【正文】 ...................... 26 傳動(dòng)力矩的組成 ..................................................................................................... 26 各種力矩的計(jì)算 ..................................................................................................... 26 電機(jī)校核 ................................................................................................................. 27 第一道次電機(jī)功率校核舉例 ................................................................................. 27 軋輥強(qiáng)度的校核 ........................................................................................................ 29 強(qiáng)度校核 ................................................................................................................. 29 第一架軋機(jī)軋輥強(qiáng)度校核舉例 ............................................................................. 31 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................... 34 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 引 言 1 引言 線(xiàn)材是成卷交貨的細(xì)長(zhǎng)鋼材，除部分直接用于金屬制品、建筑用材以外，大部分是用于拉拔的原料，要求直徑較小，物理性能均勻，金相組織盡可能索氏體化 。 20xx 年國(guó)內(nèi)線(xiàn)材產(chǎn)量占我國(guó)鋼材總產(chǎn)量比例的 %。 但 由于 資金 及 認(rèn)識(shí)的滯后， 我國(guó)僅有為數(shù)不多的幾家線(xiàn)材廠(chǎng)能生產(chǎn)出高 檔次 的線(xiàn)材產(chǎn)品，因此我國(guó) 有時(shí)還 需要從國(guó)外進(jìn)口 少量簾線(xiàn) 鋼絲、鋼絞線(xiàn)、鍍鋅鋼絲等硬線(xiàn)產(chǎn)品。增大坯料斷面，減少線(xiàn)徑，則線(xiàn)材軋制道次越來(lái)越多。過(guò)去采用橫列軋機(jī)只能生產(chǎn)100 公斤盤(pán)重， Φ 材的尺寸公差達(dá)到 ，索氏體化很少。復(fù)二重橫列軋機(jī)使用廉價(jià)交流電機(jī)，但盤(pán)重仍然很小，成材率僅 80%左右。生產(chǎn)線(xiàn)全線(xiàn)為平 立交替布置，軋件無(wú)扭運(yùn)行，盡可能減少了事故隱患。為解決高速線(xiàn)材冷卻均勻問(wèn)題，出現(xiàn)了吐絲機(jī)和散卷風(fēng)冷線(xiàn)，大大改進(jìn)了冷卻效果。而且，隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高，高線(xiàn)所用的軋機(jī)剛度不斷提高， Φ 尺寸精度從 177。 。 從磨損角度看，線(xiàn)材軋制公里數(shù)長(zhǎng)，軋槽磨損大，容易出現(xiàn)堆拉鋼事故。最近，人們又把預(yù)精軋后四架布置成安裝碳化鎢輥環(huán)的懸臂軋機(jī)，收到良好的效果。 鋼錠由于鑄造工藝的限制，一般斷面較大，而且為了脫模不可避免地在鋼錠長(zhǎng)度方向帶有錐度 ，這就造成以鋼錠為原料生產(chǎn)線(xiàn)材時(shí)的軋制道次多，軋制過(guò)程中溫降大 。 軋制鋼坯經(jīng)粗軋機(jī)開(kāi)坯軋制而成 ，其規(guī)格范圍廣、鋼種多但并不能消除偏析、縮孔等缺陷且再生產(chǎn)過(guò)程中要發(fā)生燒損、切頭、切尾等。 高速線(xiàn)材軋機(jī)采用連鑄坯為原料后，與采用軋坯相比，從煉鋼到成材，能耗可降低 80kg/t 標(biāo)煤，金屬收得率提高 10%左右、能耗低、勞動(dòng)條件改善、生產(chǎn)率提高。 [1] 2. 原料斷面形狀的選擇 選擇方 形 坯， 不需要特別翻轉(zhuǎn)，也正好配合平立的扁箱和方箱孔型，實(shí)現(xiàn)與橢圓 園孔型的過(guò)渡 。 