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2600中板矫正机压下系统指导书.doc
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1、 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 37 页 2600中板矫正机压下系统设计摘要轧钢生产已经成为冶金生产行业中把钢坯轧制成钢材的重要生产环节,具有产量大、品种齐全,生产过程机械化自动化程度高等许多优点,是满足国民生产需要的重要技术。并且随着科学的发展,轧钢生产行业与传统机械业进一步紧密地结合在一起。利用轧钢生产技术,提高轧制产品的质量,减少轧制生产时间,提高成材率,降低生产成本和材料的利用率已经成为轧钢机械设计的主要目标。而矫正技术是提高板带钢产品表面质量和平坦度的重要环节。本文介绍了中厚板产生不平直度的原因及中厚板矫正机的类型。从2600中板矫直机的总体方案评述开始,先确定2600中厚板矫正机
2、基本参数、力能参数,进一步依据板带矫正机的生产过程和工作原理,依次进行了压下电机的选择计算,压下螺丝、压下螺母、蜗轮蜗杆的设计及校核和轴承的设计及寿命校核。关键词:压下系统;矫正力 ;矫正机; 2600Type Plate Straightening Machine Pressure System Design AbstractThe product of steeling has become an important tache of rolling billet to be steels in the metallurgy produce industry. The strongpoin
3、t of this industry is have great output of the production is the variety production. and the produce process is very mechanization and automatization.The steeling is a important technology to fulfill the country need.Also with the development of steeling industry the industry integrate very well wit
4、h the traditional mechanism industry. How to make use of the steeling manufacture technology, enhance the rolling quality of the production, decrease the product of rolling time,enhance the rate of product useful rolled steel .The straighting technology is a important tache to enhance the surface qu
5、ality and flatness of the production .This article describes the reasons inflatedness occurred on medium and heavy plateThe type of levelers,the determination of basic parameters,energetic date for 2600 plate leveler,the decision for complete structure and design,the development of plate leveling te
6、chnology .This article design basis on the board-strip straighting machine produce process and the working principle in the steel metallurgy. This article first begin with the scheme review of the energetic date for 2600. Then go along with choice of the pressure electromotor, the design and checkin
