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摘要
本次設(shè)計(jì)對(duì)短應(yīng)力線750軋機(jī)壓下部分進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)與校核。然后，軋機(jī)的兩種軋制力計(jì)算方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)比較。本軋機(jī)為為二輥臥式軋機(jī)。本設(shè)計(jì)采用直流電動(dòng)機(jī)，有較大的過(guò)載能力，電動(dòng)機(jī)與軋機(jī)之間有減速器。壓下裝置動(dòng)力部分采用液壓馬達(dá)，傳動(dòng)平穩(wěn)，能在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，能保證較高的軋制精確度。最后對(duì)軋機(jī)的潤(rùn)滑和維護(hù)做了簡(jiǎn)單討論。
本次設(shè)計(jì)主要的研究方法是根據(jù)軋輥孔型和軋制速度，計(jì)算軋制力，從而對(duì)軋輥進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核，確定軋輥是可用的，從而保證軋機(jī)能正常工作。在對(duì)軋輥軸承的選取，立柱的校核，壓下裝置的形式進(jìn)行了研究，保證設(shè)計(jì)了的準(zhǔn)確性。
關(guān)鍵詞：750軋機(jī)；二輥式軋機(jī)；壓下裝置；油馬達(dá)；軋制力
Abstract
The design of the short stress line 750 Rolling Mill for the corresponding parts of the design and checking. Then, the two rolling mill was designed force calculation comparison. The horizontal two-roll mill to the mill. This design uses a DC motor, a large overload capacity, between the motor and reducer mill. Dynamic part of the reduction device with hydraulic motor, drive smoothly, can realize stepless speed regulation in a large range, can ensure a high rolling accuracy. Finally, lubrication and maintenance of mill made a brief discussion.
The main research design is based roll pass and rolling speed, rolling force calculation, and thus the strength and stiffness of roll of the check, to determine roll is available, thus ensuring mill can work. In the selection of roller bearings, columns of check, pressure device in the form of a study designed to ensure the accuracy.
Key words: 750 rolling mill; two roll mill; pressure equipment; oil motors; rolling force
目錄
摘要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1. 選題背景及目的 1
1.2軋鋼生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的主要地位與作用 1
1.3國(guó)內(nèi)外軋鋼機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r 2
1.3.1粗軋機(jī)的發(fā)展 2
1.3.2帶鋼熱連軋機(jī)發(fā)展 2
1.3.3線材軋機(jī)的發(fā)展 3
1.3.4 短應(yīng)力線軋機(jī) 4
1.4 750軋機(jī)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 5
1.4.1.主傳動(dòng)裝置 6
1.4.2. 機(jī)架橫移裝置 6
1.4.3.壓下裝置及上輥平衡裝置 6
1.5總體思路的選擇 7
第二章 概述及方案選擇 8
2.1設(shè)計(jì)的原始參數(shù) 8
2.2概述 8
2.3咬入條件的校核 9
2.4軋制過(guò)程基本參數(shù) 10
2.4.1.簡(jiǎn)單軋制過(guò)程 10
2.4.2.軋制過(guò)程變形區(qū)及其參數(shù) 10
2.5軋制力的計(jì)算 11
2.5.1方法一：艾克隆德方法 11
2.5.2方法二：采利柯夫方法 13
2.6軋輥的幾何尺寸的選取 14
2.7軋制力矩的計(jì)算 15
2.8主電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算及選電動(dòng)機(jī) 16
2.8.1軋輥與電機(jī)間的效率 16
2.8.2.根據(jù)過(guò)載條件選擇電動(dòng)機(jī)功率 16
2.9軋輥強(qiáng)度及剛度校核 18
2.9.1計(jì)算輥身彎曲強(qiáng)度 18
2.9.2計(jì)算輥頸彎曲和扭轉(zhuǎn) 19
2.9.3計(jì)算輥頭剪切強(qiáng)度 20
2.10軋輥軸承的選取 21
2.11立柱校核 22
2.11.1立柱危險(xiǎn)截面強(qiáng)度校核 22
2.11.2立柱牙型強(qiáng)度校核 23
2.12 壓下裝置的結(jié)構(gòu)形式 23
2.13上輥平衡裝置 24
2.14軋輥的軸向調(diào)整及固定 24
第三章 潤(rùn)滑及維護(hù) 26
3.1潤(rùn)滑 26
3.2維護(hù) 28
3.2.1軋機(jī)主傳動(dòng)裝置維護(hù) 28
3.2.2在軋機(jī)維護(hù)中應(yīng)用故障診斷技術(shù) 28
結(jié)論 31
參考文獻(xiàn) 32
致謝 33
附件1 34
附件2 45
III
第一章 緒論
1.1 選題背景及目的
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，需要更多數(shù)量、更多品種、更高質(zhì)量的型鋼，特別是大型型材。為滿足這一需要，型鋼軋機(jī)的發(fā)展不外于兩個(gè)，一是改造舊軋機(jī)；二是更新設(shè)備，采用新技術(shù)和新工藝在舊型鋼軋機(jī)上逐漸完善及工藝改進(jìn)，這是我國(guó)改造挖潛以少花錢多辦事見效快的新方針，是節(jié)約經(jīng)濟(jì)的客觀需要。
大學(xué)生活即將結(jié)束，為了檢驗(yàn)我們的所學(xué)是否能夠真正應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，使我們認(rèn)識(shí)到作為一個(gè)合格的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備的基本素質(zhì)，學(xué)校為我們安排了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。用半年時(shí)間完成一個(gè)設(shè)計(jì)方案。軋機(jī)是現(xiàn)代鋼廠中最常見的一種冶金設(shè)備。因此,軋機(jī)設(shè)備的好壞對(duì)軋鋼廠的效益有很大的影響。我們的任務(wù)是通過(guò)所學(xué)的理論知識(shí)設(shè)計(jì)一臺(tái)兩輥軋機(jī)。因?yàn)閷?shí)際條件有限，我們的設(shè)計(jì)只是經(jīng)過(guò)相關(guān)理論與經(jīng)驗(yàn)公式的推導(dǎo)來(lái)設(shè)計(jì)我們所選的冶金設(shè)備,經(jīng)過(guò)理論校核檢驗(yàn)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
1.2軋鋼生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的主要地位與作用
