軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)理論第四章(新)

1、1軋輥調(diào)整機(jī)構(gòu)作用和類型2電動壓下裝置3帶鋼軋機(jī)液壓壓下裝置第四章 軋輥調(diào)整機(jī)構(gòu)和軋輥平衡裝置4 上軋輥平衡裝置一、作用一、作用1. 1. 調(diào)整輥縫調(diào)整輥縫2. 2. 調(diào)整軋輥與輥道的水平位置，對準(zhǔn)軋制線。調(diào)整軋輥與輥道的水平位置，對準(zhǔn)軋制線。3. 3. 調(diào)整軋輥軸向位置，對準(zhǔn)孔型。調(diào)整軋輥軸向位置，對準(zhǔn)孔型。4. 4. 調(diào)整軋輥輥型調(diào)整軋輥輥型第七講第七講（調(diào)上輥調(diào)上輥）（調(diào)下輥調(diào)下輥）（型鋼軋機(jī)型鋼軋機(jī)）（板帶軋機(jī)板帶軋機(jī)） 液壓彎輥裝置液壓彎輥裝置4-1 軋輥調(diào)整機(jī)構(gòu)作用和類型 二、類型二、類型1.1.上輥調(diào)整裝置（上輥調(diào)整裝置（壓下裝置壓下裝置） 手動壓下手動壓下 電動壓下電動壓下 液

2、壓壓下液壓壓下2.2.下輥調(diào)整裝置（下輥調(diào)整裝置（壓上裝置壓上裝置）3.3.中輥調(diào)整裝置中輥調(diào)整裝置4.4.立輥調(diào)整裝置（立輥調(diào)整裝置（側(cè)壓裝置側(cè)壓裝置）4-2 電動壓下裝置按調(diào)整特點(diǎn)分按調(diào)整特點(diǎn)分一、快速壓下裝置一、快速壓下裝置1.1.特點(diǎn)特點(diǎn) 上輥快速、大行程、頻繁調(diào)整上輥快速、大行程、頻繁調(diào)整 “不帶鋼壓下不帶鋼壓下”板帶軋機(jī)壓下裝置板帶軋機(jī)壓下裝置快速壓下裝置快速壓下裝置2.2.壓下裝置要求壓下裝置要求 傳動系統(tǒng)慣性小，反應(yīng)快傳動系統(tǒng)慣性小，反應(yīng)快 傳動效率高，工作可靠傳動效率高，工作可靠 能夠克服壓下螺絲阻塞事故能夠克服壓下螺絲阻塞事故3.3.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 電機(jī)電機(jī)減速機(jī)減速

3、機(jī)壓下螺絲。壓下螺絲。 為了減少為了減少GDGD2 2，一般使用兩臺電機(jī)。，一般使用兩臺電機(jī)。4.4.壓下螺絲存在問題壓下螺絲存在問題 阻塞事故阻塞事故 自動旋松事故自動旋松事故1 1）產(chǎn)生的原因：）產(chǎn)生的原因： 在壓下操作時(shí)：在壓下操作時(shí)：M阻阻=M電電+J| |d/dt| | 當(dāng)發(fā)生阻塞時(shí)，當(dāng)發(fā)生阻塞時(shí)，M M阻阻與與M M電電都達(dá)到最大值，都達(dá)到最大值， 將上式移項(xiàng)得：將上式移項(xiàng)得：M電電max = M阻阻max -J|d/dt| 即：即： M M阻阻maxmax M M電電maxmax 電機(jī)在堵塞過程中所做的功變成壓下螺絲、電機(jī)在堵塞過程中所做的功變成壓下螺絲、 機(jī)架等部件的變形能，在

4、堵塞以后并沒有消機(jī)架等部件的變形能，在堵塞以后并沒有消 失，仍以壓力的形式存在，失，仍以壓力的形式存在，阻塞力矩大于電阻塞力矩大于電 機(jī)的啟動力矩，電機(jī)無法轉(zhuǎn)動機(jī)的啟動力矩，電機(jī)無法轉(zhuǎn)動。2 2）處理方法：）處理方法：用人工，將鋼坯割除，或用專用工具用人工，將鋼坯割除，或用專用工具 （大板手）將其旋松。（大板手）將其旋松。專門設(shè)計(jì)壓下螺絲的回松機(jī)構(gòu)，其力參專門設(shè)計(jì)壓下螺絲的回松機(jī)構(gòu)，其力參 數(shù)按最大軋制力的數(shù)按最大軋制力的1.61.62.02.0考慮?？紤]。 1 1）自動旋松產(chǎn)生的原因）自動旋松產(chǎn)生的原因 壓下量大、大行程壓下量大、大行程 螺紋升角增大螺紋升角增大 輥縫變化輥縫變化 板厚度不均

