【正文】 輥軋機由于有支撐輥，給軋輥計算帶來了新的特點。因而有，.表11 各機架軋制力矩機架號F1F2F3F4F5軋制力矩/10539498875910255615524122 附加摩擦力矩的計算組成附加摩擦力矩的基本數(shù)值有兩大項，一為軋輥軸承中的摩擦力矩，另一項為傳動機構(gòu)中的摩擦力矩，下面分別論述。決定輥縫形狀的不是彈性壓扁的絕對值，而是壓扁值沿輥身長度方向的分布狀況。第一道次：壓下量Δh=，冷軋壓下率為24％。表6 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速度制度包括：確定末架的穿帶速度和最大軋制速度；計算各架速度及調(diào)速范圍；選擇加減速度以及帶鋼過焊縫時的速度等。四輥CVC軋輥的軸向抽動將直接改變輥縫的幾何形狀(圖1)。軋輥竄動也使設(shè)備復(fù)雜。這種軋機連續(xù)的調(diào)整稱為“動態(tài)變規(guī)格調(diào)整”，它只有借助計算機等控制手段才能實現(xiàn)。它是1961年以后出現(xiàn)的高速軋機。這種軋機在40年代及40年代以前建得較多，輥身長度為1370—1800 rnm的占多數(shù)，也有—些是2030mm以上的寬板軋機。軋機選擇的是否合理對車間生產(chǎn)具有非常重要的影響。同時，隨著人民生活水平及物質(zhì)需求的提高，鋼材市場的需求結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，特別是冷軋和鍍涂層深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)能力、品種質(zhì)量與市場需求差距甚大，矛盾突出。 11 潤滑劑的選取 12 張力確定 12 軋制速度的確定 12 軋制力 14 軋制力的計算 14 計算空載輥縫 20 主電動機傳動軋輥所需力矩的計算 22 軋制力矩的計算 22 附加摩擦力矩的計算 22 空轉(zhuǎn)力矩的確定 24 電機軸上的總傳動力矩的確定 25 電機能力驗算 25 軋輥強度校核 28 支撐輥強度校核 28 工作輥強度校核 30 工作輥與支撐輥間的接觸應(yīng)力 324 軋制圖表和年產(chǎn)量計算 36 軋鋼機工作圖表 36 研究軋制工作圖表的意義 36 軋制圖表的基本形式及其特征 36 軋機年產(chǎn)量計算 37 軋鋼機小時產(chǎn)量 37 軋機平均小時產(chǎn)量 40 軋鋼車間年產(chǎn)量計算 40 提高軋鋼機產(chǎn)量的途徑 415 輔助設(shè)備 42 開卷機 42 連續(xù)酸洗機組 42 酸洗機組選型 42 酸洗液的選取 43 44 44 44 45 45 剪切機 45 45 剪切機的選擇 46 張力矯正機 47 張力矯正機的類型 47 47 48 運輸機 48 48 48 49 49 49 彩涂生產(chǎn)線 516 PC軋機與CVC軋機的比較與替換 53 PC軋機與CVC軋機的比較 53 PC軋機與CVC軋機結(jié)構(gòu)示意圖 557 厚度控制 58 58 59 60 618 金屬及其它消耗 63 金屬消耗 63 其它消耗 63 63 64 軋輥消耗 64 水的消耗 65 蒸汽消耗 65 氧氣消耗 65 壓縮空氣消耗 65 潤滑油消耗 659 車間平面布置 66 軋鋼車間平面布置 66 金屬流程線的確定 66 設(shè)備間距的確定 67 倉庫面積的確定 67 原料倉庫面積計算 68 成品倉庫面積確定 68參考文獻(xiàn) 69致 謝 7071河北聯(lián)合大學(xué)　　畢業(yè)設(shè)計引言引 言由于冷軋薄板產(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、低廉的價格等特點，應(yīng)用面極為廣泛。 制定產(chǎn)品大綱本設(shè)計任務(wù)是年產(chǎn)70萬噸能生產(chǎn)高檔家電板和汽車板的冷軋薄板廠，以多規(guī)格，多品種，高性能的產(chǎn)品特點來適應(yīng)變化的市場需求。