小型軋鋼機(jī)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

郝繪坤 劉嘯林

摘要：軋鋼機(jī)是我國(guó)鋼鐵行業(yè)中必不可少的重要角色，它是鋼鐵型變的基礎(chǔ)工序，在我國(guó)的鋼鐵行業(yè)中普遍存在。隨著我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量的越來(lái)越高，軋鋼機(jī)的需求也變得緊缺起來(lái)。這就需要一種既效率高又投資少的軋鋼機(jī)。這時(shí)，小型軋鋼機(jī)就出現(xiàn)在大家的面前。在設(shè)計(jì)的初期階段，我去各大中小型鋼材企業(yè)做了大量的調(diào)研工作，發(fā)現(xiàn)各大企業(yè)基本以大型軋鋼機(jī)為主，所以小型軋鋼機(jī)具有廣闊的市場(chǎng)。小型軋鋼機(jī)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)借助軋輥與軋材之間的接觸摩擦作用將軋材（金屬體）拽入，在軋輥的壓力作用下，將軋材塑造成型。根據(jù)平時(shí)所學(xué)的知識(shí)，利用猜想假設(shè)、分析證明、試驗(yàn)的方法，最終確定了一個(gè)比較理想的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對(duì)軸和齒輪等傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)與安裝，并參考了機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的數(shù)據(jù)與方法，確保了設(shè)計(jì)的合理性。最終性能穩(wěn)定，工作效率高，設(shè)計(jì)成本低的小型軋鋼機(jī)設(shè)計(jì)成功。

關(guān)鍵詞：小型軋鋼機(jī);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);軸和齒輪;傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置

引言

據(jù)國(guó)內(nèi)資料顯示，我國(guó)小型軋機(jī)主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題，一，軋機(jī)結(jié)構(gòu)落后。二，自動(dòng)化程度低，工藝比較落后。三，軋機(jī)的速度較低，生產(chǎn)能力小且功耗很高。四，軋機(jī)的性能不穩(wěn)定，產(chǎn)品存在尺寸偏差。隨著時(shí)代的進(jìn)步，我國(guó)的鋼鐵行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)變，高質(zhì)量的產(chǎn)品已經(jīng)被國(guó)人所認(rèn)可，但是我國(guó)大部分小型軋機(jī)設(shè)備落后，生產(chǎn)耗能大，產(chǎn)品的尺寸偏差大，迫切需要對(duì)小型軋機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

1 小型軋鋼機(jī)的整體優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

小型軋鋼機(jī)是由一個(gè)主機(jī)列構(gòu)成，整體結(jié)構(gòu)如圖所示。主體是由原動(dòng)機(jī)，執(zhí)行裝置和傳動(dòng)裝置組成。執(zhí)行裝置又名工作機(jī)座，它由上軋輥的徑向平衡機(jī)構(gòu)和軸承軋輥的徑向調(diào)整機(jī)構(gòu)，引導(dǎo)需要軋制的軋件進(jìn)入軋輥中軋制，工座機(jī)座通過(guò)支撐機(jī)座把軋鋼機(jī)固定在地面上，來(lái)確保輥軸的橫向穩(wěn)定性。傳動(dòng)裝置由聯(lián)軸器和減速器組成。聯(lián)軸器的主要部件是主聯(lián)軸器（連接減速器與機(jī)輪機(jī)座）和電機(jī)聯(lián)軸器（連接電動(dòng)機(jī)與減速器）。

2 小型軋鋼機(jī)的工作原理

大部分中小形軋鋼機(jī)的工作原理可以分為以下幾種方式：1不可逆式的，2可逆式的，3 帶張力軋制等。其工作原理就是借助旋轉(zhuǎn)軋輥與其接觸摩擦的作用，將被軋制的金屬體拽入軋輥的縫隙，在軋輥壓力作用下，使軋件主要在厚度方向上完成塑性成型。

3 電動(dòng)機(jī)的選擇

在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，電動(dòng)機(jī)的型號(hào)選擇對(duì)軋鋼機(jī)的運(yùn)行方式是十分重要。本次設(shè)計(jì)的小型軋鋼機(jī)安裝了減速器，故可以選用價(jià)格較便宜的高速電動(dòng)機(jī)。但本次不需要調(diào)制軋制速度且速度不可逆，所以采用三相異步交流電動(dòng)機(jī)。

本次設(shè)計(jì)的軋鋼機(jī)型號(hào)為200×3式軋鋼機(jī)，直徑為300 mm的軋輥基本可以滿足需求。采用三輥式工作機(jī)座，主電機(jī)不可逆轉(zhuǎn)，軋輥的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向不可逆轉(zhuǎn)，中下輥與中上輥交替過(guò)鋼，實(shí)現(xiàn)多道次的軋制。本軋機(jī)性能優(yōu)越，可以完成多種工序，即既可以開(kāi)坯又可以軋件，這就需要經(jīng)常更換鋼件的種類，因此，為了更換軋輥，這就需要采用梅花接軸連接。

選用的小型三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160L——9。電機(jī)功率為7.8KW，額定電流為17.7A，轉(zhuǎn)速720r/min，效率為86%。最大的轉(zhuǎn)矩為2.2N·m。通過(guò)計(jì)算分析，各項(xiàng)參數(shù)符合小型軋鋼機(jī)和軋件的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

本次軋鋼機(jī)的設(shè)計(jì)實(shí)在積極探索，大量的實(shí)訓(xùn)和實(shí)地考察，查閱了大量的資料，再深入了解軋鋼機(jī)的基礎(chǔ)上，科學(xué)的設(shè)計(jì)了電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，主要包括了傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)，電動(dòng)機(jī)的選取，主機(jī)的設(shè)計(jì)，減速器的設(shè)計(jì)，各部分機(jī)架與箱體的設(shè)計(jì)，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，每一部分設(shè)計(jì)都按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，各部分?jǐn)?shù)據(jù)細(xì)致，嚴(yán)謹(jǐn)。通過(guò)查閱大量資料，盡可能地簡(jiǎn)化機(jī)器的尺寸，做到經(jīng)濟(jì)合理，能滿足中小企業(yè)的加工需求。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助讓我銘記心中，在此我對(duì)老師表示忠心的感謝。

在本次設(shè)計(jì)期間，由于我的專業(yè)知識(shí)比較淺薄，實(shí)際設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)不足，本次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品有很多的缺陷，還望各位老師專家不吝賜教，以便我在今后的生活中中引以為戒，時(shí)刻銘記，能更好的完成以后的學(xué)習(xí)工作任務(wù)。報(bào)效社會(huì)。

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