【文章內(nèi)容簡介】 的結(jié)構(gòu)和幾何尺寸有關(guān)。隨著軋輥直徑和機(jī)架斷面積的增加，機(jī)架高度也相應(yīng)增加，這就影響了機(jī)座剛度的進(jìn)一步提高。 2）改善各承載件的材 質(zhì)，結(jié)構(gòu)及加工精度，以提高工作機(jī)座的配合精度。 3）減少承載件的配合面。 4）縮短輥身長度。 5）縮短應(yīng)力線長度。 6）施加預(yù)應(yīng)力等。 這里所說的應(yīng)力線是軋機(jī)在軋制過程中，軋制力所引起的內(nèi)力沿各承載零件分布的應(yīng)力回線，與一般力學(xué)中的應(yīng)力概念有所不同。故短應(yīng)力線軋機(jī)是指應(yīng)力回線縮短了的軋機(jī)，是一種高剛度軋機(jī)。 短應(yīng)力線軋機(jī)的發(fā)展概況 從提高軋機(jī)剛性的途徑來看，最合理的途徑是盡量縮短應(yīng)力線長度。 40年代，瑞典研制出的第一代無牌坊軋機(jī)，取消了牌坊，用拉緊絲桿將兩個剛性很大的軸承座連在一起。這種軋機(jī)是將拉緊絲桿固定在下 軸承座上、上軸承座在拉桿上可自由上下移動，拉桿頂端再連接一上橫梁，上輥壓下調(diào)正與平衡同普通軋機(jī)一樣，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖 11所示。這類軋機(jī)在我國已安裝了四套。第一代無牌坊軋機(jī)的應(yīng)力線不是最短的，經(jīng)改進(jìn)，瑞典于 60年代研制出了第二代無牌坊軋機(jī)。 意大利波米尼法雅爾公司（ PominiFarrel）研制的“紅環(huán) ” 軋機(jī)也是屬于短應(yīng)力線軋機(jī)。我國在研制短應(yīng)力線軋機(jī)方面起步較晚，開始于 70年代末期， 80年代初期，但發(fā)展速度較快。 1981年北京科技大學(xué)成功地研制出了國內(nèi)第一架新型短應(yīng)力線軋一“ GY1” 型短應(yīng)力線軋機(jī)，如圖 11所示。該軋機(jī)首先在四川蛾眉型鋼廠、大冶鋼廠、貴陽鋼廠投產(chǎn)，因其具有投資少，上馬快，見效快、容易掌握、調(diào)整方便、成材率高等優(yōu)點(diǎn)，很快在全國 80多個廠家得到推廣應(yīng)用。軋機(jī)類型也從“ GY1” 型發(fā)展到到“ GY2”型“ GY3” 型、“ GY4” 型短應(yīng)力線軋機(jī)。 5 在“ GY” 型短應(yīng)力線軋機(jī)投產(chǎn)之后，由河北冶金廳研制的“ HB” 型短應(yīng)力線軋機(jī)。四川威遠(yuǎn)鋼廠研制的“ CW1” 型短應(yīng)力線軋機(jī)和北京冶金設(shè)備研究院研制的“ SY” 型短應(yīng)力線軋機(jī)相繼投入生產(chǎn)。特別是“ SY” 軋機(jī)在設(shè)計(jì)、加工制造和服務(wù)一條龍的經(jīng)營指導(dǎo)思想下，發(fā)展 速度很快，在全國已有幾十家企業(yè)投入生產(chǎn)。 1) 最短的應(yīng)力線保證了高剛度。這種軋機(jī)不用預(yù)應(yīng)力，也不靠增大截面尺寸來提高軋機(jī)剛度而是通過盡量縮短應(yīng)力線來提高軋機(jī)剛度。在所有軋機(jī)中這種軋機(jī)的應(yīng)力線是最短的，軋機(jī)的配合面也是最少的，軋機(jī)軸承座具有較大剛度。 2) 預(yù)調(diào)性能好。 在壓下螺母、球面墊與軸承之間裝有密壓頭，與軋制負(fù)荷指示器相連，能經(jīng)常測得軋制負(fù)荷，因此可模擬生產(chǎn)條件，在換輥前預(yù)調(diào)輥縫。