1700mm帶鋼平整機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)分析

肖帆+姜辰

摘 要：本文介紹了1700mm帶鋼平整機(jī)的原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)，對(duì)其相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了研究，分析了其機(jī)械性能，得出了其具有的特性。

關(guān)鍵詞：平整機(jī)；帶鋼；機(jī)械結(jié)構(gòu)；軋制力；表面質(zhì)量

中圖分類號(hào)：TG333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

帶鋼是金屬制品、結(jié)構(gòu)件、機(jī)械制造中廣泛應(yīng)用的重要鋼材。近年來(lái)，市場(chǎng)上隨著對(duì)帶鋼的需求量加大，同時(shí)要求帶鋼的性能和外觀質(zhì)量也越來(lái)越高。而冷軋后的帶鋼，材質(zhì)軟不適用于加工，外觀質(zhì)量差，達(dá)不到所需要的標(biāo)準(zhǔn)。本課題研發(fā)1700mm帶鋼平整機(jī)，能夠改善帶鋼的性能、提高帶鋼的表面質(zhì)量。

一、平整機(jī)的原理

平整機(jī)的原理是通過(guò)軋輥對(duì)帶鋼進(jìn)行小壓下量的軋制變形，來(lái)提高帶鋼的機(jī)械性能；通過(guò)控制帶鋼的延伸率，使帶鋼表面獲得需要的平直度和粗糙度，來(lái)提高帶鋼的表面質(zhì)量。

二、平整機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)（表1）

三、軋制力的計(jì)算

軋制力是軋制時(shí)軋件給軋輥的總壓力，是軋機(jī)負(fù)載水平的主要參數(shù)，是設(shè)計(jì)軋機(jī)的基本依據(jù)。

1.平均總壓下率εm

εm=ε×60%=3×60%=1.8%

2.變形助理σ

從加工硬度系數(shù)表可查得硬化系數(shù)：a=205，n=0.28

σ=a×εn=205×0.0180.28=66.56kg/mm2

3.變形抗力1.15σ

1.15σ=1.15×66.56=76.547kg/mm2

4.單位壓力1.15σ-q

1.15σ-q=76.547-3=73.547kg/mm2

5.變形區(qū)長(zhǎng)度L

6.變形區(qū)平均厚度Hm

7.諾模圖Z坐標(biāo)

8.諾模圖Y坐標(biāo)

9.諾模圖X坐標(biāo)

根據(jù)諾模圖Y、Z坐標(biāo)，從諾模圖曲線查得X=0.39

10.彈性壓扁影響系數(shù)m

m=（ex-1）/x=（e0.39-1）/0.39=1.223

11.平均單位壓力Pm

Pm=（1.15σ-q）×m=73.547×1.22=89.95kg/mm2

12.軋輥彈性壓扁后變形區(qū)長(zhǎng)度L'

13.總軋制力P

P=Pm×B×L'=89.95×1700×12.2928=18797.5kN

四、平整機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

本課題研究的1700mm帶鋼平整機(jī)為閉式機(jī)架四輥平整機(jī)，由機(jī)架裝配、輥系裝配、軋制線標(biāo)高調(diào)整裝置、主傳動(dòng)裝置、軋輥清理裝置、防跳輥等幾部分組成。

1.機(jī)架裝配

機(jī)架裝配為平整機(jī)的主體部分之一，輥系等其他部分均裝于機(jī)架內(nèi)。它主要由兩片鑄鋼機(jī)架通過(guò)上橫梁連接在一起，下部用螺柱及螺母墊圈與兩塊地腳板把合成一體后座于基礎(chǔ)上，再用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上。在兩片機(jī)架的窗口內(nèi)側(cè)還裝有工作輥及支承輥用的平衡彎輥缸塊，共4個(gè)缸塊，每個(gè)缸塊上裝有4個(gè)工作輥彎輥缸及一個(gè)支承輥平衡缸，工作輥彎輥缸活塞桿上的缸頭裝入工作輥軸承座和T形槽內(nèi)，當(dāng)平整機(jī)平整時(shí)不同的液壓壓力使工作輥產(chǎn)生不同的正負(fù)彎輥力，防止工作輥軸向傳動(dòng)。支承輥平衡缸活塞桿頂在上面支承輥軸承座下部，當(dāng)平整機(jī)平整時(shí)用來(lái)平衡上支承輥系的重量。