5、板厚度不均2 2）防止自動旋松的措施）防止自動旋松的措施加大摩擦阻力矩加大摩擦阻力矩螺距增大螺距增大 不滿足自鎖條件不滿足自鎖條件自動旋松自動旋松適當(dāng)增加螺絲直徑適當(dāng)增加螺絲直徑在球面墊上開孔在球面墊上開孔加大螺絲止推軸頸直徑加大螺絲止推軸頸直徑 二、板帶軋機(jī)電動壓下裝置二、板帶軋機(jī)電動壓下裝置1.1.特點(diǎn)特點(diǎn) 調(diào)整量小調(diào)整量小 調(diào)整精度高調(diào)整精度高 頻繁的頻繁的“帶鋼壓下帶鋼壓下” 動作快，靈敏度高動作快，靈敏度高 軋輥平行度要求高軋輥平行度要求高2.2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 采用速比較大的蝸輪蝸桿減速采用速比較大的蝸輪蝸桿減速 壓下螺絲頭部采用有止推及自位功能的滾壓下螺絲頭部采用有止推及自位功

6、能的滾動軸承。動軸承。練習(xí)題一、填空 壓下螺絲易出現(xiàn)的事故有 和 。1.采用“帶鋼壓下”的是 壓下機(jī)構(gòu)。二、簡答 四輥鋼板軋機(jī)軋輥強(qiáng)度計(jì)算的特點(diǎn)？ 型鋼軋機(jī)軋輥調(diào)整機(jī)構(gòu)的作用？1.二輥鋼板軋機(jī)軋輥強(qiáng)度計(jì)算的特點(diǎn)？軸承座軸承座頭部頭部球面墊球面墊本體本體尾部尾部三、壓下螺絲1.組成 頭部、本體、尾部2.基本尺寸 螺紋外徑d 螺距t壓下螺絲本體螺紋類型壓下螺絲本體螺紋類型 鋸齒形螺紋：鋸齒形螺紋： 梯形螺紋：梯形螺紋：單向受載，傳動效率高，單向受載，傳動效率高，用于快速壓下用于快速壓下承載能力大，用于板帶壓下承載能力大，用于板帶壓下1) 1) 確定確定d d d = (0.550.62)dg 其中

7、：其中：dg輥頸直徑輥頸直徑進(jìn)行強(qiáng)度校核：進(jìn)行強(qiáng)度校核：其中：其中： ，n=6n=6 P P1 1作用在一個(gè)壓下螺絲上的力作用在一個(gè)壓下螺絲上的力dRdP 2114 nRbd 壓下螺絲螺紋小徑P P1 1如何確定？如何確定？型鋼軋機(jī)型鋼軋機(jī) 強(qiáng)度計(jì)算時(shí)：強(qiáng)度計(jì)算時(shí)： P P1 1=R=R1 1, R, R2 2 maxmax 選電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)：選電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)： P P1 1為過平衡力為過平衡力Q上輥平衡力上輥平衡力 GQ 21P1G軋輥輥系自重軋輥輥系自重板帶軋機(jī)板帶軋機(jī) 設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核時(shí)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核時(shí)P P1 1相同，相同， P P1 1=P/2=P/22)2)確定確定t t (0.12(0.1

8、20.16)d0.16)dt=t= 0.017d 0.017d四、壓下螺母四、壓下螺母材料：材料：基本尺寸：基本尺寸：(0.025(0.0250.05)d0.05)d開坯軋機(jī)開坯軋機(jī)熱軋鋼板軋機(jī)（四輥）熱軋鋼板軋機(jī)（四輥）冷軋鋼板軋機(jī)（四輥）冷軋鋼板軋機(jī)（四輥）高強(qiáng)度青銅或黃銅高強(qiáng)度青銅或黃銅螺母外徑螺母外徑D和螺母高度和螺母高度H1.1.螺母高度螺母高度H H的確定的確定 由由 H=(1.2H=(1.22)d 2)d 初定初定H H 代入代入 H=Zt 求壓下螺母中螺紋的圈數(shù)求壓下螺母中螺紋的圈數(shù)Z 進(jìn)行進(jìn)行強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核1221 24PPZdd其中：其中：P 壓下螺母材料的許用擠壓應(yīng)力壓

