【文章內容簡介】 的結構和幾何尺寸有關。隨著軋輥直徑和機架斷面積的增加，機架高度也相應增加，這就影響了機座剛度的進一步提高。 2）改善各承載件的材 質，結構及加工精度，以提高工作機座的配合精度。 3）減少承載件的配合面。 4）縮短輥身長度。 5）縮短應力線長度。 6）施加預應力等。 這里所說的應力線是軋機在軋制過程中，軋制力所引起的內力沿各承載零件分布的應力回線，與一般力學中的應力概念有所不同。故短應力線軋機是指應力回線縮短了的軋機，是一種高剛度軋機。 短應力線軋機的發(fā)展概況 從提高軋機剛性的途徑來看，最合理的途徑是盡量縮短應力線長度。 40年代，瑞典研制出的第一代無牌坊軋機，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，上輥壓下調正與平衡同普通軋機一樣，其結構示意圖如圖 11所示。這類軋機在我國已安裝了四套。第一代無牌坊軋機的應力線不是最短的，經(jīng)改進，瑞典于 60年代研制出了第二代無牌坊軋機。 意大利波米尼法雅爾公司（ PominiFarrel）研制的“紅環(huán) ” 軋機也是屬于短應力線軋機。我國在研制短應力線軋機方面起步較晚，開始于 70年代末期， 80年代初期，但發(fā)展速度較快。 1981年北京科技大學成功地研制出了國內第一架新型短應力線軋一“ GY1” 型短應力線軋機，如圖 11所示。該軋機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、調整方便、成材率高等優(yōu)點，很快在全國 80多個廠家得到推廣應用。軋機類型也從“ GY1” 型發(fā)展到到“ GY2”型“ GY3” 型、“ GY4” 型短應力線軋機。 5 在“ GY” 型短應力線軋機投產(chǎn)之后，由河北冶金廳研制的“ HB” 型短應力線軋機。四川威遠鋼廠研制的“ CW1” 型短應力線軋機和北京冶金設備研究院研制的“ SY” 型短應力線軋機相繼投入生產(chǎn)。特別是“ SY” 軋機在設計、加工制造和服務一條龍的經(jīng)營指導思想下，發(fā)展 速度很快，在全國已有幾十家企業(yè)投入生產(chǎn)。 1) 最短的應力線保證了高剛度。這種軋機不用預應力，也不靠增大截面尺寸來提高軋機剛度而是通過盡量縮短應力線來提高軋機剛度。在所有軋機中這種軋機的應力線是最短的，軋機的配合面也是最少的，軋機軸承座具有較大剛度。 2) 預調性能好。 在壓下螺母、球面墊與軸承之間裝有密壓頭，與軋制負荷指示器相連，能經(jīng)常測得軋制負荷，因此可模擬生產(chǎn)條件，在換輥前預調輥縫。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，克服了舊軋機一邊試軋，一邊調整， 造成試軋廢品多的問題，這一點對于高級合金鋼尤其具有經(jīng)濟價值。 3) 實現(xiàn)了對稱調整。連接四個軸承座的四根拉桿上有正反絲扣，實現(xiàn)了相對于軋制線的對稱調整，保證了軋制線固定不變。從而使得導位裝置的調整、安裝、維護都很方便，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，短應力線軋機都備有二套以上的輥組。一套使用，另一套預裝。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。本軋機由于取消了集中載荷的壓下螺絲，使軸承受力均勻，應力降低，包角增大，軸承壽命較現(xiàn)有軋機（預應力或其他形式）有顯著提高。 綜合上述，軋鋼生產(chǎn)技術七十年代的發(fā)展特點是，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；提高質量，擴大品種以及低成本能耗。改造軋機，挖掘潛力；大量采用新工藝新技術。 750 軋機的設計簡介 750 水平輥軋機如圖所示。主要由主傳動裝置、機架、機架換移裝置、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、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構，可使機架整體橫移。 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、軋輥轉速為 ，電機功率為 600kw、轉速為 718r/min、總速比 機架橫移裝置 機架橫移裝置主要由橫移液壓缸、鎖鉤、機架 及軌座等部件組成。 