軋鋼生產(chǎn)是將鋼錠及連續(xù)鑄坯軋制成材的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。用軋制的方法生產(chǎn)鋼材，具有生產(chǎn)率高、品種多、生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。鋼材的生產(chǎn)方法有軋制、鍛造、擠壓、拉拔等。用軋制方法得到的鋼材，具有生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)性、生產(chǎn)效率高、品種多、質(zhì)量好、易與機(jī)械化、自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛的應(yīng)用。目前，約有90﹪的鋼都是經(jīng)過(guò)軋制成材的。有色金屬成材，主要也用軋制的方法。
軋鋼生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所起的作用是十分顯著的。鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中，除少量的鋼用鑄造或鑄造方法制成零件外，煉鋼廠生產(chǎn)的鋼錠與連鑄坯有85～90％以上要經(jīng)過(guò)軋鋼車間軋成各種鋼材，供應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門?？梢娫诂F(xiàn)代鋼鐵企業(yè)中，作為使鋼成材的軋鋼生產(chǎn)，在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著異常重要的地位，對(duì)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展起十分重要的作用。
1.3國(guó)內(nèi)外軋鋼機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r
十九世紀(jì)中葉軋鋼機(jī)械只是軋制一些熟鐵條的小型軋機(jī)，設(shè)備簡(jiǎn)陋，產(chǎn)量不高；有的軋機(jī)是用原始的水輪來(lái)驅(qū)動(dòng)。大上個(gè)世紀(jì)五十年代以后，鋼的產(chǎn)量大增；各先進(jìn)工業(yè)國(guó)的鐵路建設(shè)與遠(yuǎn)洋航運(yùn)的發(fā)展，蒸汽驅(qū)動(dòng)的中型、大型軋機(jī)先后出現(xiàn)了。上個(gè)世紀(jì)的電氣化使功率更大的粗軋機(jī)迅速發(fā)展起來(lái)。上個(gè)紀(jì)50～70年代，由于汽車、石油、天然氣的運(yùn)輸，電器電子工業(yè)與食品罐頭工業(yè)的發(fā)展，鋼材生產(chǎn)是以薄板占優(yōu)勢(shì)為特征的。
總的來(lái)說(shuō)，軋鋼機(jī)械向著大型、連續(xù)、高速和計(jì)算機(jī)控制方向發(fā)展。
1.3.1粗軋機(jī)的發(fā)展
在發(fā)展連鑄的同時(shí)，國(guó)外仍在新建后擴(kuò)建粗軋機(jī)，以擴(kuò)大開坯能力。這是由于開坯機(jī)具有產(chǎn)品化靈活，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，如日本1969年有三臺(tái)板坯粗軋機(jī)和一臺(tái)方坯粗軋機(jī)投入生產(chǎn)。
至1970年止，世界上有粗軋機(jī)達(dá)200多臺(tái)。擁有粗軋機(jī)最多的國(guó)家為美國(guó)達(dá)130臺(tái)，日本42臺(tái)，絕大部分為二輥可逆式軋機(jī)，開坯能力達(dá)3億噸以上。七十年代的粗軋機(jī)直徑增大到1500毫米。
我國(guó)擁有1000毫米以上大型粗軋機(jī)七套，還有750～850毫米小型粗軋機(jī)八套,主要于合金鋼廠,為數(shù)不多的650毫米軋機(jī)是中小鋼廠的主要開坯設(shè)備。1959年我國(guó)開始自行設(shè)計(jì)制造開坯機(jī)，已制成的開坯機(jī)有700、750、825、850/650、1150等毫米粗軋機(jī)。
粗軋機(jī)將向著萬(wàn)能式板坯軋機(jī)，重型化發(fā)展，并且縮短軋機(jī)輔助機(jī)械工作時(shí)間發(fā)展。
1.3.2帶鋼熱連軋機(jī)發(fā)展
帶鋼熱軋機(jī)分為連續(xù)式帶鋼熱軋機(jī)、四輥及多輥可逆式軋機(jī)、爐卷軋機(jī)和行星式軋機(jī)等。
帶鋼熱連軋機(jī)分為全連軋、1/2連軋和3/4連軋機(jī)。
帶鋼連續(xù)式熱軋機(jī)主要是生產(chǎn)1.0～16（20）毫米的熱鋼板卷的，其生產(chǎn)的品種以普通炭鋼為主。
在世界上美國(guó)首先在1926年采用了熱連軋板機(jī)，這臺(tái)軋機(jī)安裝在哥倫比亞鋼鐵公司，軋機(jī)規(guī)格為1030毫米，是1/2連軋，只是有一個(gè)粗軋機(jī)架，是近代熱連軋機(jī)的雛形。
四十年代以前，帶鋼熱連軋機(jī)，幾乎全部集中在美國(guó)。
1961～1971年，美國(guó)新建了11臺(tái)輥身長(zhǎng)度為1473毫米以上的熱連軋機(jī)，稱為“第二代軋機(jī)”。第二代軋機(jī)具有軋制速度高、產(chǎn)量高、自動(dòng)話程度高的特點(diǎn)。
我國(guó)從1966～1970年開始發(fā)展熱連軋板機(jī)，1700毫米3/4熱連軋板機(jī)以投產(chǎn)，其他規(guī)格的熱連軋板機(jī)還有1450毫米半連軋、1450毫米全連軋、750毫米全連軋等。
這些年來(lái)，薄鋼板的生產(chǎn)比重日趨增加，這是現(xiàn)代軋鋼生產(chǎn)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。熱軋鋼板是汽車、造船、橋梁、電機(jī)、化工等工業(yè)不可缺少的原料，也是冷軋機(jī)的坯料，隨著焊管、冷彎型鋼的發(fā)展，鋼板的需要量日益增長(zhǎng)。
現(xiàn)代帶鋼熱連軋機(jī)發(fā)展趨勢(shì)是提高產(chǎn)量、擴(kuò)大品種、提高精度、提高自動(dòng)化程度。采取的主要措施有：提高軋制速度、加大帶卷和坯料重量、建造寬輥身的全連軋、粗軋機(jī)架近距離布置、采用快速換輥裝置、提高產(chǎn)品精度和軋機(jī)剛度、采用板厚自動(dòng)控制系統(tǒng)、精軋機(jī)軋輥輥型控制、采用計(jì)算機(jī)控制。
90年代以來(lái)，鋼鐵生產(chǎn)短流程迅速開發(fā)和推廣，薄板坯連鑄連軋工藝的出現(xiàn)，正在改變著傳統(tǒng)的熱軋機(jī)市場(chǎng)。自1987年7月第一套薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線在美國(guó)紐柯公司投產(chǎn)以來(lái)，到1997年已建成的有33套。連鑄連軋技術(shù)是將鋼的凝固成型與變形成型兩個(gè)工序銜接起來(lái)，將連鑄坯在熱狀態(tài)下繼續(xù)送入精軋機(jī)組，直接軋制成帶卷產(chǎn)品。德國(guó)西馬克公司的CSP技術(shù)、德馬克公司的ISP技術(shù)、奧鋼聯(lián)開發(fā)的Conroll技術(shù)等都有用戶采用。
1.3.3線材軋機(jī)的發(fā)展
近些年來(lái)，國(guó)外線材生產(chǎn)是穩(wěn)定的，線材產(chǎn)量的7～8%。用線材軋機(jī)常生產(chǎn)5～12.7毫米的圓形斷面軋材。
為了提高線材的質(zhì)量和產(chǎn)量，六十年代發(fā)展了無(wú)機(jī)架軋機(jī)、預(yù)應(yīng)力軋機(jī)、Y型軋機(jī)、步進(jìn)式加熱爐等新型軋制線材設(shè)備。軋機(jī)的軸承廣泛采用滾動(dòng)軸承或油膜軸承。線材直徑公差可達(dá)±0.1～±0.3毫米。
20世紀(jì)70年代，摩根無(wú)扭高速線材精軋機(jī)組有很大發(fā)展，投產(chǎn)的以達(dá)160多套。目前，高速線材軋機(jī)的機(jī)型可概括為三輥式、45°、15°、75°和平-立交替式四種。
1.3.4 短應(yīng)力線軋機(jī)
1.提高軋機(jī)剛性的途徑
提高軋機(jī)的剛性是獲得高精度產(chǎn)品，減少軋制廢品和工藝事故，穩(wěn)定工藝參數(shù)，提高軋機(jī)作業(yè)率和產(chǎn)品成材率，尤其是提高軋制速度的必備條件。提高軋機(jī)剛性也正是實(shí)現(xiàn)軋機(jī)機(jī)械化及電子計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化生產(chǎn)的先決條件，因?yàn)檐堉瞥绦虻姆€(wěn)定及生產(chǎn)過(guò)程的自控，必須有穩(wěn)定的工藝及準(zhǔn)確穩(wěn)定的指令，高速線材軋機(jī)更是如此。
提高軋機(jī)剛性的途徑有：1）增加軋輥尺寸和機(jī)架斷面尺寸。但這會(huì)使工作機(jī)座結(jié)構(gòu)龐大，增加設(shè)備重量和制造困難，而且，機(jī)座剛度不僅僅決定于機(jī)架斷面積的增加，也與機(jī)架的結(jié)構(gòu)和幾何尺寸有關(guān)。隨著軋輥直徑和機(jī)架斷面積的增加，機(jī)架高度也相應(yīng)增加，這就影響了機(jī)座剛度的進(jìn)一步提高。2）改善各承載件的材質(zhì)，結(jié)構(gòu)及加工精度，以提高工作機(jī)座的配合精度。3）減少承載件的配合面。4）縮短輥身長(zhǎng)度。5）縮短應(yīng)力線長(zhǎng)度。6）施加預(yù)應(yīng)力等。