60年代以后在美國為了與理科材料向容器部門的滲入相抗衡，開始生產(chǎn)二次軋制的薄板。自1971年日本新日鐵名古屋三廠建了第八套六機架冷連軋機后，迄今，再沒有其他廠家新建這種軋機 。夾送輥的用途是當(dāng)帶鋼一旦被切斷，而尚未來得及進(jìn)入第2張力卷筒重新建立張力之前，維持第五機架一定的前張力。PC軋機比單輥交叉所承受的軸向力要小，在PC軋機結(jié)構(gòu)上設(shè)計有能夠承受軸向力的止推裝置來克服軸向力，止推裝置安裝在工作輥操作側(cè)軸端。CVC軋機的主要優(yōu)點：。本次設(shè)計依據(jù)設(shè)備、產(chǎn)品及參考同類車間設(shè)定：第五機架的軋制速度為20m/s。軋機輥縫設(shè)計最主要的任務(wù)是盡可能地準(zhǔn)確地確定各機架的空載輥縫值S。工作輥與支承輥之間，由于其接觸長度大于軋件與工作輥的接觸長度，因而其壓力分布是不均勻的。該力矩是指減速機做，齒輪機座中的摩擦力矩。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。工作輥與支撐輥連心線與垂直線夾角為： θ=arcsin[e/(R1+R2)] ……………………………………………(21)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——支撐輥半徑。圖6 工作輥與支撐輥接觸區(qū)主要應(yīng)力的大小及分布在輥間接觸區(qū)中，除了需校核最大正應(yīng)力外，對于軋輥體內(nèi)的最大切應(yīng)力也應(yīng)進(jìn)行校核。而在軋制圖表中所標(biāo)明的純軋時間、間隙時間、軋制節(jié)奏時間和軋制總延續(xù)時間被稱之為四個特征時間。軋鋼機實際小時產(chǎn)量用下式計算：式中：—成品率（%），注：本設(shè)計取 —稱為軋鋼機利用系數(shù)，值的大小很難進(jìn)行理論上的計算，實際進(jìn)行軋鋼車間設(shè)計時對不同的軋機推薦使用如下數(shù)值：開坯機：成品軋機：注：本設(shè)計取以單位原料卷為研究對象來進(jìn)行對軋制時間的計算原料尺寸：原料外徑＝1950mm，內(nèi)徑＝610mm，寬度＝1500mm，有效的被軋制的帶鋼的體積為＝（195026102）1500/(4109)=，由體積相等，原料的長度為＝/(1000)=，經(jīng)切頭切尾后有＝＝792m，由秒流量相等和忽略板寬變化，得成品長度為＝792/＝3960m。開卷設(shè)備按其用途可分為開卷和預(yù)開卷兩種形式。半連續(xù)酸洗機組：酸洗設(shè)備簡單，大大的縮短了機組的長度，減少了占地面積，提高了機組的生產(chǎn)率并簡化了操作，同時生產(chǎn)的帶鋼品種也較多。飛剪用于剪切帶倒鋼的頭部、尾部或定尺剪切，也可用于分卷和切取試樣。上切式剪切機常單獨使用或用于獨立的機組之中。剪切次數(shù)多，則剪切面整個長度較為光滑，而且斷面與板帶表面成直角。連續(xù)張力矯正機最先用于矯正鋁帶，目前大多仍用于矯正鋁帶。鏈?zhǔn)竭\輸機是常用的帶卷運輸機械。主要用于含碳量較高的碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼等以及在冷軋前對熱軋板卷進(jìn)行不完全退火。3) 沒有粘結(jié)和砂粒壓入缺陷，鋼材收得率高，且平整效率高、質(zhì)量好。由于是平板涂層，所以其薄膜厚度和硬度均勻，無論是一批中或各批之間的質(zhì)量相差都很小。另外，影響涂層厚度的因素是涂層速度和涂料的粘度。2. CVC技術(shù)CVC技術(shù)是SMS公司開發(fā)的，通過工作輥軸向移動可獲得輥縫正負(fù)凸度的變化，從而實現(xiàn)對帶鋼凸度的控制。 PC軋機的特點是凸度控制范圍與交叉角θ的平方成正比，交叉角為0～176。涂料輥是襯軟橡膠的鋼輥，浸漆輥和調(diào)節(jié)輥是鍍鉻鋼輥。