卷板機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-14 15:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 帶有輔助支撐滾輪以增強(qiáng)下輥的剛性，輔助支撐滾輪的數(shù)量根據(jù)設(shè)備長(zhǎng)度設(shè)定；或者輥軸弧形修正與輔助支撐壤輪兩者兼而有之。如圖47。(目前，國(guó)外大多數(shù)著名的卷板機(jī)制造商都巳采取對(duì)輥軸進(jìn)行弧形修正及對(duì)下輥增加輔助支撐的方法來(lái)設(shè)計(jì)、制造較長(zhǎng)的卷板機(jī)．但各廠家根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)所采取的修正方法略有不同。國(guó)內(nèi)也己有少數(shù)有該方面經(jīng)驗(yàn)的廠家制造了此類(lèi)卷板機(jī) )這樣，在卷制不同尺寸的筒體時(shí)，適當(dāng)調(diào)整輔助支撐壤輪向上的壓力，使下輥在卷制筒體的過(guò)程中首先具有一個(gè)向上的反變形。圖46輥軸修正及其對(duì)卷板的影響 Roller amendment and its impact on the coil1——上輥 2——下輥 3——工件 上輥向下加壓后使得下輥反變形消除，上下輥很好地與材料貼合在一起．保證板材同一層面的各點(diǎn)受力一致、變形相同．從而達(dá)到消除桶狀變形一卷制出合格筒體的目的 該方法比單純對(duì)輥軸進(jìn)行弧形修正能適應(yīng)更廣泛的板材范圍．效果也更好。第三，對(duì)于己購(gòu)既沒(méi)有對(duì)輥軸進(jìn)行弧形修正又不帶下輥輔助支撐滾輪的卷板機(jī)。盡量不要在設(shè)備極限能力時(shí)卷制筒體，而應(yīng)將簡(jiǎn)體分段卷制后拼接。使卷板機(jī)各輥軸的剛性能夠承受卷板時(shí)的壓緊力和卷板力而不變形．這是最基本也最容易做到的。第四，在不影響對(duì)板材的壓緊和卷制的情況下，適當(dāng)降低上輥的壓力。減少每次的壓下量，又減少各輥軸的撓曲變形。使上下輥之間的間隙基本保持一致，這樣可以減少成形筒體的桶狀變形量。第五，卷板過(guò)程中在板料和上輥之間墊兩塊檬腔墊塊進(jìn)行輔助調(diào)整，以保持板材沿輥軸長(zhǎng)度方向所受壓緊力和彎曲力基本一致。第六，對(duì)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)改造．在下輥中間部位添加輔助支撐壤輪以增強(qiáng)下輥的剛性．同第二。圖47帶輔助支撐的卷板機(jī)受力變形示意圖 With the support of the machineassisted deformation diagram1——上輥 2——下輥 3 輔助支撐滾輪組板材在卷制過(guò)程中產(chǎn)生桶狀變形的原因主要是由于卷板機(jī)輥軸的變形使得上下輥夾持板材的部分不平行，板材沿輥軸長(zhǎng)度方向各點(diǎn)受力不均造成的。因此，為避免卷扳機(jī)輥軸變形對(duì)工件的影響，應(yīng)首選上輥有弧形、下輥有輔助支撐的卷板機(jī)，弧形修正量的大小應(yīng)進(jìn)行慎密計(jì)算。而對(duì)于己有的普通卷板機(jī)，在卷制不同長(zhǎng)度的筒體時(shí)，應(yīng)仔細(xì)分析卷板機(jī)輥軸的受力及變形情況，采取在輥軸與板材之間加不同形狀的檬膠調(diào)整墊塊的方法來(lái)解決，同時(shí)，不要在卷板機(jī)極限能力時(shí)卷制工作，這樣才能保證卷制出精度較高的工件來(lái)。 卷板機(jī)是彎曲金屬板材的設(shè)備，傳統(tǒng)卷板機(jī)機(jī)架：為全鑄件。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，特別是近30年來(lái)。 焊接結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本上取代了鉚接結(jié)構(gòu)，并部分代替鑄造和鍛造結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)外在重型機(jī)械制造方面，愈來(lái)愈多地用全焊鋼結(jié)構(gòu)代替全鑄結(jié)構(gòu)。例如：沖壓機(jī)、錘壓機(jī)、大中型機(jī)床等的機(jī)架或床身；大型齒輪、內(nèi)燃機(jī)及汽車(chē)傳動(dòng)軸等傳統(tǒng)鑄造件已迅速地改用全焊鋼結(jié)構(gòu)。其主要原因在于全焊鋼結(jié)構(gòu)重量輕，質(zhì)量高，生產(chǎn)周期短等特點(diǎn) 。 機(jī)架鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 過(guò)去，卷板機(jī)主要采用經(jīng)驗(yàn)和類(lèi)比設(shè)計(jì)。原西德阿亨工業(yè)大學(xué)試驗(yàn)表明，側(cè)壁板厚以不小于 15 mm為宜。 根據(jù)卷板機(jī)的軋制力及外載受力分析．