【正文】 于四輥軋機(jī)一般是工作輥傳動，因此，對支撐輥只需計(jì)算輥身中部和輥頸斷面的彎曲應(yīng)力。注：本設(shè)計(jì)支撐輥為合金鍛鋼，可見支撐輥的彎曲應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于該許用應(yīng)力，故滿足要求。 工作輥與支撐輥間的接觸應(yīng)力四輥軋機(jī)支撐輥和工作輥之間承載時(shí)有很大的接觸應(yīng)力，在軋輥設(shè)計(jì)及使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行校核計(jì)算。H．赫茨（Hertz）理論認(rèn)為：兩個(gè)圓柱體在接觸區(qū)內(nèi)產(chǎn)生局部的彈性壓扁，存在呈半橢圓形分布的壓應(yīng)力（圖6）。 工作輥強(qiáng)度校核由于有支撐輥受彎曲力矩，故工作輥可知考慮扭轉(zhuǎn)力矩，即僅計(jì)算傳動端得扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。在輥頸的11斷面和22斷面上的彎曲應(yīng)力均應(yīng)滿足強(qiáng)度條件，即 ………………………………(19)…………………………(20)式中：——總軋制壓力；、——11和22斷面的直徑；、——11和22斷面至支反力P/2處的距離；——許用彎曲應(yīng)力。即 式中： ——超過基本轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速； 軋輥強(qiáng)度校核 支撐輥強(qiáng)度校核四輥軋機(jī)由于有支撐輥，給軋輥計(jì)算帶來了新的特點(diǎn)。故有，；所以得到空轉(zhuǎn)力矩： 電機(jī)軸上的總傳動力矩的確定由于采用穩(wěn)定速度咬入，即咬鋼后并不加速，故計(jì)算傳動力矩時(shí)忽略電機(jī)軸上的動力矩。C——機(jī)座剛度系數(shù)，即線性段的斜率；按經(jīng)驗(yàn)設(shè)定各機(jī)架的輥縫值（生產(chǎn)時(shí)再由液壓壓下裝置和彎輥裝置對輥縫進(jìn)行自動控制）如下：表16 各機(jī)架的輥縫值沒有這個(gè)道次12345P /kN10219125281188411306h /mmS0 /mm 主電動機(jī)傳動軋輥所需力矩的計(jì)算 軋制力矩的計(jì)算軋制力矩可以根據(jù)下面的公式進(jìn)行計(jì)算： ………………………………………（10）其中，為力臂系數(shù)，冷軋時(shí)。(凸形、凹形或圓柱形)。軋件與工作輥之間、工作輥與支承輥之間均產(chǎn)生彈性壓扁。 軋制力 軋制力的計(jì)算本設(shè)計(jì)采用斯通公式計(jì)算冷軋平均單位壓力： ………………………………（8）…………………………….………（9）——對應(yīng)于冷軋平均總壓下率的平均屈服應(yīng)力，平均總壓下率為，、分別為入口和出口的冷軋總壓下率；——平均單位張力；——軋制時(shí)的摩擦系數(shù)；——該道帶鋼在變形區(qū)的平均厚度；——考慮彈性壓扁后的變形區(qū)長度。當(dāng)連軋機(jī)組末架軋制速度確定后，根據(jù)連軋條件——秒流量相等的原則，根據(jù)各架軋出厚度和前滑求出各架軋制速度（帶鋼的寬展和前、后滑忽略不計(jì)）。由于冷軋只有加工硬化，沒有再結(jié)晶。本設(shè)計(jì)選擇如下：1500mm的帶鋼卷，鋼種為低碳鋼，軋輥直徑為1790mm500mm2，1790mm400mm2，1790mm320mm1；最大允許軋制力為20MN，卷取機(jī)卷取張力為30Mpa（）；主電機(jī)額定功率為4250KW5，主電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩取180KNm。