9、下螺母材料的許用擠壓應(yīng)力 P =6080MPa螺螺母母螺螺絲絲dd1+2 2.2.螺母外徑螺母外徑D D的確定的確定 由由 D=(1.5D=(1.51.8)d 1.8)d 來確定來確定D D 進(jìn)行強(qiáng)度校核進(jìn)行強(qiáng)度校核 其中：其中：D D 壓下螺母的外徑壓下螺母的外徑 D D1 1壓下螺絲通過的機(jī)架上橫梁壓下螺絲通過的機(jī)架上橫梁 孔的直徑孔的直徑 12214jPpDD五、壓下螺絲傳動力矩和壓下電機(jī)功率1.1.轉(zhuǎn)動壓下螺絲所需靜力矩轉(zhuǎn)動壓下螺絲所需靜力矩 M1頭部和止推軸承間的摩擦力矩頭部和止推軸承間的摩擦力矩 M2螺紋摩擦阻力矩螺紋摩擦阻力矩1 1）確定）確定M1u滑動軸承滑動軸承 實(shí)心軸頸：實(shí)

10、心軸頸： 空心軸頸：空心軸頸：21MMMj M2M1Mj33111dPM 2423343311131ddddPM u滾動軸承滾動軸承 d dp p滾動軸承平均直徑滾動軸承平均直徑2)2)確定確定M2式中：式中：“+”+”表示壓下螺絲下降表示壓下螺絲下降 “ “-”-”表示壓下螺絲上升表示壓下螺絲上升2111pdPM tan2M212dP1=0.005P P1 1如何確定？如何確定？ “不帶鋼壓下不帶鋼壓下”令令K=Q/GK=Q/G，K=1.2K=1.21.41.4則則 P P1 1=(0.1=(0.10.2)G0.2)G “帶鋼壓下帶鋼壓下” P1=P/2 若有液壓彎輥裝置：若有液壓彎輥裝置：

11、P1=P/2S S彎輥力彎輥力 GQ 21P12.2.壓下電機(jī)功率壓下電機(jī)功率 n nerer電機(jī)額定轉(zhuǎn)速電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 n ns s 壓下螺絲轉(zhuǎn)速壓下螺絲轉(zhuǎn)速erniMMN 955021 12 9550sMMNn或4-3 帶鋼軋機(jī)液壓壓下裝置一、組成一、組成 壓下液壓缸、液壓伺服系統(tǒng)壓下液壓缸、液壓伺服系統(tǒng)二、特點(diǎn)二、特點(diǎn)n快速響應(yīng)性好，調(diào)整精度高快速響應(yīng)性好，調(diào)整精度高 n過載保護(hù)簡單、可靠過載保護(hù)簡單、可靠n易于實(shí)現(xiàn)板厚度自動控制易于實(shí)現(xiàn)板厚度自動控制 n簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，傳動效率高，損失小簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，傳動效率高，損失小n系統(tǒng)及元件復(fù)雜，成本高，易漏油系統(tǒng)及元件復(fù)雜，成本高，易漏油三、液壓缸

12、在軋機(jī)上的配置1.1.壓下式壓下式 液壓缸液壓缸安裝在機(jī)架上橫梁與支承輥軸承安裝在機(jī)架上橫梁與支承輥軸承座之間座之間，懸掛系統(tǒng)較為復(fù)雜，造價(jià)高，懸掛系統(tǒng)較為復(fù)雜，造價(jià)高，但工作條件好，維護(hù)方便。但工作條件好，維護(hù)方便。2.2.壓上式壓上式 液壓缸液壓缸安裝在機(jī)架下部安裝在機(jī)架下部，其拆卸方便，其拆卸方便，造價(jià)低，但工作條件差。造價(jià)低，但工作條件差。壓下式雙壓上式4-4 上軋輥平衡裝置一、作用一、作用 消除零部件之間間隙消除零部件之間間隙 防止工作輥和支承輥間出現(xiàn)打滑防止工作輥和支承輥間出現(xiàn)打滑 提高控制精度提高控制精度二、類型二、類型彈簧式平衡裝置彈簧式平衡裝置1 1、特點(diǎn)、特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡單，多