2.輥系裝配

輥系裝配為平整機(jī)的核心部分。輥系裝配主要包括上、下支承輥裝置及上、下工作輥裝置。上、下支承輥裝置主要由支承輥軸承座、四列圓柱滾子軸承、深溝球軸承、軸承蓋等組成?？紤]軋制力很大，支承輥軸承選用四列圓柱滾子軸承，其軸向力由深溝球軸承來(lái)承受。上、下工作輥裝置主要由工作輥、工作輥軸承座、四列圓錐滾子軸承、及軸承蓋等組成。

3.軋制線標(biāo)高調(diào)整裝置

由于在帶鋼的平整過(guò)程中工作輥及支承輥都要發(fā)生磨損，所以軋制線標(biāo)高也隨之發(fā)生變化，軋制線標(biāo)高調(diào)整裝置就是根據(jù)輥?zhàn)拥哪p量，來(lái)調(diào)整上輥的軋制線的標(biāo)高。上輥的軋制標(biāo)高是由安裝在支承輥軸承座與機(jī)架窗口上橫梁之間階梯墊來(lái)調(diào)整，階梯墊由兩個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)。下輥的軋制線標(biāo)高由液壓缸來(lái)調(diào)整。

4.主傳動(dòng)裝置

主傳動(dòng)裝置是平整機(jī)工作的動(dòng)力，它主要由主電機(jī)、制動(dòng)器、安全聯(lián)軸器、主減速機(jī)、萬(wàn)向接軸、接軸夾緊裝置等組成。平整機(jī)與機(jī)組配套采用交流變頻調(diào)速電機(jī)，電機(jī)尾部裝有制動(dòng)器，以備緊急停車時(shí)用。在主電機(jī)與主減速機(jī)之間還裝有安全聯(lián)軸器。1700mm平整機(jī)采用只傳動(dòng)下工作輥的傳動(dòng)方式，在主減速機(jī)與工作輥之間選用十字軸式萬(wàn)向接軸來(lái)傳遞扭矩。

5.軋輥清理裝置

由于在平整過(guò)程中，帶鋼上的氧化鐵皮及其他臟物等可能會(huì)附于支承輥輥面上，這樣在平整過(guò)程中，由于軋制壓力很大，支承輥上的臟物就可能劃傷工作輥輥面，從而影響板材表面質(zhì)量。軋輥清理裝置的作用就是對(duì)支承輥面進(jìn)行清理。軋輥清理裝置由上軋輥清理裝置及下軋輥清理裝置組成，每套清理裝置磨頭伸縮由1個(gè)氣缸驅(qū)動(dòng)，磨頭沿輥?zhàn)虞S向移動(dòng)。

6.防跳輥

1700mm平整分卷機(jī)組速度較高，高速切分時(shí)，帶鋼容易產(chǎn)生跳動(dòng)而劃傷工作輥的表面，此時(shí)裝于平整機(jī)入口側(cè)的防跳輥抬升缸活塞桿向上伸出，將防跳輥抬升，使輥面高于軋制線，與相關(guān)設(shè)備形成微張力，使帶鋼繃緊，不產(chǎn)生跳動(dòng)。防跳輥本身為自由輥，用兩支座把合于連桿上，連桿中間與抬升缸缸頭鉸接成一體，連桿兩側(cè)分別與兩擺臂鉸接，兩擺臂用中心軸及支座把合于機(jī)架上。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)1700mm帶鋼平整機(jī)工作原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)的介紹，對(duì)其相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)的分析，可以得出通過(guò)平整機(jī)的帶鋼，具有良好的機(jī)械性能和表面質(zhì)量，能夠達(dá)到對(duì)帶鋼質(zhì)量所需的標(biāo)準(zhǔn)。并且隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)鋼的需求加大。平整機(jī)其發(fā)展空間必然十分廣闊，應(yīng)用前景非常可觀。

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