注：CVC軋機(jī)的缺點(diǎn)是輥型復(fù)雜，磨削難度大，適用軋制較寬產(chǎn)品。這種軋機(jī)的特點(diǎn)是采用了特殊的S型軋輥，上下輥形狀相同，但左右倒向配置，并可按相反方向同時(shí)作軸向移動。 冷軋機(jī)組的選擇現(xiàn)在大批量的低碳與結(jié)構(gòu)冷軋帶鋼和鍍涂加工用鋼都是由四輥式冷連軋機(jī)生產(chǎn)的，軋制厚度較大時(shí)采用四機(jī)架連軋軋制，厚度較薄時(shí)采用五機(jī)架或六機(jī)架連軋機(jī)?！?76。CVC軋機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)：板凸度控制能力強(qiáng)，軋機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，易改造，能實(shí)現(xiàn)自由軋制，操作方便，投資較少，軋輥輥面利用率高。HC軋機(jī)設(shè)有液壓彎輥裝置，配合中間輥橫向移動就擴(kuò)大了板形調(diào)節(jié)能力。 HC軋機(jī)（High Crown Control Mill）HC軋機(jī)為高性能板形控制軋機(jī)的簡稱，是日立公司研制的一種新型六輥軋機(jī)，它是在普通四輥軋機(jī)的基礎(chǔ)上增加兩個(gè)可軸向移動的中間輥其出發(fā)點(diǎn)是為了改善或消除四輥軋機(jī)中工作輥和支撐輥之間有害的接觸部分。此夾送輥在通常情況下并不與帶鋼相接觸，當(dāng)焊縫走近時(shí)，夾送輥即加速至帶鋼速度及時(shí)夾住帶鋼，一旦張力建立后再行松開。在焊卷期間，為保證軋機(jī)仍能按原速軋制，配備有專門的帶鋼活套倉，能儲存300 m以上的帶鋼，可在連軋機(jī)維持正常入口的速度前提下允許活套倉入口端帶鋼停留150 s。 常規(guī)連續(xù)軋機(jī)目前廣泛采用的是五機(jī)架冷連軋機(jī)，操作方法有常規(guī)冷連軋和全連續(xù)式冷軋兩種。近來發(fā)展了2030mm的五機(jī)架冷連軋機(jī)，這種新式軋機(jī)主要用來生產(chǎn)各種規(guī)格的薄板，它既包括了四機(jī)架連軋機(jī)的所有生產(chǎn)品種，包括了六機(jī)架冷連軋機(jī)的品種。啤酒罐、 m以下的薄鍍錫板就是二次冷軋產(chǎn)品。冷連軋機(jī)的裝備水平也在不斷提高，發(fā)展到現(xiàn)常規(guī)冷連軋機(jī)有一臺拆卷機(jī)、一臺卷取機(jī)和一臺助卷器，這是最早的一種形式。,自動化的實(shí)現(xiàn),有助于改善勞動條件。一臺平整機(jī)來適當(dāng)?shù)馗纳茙т摫砻鏍顩r、平直度和機(jī)械性能。其結(jié)果是擠干輥處沒有了高的液體壓力，從而擠干輥的密封可大大簡化，維修量可大幅度地減少。，在任何狀態(tài)下整個(gè)酸槽能快速排空。每個(gè)酸洗槽都分成幾個(gè)紊流單元，利用帶鋼的速度帶起紊流并確保從酸槽入口到出口的酸洗均勻性。帶鋼穿過矯平機(jī)到達(dá)切頭尾處進(jìn)行頭部準(zhǔn)備。，實(shí)際上當(dāng)一條開卷線上的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，使用另一條開卷線即使速度降慢也能繼續(xù)生產(chǎn)。鋼卷在生產(chǎn)線入口側(cè)裝載到步進(jìn)梁上。出口段活套設(shè)計(jì)成可以配置1臺卷取機(jī)的活套能力，并預(yù)留出增上連軋機(jī)組而增大出口活套儲存能力的空間。,進(jìn)行最優(yōu)化控制。