卷板機(jī)機(jī) 架側(cè)壁板和主要受力面板采用厚為 18 mm的Q235B 鋼。加強(qiáng)筋選用厚為 10 mm的 Q235B鋼。由WK一 16X2000型卷板機(jī)能卷制的最小圓直徑確定了兩下輥中心距為360 mm。參考同類(lèi)機(jī)型卷板機(jī)幾何尺寸、安裝情況確定了該機(jī)架的外形尺寸。 焊接工藝 1）母材材質(zhì)為Q235B，其焊接性能良好。選用熔渣流動(dòng)性好、脫渣容易、電弧穩(wěn)定、熔深適中、飛濺少、焊波整齊、價(jià)格低廉的J422焊條。 2） 根據(jù)鋼板厚度，采用直徑為4 mm的規(guī)格，直流正接，手工操作，平焊位置焊接，電流保持在 130 A～150A之間。 3）在焊接過(guò)程中，為防止扭曲變形，采取了一些剛性固定措施，合理安排了組裝和焊接順序，焊后進(jìn)行了退火處理及整形。 磨損是摩擦的物體兩接觸表面，由于摩擦的機(jī)械作用使物質(zhì)逐漸損耗的過(guò)程 ，它將導(dǎo)致在垂直于摩擦表面的方向上物體尺寸逐漸減小。接觸表面在高應(yīng)力作用下形成局部機(jī)械損毀，損毀形式受周?chē)h(huán)境因素的影響。根據(jù)損壞原因，把損壞分為粘附磨損、磨粒磨損和疲勞磨損。 對(duì)于粘附磨損，盡管工作輥的表面經(jīng)過(guò)熱處理，由于受法向載荷同時(shí)又有切向運(yùn)動(dòng) ，表面膜也會(huì)被壓縮破裂，造成新生表面直接接觸，產(chǎn)生粘附(冷焊)。若載荷和速度都很大，摩擦表面溫度升高，更促使表面膜破壞，形成粘附。粘附——撕脫——再粘附的循環(huán)過(guò)程 ，就形成粘附磨損。 對(duì)于磨粒磨損，也是可能而且是常見(jiàn)的，由于板材較硬或有硬點(diǎn)、有雜質(zhì)等，在切向運(yùn)動(dòng)下，較硬的輪廓峰或磨粒在輥?zhàn)拥谋砻嫦笄邢饕粯觿澇鰲l狀細(xì)槽 ，造成材料脫落。 對(duì)于作滾動(dòng)和滑動(dòng)復(fù)合摩擦的工作輥而言，在交變應(yīng)力的作用下，使材料表層疲勞而產(chǎn)生材料脫落造成疲勞磨損。造成疲勞磨損的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)隨著應(yīng)力值得增加而減小 ，尤其隨著滑動(dòng)摩擦所占摩擦比重的加大而加劇。 在一定的摩擦條件下，磨損過(guò)程分為三個(gè)階段 ，即磨合階段，穩(wěn)定磨損階段和劇烈磨損階段。 磨合是磨損的不穩(wěn)定階段 ，在整個(gè)工作時(shí)間內(nèi)起比率很小，磨損率很高，但隨工作時(shí)間加長(zhǎng)而降低。 穩(wěn)定磨損階段時(shí)間最長(zhǎng)，其特征是磨損放慢，磨損率穩(wěn)定，劇烈磨損階段是磨損率急劇增加 ，對(duì)于輥?zhàn)佣?，意味?應(yīng)力集中嚴(yán)重，從而導(dǎo)致輥?zhàn)訕O易斷裂。對(duì)于卷板機(jī)而言，機(jī)器的空轉(zhuǎn)磨合對(duì)機(jī)器的效率和使用壽命很有意義。磨合能使機(jī)器表面形成彈性接觸條件，從而能夠提供一個(gè)最小的摩損 率和穩(wěn)定的摩擦力值。磨合的重要規(guī)律是穩(wěn)定的粗糙度和原始的粗糙度無(wú)關(guān) ，而取決于磨損條件。對(duì)于機(jī)器的工作何嘗不 是一種中長(zhǎng)期的磨合。磨合結(jié)果受材料的載荷、速度、機(jī)械物理性能等因素的影響，但只要壓力不超過(guò)臨界值，保持彈性接觸就是優(yōu)而佳。 當(dāng)輥?zhàn)映跗诘臄嗔褧r(shí)，對(duì)于上輥而言，肯定是上輥下壓量太大，而輥?zhàn)拥膹?qiáng)度安全系數(shù)不足等造成的。這時(shí)，就要考慮 設(shè)計(jì)上要有相對(duì)回旋的空間，卷板過(guò)程分道次合理。對(duì)于下輥而言，就是沒(méi)有經(jīng)過(guò)初期磨合階段，下輥扭矩比正常工作磨合。額外增加了不少磨損扭矩，而使綜合應(yīng)力加大而失效。故適當(dāng)加粗下輥，并預(yù)先空轉(zhuǎn) ，則可防患于未然。 這個(gè)時(shí)期 的斷裂，主要有兩種情況，與其他階段相比．子斷裂較常見(jiàn)。 1)校圓過(guò)焊縫時(shí)易斷。當(dāng)板材卷成圓筒焊接后 ，焊縫較微觀的角度分析，它是直邊 ，而不是弧邊；是厚邊，而不是邊 ；是粗糙的，而不是磨合的。綜合來(lái)看，它不僅使上下輥的加大，而且下輥的扭矩也加大。有鑒于此，對(duì)于焊縫要磨光 ，不能太厚。當(dāng)然，不太多當(dāng)心厚度 ，設(shè)計(jì)上應(yīng)該有所考慮的。其次，卷制時(shí)必須步按道次推進(jìn)，這樣可避免扭矩過(guò)大。這不僅需要理論的明，而且也需要經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)。 2)彎卷板材的直徑越小 ，接觸力與切向應(yīng)力就越大，故粘附磨損和磨粒磨損而導(dǎo)致輥?zhàn)佑屑y時(shí)的應(yīng)力過(guò)度集中成為可能，隨時(shí)
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