7、g of pressing the nut and the pressure screw, Worm and worm gear equipment.than design and checking the life of the bearing.Following designed the local assessor and the over all structure. Besides researched the development direction of the straighting machine .Keywords: Pressure system; Correction
8、 force; flatness 目录1.绪论11.1 矫直机的发展状况11.2 主要产品、技术性能及工艺参数11.2.1轧钢生产及产品种类11.2.2 技术性能及工艺21.3 矫正机的分类、用途及特点31.4辊式矫直机的工作原理、特点及结构组成:32. 总体方案42.1矫正方案及矫正工艺42.2矫正机系统的组成及作用52.2.1机座形式52.2.2 传动机构组成和作用52.2.3 压下机构组成和作用72.2.4 矫正辊的结构特点及轴承形式83.矫正机结构参数和力能参数的确定93.1矫正机结构参数的确定93.2作用在螺丝上的最大矫正力的确定104 压下电机选择及校核124.1 压下螺丝的设计1
9、24.2电机的选择124.3电机过载校核145. 零件的设计及校核175.1压下螺母的强度设计及校核175.1.1 螺母的高度的设计及校核175.1.2压下螺母的外径的设计及校核185.2蜗轮蜗杆的设计及校核195.2.1蜗轮蜗杆的设计计算195.2.2蜗杆的校核225.3 圆锥滚子轴承寿命计算246.润滑方式的选择276.技术经济性分析286.1技术经济性分析概述286.2技术经济分析方法286.3技术经济分析29结 论32致 谢33参考文献341.绪论1.1 矫直机的发展状况钢铁工业是最重要的基础工业,是其他工业发展的物质基础。有了钢铁,就使得中国国民经济的技术改造成为可能。而矫直在炼钢过
10、程中有着不可代替的地位。 我国20世纪五、六十年代的大部分矫直机的辊系都采用大节距大工作辊,矫直厚度范围仅在45倍,支承辊承载能力低,使矫直能力低下,且工作辊轴承座是整体、固定不可调节的,造成矫直钢板质量低,产品成材率低。而厚板矫直技术在我国起步较晚,且理论研究较生产落后的现象突出,经过近些年来工业的发展和自身技术的进步,矫直机的性能和各项参数都有了很大的改善。钢板的宽度、厚度及长度规格也在不断扩大。2005年3月1日投产的宝钢5m热矫直机由SMSD设计,是全液压9辊调节矫直机。最大矫直力可达44000KN,钢板的矫直温度范围也较宽:4001100,钢板的厚度范围在1080mm,宽度可达480
11、0mm,矫直速度也达到0.52.5m/s。其矫直机电动机功率为220KW。舞阳轧钢厂生产的最厚钢板能达到700mm(900mm厚钢锭生产,不保探伤)。目前,厚板矫直机已由二重式发展到四重式,辊子为倾斜布置、成组换辊,并设过载保护装置,机架采用预应力框架结构,增大刚度。四重式矫直机,在结构和辊系布置上做了很大改进,改变了原有二重式热矫直机矫直质量不理想、辊距大、矫直能力低、维修不便等缺点,使矫直厚度范围扩大到10倍左右。使矫直机向自动化、全液压、高负荷、高刚度、多功能、强力矫直技术发展,即采用第三代矫直机,进一步提高钢板表面质量。1.2 主要产品、技术性能及工艺参数1.2.1轧钢生产及产品种类矫
12、直机生产的主要产品除了一些一把产品外,还生产建筑、造船、汽车、石油、化工、国防、矿山等专用钢材。轧钢生产的产品按钢材断面形状分为:钢板、钢管和型钢(包括线材)。型钢是一种应用范围广泛的钢材。工业先进国家中型钢产量占钢材总产量的30%35%。型钢。 按用途分为:常用型钢和专用型钢。从断面形状又可分为异型断面型钢和简单断面型钢。从生产方法又可分为轧制型钢、弯曲型钢和焊接型钢。工业先进国家钢板产量占钢产量的50%66%,其产品按用途分为锅炉板,桥梁板,造船板,汽车板,电工板等。 我国钢管产量占钢材总产量的8%15%,钢管的规格一般用外形尺寸及壁厚标称。其断面一般为圆形管,也有多种异型钢管和变断面钢管
13、。钢管按制造方法分为无缝钢管、螺旋钢管与直缝钢管、冷轧钢管等。按断面形状划分为圆形管、异型钢管和变断面钢管。这些品种齐全、样式繁多的钢管被应用在管道、石油运输,锅炉侧壁、地质钻探、轴承及注射针管等方面。1.2.2 技术性能及工艺1、该矫直机的技术参数主要有:工作方式,压下方式,可倾斜调整,传动矫正辊数,矫正辊直径,矫正辊辊矩,矫正辊辊身长度,矫正辊数量,中间辊辊数,中问辊直径,中间辊辊矩,支承辊辊径,支承辊排数,矫正辊辊面标高,上辊系的倾动,向倾斜调整,矫正辊传动方式,压下平衡机构:采用弹簧平衡等。 2、工艺要求: 针对矫正机的要求提高,矫直机的主电机要由以前的一台电机改为两台,而减速机内部还