由于不要烘干，所以可節(jié)約大量能源。其主要性能是：生產(chǎn)能力83000噸/月；～；帶寬600～1600mm；作業(yè)線長度：入口段，540m/min、中心段400m/min、傳送段560m/min；作業(yè)線長度：合計276m、爐子l20m；投產(chǎn)日期1984年2月。第二，改善組織結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生所需要的晶粒大小和取向。鍍鋅機組所采用的矯直機為拉彎矯正機。張力矯正機普遍采用液壓缸拉伸，當(dāng)矯正不同規(guī)格的板材時由液壓系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整而獲得所需要的不同張力。按圓盤剪的傳動方式又有拉剪和動力剪之分。在現(xiàn)代化連軋板帶車間里，愈來愈多地采用液壓傳動的剪切機。脹縮式卷筒應(yīng)用廣泛，種類也比較多，可分為： ，弓形板式卷筒又可分為軸向缸斜楔脹縮式（開式）和徑向缸直接脹縮式（閉式）兩種。不同直徑的卷筒，其結(jié)構(gòu)與安裝部分尺寸完全相同，因而可以實現(xiàn)互換，并且結(jié)構(gòu)簡單，更換方便。本設(shè)計取將前面的數(shù)據(jù)代入上式計算得軋鋼機的年產(chǎn)量為： 注：年產(chǎn)量滿足要求！ 提高軋鋼機產(chǎn)量的途徑 不斷強化軋制過程，充分發(fā)揮和合理使用現(xiàn)有設(shè)備能力，不斷提高軋機生產(chǎn)水平，從分析影響軋機產(chǎn)量的因素可知，提高軋鋼機生產(chǎn)能力的主要途徑是： ，選擇合適的坯料斷面尺寸； ，縮短軋制節(jié)奏時間。 軋鋼機小時產(chǎn)量軋機小時產(chǎn)量計算軋鋼機單位時間內(nèi)的產(chǎn)量稱為軋鋼機的生產(chǎn)率。通過對這些關(guān)系的研究與分析可以清楚地看到：軋件在軋制過程中所用的軋制時間、各道次之間的間隙時間、軋制一根鋼機組所需要的總的延續(xù)時間和軋制過程小軋件交叉軋制的情況、軋件在任一時間所處的位置等等。其對應(yīng)的許用接觸應(yīng)力分別為；[]=2400MPa；[τ]=730MPa。其他道次的校核得到的結(jié)果也均滿足要求。如果此時力矩圖形為梯形，如圖31所示，則等效力矩為： ………………………(13)式中：——轉(zhuǎn)速未超過基本轉(zhuǎn)速時的力矩；——轉(zhuǎn)速超過基本轉(zhuǎn)速時乘以修正系數(shù)后的力矩。C——機座剛度系數(shù)，即線性段的斜率；按經(jīng)驗設(shè)定各機架的輥縫值（生產(chǎn)時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10 各機架的輥縫值道次12345P /kN113391161611977106627935H /mmS0 /mm 主電動機傳動軋輥所需力矩的計算 軋制力矩的計算軋制力矩可以根據(jù)下面的公式進(jìn)行計算： …………………………………………（5）其中。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 軋制力的計算本設(shè)計采用斯通公式計算冷軋平均單位壓力： ………………………………（3）……………………………………（4）——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。在潔凈軟化依據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗取各機架間張力見表7。這種軋機的特點是采用了特殊的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作軸向移動。此外隨著軋輥竄動，熱輥型及磨損輥型亦將竄動。