換輥后生產(chǎn)的第一，第二根鋼即可保證為合格品，減少了試軋廢品，提高了成材率，克服了舊軋機(jī)一邊試軋，一邊調(diào)整， 造成試軋廢品多的問題，這一點(diǎn)對于高級合金鋼尤其具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 3) 實(shí)現(xiàn)了對稱調(diào)整。連接四個軸承座的四根拉桿上有正反絲扣，實(shí)現(xiàn)了相對于軋制線的對稱調(diào)整，保證了軋制線固定不變。從而使得導(dǎo)位裝置的調(diào)整、安裝、維護(hù)都很方便，減少了操作事故和工藝事故，提高了成材率和作業(yè)率。 4) 整體換輥，減少了換輥時間，短應(yīng)力線軋機(jī)都備有二套以上的輥組。一套使用，另一套預(yù)裝。換輥時，將舊輥組取下，換上新輥組，只需幾分鐘時間，大量的工作都在生產(chǎn)線以外的預(yù)裝間去完成，從而減少了在生產(chǎn)線上的換輥時間，提高了作業(yè)率。 5) 軸承和軸承座受力情況好，提高軸 承壽命。本軋機(jī)由于取消了集中載荷的壓下螺絲，使軸承受力均勻，應(yīng)力降低，包角增大，軸承壽命較現(xiàn)有軋機(jī)（預(yù)應(yīng)力或其他形式）有顯著提高。 綜合上述，軋鋼生產(chǎn)技術(shù)七十年代的發(fā)展特點(diǎn)是，板帶比重大，焊管多于無縫管；向高速、大型、連續(xù)化、自動化方向發(fā)展；提高質(zhì)量，擴(kuò)大品種以及低成本能耗。改造軋機(jī)，挖掘潛力；大量采用新工藝新技術(shù)。 750 軋機(jī)的設(shè)計(jì)簡介 750 水平輥軋機(jī)如圖所示。主要由主傳動裝置、機(jī)架、機(jī)架換移裝置、壓下裝置、軋輥平衡裝置及軌座等組成。 6 主傳動裝置 主傳動裝置由電機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、減速器齒 輪座、聯(lián)軸節(jié)及聯(lián)接軸等部件組成。 聯(lián)接軸的中部為花鍵結(jié)構(gòu)，可使機(jī)架整體橫移。 聯(lián)接軸的平衡裝置采用液壓平衡裝置。 本水平輥型鋼軋機(jī)主傳動裝置的主要參數(shù)為：最大軋制力為 、軋制力矩為178。 m、軋輥轉(zhuǎn)速為 ，電機(jī)功率為 600kw、轉(zhuǎn)速為 718r/min、總速比 機(jī)架橫移裝置 機(jī)架橫移裝置主要由橫移液壓缸、鎖鉤、機(jī)架 及軌座等部件組成。 在軋輥上有三組孔型，軋制線固定，要實(shí)現(xiàn)不同孔型的軋制，需橫移機(jī)架。四架連軋機(jī)（ 兩臺立輥軋機(jī)、兩臺水平輥軋機(jī)） 中，每架 軋機(jī)的軋輥都有三組孔型，可軋制三種規(guī)格的型鋼，如需軋制其他規(guī)格的型鋼，四架連軋機(jī)均需更換軋輥。 機(jī)架橫移裝置的工作過程是用鎖鉤將機(jī)架鎖住，液壓缸工作，使機(jī)架及聯(lián)接軸平衡裝置支座在軌座上滑動，聯(lián)接軸花鍵伸長或縮短，從而實(shí)現(xiàn)了不孔型的軋制。 壓下裝置及上輥平衡裝置 壓下裝置主要由壓下電動機(jī)、渦輪蝸桿減速器、壓下螺絲及壓下螺母等組成。 兩套壓下裝置聯(lián)動，由液壓缸實(shí)現(xiàn)了兩套壓下裝置的離合。 本次 750 水平輥型鋼軋機(jī)壓下裝置的主要參數(shù)為壓下液壓馬達(dá) 8mm/min80mm/min、渦輪蝸桿減速器的速比 i=80 上工作輥平衡用 ( 個液壓缸，其結(jié)構(gòu)和工作原理與 1700熱連軋機(jī) 5缸式平衡裝置中上支撐輥平衡基本相同。 