粗略按 以 下計(jì)算：金屬氧化損失一般占坯重的 1%，粗軋切頭在 3kg 以 下，預(yù)精軋切頭一般為 ，精軋前切頭一般為 ，成品切頭一般為 3kg則： 7811 .%WcWb ??? ………………………………(1) 式中： Wb —— 坯料單重 ； Wc —— 成品盤(pán)重 。斷面 小則 長(zhǎng)度大。 坯料長(zhǎng)受加熱爐寬度限制，一般不超過(guò) 12m 的加熱爐技術(shù)較為成熟，加熱上限溫度較高。 軋線(xiàn)出口速度對(duì)車(chē)間生產(chǎn)能力和技術(shù)水平起決定作用，出口速度高，可以增大盤(pán)重，提高產(chǎn)量。但控制水平要求也相應(yīng)提高。 為滿(mǎn)足 粗軋 熱應(yīng)力狀態(tài)下軋輥不龜裂 的速度 bV 應(yīng)大于 ，所以坯料邊長(zhǎng) ba ? ff AV …………………………… ………………(2) 式中： fA —— 取產(chǎn)品大綱中最小斷面尺寸 。 原料的質(zhì)量、規(guī)格及尺寸偏差 1. 原料質(zhì)量 1) 連鑄坯表面不得有肉眼可見(jiàn)的裂紋、重皮、結(jié)疤、夾雜。 3) 連鑄坯橫截面不得有縮孔、皮下氣泡 2. 原料的規(guī)格及尺寸偏差 表 1 原料的規(guī)格及尺寸偏差 名義尺寸 (mm) 長(zhǎng)度 (mm) 寬度 (mm) 對(duì)角線(xiàn)偏差 單重 (kg) 150150 尺寸 150 偏差 177。4 6 mm 2100 鋼坯長(zhǎng) mmmmm80012 ?? ，總彎曲度小于 100mm，不得有明顯 的扭轉(zhuǎn)。其中燒損約占 %，軋廢約占 %，檢查 樣 品約占 %，則年產(chǎn) 70 萬(wàn)噸的硬線(xiàn)線(xiàn)材車(chē)間金屬平衡表如下。這樣 使單線(xiàn)軋機(jī)產(chǎn)量最高可達(dá)年產(chǎn) 100 萬(wàn) t。而且 由于 單線(xiàn) 軋制 ，次生連綴事故大大減少，事故處理也變得容易 。 由于軋制速度的提高，受入口速度限制的坯料斷面允許進(jìn)一步增大。這對(duì)于保證線(xiàn)材的產(chǎn)品質(zhì)量和提高連鑄坯生產(chǎn)都是有利的。 軋制過(guò)程，軋件熱量向外散發(fā)，引起溫降。當(dāng)變形速度較快，熱量聚集大于散發(fā)熱量，軋件溫度便升高。 線(xiàn)材斷面小，如果 產(chǎn)生過(guò)大升溫， 軋件過(guò)于柔軟，不能挺直前進(jìn)，就會(huì)阻礙進(jìn)入下一孔型，造成事故。 一般 要求軋件在進(jìn)入精軋機(jī)前的溫度不能高于 950℃ ， 故預(yù)精軋 機(jī) 到精軋機(jī) 架間距 從 12m 加大到 36m，安放幾組水冷與恢復(fù)段 。河北理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 3 主機(jī)列選擇 6 3 主機(jī)列選擇 機(jī)架數(shù)目的確定 由坯料尺寸（ 150mm150mm）和所軋制的最小斷面的軋件尺寸（ ）確定軋制道次。軋機(jī)最后為兩架定徑機(jī)（不考慮在內(nèi)）。其中粗軋 6 架，中軋 6 架，預(yù)精軋 6 架，精軋 8 架， 減 定徑機(jī) 4 架。本設(shè)計(jì)選用 6 架平～立輥交替布置的二輥 無(wú) 牌坊式粗軋機(jī)組，采用單獨(dú)傳動(dòng)方式。目前，立輥軋機(jī)已發(fā)展成為可轉(zhuǎn)換為水平軋機(jī)的結(jié)構(gòu) (如圖 1)，其傳動(dòng)方式有上傳動(dòng)和下傳動(dòng)兩種。它為產(chǎn)品精度要求高，年產(chǎn)量要求大的高速線(xiàn)材軋機(jī)車(chē)間提供了條件。 圖 1 立輥可轉(zhuǎn)換為水平輥的軋機(jī)示意圖 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 3 主機(jī)列選擇 7 1 一水平機(jī)架； 2 一立式機(jī)架 中軋機(jī)組的選擇 中軋的作用是繼續(xù)縮減從粗軋機(jī)組軋出的軋件斷面，為精軋?zhí)峁┬螤钫_、尺寸精確的中間料為保證足夠的壓下量。 預(yù)精軋機(jī)組的選擇 預(yù)精軋機(jī)組繼續(xù)縮減從中軋機(jī)組軋出來(lái)的軋件斷面，為后面的精軋機(jī)組軋機(jī)提供尺寸精確和形狀正確的軋件。 圖 2 為預(yù)精軋機(jī)的機(jī)列布置，屬于平一立懸臂式軋機(jī)交替配置 [2] 。從高速軋機(jī)的誕生與發(fā)展看，不論那一種型式的軋機(jī)都追求實(shí)現(xiàn)高速，而要達(dá)到高速都必須解決高速運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動(dòng)問(wèn)題。