【正文】 226225226221 孔型在軋輥上的配置原則由公式： ()得由 假定按逆軋順序分配各架之間的拉鋼系數(shù)：設(shè)計(jì)算連軋常數(shù)。s1電機(jī)轉(zhuǎn)速869機(jī)架號(hào)891011121314軋制速度/m因坯料長度則： 純軋時(shí)間為：參考同類車間可取間隙時(shí)間軋制節(jié)奏 典型產(chǎn)品的小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算 ： ()式中：—原料重量（噸） —軋鋼機(jī)利用系數(shù)，粗中軋機(jī)K=～；成品軋機(jī)K=～—成品率，—各種損耗，參考同類車間燒損—%切損—%軋廢—%檢查樣品—% =%，取=則典型產(chǎn)品的小時(shí)產(chǎn)量為： 軋鋼機(jī)的平均小時(shí)產(chǎn)量 平均小時(shí)產(chǎn)量是用來考核一個(gè)車間的生產(chǎn)水平和計(jì)算年產(chǎn)量。年產(chǎn)量為： 萬t符合年產(chǎn)32萬噸要求。3. 軋制力矩按軋件作用在軋輥上的壓力來計(jì)算軋制力矩，公式為： ()式中：—軋制力—力臂系數(shù)由文獻(xiàn)[19]，推出回歸式設(shè)回歸直線方程為：在曲線上任取兩點(diǎn)，（，）和（，）代入方程解得： 回歸直線方程為：4. 力能參數(shù)計(jì)算的程序 。7. 電機(jī)功率校核電極能力符合要求。 強(qiáng)度校核1. 輥身強(qiáng)度校核1) 求支反力 ， 非懸臂式軋機(jī) ， 懸臂式軋機(jī)2) 彎曲應(yīng)力(1) 彎曲正應(yīng)力 () ()其中： (2) 彎曲切應(yīng)力 ()式中：—軋制力矩—軋輥橫斷面積(3) 彎曲應(yīng)力 對(duì)于鋼軋輥，合成應(yīng)力按第四強(qiáng)度理論計(jì)算： () 對(duì)于鑄鐵軋輥，合成應(yīng)力按穆爾理論計(jì)算 ()3) 強(qiáng)度校核若 則輥身強(qiáng)度足夠—許用應(yīng)力對(duì)于合金鍛鋼軋輥： 對(duì)于鑄鐵軋輥： 2. 輥徑（或軸徑）強(qiáng)度校核 1) 彎矩計(jì)算輥徑處彎矩：軸徑處彎矩：2) 扭矩計(jì)算 ()3) 合成應(yīng)力由第三強(qiáng)度理論： ()4) 強(qiáng)度校核 若，則輥頸強(qiáng)度足夠3. 軸頭強(qiáng)度校核1) 扭矩計(jì)算 … ()2) 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力抗扭截面模量： () ()3) 強(qiáng)度校核 若 則軸頭強(qiáng)度足夠 第一架軋機(jī)軋輥強(qiáng)度校核舉例1. 支反力NN2. 計(jì)算彎矩1) 輥?zhàn)幼畲髲澗兀?) 輥頸處彎矩3. 計(jì)算各點(diǎn)應(yīng)力1) 輥身處應(yīng)力彎曲應(yīng)力： 彎曲切應(yīng)力： 合成應(yīng)力： 2) 輥頸處應(yīng)力扭矩： 合成應(yīng)力：3) 軸頭處應(yīng)力扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 4. 校核軋輥強(qiáng)度由前述知：輥?zhàn)樱?；輥頸：；輥頭： 所以，該軋輥強(qiáng)度足夠。本設(shè)計(jì)僅對(duì)加熱設(shè)備、切斷設(shè)備、冷卻設(shè)備、起重運(yùn)輸設(shè)備的選擇簡述如下。因此，加熱溫度的確定，應(yīng)與軋機(jī)、軋制速度和控軋控冷要求相結(jié)合。根據(jù)生產(chǎn)鋼種不同，加熱溫度選定為965℃～1150℃一般要求出爐鋼坯斷面溫差小于30℃，頭尾部比中間部分溫度高30℃～50℃2) 氧化與脫碳為保證產(chǎn)品的力學(xué)性能，對(duì)高碳鋼、彈簧鋼等鋼種，應(yīng)防止或盡量減少脫碳，㎜，%。為保證軋件尺寸和組織性能均勻提供了條件。6) 因靠步進(jìn)機(jī)構(gòu)將鋼料送入爐內(nèi)，因此加熱鋼料形狀一般可不受限制，既可加熱方形、長方形抖，也可加熱圓形料和異型科，適應(yīng)性較一般推鋼式連續(xù)加熱爐為寬。[11]。根據(jù)爐型、結(jié)構(gòu)和加熱工藝要求，加熱爐過鋼爐底強(qiáng)度可根據(jù)表21選用。步進(jìn)梁式爐多采用4至8 點(diǎn)多段供熱。整個(gè)爐頂呈平爐頂，在相鄰供熱段間設(shè)“U”吊掛式結(jié)構(gòu)，以便供熱控制段的溫度控制。6 . 