7 圖 11 750 軋機(jī) 總體思路的選擇 根據(jù)給定參數(shù)確定各道次壓下量，確定軋輥輥的基本參數(shù)并計(jì)算最大軋制力和最大軋制力矩，根據(jù)最大軋制力確定電機(jī)。合格后根據(jù)電動機(jī)的參數(shù)初定減速器的各軸轉(zhuǎn)速、功率以及力矩。確定軋輥軸承并校合。對軋輥進(jìn)行強(qiáng)度校核。 軋鋼機(jī)主傳動裝置的作用是將電機(jī)的運(yùn)動和力矩傳遞給軋輥。在很多軋鋼機(jī)上，主傳動裝置由減速器、齒輪座和聯(lián)軸器等部件組成。 壓下裝置為液壓壓下，上輥平衡裝置采用四缸液壓平衡，軋輥軸承選用四列圓柱滾子軸承，軸向調(diào)整裝置采用渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)。 8 第二章 概述及方案選擇 設(shè)計(jì)的原始參數(shù) 表 21 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) 機(jī)架號 孔型形狀 孔型尺寸（ mm） 輥環(huán)直徑（ mm） 軋制速度 (mm) 軋輥轉(zhuǎn)速 (rpm) 軋制溫度（ 176。C ） 軋制力(t) 軋制力矩(tm) hk bk 1h 箱 164. 0 0 750 1070 2v 箱 0 1 750 1060 3h 箱 0 5 750 1050 4v 箱 0 7 750 1044 概述 軋鋼機(jī)械或軋鋼設(shè)備主要指完成原料到成品整個軋鋼工藝過程中使用的機(jī)械設(shè)備。一般包括軋鋼機(jī)及一系列輔助設(shè)備組成的若干個機(jī)組。通常把軋件產(chǎn) 生塑性變形的機(jī)器稱為軋鋼機(jī)。軋鋼機(jī)由工作機(jī)座、傳動裝置（接軸、齒輪座、減速器、聯(lián)軸器）及主電機(jī)組成。這一機(jī)器系統(tǒng)稱主機(jī)列，也稱軋鋼車間主要設(shè)備。主機(jī)列的類型和特征標(biāo)志著整個軋鋼車間的類型及特點(diǎn)。除軋鋼機(jī)以外的各種設(shè)備，統(tǒng)稱軋鋼車間輔助設(shè)備。 hh —— 軋制前后軋件的高度 此為第 一 步軋制計(jì)算（ 1h2v）所以 0h = 1kh ， 1h = 2kb 、 —— 軋制前后軋件的寬度 = 1kb ， 2kh 9 圖 21 軋制步驟及方鋼基本尺寸 咬入條件的校核 表 22 不同軋制條件下允許的咬入角 由公式 壓下量 10 hhh ??? = Dh???1cos? （ 21） 可 得 ? =176。 10 所以基本能滿足熱軋型鋼開始咬入階段的要求。 軋制過程基本參數(shù) 簡單軋制過程 在一般的軋制過程中，軋件只是在一對工作輥中受到壓力而產(chǎn)生塑性變形。為了研究，一般都以簡單的（即理想的）軋制過程作為研究的開端。具有下列條件的軋制過程稱為簡單軋 制過程： 1）兩個軋輥都驅(qū)動； 2）兩個軋輥直徑相等； 3）兩個軋輥轉(zhuǎn)速相同； 4）被軋金屬作等速運(yùn)動； 5）被軋金屬上除軋輥施加的力以外，無任何其它作用力；6）被軋金屬的機(jī)械性質(zhì)是均勻的。 由前確定的方案可知，此計(jì)算即可按照簡單軋制計(jì)算。 軋制過程變形區(qū)及其參數(shù) 變形區(qū)是指軋件在軋制過程中直接與軋輥相接觸而發(fā)生變形的那個區(qū)域，如圖 32所示。其基本參數(shù)為： 圖 22 變形區(qū)幾何圖形 10 hh、 —— 軋制前 、 后軋件的高度 （厚度）， mm； 11 mh —— 軋制前后軋件的平均高度， mm， 2 10 hhhm ?? ； h? —— 壓下量（絕對壓下量）， mm， hhh 10??? ； 0b 、 1b 錯誤 !未指定書簽。 —— 軋制前 、 后軋件的寬度 ， mm； b? —— 寬展量（絕對寬展量）， mm， bbb 01??? ； L0 、 L1 —— 軋制前、后軋件長度， mm； ? —— 咬入角（變 形區(qū)所對應(yīng)的軋輥中心角）， Dh???1cos? ； l—— 接觸弧水平投影長度， mm，可近似認(rèn)為 hRl ?? ； ? —— 臨界角（中性角）； D、 R—— 軋輥直徑、半徑， mm。 軋制力的計(jì)算 方法一：艾克隆德方法 艾克隆德提出下列公式計(jì)算軋制時的平均單位壓力 ))(1( ukmp m ???? （ 22） 式中 m—— 考慮外摩擦對單位壓力的影響系數(shù)； k—— 軋制材料在靜壓縮是的變形阻力， MPa。 ?—— 軋件粘性系數(shù)， 2/mmskg? ； u —— 變形速度， 1?s 艾克隆德根據(jù) 其研究，式中計(jì)算系數(shù)系數(shù) m 101010 )()( hh hhhhRum ? ???? （ 3） 式中 u —— 摩擦系數(shù)。由于是鋼軋輥 tu ?? ， t為軋制溫度； 10 hh、 —— 軋制前后軋件 的高度， mm 12 R—— 軋輥半徑， mm。 經(jīng)計(jì)算可得 m= 利用熱軋方坯的數(shù)據(jù)，得到 k（ MPa）的計(jì)算公式 ? ? *)()()()( CrMnwCwtk ????? （ 24） 式中 t—— 軋制溫度， ℃ W(C)—— 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％ W（ Mn） —— 錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％ W（ Cr） —— 鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％ 經(jīng)查手冊可得 C取 1， Mn 取 ， Cr取 經(jīng)計(jì)算得 k= 軋件粘性系數(shù) ?（ 2/mmskg? ）按下式計(jì)算 ct )( ??? （ 25） 由于軋制速度是 ，所以選系數(shù) c= 經(jīng)計(jì)算得 ?= 2/ mmskg ? 艾克隆德用下式計(jì)算變形速度 102hhRhvu ??? （ 26） 式中 v—— 軋制速度， mm/s； 10 hh、 —— 軋制前后軋件的高度， mm R—— 軋輥半徑， mm。、 經(jīng)過計(jì)算可得 u = 所以帶入所有數(shù)值得 mp = MPa 軋件對軋輥的總壓力 P 為軋制平均單位壓力 mp 與軋件和軋輥接觸面積之乘積，即： FpP m *? （ 27） 接觸面積 F的一般形式為 13 lbbF 2 10 ?? （ 28） 式中 0b 、 1b —— 軋制前后軋件的寬度， l —— 接觸弧長度的水平投影。 軋制板材、板坯、方坯時在兩個軋輥半徑向相同的情況下，接觸弧長度的水平投影為 hRRl ??? ?sin （ 29） 式中 R—— 軋輥半徑； △ h—— 壓下量。 壓下量 10 hhh ??? = 所以 l= F=33870 2mm P=406t 方法二：采利柯夫方法 初軋機(jī)平均單位壓力公式可示為 ??? 139。39。139。39。 nnnknnnp BBm ?? （ 210） 其中外區(qū)影響系數(shù) 39。?n 按下式計(jì)算 39。39。 )( ??mhln? （ 211） 由于 Dh???? 1cos 可得 ? =176。 由接觸弧長度 360**2 ??? Rl =188mm （ 212） 計(jì)算得 39。?n = 寬度影響系數(shù)按下式計(jì)算 21 wwB SSn ??? （ 213） 14 式中 wS —— 與軋件尺寸相關(guān)系數(shù)： 1001 lnln hhbbS W ? （ 21