紊流式酸洗工藝,由于酸洗槽結(jié)構(gòu)的改進(jìn),增加酸液循環(huán)次數(shù),分槽濃度控制,所以酸洗溫度穩(wěn)定,酸液與帶鋼表面氧化鐵皮間的化學(xué)反應(yīng)速度快且穩(wěn)定,從而提高了酸洗速度,縮短了酸洗時(shí)間(比常規(guī)淺槽酸洗縮短25% ,酸耗降低60% ) ,提高了酸洗質(zhì)量。帶鋼在塔內(nèi)由下而上，然后再由上而下運(yùn)行一個(gè)來回，或幾個(gè)來回，形成所謂的單套或多套連續(xù)塔式酸洗。在20世紀(jì)60年代以前,帶鋼酸洗主要采用硫酸酸洗方式。要正確處理長遠(yuǎn)與當(dāng)前、局部與整體的關(guān)系。汽車制造、拖拉機(jī)制造、電氣產(chǎn)品、機(jī)車車輛、造船、航空及火箭、精密儀表、民用建筑、工業(yè)廠房、家用電器、食品罐頭以及一些耐久制品都需要大量的冷軋板帶。這樣的表面質(zhì)量熱軋是無法滿足的。但實(shí)踐證明，不但溫度不均，還無法解決高速薄帶鋼在輥道上漂浮問題，因而從產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性來說這是不可行的。唐山本地的開灤煤礦，為其提供充足的煤燃料。所以世界上有三百多套鍍錫機(jī)組年生產(chǎn)1200多萬t的鍍錫板，其中60%用干罐頭工業(yè)，30％用于工業(yè)包裝材料，如化工油漆、油類、醫(yī)藥等包裝材料。而且鍍錫板的錫層無毒無味，并能防止鐵大量溶到包裝的食物中去。汽車制造、拖拉機(jī)制造、電氣產(chǎn)品、機(jī)車車輛、造船、航空及火箭、精密儀表、民用建筑、工業(yè)廠房、家用電器、食品罐頭以及一些耐久制品都需要大量的冷軋板帶。冷軋板帶(含涂鍍層板帶)表面美觀，加工性能好，是應(yīng)用最廣的鋼材品種，它的生產(chǎn)是鋼鐵工業(yè)各工序中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，其產(chǎn)量和質(zhì)量水平反映了一個(gè)國家鋼鐵工業(yè)的強(qiáng)弱。冷軋能使金屬內(nèi)部晶粒破碎并均勻化，附加一定的熱處理工藝，便能得到良好的性能。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括選擇軋鋼機(jī)形式、確定布置形式、根據(jù)典型品種（）進(jìn)行壓下規(guī)程設(shè)計(jì)和有關(guān)計(jì)算（力能參數(shù)計(jì)算、軋輥強(qiáng)度驗(yàn)算和電機(jī)能力驗(yàn)算等）。設(shè)計(jì)中注意對冷軋薄板板形控制的了解并分析了各種板形控制方法和軋機(jī)的選擇。說明書要求按照章節(jié)撰寫，圖文并茂，對工藝制度要求有分析和計(jì)算。選擇坯料、制定產(chǎn)品大綱，選擇軋鋼機(jī)形式、設(shè)計(jì)壓下規(guī)程，完成力能參數(shù)計(jì)算，驗(yàn)算軋輥強(qiáng)度，計(jì)算產(chǎn)量。成果形式選用了酸連軋生產(chǎn)線，鍍鋅，彩涂等深加工。存在主要問題在完成設(shè)計(jì)的過程中，缺乏對冷連軋車間實(shí)際生產(chǎn)過程的現(xiàn)場工藝環(huán)節(jié)和軋鋼設(shè)備的深入了解，在某些問題的處理上就難免地過于理論性。本設(shè)計(jì)力圖設(shè)計(jì)出能生產(chǎn)高檔家電板和汽車板的冷軋薄板廠，所采用的設(shè)備都是經(jīng)參考相關(guān)資料對比后選取的最佳設(shè)備，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的順利進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、環(huán)保的目標(biāo)。