13、用于調(diào)整量小的型鋼、線結(jié)構(gòu)簡單，多用于調(diào)整量小的型鋼、線材軋機(jī)。材軋機(jī)。 2 2、缺點(diǎn)、缺點(diǎn)彈簧力與其壓縮量有關(guān)，不彈簧力與其壓縮量有關(guān)，不穩(wěn)；換輥時(shí)必須拆裝彈簧穩(wěn)；換輥時(shí)必須拆裝彈簧。重錘式平衡裝置重錘式平衡裝置1.1.特點(diǎn)特點(diǎn) 調(diào)整量大，用于快速、頻繁調(diào)整的初軋機(jī)調(diào)整量大，用于快速、頻繁調(diào)整的初軋機(jī)2.2.缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：設(shè)備龐大，基礎(chǔ)復(fù)雜。設(shè)備龐大，基礎(chǔ)復(fù)雜。液壓式平衡裝置液壓式平衡裝置1.1.特點(diǎn)：特點(diǎn)： 調(diào)整量小，結(jié)構(gòu)緊湊、易于操作及換輥，調(diào)整量小，結(jié)構(gòu)緊湊、易于操作及換輥，多用于四輥板帶軋機(jī)多用于四輥板帶軋機(jī)。2.2.缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：系統(tǒng)復(fù)雜、投資大、維修困難。系統(tǒng)復(fù)雜、投資大、維修困難。

14、八缸式液壓平衡裝置八缸式液壓平衡裝置三、平衡力的計(jì)算1.1.二輥軋機(jī)二輥軋機(jī)上輥平衡力：上輥平衡力：Q=KGGG被平衡零件重量被平衡零件重量包括：輥系、球面墊、壓下螺絲的重量包括：輥系、球面墊、壓下螺絲的重量KK過平衡系數(shù)過平衡系數(shù) K=1.2K=1.21.41.4若采用液壓平衡：若采用液壓平衡：24dnpQ KG 24dnKGp p工作壓強(qiáng)工作壓強(qiáng)n液壓缸數(shù)量液壓缸數(shù)量d液壓缸柱塞直徑液壓缸柱塞直徑2.2.四輥軋機(jī)四輥軋機(jī)1 1）上工作輥平衡力計(jì)算）上工作輥平衡力計(jì)算 Qg=KGg Gg被平衡零件重量被平衡零件重量（上工作輥輥系重量和上支承輥本體重量上工作輥輥系重量和上支承輥本體重量）2 2

15、）上支承輥平衡力計(jì)算）上支承輥平衡力計(jì)算 QZ=KGZGZ被平衡重量被平衡重量（上支承輥輥系、壓下螺絲、球面墊、（上支承輥輥系、壓下螺絲、球面墊、 平衡機(jī)件重量）平衡機(jī)件重量）3 3）防止工作輥與支承輥之間在啟、制動）防止工作輥與支承輥之間在啟、制動 時(shí)產(chǎn)生打滑。時(shí)產(chǎn)生打滑。 本次課重點(diǎn)u壓下螺絲組成壓下螺絲組成u轉(zhuǎn)動壓下螺絲所需的靜力矩轉(zhuǎn)動壓下螺絲所需的靜力矩u上輥平衡裝置的作用和類型上輥平衡裝置的作用和類型u被平衡零件的重量如何確定被平衡零件的重量如何確定練習(xí)題一、填空 壓下螺絲由 和 組成。 計(jì)算上工作輥平衡力時(shí)，被平衡零件重量包括 和 。1.上輥平衡裝置的類型有 、 和 。二、簡答 轉(zhuǎn)動壓下螺絲所需靜力矩包括哪幾部分？1.上輥平衡裝置的作用？練習(xí)題不打滑條件：不打滑條件：軋機(jī)空載加、減速時(shí)，主動輥?zhàn)饔糜诒粍榆垯C(jī)空載加、減速時(shí)，主動輥?zhàn)饔糜诒粍虞伒哪Σ亮卮笥诒粍虞伒膭恿?。輥的摩擦力矩大于被動輥的動力矩。即：即?Mf被被 Mdon被被a. 工作輥主動（工作輥主動（忽略軸承處摩擦阻力忽略軸承處摩擦阻力）dtdnGDDR22222 .38)(2 主動主動RR被動被動2112DDdtdndtdn 2112222 .38)(2DDdtdnGDDR