這里所說(shuō)的應(yīng)力線是軋機(jī)在軋制過(guò)程中，軋制力所引起的內(nèi)力沿各承載零件分布的應(yīng)力回線，與一般力學(xué)中的應(yīng)力概念有所不同。故短應(yīng)力線軋機(jī)是指應(yīng)力回線縮短了的軋機(jī)，是一種高剛度軋機(jī)。
2、短應(yīng)力線軋機(jī)的發(fā)展概況
從提高軋機(jī)剛性的途徑來(lái)看，最合理的途徑是盡量縮短應(yīng)力線長(zhǎng)度。40年代，瑞典研制出的第一代無(wú)牌坊軋機(jī)，取消了牌坊，用拉緊絲桿將兩個(gè)剛性很大的軸承座連在一起。這種軋機(jī)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(dòng)，拉桿頂端再連接一上橫梁，上輥壓下調(diào)正與平衡同普通軋機(jī)一樣，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-1所示。這類軋機(jī)在我國(guó)已安裝了四套。第一代無(wú)牌坊軋機(jī)的應(yīng)力線不是最短的，經(jīng)改進(jìn)，瑞典于60年代研制出了第二代無(wú)牌坊軋機(jī)。
意大利波米尼法雅爾公司（PominiFarrel）研制的“紅環(huán)”軋機(jī)也是屬于短應(yīng)力線軋機(jī)。我國(guó)在研制短應(yīng)力線軋機(jī)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(xué)成功地研制出了國(guó)內(nèi)第一架新型短應(yīng)力線軋一“GY-1”型短應(yīng)力線軋機(jī)，如圖1-1所示。該軋機(jī)首先在四川蛾眉型鋼廠、大冶鋼廠、貴陽(yáng)鋼廠投產(chǎn)，因其具有投資少，上馬快，見效快、容易掌握、調(diào)整方便、成材率高等優(yōu)點(diǎn)，很快在全國(guó)80多個(gè)廠家得到推廣應(yīng)用。軋機(jī)類型也從“GY-1”型發(fā)展到到“GY-2”型“GY-3”型、“GY-4”型短應(yīng)力線軋機(jī)。
在“GY”型短應(yīng)力線軋機(jī)投產(chǎn)之后，由河北冶金廳研制的“HB”型短應(yīng)力線軋機(jī)。四川威遠(yuǎn)鋼廠研制的“CW-1”型短應(yīng)力線軋機(jī)和北京冶金設(shè)備研究院研制的“SY”型短應(yīng)力線軋機(jī)相繼投入生產(chǎn)。特別是“SY”軋機(jī)在設(shè)計(jì)、加工制造和服務(wù)一條龍的經(jīng)營(yíng)指導(dǎo)思想下，發(fā)展速度很快，在全國(guó)已有幾十家企業(yè)投入生產(chǎn)。
3.短應(yīng)力線軋機(jī)的主要特點(diǎn)
1) 最短的應(yīng)力線保證了高剛度。這種軋機(jī)不用預(yù)應(yīng)力，也不靠增大截面尺寸來(lái)提高軋機(jī)剛度而是通過(guò)盡量縮短應(yīng)力線來(lái)提高軋機(jī)剛度。在所有軋機(jī)中這種軋機(jī)的應(yīng)力線是最短的，軋機(jī)的配合面也是最少的，軋機(jī)軸承座具有較大剛度。
2) 預(yù)調(diào)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(fù)荷指示器相連，能經(jīng)常測(cè)得軋制負(fù)荷，因此可模擬生產(chǎn)條件，在換輥前預(yù)調(diào)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(jī)一邊試軋，一邊調(diào)整，造成試軋廢品多的問題，這一點(diǎn)對(duì)于高級(jí)合金鋼尤其具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
3) 實(shí)現(xiàn)了對(duì)稱調(diào)整。連接四個(gè)軸承座的四根拉桿上有正反絲扣，實(shí)現(xiàn)了相對(duì)于軋制線的對(duì)稱調(diào)整，保證了軋制線固定不變。從而使得導(dǎo)位裝置的調(diào)整、安裝、維護(hù)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(shí)間，短應(yīng)力線軋機(jī)都備有二套以上的輥組。一套使用，另一套預(yù)裝。換輥時(shí)，將舊輥組取下，換上新輥組，只需幾分鐘時(shí)間，大量的工作都在生產(chǎn)線以外的預(yù)裝間去完成，從而減少了在生產(chǎn)線上的換輥時(shí)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(jī)由于取消了集中載荷的壓下螺絲，使軸承受力均勻，應(yīng)力降低，包角增大，軸承壽命較現(xiàn)有軋機(jī)（預(yù)應(yīng)力或其他形式）有顯著提高。
綜合上述，軋鋼生產(chǎn)技術(shù)七十年代的發(fā)展特點(diǎn)是，板帶比重大，焊管多于無(wú)縫管；向高速、大型、連續(xù)化、自動(dòng)化方向發(fā)展；提高質(zhì)量，擴(kuò)大品種以及低成本能耗。改造軋機(jī)，挖掘潛力；大量采用新工藝新技術(shù)。
1.4 750軋機(jī)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
750 水平輥軋機(jī)如圖所示。主要由主傳動(dòng)裝置、機(jī)架、機(jī)架換移裝置、壓下裝置、軋輥平衡裝置及軌座等組成。
1.4.1主傳動(dòng)裝置
主傳動(dòng)裝置由電機(jī)、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(jié)構(gòu)，可使機(jī)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(jī)主傳動(dòng)裝置的主要參數(shù)為：最大軋制力為276.8KN、軋制力矩為39.68kN·m-、軋輥轉(zhuǎn)速為11.0r/min，電機(jī)功率為600kw、轉(zhuǎn)速為718r/min、總速比65.3
1.4.2機(jī)架橫移裝置
機(jī)架橫移裝置主要由橫移液壓缸、鎖鉤、機(jī)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(shí)現(xiàn)不同孔型的軋制，需橫移機(jī)架。四架連軋機(jī)（ 兩臺(tái)立輥軋機(jī)、兩臺(tái)水平輥軋機(jī)） 中，每架軋機(jī)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(jī)均需更換軋輥。
機(jī)架橫移裝置的工作過(guò)程是用鎖鉤將機(jī)架鎖住，液壓缸工作，使機(jī)架及聯(lián)接軸平衡裝置支座在軌座上滑動(dòng)，聯(lián)接軸花鍵伸長(zhǎng)或縮短，從而實(shí)現(xiàn)了不孔型的軋制。
1.4.3壓下裝置及上輥平衡裝置
壓下裝置主要由壓下電動(dòng)機(jī)、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(dòng)，由液壓缸實(shí)現(xiàn)了兩套壓下裝置的離合。
本次750 水平輥型鋼軋機(jī)壓下裝置的主要參數(shù)為壓下液壓馬達(dá)8mm/min-80mm/min、渦輪蝸桿減速器的速比i=80
上工作輥平衡用( 個(gè)液壓缸，其結(jié)構(gòu)和工作原理與1700熱連軋機(jī)5缸式平衡裝置中上支撐輥平衡基本相同。
圖1-1 750軋機(jī)
1.5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(jì)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(jī)。合格后根據(jù)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)初定減速器的各軸轉(zhuǎn)速、功率以及力矩。確定軋輥軸承并校合。對(duì)軋輥進(jìn)行強(qiáng)度校核。
軋鋼機(jī)主傳動(dòng)裝置的作用是將電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和力矩傳遞給軋輥。在很多軋鋼機(jī)上，主傳動(dòng)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(diào)整裝置采用渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)。
第二章 概述及方案選擇
2.1設(shè)計(jì)的原始參數(shù)
表2-1 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)
機(jī)架號(hào)
孔型形狀
孔型尺寸（mm）
輥環(huán)直徑（mm）
軋制速度(mm)
軋輥轉(zhuǎn)速(rpm)
軋制溫度（°C）
軋制力(t)
軋制力矩(t-m)
1h
箱
164.