冷軋薄板產(chǎn)品本身具有光潔的表面，精確的厚度、寬度允差，高的強(qiáng)度極限、疲勞極限和沖擊韌性、良好的焊接、冷彎性能、低廉的價(jià)格等特點(diǎn)，應(yīng)用面極為廣泛。冷軋出來的薄板會根據(jù)客戶的要求和成品的適用范圍，還可以進(jìn)行鍍鋅、鍍錫、彩涂等進(jìn)一步的深加工。從50年代末到80年代初近25年時(shí)間里，而汽車卻增長了4倍。鍍錫板制罐與玻璃、塑料容器相比，具有不怕碰撞和擠壓的特點(diǎn)?，F(xiàn)代經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對鋼材的需求大大增加，全球鋼鐵產(chǎn)量大幅提高，產(chǎn)量超過了10億噸。同時(shí)，為了優(yōu)化河北省鋼鐵的資源配置，有必要在唐山建設(shè)冷軋薄板廠從而帶動整個(gè)地區(qū)的鋼鐵競爭力。，也不能完全避免由氧化鐵皮造成的表面質(zhì)量不良。通過一定的冷軋變形程度與冷軋后的熱處理恰當(dāng)?shù)呐浜?，可以在比較寬的范圍內(nèi)滿足用戶的要求。冷軋產(chǎn)品分為冷軋板卷，熱鍍鋅板卷，彩涂板卷三大類產(chǎn)品。、對內(nèi)搞活的經(jīng)濟(jì)形勢，力爭做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化。 半連續(xù)式酸洗機(jī)組半連續(xù)式酸洗機(jī)組也稱推拉式酸洗機(jī)組 。酸洗段有單套塔，雙套塔和多套塔等形式。,提高了機(jī)組效率。 酸洗機(jī)組的選型 酸洗機(jī)組形式的選擇，要根據(jù)具體的條件來確定。在這種概念下，可在低的操作和維修費(fèi)的同時(shí)取得優(yōu)化的公差。在鞍架輥后有兩個(gè)測量站，測量鋼卷的寬度和外徑是為了自動地將鋼卷裝到開卷機(jī)上，并在開卷機(jī)上和鞍架輥上對中鋼卷。處理器的配置方案就不這么靈活，在穿帶和剪切階段出現(xiàn)任何故障就表示入口循環(huán)時(shí)間的增加。焊接循環(huán)期間在切頭尾處切除剛剛完了的鋼卷的尾部。高速Turboflo酸洗系統(tǒng)具有下列優(yōu)點(diǎn)：174。該漂洗段由下列部分組成：最后一個(gè)酸洗槽和漂洗段間的一個(gè)預(yù)漂洗單元和5段式梯流漂洗槽1）漂洗在漂洗水梯流流量達(dá)到700升/。因此，軋鋼車間主要設(shè)備選擇就是指軋機(jī)的選擇。 軋機(jī)的布置形式酸洗卷取完畢后送往冷軋機(jī)組，軋制方式有單機(jī)座可逆式軋制和4～6機(jī)座串列式連軋。 。為了防止帶鋼跑偏或及時(shí)糾正板形不良等缺陷，并防止斷帶勒輥等操作事故，“穿帶”軋制速度必須很低，“拋尾”階段與此類似。在活套儲料倉入口與出口處裝有焊縫檢測器，若在焊縫前后有厚度變化，該檢測器給計(jì)算機(jī)發(fā)出信號，以便對軋機(jī)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。輥徑越小，變形量越大。軋機(jī)工作時(shí)可以通過調(diào)節(jié)中間輥的橫向移動量來改變軋輥的接觸長度，既改變壓力分布規(guī)律，以此消除軋制力變化對橫向厚度差的影響。 CVC(Continuously Variable Crown)軋機(jī) CVC軋機(jī)是SMS公司在HCW軋機(jī)的基礎(chǔ)上于1982年研制成功的。此外隨著軋輥竄動，熱輥型及磨損輥型亦將竄動。PC軋機(jī)的缺點(diǎn)：軋機(jī)結(jié)構(gòu)略復(fù)雜，軸向力大（達(dá)到軋制力的8%～10%）將使軸承壽命縮短，使維護(hù)工作量加大，并增加了軋制力的測量的滯后性。