14、是3根轴,中间有一共用轴,2台电机通过它连接起来,保证了两台电机的速度始终达到一致。在速度一致的情况下,还要两台电机达到转矩分配,即要求两台电机转矩一致,这就需要两台电机实现主从控制主从应用中,主传动是典型的速度控制,从传动是速度或转矩控制,一般分为下列情况:1)当主传动和从传动的电机轴,通过齿轮或链条相互固定地连接时,从传动与主传动之间不能有速度差。从传动使用转矩控制,其工作时只负责输出一定比例的转矩,以减少主传动的负荷,整个传动的速度控制由主传动来完成。矫正机主电机已通过减速机硬性连接到一起,控制采用此种主从方式。2)当主传动和从传动的电机轴,通过传动带等设备柔性地连接时,从传动与主传动之
15、间允许有细微的速度差。从传动使用速度控制。3)某些特殊应用中,从传动既需要速度控制,也需要转矩控制;两个电机轴工作时有时是硬性连接,有时是柔性连接。一般有主从控制性能的变频器,都有自由切换这两种控制方式的功能。1.3 矫正机的分类、用途及特点该类矫直机形式种类繁多:1、上排各辊可单独调整的矫直机:由于结 构上的原因,它主要用于辊数较少,辊距较大的型材矫直机。2、上排辊整体平行调整的矫直机:通常出 、入口两个上工作辊可单独调整 以便于加工件的导人和改善矫直质 量,广泛用于矫直中厚板。 3、上排辊可以倾斜调整的矫直机:这种调 整方式可使加工件的弯曲变形逐 渐减小,它主要用4 mm以下的板材矫直。4
16、、是上排辊子可局部倾斜调整的矫直机;这 种调整方式可增加加工件大变形 弯曲的次数,主要用于矫直薄板、带材。1.4辊式矫直机的工作原理、特点及结构组成:1、辊式矫直机的工作原理:加工件在辊式矫直机上通过多个交错排列 的辊子,经受多次反复弯曲而得到矫直。2、辊式矫直机的特点: 对于那些 原始曲率较大,曲率方向变化频繁的加工件,多采用连续式多辊递减压下的辊式矫直机。不仅可得到很好的矫直质量,而且大大提 高了矫直速度,在现代轧制生产中占据 了极其重要的地位。因此各种型材、板材和管材生产都离不开辊式矫直机。3、辊式矫直机的结构组成:辊式矫直机主要由机架装配、接轴定位装置、轨道升降装置、前后导辊、工作辊、
17、支承辊、换辊车装置、上下斜楔调整装置、压下装置、主传动装置等几部分组成。 该矫直机的上下两排矫直辊是平行排列的,下排辊子固定不动,而上排 辊子可单独进行调,其前、后导向辊可单独进行调整,前导向 辊的作用是使板材端部顺利地进入矫直机,后导向辊的作用是使板材出 矫直机后向平直方向运动。为防止矫直辊在矫直过程中产生挠曲变形,在矫直辊上设有支持辊。通常下工作辊和下支持辊固定不动,上工作辊和上支持辊 可集体在高度方向上调节。因其在矫直时,前后都具有相同的反弯曲率,故矫直后的板材具有较大 的残余曲率,矫直质量不高,多用于矫直厚度为440 mm的中厚板。2. 总体方案2.1矫正方案及矫正工艺按照每个矫直辊使
18、钢板产生的变形程度和最终消除残余曲率的方法,矫直方案可分为小变形矫正方案、大变形矫正方案。1) 小变形矫直方案该方案的矫直原则是:矫直反弯的压下量用于消除钢板在前一辊上产生的最大残余曲率(即进入该辊的最大原始曲率),使之变平。由于轧件上的原始曲率难于预先确定与预测,因而,小变形方案只能在某些辊式矫正机上部分的实施。他的主要优点是,轧件的总变形曲率小,矫正轧件时所需要的能量也也少。2) 大变形矫直方案这是使具有不同原始曲率的轧件经过几次剧烈的反弯以消除其原始曲率的不均匀度,形成旦值曲率,然后按照矫正单值曲率轧件的矫正方法加以矫正的方案。采用大变形矫正方案,可用较少的辊子获得较好的矫正质量。但若过
19、分的加大轧件的变形程度。则会增加轧件内部的残余应力,影响产品的质量,正大矫正机的能量消耗。 综上所述,由于小变形方案中,轧件的原始曲率难以预测,实现该方案技术要求高,因此选择大变形矫正方案。矫正机的矫正工艺与矫正机的类型和上矫直辊的调整方式有密切的关系,以下是上排工作辊的调整方式的四种矫正工艺。(1) 上排工作辊单独调整的矫正机 在这种矫正机上,第2、3辊按照大变形矫正法确定其压下量,将轧件剧烈弯曲,第四辊的压下量适当控制,使残余应力值减小,后面各辊按小变形矫正法调整压下量,将轧件逐渐矫平,一般适合型钢矫正。(2)上排工作辊整体平行调整的矫直机这种矫直机除第1和最后一个辊子外,其余各辊的压下量
20、是相同的,使轧件多次反复剧烈弯曲,形成单值残余曲率,最后一个辊能够单独调整,将此处的单值残余曲率矫平。第1辊适当减小压下量,以便于轧件的咬入。采用这种调整方式的一般是7-11辊钢板矫正机,用以矫正中厚板。 (3)上排工作辊整体倾斜调整的矫直机这种矫直机轧件在入口端的第二、第三辊上的反弯曲率最大,产生大变形。迅速消除轧件的原始曲率不均匀度,以后各辊的压下量按直线关系递减。在第n-1辊处,轧件的反弯曲率最小,只产生弹性弯曲变形。这种工作辊调整方式符合矫直过程的变形特点。采用这种调整方式的一般是713辊的薄板矫直机和17-29辊的极薄带材矫直机,后者带有工作辊挠度调整装置,以矫直板材的瓢曲以及单、双
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