節(jié)能措施為提高坯料加熱質(zhì)量和進(jìn)一步降低能耗，保證設(shè)計(jì)的加熱爐爐膛熱效率達(dá)到55 % ～65%，采用了一批先進(jìn)技術(shù)。4) 采用高效換熱器將空氣預(yù)熱至500℃以上，煤氣預(yù)熱至250℃，最大限度地回收余熱。步進(jìn)周期應(yīng)小于最短軋制周期，不大于42s。熱工儀表自動(dòng)控制采用集散型DCS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)雙交叉限幅的燃燒控制[12]。加熱爐加熱儀控制系統(tǒng)主要由一次儀表PLC、MMI（人機(jī)接口）3個(gè)部分構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)爐溫手、自動(dòng)控制，爐壓手、自動(dòng)控制，熱風(fēng)放散手、自動(dòng)控制，空煤氣低壓緊急切斷控制及爐底控制及爐底梁冷卻水出水溫度指示等其它熱工參數(shù)指示等功能。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要十分重視導(dǎo)衛(wèi)裝置的設(shè)計(jì)，在生產(chǎn)中要時(shí)刻注意導(dǎo)衛(wèi)裝置的使用情況，經(jīng)常對(duì)導(dǎo)衛(wèi)裝置進(jìn)行維護(hù)、調(diào)整和更換[13]。 3. 根據(jù)使用部位需要選用合適的材質(zhì)以達(dá)到耐磨損、壽命長、消耗少、成本低的目的。 滾動(dòng)式導(dǎo)衛(wèi)裝置滾動(dòng)導(dǎo)位裝置是高速線材軋機(jī)必不可少的輔助裝置。導(dǎo)板磨損也嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。 剪切設(shè)備1. 1卡斷剪1) 用途：1卡斷剪位于加熱爐出口于1粗軋機(jī)之間于1粗軋機(jī)聯(lián)系在一起，靠粗軋機(jī)拉力將鋼坯剪斷。導(dǎo)輥與軋件之間滾動(dòng)摩擦的性質(zhì)決定了它不容易堵鋼，從而使導(dǎo)位和軋件之間的間隙大大減少，甚至為零。若圓孔型前導(dǎo)板與軋件之間的間隙過大，則易造成橢圓軋件在橢圓孔型中歪扭，而產(chǎn)生軋制廢品。提高制造水平和導(dǎo)衛(wèi)裝置的質(zhì)量，盡可能采用通用件、標(biāo)準(zhǔn)件，減少加工量。不斷地提高導(dǎo)衛(wèi)裝置的設(shè)計(jì)、制造、使用調(diào)整技術(shù)水準(zhǔn)，在線材生產(chǎn)中是十分重要的。導(dǎo)衛(wèi)裝置是在不規(guī)則的受力，高溫與激冷交變熱沖擊，高速下摩擦等極其惡劣的條件下工作的。爐子采用4點(diǎn)供熱，5段爐溫控制，即對(duì)均熱段分為左右兩段單獨(dú)進(jìn)行控制，對(duì)均熱段上部及加熱段下部分段進(jìn)行單獨(dú)控制。電氣傳動(dòng)采用PLC進(jìn)行控制。7. 自動(dòng)控制系統(tǒng)本設(shè)計(jì)中加熱爐采用了斜坡滾輪式步進(jìn)機(jī)械，驅(qū)動(dòng)方式采用全液壓方式。2) 采用新的節(jié)能型燃燒設(shè)備，如國產(chǎn)低NOX調(diào)焰燒嘴以及日本中外爐公司的調(diào)焰燒嘴等，以提高燃燒效率。下加熱采用側(cè)燒嘴，爐膛高度較小。上加熱爐頂采用全平焰燒嘴，溫度場(chǎng)均勻、輻射強(qiáng)度大。5. 爐型曲線和供熱方式爐型曲線隨供熱方式、供熱段數(shù)而變化，并隨供熱段數(shù)的不同，供熱方式的組合有多種變化。4. 加熱爐主要技術(shù)性能參數(shù)1) 加熱爐主要尺寸的確定爐子有效長度和爐子內(nèi)寬，依加熱能力、過鋼爐底強(qiáng)度和坯料長度而定。但這種爐子步進(jìn)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)備重量大，需要消耗一部分耐熱金屬材料，因此造價(jià)高。并使加熱時(shí)間不變，以減少鋼料的氧化和脫硫。2) 步進(jìn)送料，因不發(fā)生拱鋼現(xiàn)象，加熱爐氏度不受推鋼比的限制。1. 鋼坯加熱質(zhì)量的要求1) 加熱溫度加熱溫度加熱爐燃料為高焦?fàn)t混合煤氣，鋼坯加熱溫度一般為1050℃～1150℃，溫軋制時(shí)為950℃～1050℃。因此，加熱爐爐型選擇和裝備水平，應(yīng)與車間規(guī)模和軋線工藝設(shè)備裝備水平相匹配。通常輔助設(shè)備能力可按大于軋機(jī)能力20%考慮；5. 設(shè)備設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，體積小，重量輕，以減少設(shè)備總重量和節(jié)省車間投資。