因此五機(jī)架連軋機(jī)是一種應(yīng)用最為廣泛的連軋機(jī)，在各中全連續(xù)冷軋生產(chǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。從CVC系統(tǒng)原理可知，隨CVC上輥和下輥移動方向和距離的不同，軋輥的有效凸度也會發(fā)生變化。4 冷軋參數(shù)設(shè)計(jì)及校核 壓下規(guī)程設(shè)計(jì)壓下規(guī)程的主要內(nèi)容包括：原料卷尺寸選擇；各軋機(jī)壓下量分配及速度制度選擇；軋機(jī)機(jī)組壓下量分配及速度制度確定；各道力能參數(shù)計(jì)算及設(shè)備能力校核。表6 冷軋時(shí)f值與軋制速度的關(guān)系潤滑劑軋制速度m/s3以下10以下20以下大于20乳化液～——礦物油～～棕櫚油冷軋鋼板時(shí)咬入角一般為4176。表10 各道張力道次后張力/MPa前張力/MPaF11109F2120110F3150140F4220150F540200 軋制速度的確定制定軋機(jī)速度制度包括：確定末架的穿帶速度和最大軋制速度；計(jì)算各架速度及調(diào)速范圍；選擇加減速度以及帶鋼過焊縫時(shí)的速度等。表13 各機(jī)架的軋制參數(shù)機(jī)架號F1F2F3F4F5速度m/s軋輥轉(zhuǎn)速r/min1942655137701174減速比i加減速度的選擇近代帶鋼冷連軋機(jī)精軋一般采用一級加速和一級減速軋制方式，即帶鋼在連軋機(jī)以恒速運(yùn)轉(zhuǎn)下進(jìn)行穿帶，并在卷取機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定卷取后開始進(jìn)行加速，直至軋機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定軋制階段最大轉(zhuǎn)速時(shí)加速結(jié)束。 計(jì)算空載輥縫由于軋機(jī)的彈跳，使軋出的鋼板厚度h等于原來的空載輥縫再加上彈跳，或者說：原來空載輥縫等于軋出鋼厚減去彈跳。由于加熱和冷卻的條件沿輥身長度是不一致的，在各種綜合因素的影響下，軋輥中部比端部的熱膨脹大，從而使軋輥產(chǎn)生熱凸度，影響輥縫的形狀。對這種軋件邊部局部變薄的影響通常在輥型設(shè)計(jì)時(shí)不予考慮。它同帶鋼的壓下量及帶鋼本身的厚度為同一數(shù)量級，在后幾個(gè)機(jī)架里，甚至比帶鋼厚度還要大一些。；故有，；；；；。本設(shè)計(jì)采用全連續(xù)軋制，只需計(jì)算每個(gè)道次之間的時(shí)間，假設(shè)每架軋機(jī)間距為5m，于是有：繪制一個(gè)軋制周期內(nèi)第五架軋機(jī)的電機(jī)負(fù)荷圖如下（不考慮不同的軋制速度對軋制力矩的影響）：升速穩(wěn)定軋制過焊縫拋尾降速t(s)由于帶鋼卷重為25噸，假設(shè)在軋制過程中金屬損失為4％，根據(jù)體積不變，可以求得最后成品帶卷的長度：再根據(jù)體積不變原理，可以求得：各段的純軋時(shí)間為：純軋時(shí)間總和為=+++208+=各段的間隙時(shí)間=+++=計(jì)算等效力矩為軋機(jī)工作時(shí)電動機(jī)的負(fù)荷是間斷式的不均勻負(fù)荷，而電動機(jī)的額定力矩是指電動機(jī)在此負(fù)荷下長期工作，其溫升在允許的范圍內(nèi)的力矩。顯然，支撐輥的抗彎斷面系數(shù)較工作輥大得多，即支撐輥有很大的剛性。軋輥輥頸尺寸和輥頸長度可以通過下式確定：，；取。工作輥與支撐輥連心線與垂直線夾角為： θ=arcsin[e/(R1+R2)] ……………………………………………(26)其中 e——工作輥相對于支撐輥的偏心距一般e=5～10mm取e=5mm；R1——工作輥半徑；R2——支