在軋輥上有三組孔型，軋制線固定，要實現(xiàn)不同孔型的軋制，需橫移機架。四架連軋機（ 兩臺立輥軋機、兩臺水平輥軋機） 中，每架 軋機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，四架連軋機均需更換軋輥。 機架橫移裝置的工作過程是用鎖鉤將機架鎖住，液壓缸工作，使機架及聯(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、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，由液壓缸實現(xiàn)了兩套壓下裝置的離合。 本次 750 水平輥型鋼軋機壓下裝置的主要參數(shù)為壓下液壓馬達 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，其結構和工作原理與 1700熱連軋機 5缸式平衡裝置中上支撐輥平衡基本相同。 7 圖 11 750 軋機 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。合格后根據(jù)電動機的參數(shù)初定減速器的各軸轉速、功率以及力矩。確定軋輥軸承并校合。對軋輥進行強度校核。 軋鋼機主傳動裝置的作用是將電機的運動和力矩傳遞給軋輥。在很多軋鋼機上，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，軸向調整裝置采用渦輪蝸桿機構。 8 第二章 概述及方案選擇 設計的原始參數(shù) 表 21 設計原始數(shù)據(jù) 機架號 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 軋鋼機械或軋鋼設備主要指完成原料到成品整個軋鋼工藝過程中使用的機械設備。一般包括軋鋼機及一系列輔助設備組成的若干個機組。通常把軋件產(chǎn) 生塑性變形的機器稱為軋鋼機。軋鋼機由工作機座、傳動裝置（接軸、齒輪座、減速器、聯(lián)軸器）及主電機組成。這一機器系統(tǒng)稱主機列，也稱軋鋼車間主要設備。主機列的類型和特征標志著整個軋鋼車間的類型及特點。除軋鋼機以外的各種設備，統(tǒng)稱軋鋼車間輔助設備。 hh —— 軋制前后軋件的高度 此為第 一 步軋制計算（ 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）兩個軋輥都驅動； 2）兩個軋輥直徑相等； 3）兩個軋輥轉速相同； 4）被軋金屬作等速運動； 5）被軋金屬上除軋輥施加的力以外，無任何其它作用力；6）被軋金屬的機械性質是均勻的。 由前確定的方案可知，此計算即可按照簡單軋制計算。 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)所對應的軋輥中心角）， Dh???1cos? ； l—— 接觸弧水平投影長度， mm，可近似認為 hRl ?? ； ? —— 臨界角（中性角）； D、 R—— 軋輥直徑、半徑， mm。 軋制力的計算 方法一：艾克隆德方法 艾克隆德提出下列公式計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)計算可得 m= 利用熱軋方坯的數(shù)據(jù)，得到 k（ MPa）的計算公式 ? ? *)()()()( CrMnwCwtk ????? （ 24） 式中 t—— 軋制溫度， ℃ W(C)—— 碳的質量分數(shù)，％ W（ Mn） —— 錳的質量分數(shù)，％ W（ Cr） —— 鉻的質量分數(shù)，％ 經(jīng)查手冊可得 C取 1， Mn 取 ， Cr取 經(jīng)計算得 k= 軋件粘性系數(shù) ?（ 2/mmskg? ）按下式計算 ct )( ??? （ 25） 由于軋制速度是 ，所以選系數(shù) c= 經(jīng)計算得 ?= 2/ mmskg ? 艾克隆德用下式計算變形速度 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 按下式計算 39。39。 )( ??mhln? （ 211） 由于 Dh???? 1cos 可得 ? =176。 由接觸弧長度 360**2 ??? Rl =188mm （ 212） 計算得 39。?n = 寬度影響系數(shù)按下式計算 21 wwB SSn ??? （ 213） 14 式中 wS —— 與軋件尺寸相關系數(shù)： 1001 lnln hhbbS W ? （ 21