0
241.00
750
0.28
8.9
1070
250.7
27.91
2v
箱
149.00
199.91
750
0.36
11.0
1060
276.8
39.68
3h
箱
122.00
182.25
750
0.48
16.9
1050
265.0
28.14
4v
箱
119.00
150.17
750
0.60
20.8
1044
184.8
22.06
2.2概述
軋鋼機(jī)械或軋鋼設(shè)備主要指完成原料到成品整個(gè)軋鋼工藝過(guò)程中使用的機(jī)械設(shè)備。一般包括軋鋼機(jī)及一系列輔助設(shè)備組成的若干個(gè)機(jī)組。通常把軋件產(chǎn)生塑性變形的機(jī)器稱為軋鋼機(jī)。軋鋼機(jī)由工作機(jī)座、傳動(dòng)裝置（接軸、齒輪座、減速器、聯(lián)軸器）及主電機(jī)組成。這一機(jī)器系統(tǒng)稱主機(jī)列，也稱軋鋼車間主要設(shè)備。主機(jī)列的類型和特征標(biāo)志著整個(gè)軋鋼車間的類型及特點(diǎn)。除軋鋼機(jī)以外的各種設(shè)備，統(tǒng)稱軋鋼車間輔助設(shè)備。
——軋制前后軋件的高度
此為第一步軋制計(jì)算（1h-2v）所以=，=
、——軋制前后軋件的寬度=，
圖2-1軋制步驟及方鋼基本尺寸
2.3咬入條件的校核
表2-2不同軋制條件下允許的咬入角
由公式
壓下量=92.4mm
（2-1）
可得=28.4°
所以基本能滿足熱軋型鋼開始咬入階段的要求。
2.4軋制過(guò)程基本參數(shù)
2.4.1簡(jiǎn)單軋制過(guò)程
在一般的軋制過(guò)程中，軋件只是在一對(duì)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(jiǎn)單的（即理想的）軋制過(guò)程作為研究的開端。具有下列條件的軋制過(guò)程稱為簡(jiǎn)單軋制過(guò)程：1）兩個(gè)軋輥都驅(qū)動(dòng)；2）兩個(gè)軋輥直徑相等；3）兩個(gè)軋輥轉(zhuǎn)速相同；4）被軋金屬作等速運(yùn)動(dòng)；5）被軋金屬上除軋輥施加的力以外，無(wú)任何其它作用力；6）被軋金屬的機(jī)械性質(zhì)是均勻的。
由前確定的方案可知，此計(jì)算即可按照簡(jiǎn)單軋制計(jì)算。
2.4.2軋制過(guò)程變形區(qū)及其參數(shù)
變形區(qū)是指軋件在軋制過(guò)程中直接與軋輥相接觸而發(fā)生變形的那個(gè)區(qū)域，如圖3-2所示。其基本參數(shù)為：
圖2-2 變形區(qū)幾何圖形
——軋制前、后軋件的高度（厚度），mm；
——軋制前后軋件的平均高度，mm，；
——壓下量（絕對(duì)壓下量），mm，；
、——軋制前、后軋件的寬度，mm；
——寬展量（絕對(duì)寬展量），mm，；
、——軋制前、后軋件長(zhǎng)度，mm；
——咬入角（變形區(qū)所對(duì)應(yīng)的軋輥中心角），；
l——接觸弧水平投影長(zhǎng)度，mm，可近似認(rèn)為；
——臨界角（中性角）；
D、R——軋輥直徑、半徑，mm。
2.5軋制力的計(jì)算
2.5.1方法一：艾克隆德方法
艾克隆德提出下列公式計(jì)算軋制時(shí)的平均單位壓力
（2-2）
式中m——考慮外摩擦對(duì)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)，；
——變形速度，
艾克隆德根據(jù)其研究，式中計(jì)算系數(shù)系數(shù)m
（2-3）
式中 ——摩擦系數(shù)。由于是鋼軋輥，t為軋制溫度；
——軋制前后軋件的高度，mm
R——軋輥半徑，mm。
經(jīng)計(jì)算可得m=0.0958
利用熱軋方坯的數(shù)據(jù)，得到k（MPa）的計(jì)算公式
（2-4）
式中 t——軋制溫度，℃
W(C)——碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％
W（Mn）——錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％
W（Cr）——鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％
經(jīng)查手冊(cè)可得C取1，Mn取0.3，Cr取1.5
經(jīng)計(jì)算得k=104.958MPa
軋件粘性系數(shù)（）按下式計(jì)算
（2-5）
由于軋制速度是0.36m/s，所以選系數(shù)c=1.0
經(jīng)計(jì)算得=0.034
艾克隆德用下式計(jì)算變形速度
（2-6）
式中 v——軋制速度，mm/s；
——軋制前后軋件的高度，mm
R——軋輥半徑，mm。、
經(jīng)過(guò)計(jì)算可得=0.46
所以帶入所有數(shù)值得=119.88 MPa
軋件對(duì)軋輥的總壓力P為軋制平均單位壓力與軋件和軋輥接觸面積之乘積，即：
（2-7）
接觸面積F的一般形式為
（2-8）
式中 、——軋制前后軋件的寬度，
——接觸弧長(zhǎng)度的水平投影。
軋制板材、板坯、方坯時(shí)在兩個(gè)軋輥半徑向相同的情況下，接觸弧長(zhǎng)度的水平投影為
（2-9）
式中 R——軋輥半徑；
△ h——壓下量。
壓下量=92.4mm
所以l=186.145mm
F=33870
P=406t
2.5.2方法二：采利柯夫方法
初軋機(jī)平均單位壓力公式可示為
（2-10）
其中外區(qū)影響系數(shù)按下式計(jì)算
（2-11）
由于
可得=28.74°
由接觸弧長(zhǎng)度
=188mm （2-12）
計(jì)算得=1.015
寬度影響系數(shù)按下式計(jì)算
（2-13）
式中 ——與軋件尺寸相關(guān)系數(shù)：
（2-14）
經(jīng)計(jì)算得=0.76
查表得=0.97
帶入公式可得=72.87
軋件對(duì)軋輥的總壓力P為軋制平均單位壓力與軋件和軋輥接觸面積之乘積，即：
（2-15）
接觸面積F的一般形式為
（2-16）
式中 、——軋制前后軋件的寬度，
——接觸弧長(zhǎng)度的水平投影。
軋制板材、板坯、方坯時(shí)在兩個(gè)軋輥半徑向相同的情況下，接觸弧長(zhǎng)度的水平投影為
（2-17）
式中 R——軋輥半徑；
△ h——壓下量。
壓下量=92.4mm
經(jīng)計(jì)算得P=246.8t.
由于方案二所算壓力更接近真實(shí)值所以采用方案二的計(jì)算結(jié)果，因此P=246.8t.
