shè)備的制造難度，但對液壓系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求。 電動壓下裝置裝在橫梁上部，由 2臺交流變頻壓下電機、蝸輪減速機和 4個壓下絲杠組成。壓下絲杠承受矯正力和實現(xiàn)輥系的上下移動可根據(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)，它可實現(xiàn)矯正輥系的前后傾動功能，同時下部裝有起安全保護作用的液壓墊，當操作者發(fā)生誤操作或矯正力過大時 ，矯正過程中發(fā)生卡鋼現(xiàn)象時，用以使活動梁及卜輥系快速抬起，工作輥的開口度增大，對設(shè)備起到保護作用，同時裝有 4個壓力傳感器，用來檢測矯正過程中矯正力的大小。為了避免矯正時的沖擊．，壓下裝置中裝有液壓平衡機構(gòu)，用以平衡卜輥系及活動橫梁的傘部重量，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形成位置閉環(huán)控制。實現(xiàn)工作輥縫的精確調(diào)整，并可在操作臺卜數(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行板材矯正的主要部件。上下工作輥交 錯排列，分別固定在上下活動箱體 遼寧科技大學本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 七。前后導輥分別裝在上工作輥的兩側(cè)，可以單獨進行垂直方向的調(diào)整，也能同 E工作輥系一起進行集體升降調(diào)整。它的行程通過位移傳感器在操作臺顯示。同時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。前后導輥輥徑比工作輥輥徑大，增強了強度，不僅提高了咬入條件，而且對提高矯正質(zhì)量提供了條件。 輥式矯正機原理 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 的矯直原理就是使軋件在矯直機中經(jīng)過交錯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力。 國內(nèi)外概況和預測 在國外，對于中厚板熱矯直機，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。變輥距的矯直機優(yōu)點在于各矯直輥受力均勻，避免了等輥距矯直機第三輥斷 輥事故的發(fā)生，但其調(diào)整機構(gòu)復雜，不易制造、維護：變輥徑矯直機優(yōu)點在于矯直范圍廣泛 ——厚板用大輥徑，薄板大小輥徑同時矯直，矯直效果明顯，缺點是控制復雜?，F(xiàn)在國外公司新開發(fā)的矯直機是結(jié)合變輥距，變輥徑矯直機的優(yōu)點，把其理論運用在新產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)中，使其均具有鮮明的特點。在國內(nèi)，崔甫教授在矯直機領(lǐng)域進行了深入的理論研究，對矯直機基本參數(shù)，力能參數(shù)的選取進行了優(yōu)化。北京科技大學的鄒家祥教授對矯直工藝進行研究，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、二重在矯直機領(lǐng)域的制造實力相對 較強，其矯直機是等輥距矯直機，主要以九輥矯直機為主；太重、中信重機的矯直機產(chǎn)品主要是引進國外等輥距矯直機的成熟技術(shù)，開發(fā)出十一輥為主的矯直機，應用于國內(nèi)各大鋼廠。 矯正機壓下機構(gòu)的研究內(nèi)容 研究矯正機壓下機構(gòu)首先要確立設(shè)計方案。通過設(shè)計方案設(shè)計計算矯正力矩及電機容量的選擇；壓下螺絲與螺母的設(shè)計及強度校核，軸承的選擇；減速器中齒輪傳動設(shè)計； 遼寧科技大學本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 蝸桿傳動設(shè)計；潤滑方法的選擇；環(huán)保及經(jīng)濟性分析。 遼寧科技大學本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 矯正機壓下方案 實 際生產(chǎn)中存在這樣的問題：同是一臺矯正機，使用不同的壓下規(guī)程，就可以矯出不同質(zhì)量的產(chǎn)品。有時雖矯平了軋件，但調(diào)整方案卻未必合理、經(jīng)濟，有的矯正機調(diào)整時只注意最后一個輥子的調(diào)整，而忽略了其它輥子相應的調(diào)整。從不同的目的出發(fā)，根據(jù)矯正過程的計算分析，矯正機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。 蝸輪 蝸桿 聯(lián)軸器 電動機 減速器 圖 矯直機壓下裝置傳動機構(gòu)簡圖 方案二：采用壓下裝置為兩級蝸桿減速的輥式矯直機。 遼寧科技大學本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 蝸輪 蝸桿 聯(lián)軸器 減速器 電動機 離合器 圖 矯直機壓下裝置傳動機構(gòu)簡圖 評述方案的標準，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。最佳矯正工藝的實質(zhì)就是在保證矯正質(zhì)量的前提下，選用最合理的針對某一種板材規(guī)格的方案，使殘余曲率最小， 2 號、 3 號輥最大矯正力小，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 這種矯正機除第 1 和最后 1 個輥子外，其余各輥的壓下量是相同的，使軋件多次反復劇烈彎曲，形成單值殘余曲率。最后 1 個輥能夠單獨調(diào)整，將此處的單值殘余曲率矯平。第 1 輥適當減小壓下量，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，用以矯正中厚板。 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 壓下裝置的組成 壓下裝置由電機、減速機、壓下螺絲、螺母、聯(lián)軸器等部件組成，由電機通過減速機減速，帶動壓下絲杠轉(zhuǎn)動使活動橫梁沿機架內(nèi)側(cè)的滑板上下移動，液壓墊起安全保護作用，當操作者發(fā)生誤操作或矯正力過大時，矯正過程中發(fā)生卡鋼現(xiàn)象時，用以使活動梁及上輥系快速抬起，工作輥的開口度增大，對設(shè)備起到保護作用，同時油壓傳感器用 遼寧科技大學本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 來檢測矯正過程中矯 正力的大小。壓下絲杠用于承受矯正力、實現(xiàn)輥系的上下移動和前后傾動。平衡液壓缸用以平衡上輥系及活動橫梁的全部重量，消除壓下螺母與絲杠之間的間隙。 前、后導輥位于上部工作輥的入口和出口側(cè)，與上、下工作輥一起進行矯正鋼板，各由一臺交流電機經(jīng)兩臺蝸輪減速機驅(qū)動壓下螺絲可使導輥單獨上下升降調(diào)整，導輥的平衡為彈簧平衡，其壓下行程需由位移傳感器顯示，進行合理控制，導輥在參與