在軋制過程中，軋輥收各種應(yīng)力的影響，當(dāng)超過軋輥安全系數(shù)時(shí)軋輥有可能產(chǎn)生破壞，所以，必須對(duì)軋輥進(jìn)行強(qiáng)度校核。 電機(jī)功率的校核 傳動(dòng)力矩的組成 ()式中：—軋制力矩—摩擦力矩 力能參數(shù)機(jī)架軋制力/10kN軋制力矩/12345678910111213141516171819202122232425262728—空轉(zhuǎn)力矩 —?jiǎng)恿兀话l(fā)生在不均勻轉(zhuǎn)動(dòng)工作的幾種軋機(jī)中，而高速線材軋機(jī)是均勻轉(zhuǎn)動(dòng)的，顧客忽略動(dòng)力矩。軋制過程中每一道次上軋件的溫度變化為，它可以分解為幾部分，如下公式： ()式中：— 道次軋件溫度變化—由塑性變形功轉(zhuǎn)變的溫升—軋件與軋輥間相互摩擦產(chǎn)生的溫升—軋件向周圍輻射產(chǎn)生的溫降—軋件在機(jī)架間運(yùn)行是空氣對(duì)流引起的溫降—冷卻水引起的軋件溫降—軋輥熱傳導(dǎo)引起的軋件溫降為便于計(jì)算，對(duì)以下模型進(jìn)行一下簡化：軋件和軋輥之間的磨擦產(chǎn)生的溫升很小，故可以忽略。公式如下： ()式中：—不同品種的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%） —標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品小時(shí)產(chǎn)量 —不同品種的勞動(dòng)換算系數(shù) 數(shù)值見下表 數(shù)值規(guī)格(mm) 車間年產(chǎn)量計(jì)算 工作制度、工作小時(shí)數(shù)的確定本車間設(shè)計(jì)采用三班連續(xù)工作制度，節(jié)假日休息。s1電機(jī)轉(zhuǎn)速機(jī)架號(hào)22232425262728軋制速度/m所以可看出此孔型系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理。 確定軋輥的平均工作直徑及機(jī)架的連軋常數(shù) 軋輥的平均工作直徑1. 粗中軋機(jī)（1～12軋機(jī)）工作輥徑的確定 箱形孔： () () ()式中：—軋輥工作直徑 —輥環(huán)直徑 —孔型高度。以便能多安排孔型數(shù)目。成品孔應(yīng)盡可能多配，成品前孔和再前孔根據(jù)條件和可能也應(yīng)多配一些。邊輥環(huán)寬度中小型軋機(jī)取 50～100㎜ 孔型在軋輥上的配置孔型在軋輥上的配置包括：垂直方向上的配置和輥身長度方向上的配置。1) 輥環(huán)強(qiáng)度取決于軋輥材質(zhì)、軋槽深度和輥環(huán)根部的圓角半徑大小。3. 根據(jù)各孔型的磨損程度及其對(duì)質(zhì)量的影響，每一道備用孔型的數(shù)量在軋輥上應(yīng)有所不同。 孔型參數(shù)機(jī)架孔型形狀孔型高度（㎜）孔型寬 度（㎜）外圓角半徑（㎜）擴(kuò)張角半徑（㎜）圓弧半徑（㎜）輥縫（㎜）延伸率壓下量（㎜）1平箱11015718402立箱10718503橢圓4圓45橢圓6圓4637橢圓8圓49橢圓10圓411橢圓12圓413橢圓1014圓415橢圓16圓417橢圓（續(xù)）機(jī)架孔型形狀孔型高度（㎜）孔型寬 度（㎜）外圓角半徑（㎜）擴(kuò)張角半徑（㎜）圓弧半徑（㎜）輥縫（㎜）延伸率壓下量（㎜）18圓419橢圓20圓4821橢圓22圓423橢圓324圓425橢圓26圓427橢圓228圓4 孔型在軋輥上的配置在孔型系統(tǒng)及各孔型的尺寸確定后，還要合理地將孔型分配和布置到各機(jī)架的軋輥上去。4) 必要時(shí)可在延伸孔型中獲得圓斷面成品，從而減少換輥[3]。箱形孔型道次延伸系數(shù)一般為1. 20 ～ 。 孔型系統(tǒng)的選取 粗軋機(jī)孔型系統(tǒng)的選取1. 1 軋機(jī)的孔型為平箱，2 軋機(jī)的孔型為立箱。第5章 孔型設(shè)計(jì)第5章 孔型設(shè)計(jì) 孔型設(shè)計(jì)的內(nèi)容孔型設(shè)計(jì)是型鋼生產(chǎn)的工具設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了許多不同型式的高速機(jī)組，并各具特點(diǎn)，其中摩根高速無扭機(jī)組的優(yōu)勢(shì)更多一些，應(yīng)用也更廣泛些。從高速軋機(jī)的誕生與發(fā)展看，不論那一種型式的軋機(jī)都追求實(shí)現(xiàn)高