2.6軋輥的幾何尺寸的選取
軋輥的類型和結(jié)構(gòu)
軋輥是軋鋼機(jī)的主要部件。板軋機(jī)軋輥的輥身呈圓柱形，冷軋機(jī)軋輥的輥身微凸，當(dāng)它受力彎曲時(shí)，可保證良好板型。
軋輥由輥身、輥頸和軸頭三部分組成。輥頸安裝在軸承中，并通過(guò)軸承座和壓下裝置把軋制力傳給機(jī)架。軸頭和聯(lián)接軸相連，傳遞軋制扭矩。本設(shè)計(jì)中，軸頭處采用凸緣聯(lián)軸器。
輥頸尺寸d和l
輥頸直徑和長(zhǎng)度與軋輥軸承型式及工作載荷有關(guān)。由于受軋輥軸承徑向尺寸的限制，輥頸直徑不輥身要小得多。因此輥頸與輥身過(guò)渡處，往往是軋輥強(qiáng)度最差的地方。只要條件允許，輥頸直徑和輥頸與輥身的過(guò)度圓角r均應(yīng)選大些。
使用滾動(dòng)軸承，由于軸承外徑較大，輥頸尺寸不能過(guò)大，一般近似地選
（2-18）
d取為370
l/d=0.83~1.0 （2-19）
l取為408
2.7軋制力矩的計(jì)算
當(dāng)考慮軸承摩擦?xí)r，空中輥的合力需切于軸承摩擦圓，此時(shí)驅(qū)動(dòng)輥力矩為
式中：
P——軋制力；
a——軋制力臂，即合力作用線距兩個(gè)軋輥中心連線的垂直距離;
——軋制軸承處摩擦圓半徑；
D——軋輥半徑；
d——軋輥軸承直徑；
β——合力作用點(diǎn)的角度；
μ——軋輥軸承摩擦系數(shù)；
采用滾動(dòng)軸承u=0.004
（2-20）
帶入得=554948N.m
2.8主電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算及選電動(dòng)機(jī)
2.8.1軋輥與電機(jī)間的效率
取萬(wàn)向接軸傳動(dòng)效率
齒輪座的傳動(dòng)效率
滾動(dòng)軸承的效率
減速器的傳動(dòng)效率
主電動(dòng)機(jī)到軋輥間的傳動(dòng)效率
圖2-3 電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖
2.8.2.根據(jù)過(guò)載條件選擇電動(dòng)機(jī)功率
（2-21）
（2-22）
式中
——額定靜力矩，kN.m；
——靜負(fù)荷圖上的最大力矩；
——電機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min；
K——電動(dòng)機(jī)過(guò)載系數(shù)，不可逆電動(dòng)機(jī)K=2.52.0。
初步選K=2 ，
即=323396.3N.m (2-23)
=540kw (2-24)
因此選用電機(jī)YBFJ506-6，功率為600kw，轉(zhuǎn)速718r/min
=718/11=65.3 (2-26)
圖2-4 二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比分配
查手冊(cè)取=3.5,=4.2。所以=i/()=4.45
=205.1r/min (2-27)
=48.8r/min (2-28)
=11r/min
=600*0.98*0.97=570.36kw
=542.18kw
=531.36kw
=505kw
2.9軋輥強(qiáng)度及剛度校核
軋輥的重磨率
在軋制過(guò)程中，由于軋輥表面的磨損，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，輥面磨損將影響
產(chǎn)品質(zhì)量，此時(shí)則需重車或重磨。每次重車量0.5~5mm，重磨量0.01~5mm;；當(dāng)軋輥直徑減少到一定程度時(shí)，就不再使用，但可采用堆焊辦法修復(fù)以延長(zhǎng)軋輥使用壽命。通常軋輥允許重車率用新輥直徑百分?jǐn)?shù)表示：
初軋機(jī)10~12%
型鋼軋機(jī)8~10%
中厚板軋機(jī)5~7%
本軋機(jī)軋輥重磨量為75~90mm
2.9.1計(jì)算輥身彎曲強(qiáng)度
通常對(duì)輥身僅計(jì)算彎曲，對(duì)輥頸則計(jì)算彎曲和扭轉(zhuǎn)，對(duì)傳動(dòng)端輥頭僅計(jì)算扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。圖示為軋輥受力簡(jiǎn)圖。
1. 輥身——計(jì)算彎曲強(qiáng)度
帶孔型軋輥的危險(xiǎn)斷面可能在某個(gè)軋槽上，應(yīng)比較各斷面應(yīng)力大小來(lái)確定，輥身驗(yàn)算彎矩為：
(2-29)
其中 P——作用在軋輥上的軋制壓力（kg）；
a——壓下螺絲間的中心距（cm）；
取x=a/2，算的=851480N.m
作為輥身危險(xiǎn)斷面的彎曲應(yīng)力：
(2-30)
式中 ——輥身危險(xiǎn)斷面彎矩;
D——計(jì)算斷面直徑（應(yīng)考慮軋輥磨損和重車至最小直徑）。
計(jì)算得=22MPa≤ []( 軋輥材料鑄鐵，許用應(yīng)力[]=70~80MPa)
2.9.2計(jì)算輥頸彎曲和扭轉(zhuǎn)
輥頸危險(xiǎn)斷面上得彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力分別為：
=68.2MPa (2-31)
=24.11MPa (2-32)
式中 d——輥身直徑；
、——輥頸危險(xiǎn)斷面處的彎矩和扭轉(zhuǎn)力矩。
==244333.39 Nm
圖2-5軋輥受力簡(jiǎn)圖
對(duì)于帶孔型軋輥輥頸彎矩，由支反力R決定：
=Rc=345770Nm
由于傳動(dòng)兩個(gè)軋輥的輥頸相同，每個(gè)軋輥承受由主電機(jī)經(jīng)減速器傳動(dòng)總力矩減半，它經(jīng)過(guò)齒輪座分配在每個(gè)軋輥傳動(dòng)軸上。
輥頸強(qiáng)度應(yīng)按彎扭合成應(yīng)力計(jì)算。采用鑄鐵軋輥，合成應(yīng)力安第四強(qiáng)度理論計(jì)算：
(2-34)
=77.77MPa≤ []=79.96MPa≤ [] (2-35)
符合要求
式中 ——合成應(yīng)力
2.9.3計(jì)算輥頭剪切強(qiáng)度
有理論分析結(jié)果得知，矩形截面扭轉(zhuǎn)應(yīng)力分布如圖所示，最大切應(yīng)力發(fā)生在矩形長(zhǎng)邊中點(diǎn)處
(2-36)
式中 ——扭轉(zhuǎn)力矩;
——抗扭截面系數(shù)，。
圖2-6矩形截面受扭時(shí)剪應(yīng)力分布
設(shè)矩形截面長(zhǎng)邊為a，短邊為b，式中系數(shù)隨比值a/b的變化可有由下表查出
表2-3 隨比值a/b的變化表
a/b
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
6.0
值
0.208
0.346
0.493
0.645
0.801
1.150
1.789
由于a/b=182.25/122=1.49查的=0.345，則位于邊長(zhǎng)中點(diǎn)處的最大剪力為：
計(jì)算得=117MPa
工作機(jī)座中首例零件的長(zhǎng)度之和，就是該軋機(jī)的應(yīng)力線的長(zhǎng)度，如下圖所示。全部受力零件在軋制力的作用下，都要產(chǎn)生彈性變形，根據(jù)胡克定律，受力零件的彈性變形量與長(zhǎng)度成正比，與橫截面積成反比。
2.10軋輥軸承的選取
軋輥軸承與一般軸承的工作條件差別很大，其特點(diǎn)：
1）工作負(fù)荷大；
2）運(yùn)轉(zhuǎn)速度差別大；
3）工作環(huán)境惡劣；
3）基本不承受軸向力，而以承受徑向力為主。
考慮到以上特點(diǎn) 選用四列圓柱滾子軸承。
（2-37）
n——轉(zhuǎn)速；
——溫度系數(shù)；
——當(dāng)量動(dòng)載荷；
——為指數(shù)，對(duì)于球軸承，=3；對(duì)于滾子軸承，=10/3
考慮到軸承承受強(qiáng)大沖擊 取 載荷系數(shù)=2.0
溫度系數(shù)=0.8 滾子軸承 取=10/3
=*=*(P/2)=2435000N 圖2-7四列圓柱滾子軸承
初選FC74104400
d=370 D=520 B=400 Cr=3960N C=11700N
=2370.9h （2-38）
基本符合要求
2.11立柱校核
2.11.1立柱危險(xiǎn)截面強(qiáng)度校核
立柱材料為40CrNiMoA 查手冊(cè)知]=835N/
按靜強(qiáng)度條件進(jìn)行校核