軋機工作時可以通過調(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。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，該檢測器給計算機發(fā)出信號，以便對軋機進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。因此，軋鋼車間主要設(shè)備選擇就是指軋機的選擇。出于這些工業(yè)的發(fā)展，對薄板質(zhì)量要求越來越高，產(chǎn)量要求越來越大，對冷軋板帶生產(chǎn)提出了更高的要求，故冷軋薄板、帶鋼的產(chǎn)量增長很快。特別是隨著現(xiàn)代化工業(yè)的飛躍發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，冷軋薄板在汽車制造、電子儀表、輕工、機電、農(nóng)機、建筑、航空和國防等工業(yè)部門，更是占有極其重要的地位。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。,自動化的實現(xiàn),有助于改善勞動條件。啤酒罐、飲料罐使用的0．17m m以下的薄鍍錫板就是二次冷軋產(chǎn)品。 常規(guī)連續(xù)軋機目前廣泛采用的是五機架冷連軋機，操作方法有常規(guī)冷連軋和全連續(xù)式冷軋兩種。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，夾送輥即加速至帶鋼速度及時夾住帶鋼，一旦張力建立后再行松開。HC軋機設(shè)有液壓彎輥裝置，配合中間輥橫向移動就擴大了板形調(diào)節(jié)能力?！?。調(diào)整CVC輥型參數(shù)可直接改變調(diào)節(jié)區(qū)域和調(diào)節(jié)幅度； ，但壓力分布有些變化。 注：。影響輥縫形狀的因素。這就使輥與輥之間彈性壓扁沿輥身長度方向也不是均勻分布的。此傳動系統(tǒng)的附加摩擦力局根據(jù)傳動效率按下式計算： ………………………………（7） 式中： ——換算到主電動機軸上的傳動機構(gòu)的摩擦力矩；——傳動比。因此，軋制時的彎曲力矩絕大部分由支撐輥承擔(dān)。支撐輥與工作輥的反力Ps的作用線與工作輥和支撐輥連心線間的夾角： γ=arcsin[(ρ2+m)/2] ……………………………………………(22)其中 ρ2——支撐輥軸承的摩擦圓半徑其值計算為ρ2=fd/2,f為機械摩擦系數(shù),因是油膜軸承取f=,d——輥徑直徑；m——滾動摩擦力臂一般m=～=。圖7表示了輥內(nèi)切應(yīng)力分布的情況。軋機布置方式不同，軋制產(chǎn)品品種不同，軋制圖表形式也不一樣，則反映軋制過程的這四個特征時“間的變化規(guī)律也不同。第五機架的速度圖（如圖所示），低速咬入（5m/s），穩(wěn)定軋制時的軋制速度為20m/s，過焊縫時的速度降為10m/s(無滯留)，拋尾時的速度為10m/s，由運動學(xué)計算得： 一卷帶鋼的純軋制時間為： 圖8　冷連軋軋制圖表 １. 確定各道次的間隙時間機架之間的距離均為L=5m，則各道次的間隙時間為：,其中，L為機架間距。對開卷輔助時間沒有特殊要求的機組，一般只裝設(shè)一套開卷設(shè)備，對于后續(xù)工序有時間要求的冷連軋機組、恒速運轉(zhuǎn)機組，常裝設(shè)預(yù)開卷設(shè)備。它的主要缺點是不能并卷，因此對于小卷重板卷的冷軋廠不使用這種機組。生產(chǎn)工藝對帶鋼飛剪的要求也不斷提高，主要有以下幾點：1)飛剪應(yīng)能在一定溫度條件下剪圓規(guī)定的各種材質(zhì)、各種寬度和厚度的帶材，其生產(chǎn)率必須與生產(chǎn)作業(yè)線的生產(chǎn)率相適應(yīng)；2)剪切時，剪刃在帶鋼運動方向的速度水平分量必須與帶鋼運行速度保持一定關(guān)系，保證剪切時帶鋼不被阻擋亦不被拉斷(冷剪時不超過材料的彈性極限)。下切式剪切機則常設(shè)在連