振動(dòng)問(wèn)題解決了，軋機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度可以提高 。在此基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了許多不同型式的高速機(jī)組，并各具特點(diǎn)，其中摩根高速無(wú)扭機(jī)組的優(yōu)勢(shì)更多一些，應(yīng)用也更廣泛些。超重型無(wú)扭軋機(jī)，它們分別由 1 臺(tái)交流電機(jī)經(jīng)聯(lián)合齒輪箱集中傳動(dòng)，碳化鎢輥環(huán)，輥縫由偏心套對(duì)稱(chēng)調(diào) 節(jié) 。減定徑機(jī)為 4 架，用換輥小車(chē)整機(jī)架快速更換。孔型設(shè)計(jì)的全部設(shè)計(jì)和計(jì)算包括三個(gè)方面： 1. 斷面孔型設(shè)計(jì) 根據(jù)原料和成品的斷面形狀和尺寸及對(duì)產(chǎn)品性能的要求，確定孔型系統(tǒng)、軋制道次和各道次的變形量 ， 以及各道次的孔型形狀和尺寸。 孔型系統(tǒng)的選取 粗軋機(jī)孔型系統(tǒng)的選取 1. 1 軋機(jī)的孔型為平箱， 2 軋機(jī)的孔型為立箱。 由于箱形孔型系統(tǒng) 的 特點(diǎn)，在線(xiàn)材生產(chǎn) 上 它多用于軋制的頭幾道次，并用于軋制斷面尺寸在 60 60 毫米以上的軋件。箱形孔型道次延伸系數(shù)一般為 1. 20 ～ 。 2) 在此孔 型系統(tǒng)中軋出的軋件沒(méi)有尖銳的棱角，軋件冷卻均勻。 4) 必要時(shí)可在延伸孔型中獲得圓斷面成品，從而減少換輥 [3]。 孔型設(shè)計(jì)計(jì)算 確定各道次延伸系數(shù) 典型產(chǎn)品 （ ） 總延伸系數(shù)為 由延伸系數(shù)的分配原則確定各道次延伸系數(shù)見(jiàn)表 3 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 4 孔型設(shè)計(jì) 10 表 3 各道次的延伸系數(shù) 軋制道次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 14 延伸系數(shù) 1,3 1,3 軋制道次 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 延伸系數(shù) 確定各道次軋件的斷面面積 按逆軋順序進(jìn)行計(jì)算： 由公式 [7]： nnn FF ???1 112 ??? ? nnn FF ? 223 ??? ? nnn FF ? . . . 221 ?FF? ………………………………………………………(5) 所以，各道次軋件斷面面積如表 4 表 4 各道次軋件斷面面積 軋制道次 1 2 3 4 5 6 7 斷面面積 軋件尺寸 軋制道次 斷面面積 軋件尺寸 軋制道次 斷面面積 軋件尺寸 軋制道次 斷面面積 8 Φ62 15 22 9 16 23 10 17 24 Φ105 11 18 25 12 19 26 13 20 27 14 Φ28 21 28 孔型設(shè)計(jì)計(jì)算 由程序計(jì)算得各個(gè)孔型尺寸如下表 ： 表 5 孔型參數(shù) 規(guī) 格 機(jī)架 軋件尺寸 (mm) 孔型尺寸 (mm) 高度 寬度 高度 寬度 橢圓圓弧半徑 圓擴(kuò)張角 輥縫 1 115 120 160 2 125 125 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 4 孔型設(shè)計(jì) 11 Φ7 3 150/9 4 98 98 98 30 5 57 57 6 30 7 91 10 8 30 9 74 62 10 30 11 12 32 32 32 30 13 14 30 15 16 30 17 23 18 18 25 19 20 25 21 22 25 23 24 25 25 26 25 27 10 28 25 1 孔型在軋輥上的配置 在孔型系統(tǒng)及各孔型的尺寸確定后，還要合理地將孔型分配和布置到各機(jī)架的軋輥上去。 孔型在軋輥上的配置原則 為了合理配置 孔 型，一般應(yīng)遵守如下原則： 1. 孔型在各機(jī)架的分配原則是力求軋機(jī)各架的軋制時(shí)間均衡。如成品孔和成品前孔對(duì)成品的表面質(zhì)量與尺寸精確度有很大影響，所以成品孔和成品前孔在軋較長(zhǎng)度允許的范圍內(nèi)應(yīng)多配幾個(gè)，這樣當(dāng)孔 型磨損到影響成品質(zhì)量時(shí)，可以只換孔型，而不需換輥。 2) 鋼軋輥的輥環(huán)寬度應(yīng)大于成等于槽深高度之半。 4) 確定輥環(huán)寬度時(shí)除考慮其強(qiáng)度外，還應(yīng)考慮