安全系數(shù) S=5 P=243.5t
軋機(jī)的每根立柱平均分擔(dān)軋制力
=P/4=60.82t （2-39）
立柱的不安全截面，如圖所示
圖2-8立柱示意圖
危險(xiǎn)截面處直徑 =248mm
==12.59 N/ （2-40）
=25 N/<[] （2-41）
。
由公式σ=E?ε
式中
E——彈性模量
——立柱應(yīng)變
E=200GPa （2-42）
σ==1.26*Pa （2-43）
ε=6.29*
2.11.2立柱牙型強(qiáng)度校核
當(dāng)軋輥軋制時(shí)，立柱與螺旋套為緊螺栓連接。
螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度條件為
≤[] （2-44）
（2-45）
此處F==220mm
=208Mpa≤[] （2-46）
滿足牙型強(qiáng)度條件。
2.12 壓下裝置的結(jié)構(gòu)形式
壓下裝置目前有電動(dòng)壓下和液壓壓下兩種結(jié)構(gòu)型式。
一． 電動(dòng)壓下
電動(dòng)壓下是最常用的上輥調(diào)整裝置。通常包括：電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器、壓下螺絲、壓下螺母、壓下位置指示器、球面墊塊和測(cè)壓儀等，在可逆式板軋機(jī)的壓下裝置中，有的還安裝有壓下螺絲回松機(jī)構(gòu)，以處理卡鋼事故。
壓下裝置的結(jié)構(gòu)與軋輥的移動(dòng)距離、壓下速度和動(dòng)作頻率等有密切的聯(lián)系。按照壓下速度，電動(dòng)壓下裝置可分為快速壓下裝置和板帶壓下裝置兩大類。
1. 快速壓下裝置
由于其壓下速度一般大于1mm/s，故稱為快速壓下裝置。按照傳動(dòng)的布置形式，快速壓下裝置有兩種類型：（1）采用立式電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)軸與壓下螺絲平行的布置形式；（2）采用臥式電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)軸與壓下螺絲垂直交叉布置形式。
2. 板帶軋機(jī)電動(dòng)壓下裝置
冷、熱軋板帶軋機(jī)的電動(dòng)壓下速度約為0.02~1.0mm/s。由于板帶軋機(jī)的軋件既薄又寬又長(zhǎng)，而且軋制速度快，軋制精度要求較高，這些工藝特征使其壓下裝置有如下特點(diǎn)：（1）軋輥調(diào)整量??；（2）調(diào)整精度高；（3）經(jīng)常的工作制度是“頻繁的帶鋼壓下”；（4）動(dòng)作快，靈敏度高；（5）軋輥平行度的調(diào)整要求嚴(yán)格。
二． 液壓壓下
液壓壓下裝置是用液壓缸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓下螺絲、螺母來(lái)調(diào)整軋輥輥縫的。在這一裝置中，除液壓缸外，還有與之配套的伺服閥、液壓系統(tǒng)及檢測(cè)儀表及運(yùn)算控制系統(tǒng)。與電動(dòng)壓下裝置相比較，液壓壓下裝置有如下特點(diǎn)：
（1） 快速響應(yīng)性好，調(diào)整精度高；
（2） 過(guò)載保護(hù)簡(jiǎn)單、可靠；
（3） 機(jī)械傳動(dòng)效率高；
（4） 便于快速換輥，提高軋機(jī)作業(yè)率。
（5） 采用液壓壓下可以根據(jù)需要改變軋機(jī)的當(dāng)量剛度，實(shí)現(xiàn)對(duì)軋機(jī)從恒輥縫到恒壓力的控制，以適應(yīng)各種軋制級(jí)操作情況。
（6） 液壓壓下裝置采用標(biāo)準(zhǔn)液壓元件簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)
2.13上輥平衡裝置
平衡裝置的作用是消除軋制系統(tǒng)間隙，提升上軋輥，用來(lái)大大降低咬入軋件時(shí)的沖擊和工作輥的頻繁換輥。上輥平衡裝置有重錘平衡、彈簧平衡、液壓平衡三種形式。初軋機(jī)，板抷粗軋機(jī)的平衡裝置需適應(yīng)上軋輥的快速，大行程，頻繁移動(dòng)的特點(diǎn)，并且要求工作可靠，換輥和維修方便。在這種軋機(jī)上，廣泛使用重錘式或者是液壓式平衡裝置。液壓平衡優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，工作靈敏度高，平衡效果好。
2.14軋輥的軸向調(diào)整及固定
軋輥軸向調(diào)整的作用：1）在型鋼軋機(jī)中使量軋輥得軋槽對(duì)正；2）在初軋機(jī)中式輥環(huán)對(duì)準(zhǔn)，消除因加工機(jī)摩擦不均勻使輥環(huán)3）在有滑動(dòng)稱瓦的軋機(jī)上，調(diào)整瓦座與輥身端面的間隙；4）軸向固定軋輥并承受軋輥的軸向力。
第三章 潤(rùn)滑及維護(hù)
3.1潤(rùn)滑
軋機(jī)各設(shè)備經(jīng)常在繁重的條件和惡劣的環(huán)境下工作。合理地進(jìn)行潤(rùn)滑，對(duì)減少機(jī)件的磨損、延長(zhǎng)軋機(jī)的使用壽命具有十分重要的作用?，F(xiàn)代軋機(jī)都常采用自動(dòng)化的干、稀油集中潤(rùn)滑系統(tǒng)，他是軋機(jī)的重要組成部分。一臺(tái)熱連軋機(jī)，往往有上千個(gè)摩擦部件需要潤(rùn)滑，有專門布置在車間設(shè)備附近的地下室，將潤(rùn)滑油通過(guò)各種輸油管道，集中供油到各摩擦部件。常用的潤(rùn)滑方式有兩種：稀油潤(rùn)滑（礦物油潤(rùn)滑）；干油潤(rùn)滑（潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑）。
稀油潤(rùn)滑一般用于要求對(duì)摩擦面實(shí)行液體或半液體摩擦的地方，以及除了潤(rùn)滑外，還需要冷卻、清洗摩擦表面的地方。干油潤(rùn)滑的主要目的是減少摩擦以及保護(hù)摩擦表面不受腐蝕和防止外來(lái)水、氧化鐵皮等污物進(jìn)入。轉(zhuǎn)速較低或不經(jīng)常工作的摩擦面，常用干油潤(rùn)滑。
干油潤(rùn)滑不能循環(huán)，因此消耗的油脂不能回收，但干油潤(rùn)滑設(shè)備比較簡(jiǎn)單。稀油潤(rùn)滑可以循環(huán)使用，但設(shè)備復(fù)雜。一般情況下，凡是干油潤(rùn)滑可以滿足要求的機(jī)械設(shè)備，可以不用稀油潤(rùn)滑。
總的說(shuō)目前軋鋼機(jī)械潤(rùn)滑有以下特點(diǎn)：
1,稀油潤(rùn)滑仍然是軋鋼車間主要的潤(rùn)滑型式，由于稀油潤(rùn)滑能有效的減少摩擦，有良好的潤(rùn)滑效果，排散熱量冷卻工作表面以及保護(hù)工作表面不受腐蝕等作用。因此，最近十年，國(guó)外雖然逐步推廣油霧潤(rùn)滑，但是稀油潤(rùn)滑在許多場(chǎng)合仍是不可代替的，直到目前為止軋鋼車間在所有齒輪嚙合部位、減速機(jī)、人字齒輪機(jī)座以及大部分軋機(jī)的軸承都還是采用稀油循環(huán)潤(rùn)滑。
2、各國(guó)的稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)的發(fā)展是趨于分散。大都是一臺(tái)設(shè)備設(shè)立一套潤(rùn)滑系統(tǒng)，很少幾臺(tái)設(shè)備共用一套系統(tǒng)的，這樣可使系統(tǒng)小型化，縮短管道，油庫(kù)深度減小，便于施工，節(jié)省基建費(fèi)用。
3、不少國(guó)家的稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)(口、意、美等)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，并不追求緊湊、輕巧，主要考慮可靠性。因此選用油箱容量較大，為了防止系統(tǒng)發(fā)生緊急事故時(shí)停止供油，損壞機(jī)械設(shè)備，日本、美國(guó)在重要系統(tǒng)中都設(shè)置了壓力箱。
4、由于齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，因此軋鋼車間普遍采用，國(guó)外軋機(jī)稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)中流量小于1500^~1700升/分的油泵主要采用齒輪泵、流量大于此值時(shí)采用螺桿泵和其他水泵。
5、國(guó)外軋機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)中幾乎全部采用列管式冷卻器。以往國(guó)內(nèi)南方各廠對(duì)列管式冷卻器冷卻效果不好反應(yīng)較大，對(duì)此我們感到有進(jìn)一步弄清冷卻效果低的原因的必要。
6、干油集中潤(rùn)滑系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的是雙線式系統(tǒng)。單線式系統(tǒng)主要用于單獨(dú)的機(jī)器設(shè)備，小型機(jī)械以及機(jī)器所需潤(rùn)滑油量較少的小型干油潤(rùn)滑系統(tǒng)。雖然單線式系統(tǒng)有簡(jiǎn)化線路、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、可進(jìn)行疊加組合等優(yōu)點(diǎn)，并且美國(guó)也已出現(xiàn)了供應(yīng)整個(gè)車間潤(rùn)滑的大型單線潤(rùn)滑系統(tǒng)，但是我們認(rèn)為在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，用單線式系統(tǒng)全部代替雙線式系統(tǒng)的可能性是很小的。
7、雙線給油器各國(guó)所用結(jié)構(gòu)基本上是相同的，外形尺寸也相差無(wú)幾，全部采用非進(jìn)行式結(jié)構(gòu)。近年來(lái)出現(xiàn)了雙點(diǎn)供油方式的給油器，由于可向兩個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)供油，因此在潤(rùn)滑點(diǎn)數(shù)量相同的情況下，所需的給油器比原先單點(diǎn)給油器要少一半。為滿足此種給油器的需要電動(dòng)干油站工作制度必須有所改變，即油站每工作一次，必須使兩主油管各壓油一次。
8、單線式系統(tǒng)型式較多，需根據(jù)設(shè)備的不同情況，選用不同的單線系統(tǒng):單線—非進(jìn)行式—終結(jié)式系統(tǒng)用于潤(rùn)滑點(diǎn)近乎戍直線分布的機(jī)器設(shè)備中，單線—進(jìn)行式—回路式系統(tǒng)用于潤(rùn)滑點(diǎn)分布面積較廣的機(jī)器設(shè)備中，單線—進(jìn)行式—終結(jié)式系統(tǒng)用子潤(rùn)滑點(diǎn)很分散，或是靠近熱源的機(jī)器設(shè)備中。
9，油霧潤(rùn)滑是最近十年發(fā)展起來(lái)的一種新的潤(rùn)滑方式。從潤(rùn)滑本身來(lái)說(shuō)，采用這一種或那一種潤(rùn)滑方式都同樣是可行的。但是為了能達(dá)到最好的效果，就要根據(jù)設(shè)備的不同特點(diǎn)，對(duì)潤(rùn)滑方式進(jìn)行必要的選擇。由于有良好的潤(rùn)滑效果，且耗油量小工作溫度低，使軸承壽命延長(zhǎng)，便于控制軋件污染、成本及維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，因此近年來(lái)油霧潤(rùn)滑在軋機(jī)機(jī)架中越來(lái)越廣泛地采用，并已在軋機(jī)的潤(rùn)滑方面占有穩(wěn)固地位，在數(shù)以百計(jì)的設(shè)備中得到采用。對(duì)于油霧潤(rùn)滑這一潤(rùn)滑新技術(shù)，國(guó)內(nèi)了解得很少，還缺乏使用上的經(jīng)驗(yàn)，今后應(yīng)予充分重視，加強(qiáng)試驗(yàn)研究，使其早日用于生產(chǎn)。
10、國(guó)外潤(rùn)滑設(shè)備制造質(zhì)量較高，性能較好。如油泵噪音都很小，冷卻器冷卻效果好，過(guò)濾器壽命長(zhǎng)，干汕系統(tǒng)密封性好、漏油情況極少。從而提高了系統(tǒng)工作的可靠性，能獲得好的潤(rùn)滑效果。
3.2維護(hù)
3.2.1軋機(jī)主傳動(dòng)裝置維護(hù)
（1）防止壓蓋變形壓蓋、叉口的變形給十字頭的裝配增加間隙，高速運(yùn)轉(zhuǎn)中的十字頭將產(chǎn)生一個(gè)很大的沖擊力。其措施是定期檢查壓蓋及叉口的形狀尺寸，防止裝配間隙產(chǎn)生，提高軸承的運(yùn)行壽命。
(2)縮短工作輥傳動(dòng)軸的加油周期，改用高溫流動(dòng)性能低的油脂;定期測(cè)量十字頭溫度、緊固螺絲，使系統(tǒng)具有良
好的運(yùn)行狀態(tài)。
圖3-1 安全聯(lián)軸器標(biāo)定曲線
(3)針對(duì)安全聯(lián)軸器的安全力矩不穩(wěn)定現(xiàn)象，采取定期進(jìn)行標(biāo)定措施，確保安全設(shè)定值穩(wěn)定，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后無(wú)變化。更換安全銷時(shí)所加的油壓可從標(biāo)定曲線上取值，見圖7.1。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)安全銷及各部分的密封檢查和維護(hù)，防止聯(lián)軸器的設(shè)定壓力下降。
3.2.2在軋機(jī)維護(hù)中應(yīng)用故障診斷技術(shù)
1軋機(jī)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
20世紀(jì)70年代中期，美國(guó)率先將故障診斷技術(shù)引進(jìn)鋼鐵行業(yè)，1977年日木新日鐵公司己對(duì)初軋機(jī)牌坊、力一向接軸等重要部件的故障進(jìn)行檢測(cè)診斷。20世紀(jì)80年代后，故障診斷技術(shù)在我國(guó)也迅速發(fā)展，在振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)處理、故障識(shí)別和預(yù)報(bào)方而，從理論到測(cè)試手段均在不斷完善，頻譜分析法因FFT,實(shí)時(shí)分析儀的完善和發(fā)展而成為軋機(jī)振動(dòng)分析的一個(gè)十分有力的工具。美國(guó)鋼鐵公司Lorain工廠1170mm初軋機(jī)山于1年內(nèi)折斷了3根力一向接軸，因而在該軋機(jī)
上研制裝配了扭知監(jiān)測(cè)儀，非接觸地連續(xù)測(cè)量軋機(jī)的扭振，預(yù)報(bào)危險(xiǎn)，以保護(hù)主傳動(dòng)設(shè)備。日木動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，在振動(dòng)發(fā)生前該系統(tǒng)提醒操作工降低軋制速度，以保護(hù)設(shè)備。瑞典Fundia公司為了消除軋機(jī)傳動(dòng)裝置的機(jī)械共振現(xiàn)象，安裝了驅(qū)動(dòng)軟件控制器(RTE)當(dāng)軋機(jī)受到鋼坯沖擊出現(xiàn)減速時(shí)，RTE可使馭動(dòng)裝置平穩(wěn)增速，并使合成沖擊速度下降，提高馭動(dòng)裝置速度，使其達(dá)到改造前的2倍。由于RTE消除軋機(jī)振動(dòng)效果好，1992年英國(guó)2架軋機(jī)也安裝了此裝置。
2故障診斷基本方法及發(fā)展趨勢(shì)
在回轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中，振動(dòng)分析法是應(yīng)用最廣泛的方法之一。首先，振動(dòng)問題是此類機(jī)械運(yùn)行中最主要的問題。其次，振動(dòng)信號(hào)包含了豐富的機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)信急，且信號(hào)易于拾取，便于在不影響機(jī)器運(yùn)行的情況下實(shí)行在線監(jiān)測(cè)和
診斷。大型回轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷基木手段有:
（1)FFT分析。通過(guò)磁帶記錄儀記錄振動(dòng)信號(hào)，然后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行信號(hào)回放，并輸入專用FFT分析儀進(jìn)行頻譜分析。近年來(lái)，信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展為故障診斷的分析手段提供了更多選擇，如:①時(shí)域分析，包括波形分析、相關(guān)分析、時(shí)域?yàn)V波、時(shí)域平均、包絡(luò)分析、小波分解、時(shí)間系列建模、軸心軌跡分析等；②頻域分析，包括FFT幅值譜、相位譜、AR譜、全息譜分析等；③時(shí)頻域分析，包括Wigner分布、短時(shí)FFT譜等。
( 2)計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)測(cè)、分析。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的飛速發(fā)展，故障診斷技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施更多地依賴于計(jì)算機(jī)，從設(shè)備狀態(tài)信息采集、信號(hào)分析、數(shù)據(jù)庫(kù)管理，甚至包括診斷結(jié)論的獲得均由計(jì)算機(jī)完成。采用的方式既有離線
監(jiān)測(cè)，也有在線監(jiān)測(cè)。分析方法基本涵蓋了上述提及的各種手段。
( 3)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)診斷。20世紀(jì)90年代以來(lái)，大型機(jī)組監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)的一個(gè)重要發(fā)展方向是網(wǎng)絡(luò)化。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成上，充分利用企業(yè)現(xiàn)有Intranet/Internet資源與企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)做到資源共享、節(jié)省投資并方便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷，所監(jiān)測(cè)的參數(shù)不再只局限于振動(dòng)、軸位移等，而是進(jìn)一步擴(kuò)展到了影響機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的主要工藝過(guò)程量，如流量、溫度、壓力以及一些主要開關(guān)量。
在故障診斷理論研究方而，小波分析己成熱點(diǎn)。小波變換是克服了傳統(tǒng)傅立葉變換缺陷的一種時(shí)頻分析方法，它能采用多重分辨率，刻畫信號(hào)的局部瞬變特征，并已廣泛應(yīng)用于信號(hào)處理、圖像壓縮、模式識(shí)別和非線性分析等相關(guān)領(lǐng)域。
近幾年來(lái)，模糊控制、故障樹分析、專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)不斷出現(xiàn)，為故障診斷技術(shù)在理論方而的發(fā)展帶來(lái)了新意。這些新的研究方法將使機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷向系統(tǒng)化和智能化方向發(fā)展，但如何將這些方法與實(shí)際工程問題有效地結(jié)合，從而提高診斷成功率，已成為此類研究需要重點(diǎn)解決的課題。
在監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)的軟硬件配備方而，軟儀表技術(shù)成了最新的研究熱點(diǎn)。軟儀表技術(shù)用于機(jī)械故障診斷時(shí)，包含了傳統(tǒng)儀器所有信號(hào)采集與控制、信號(hào)分析、結(jié)果輸出與顯示等功能，使傳統(tǒng)儀器的大部分硬件甚至整個(gè)儀器都被軟儀表取代。目前國(guó)內(nèi)很多高校，如西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)都己把美國(guó)NI公司研制的LabVIEW軟件平臺(tái)作為監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)的開發(fā)工具，并用于生產(chǎn)實(shí)際。
3軋機(jī)故障診斷技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用前景
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日臻完善，而向Internet的監(jiān)視診斷技術(shù)和設(shè)備診斷軟件正成為新一輪的研究熱點(diǎn)。尤其是機(jī)床、一般旋轉(zhuǎn)機(jī)械、電機(jī)設(shè)備等，不僅在美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家出現(xiàn)了許多監(jiān)測(cè)診斷的公司在我國(guó)也有很多科研人員致力于此項(xiàng)研究。華中科技大學(xué)等高校在軋機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障診斷方而進(jìn)行了許多有益的嘗試。通過(guò)對(duì)寶鋼熱軋廠精軋F(tuán)2機(jī)架的結(jié)構(gòu)、歷史故障記錄及軋制生產(chǎn)過(guò)程等一系列因素進(jìn)行綜合分析，在軋機(jī)故障診斷系統(tǒng)中設(shè)置了169路通道，包括測(cè)力系統(tǒng)5路、液壓系統(tǒng)103路、振動(dòng)系統(tǒng)29路、溫度系統(tǒng)8路、電氣量8路等。
4結(jié)語(yǔ)
隨著軋機(jī)故障診斷技術(shù)的日臻成熟和完善，建立診斷專家系統(tǒng)從而最終實(shí)現(xiàn)智能化診斷成為當(dāng)務(wù)之急，其首要任務(wù)是建立基于軋機(jī)類型的診斷推理系統(tǒng)。此外，形成診斷知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)也是大勢(shì)所趨。
結(jié)論
首先，在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我查閱了有關(guān)軋機(jī)方面的資料，在下廠實(shí)習(xí)期間，使我對(duì)鋼廠生產(chǎn)的工作情況、工藝流程和生產(chǎn)設(shè)備情況都有了更多的了解。更使我對(duì)750軋機(jī)的主電動(dòng)機(jī)容量的選擇、軋制力的計(jì)算、軋輥的強(qiáng)度計(jì)算、機(jī)架的強(qiáng)度計(jì)算、軋輥滑動(dòng)軸承的驗(yàn)算、安全環(huán)的計(jì)算、滑塊式萬(wàn)向聯(lián)接軸的驗(yàn)算、齒輪強(qiáng)度的計(jì)算都有了更加深入的學(xué)習(xí)。
其次，畢業(yè)設(shè)計(jì)中使我在大學(xué)中所學(xué)到的《軋鋼機(jī)械》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械制圖》《材料力學(xué)》《公差與互換性》等課程都得到了復(fù)習(xí)，并且使這些理論知識(shí)在實(shí)際中都得到充分的應(yīng)用。畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，通過(guò)查閱資料、下工廠實(shí)習(xí)與指導(dǎo)老師以及同學(xué)共同研究、探討，使我不僅大大加寬了知識(shí)面，提高了設(shè)計(jì)能力和獨(dú)立思考的能力，同時(shí)，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)為我以后走上工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)。
總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的綜合檢驗(yàn)，而且對(duì)我今后的學(xué)習(xí)、工作都具有重要的意義。
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