【2017年整理】轧机机架辊设计

1、太原科技大学毕业设计说明书I轧机机架辊设计摘 要 详细介绍轧机机架辊的结构，及其传动件齿轮箱、电机、联轴器等的选择和结构。近年来 ,由于生产产量的提高 原料品种规格和产品品种规格的增加 。尤其是不锈钢产量 品种规格的大幅增加二辊前后机架辊的损坏更加频繁。 主要故障表现在 ，传动齿轮齿根折断。 主动辊， 被动辊辊颈折断等。特别是在生产轧制过程中的机架辊损坏故障 。不仅造成废钢 ，而且产生机械故障 ，造成全厂生产中断 ，影响极其恶劣 ，经统计 2009 年 112 月份累计损坏机架辊 60 多套 其中21 套是辊颈折断、 牙齿折断 28 套， 月平均损坏 6 套 ，直接经济损失 12 万元， 影响时间 3h。宽厚板生产线最主要的设备是轧机，而轧机机架辊是轧制过程中与轧机联系最紧密的设备之一，它将板坯顺利送入轧机辊缝并接受轧出的轧件。机架辊工作条件恶劣，受冲击，负荷大，容易损坏。现代设计思想不再是加大安全系数，既然损坏难以避免，就要从缩短更换时间、方便维修入手设计其结构。机架辊是轧制过程中与主机联系最紧密的设备之一。它将板坯顺利送人轧机辊缝并接受轧出的轧件。机架辊工作条件恶劣，受冲击，负荷大

2、，容易损坏。现代设计思想不再是加大安全系数，既然损坏难以避免，就要从缩短更换时间，方便维修入手设计结构。由于不同轧机轧制力不同，板坯规格不同，成品规格不同。所以机架辊的设计也不同。某钢铁公司 3500 mm 中厚板轧机的机架辊设计很成功。从投产至今没有出现过不良情况。粗轧机架辊是最重要的粗轧辅传动设备之一，由于其运行条件恶劣，维护极不方便，辊系装配采用 SKF 的调心滚子轴承 23148，电机采用大连电机厂生产的 YGP,t355L-8 型，45kW 辊道用变频调速 i 相异步电动机，控制系统采用西门子 PLCs7400 通过 DP 总线指挥各个控制装置 T 作，前、后机架辊各用一套西门子逆变器 6SE7035-1TJ60。太原科技大学毕业设计说明书II译文:Detailed presentation roller mill, and its transmission is the gear box, motor, so the choice of axes and structure. in recent years production of raw materials produ

3、ction up by a variety of specifications and specifications of products, especially of stainless steel output specifications for the two rolls and rolls the more frequent failure in the main gears and broken the initiative to roll passive roll off the roll neck, particularly in the production during the roll of the damage caused is not only .Generous board line of the main equipment to be pulled up, and roller mill is during are more closely linked with the device, it will roll smoothly into are

4、the seam and take over the ruts. roller working conditions, shocks and to load the damage. modern design is no longer increase rates. since the damage is difficult to avoid, to change from short time, repair to his design. because of its structure is different from the rolling mill rolling force, during the roll was more closely linked with the host one of the equipment. it will be sent to roller mill smooth seam and take over the ruts. roller working conditions, shocks and to load the damage. m

5、odern design is no longer increase security department, since the damage is difficult to avoid, by changing from time to start. the structure of the design is different from the rolling mill rolling force, specifications, with the specifications. its a roller . A roller mill a most important thing is rough and auxiliary facilities, transmission of the operating conditions are bad and maintain a very inconvenient, roll the assembly to adopt the heart of roller bearings 23148 in dalian, the electr

6、ical machinery plant production , t355l -8, 45kw with machinery velocity modulation control motor, and i are an asynchronous system to adopt plc, siemens s7 400 dp bus conductor by various control devices, before and after eliminating roll with a set of siemens become a usurper 6se7035 1tj60 zs, point five关键词：机架辊；集中传动；齿轮箱；交流变频调速电机；联轴器。太原科技大学毕业设计说明书- 1 -第 1 章 机架辊1.1 机架辊的工作原理机架辊是由机架辊本体，卡紧装置，传动装置组成。机架辊本体包括轧机前后各三个花辊，经齿轮箱集中传动。轴承箱为整体结构，一根机架辊的传动通过轧机牌坊立柱上的孔插入，另外两根机架辊是机架穿洞。传动装置在轧机的传动侧。机架辊下部装有冷却水喷嘴，用于冷却机架

7、辊。前机架辊下部还装有高压水出磷喷嘴对钢板进行二次除磷。传动装置为集中传动，由一台 110KW 交流变频调速电机和一台齿轮箱及传动轴组成。集中传动可以减少电机的个数，降低投资成本。机架辊的卡紧固定通过机架辊的轴承和轴承座将其固定在轧机机架上。机架辊的换辊是通过卸开连接轴，由专门的吊具通过平衡装置及辊道进行更换。1.2 机架辊的结构功能概述：机架辊是轧制过程中与主机联系最紧密的设备之一。它将板顺利送入轧机辊缝并接受轧出的轧件。其结构主要有辊子、电动机、轴承座、中间接轴、齿轮箱及联轴器几个部件组成。1.3 机架辊的结构1.3.1 实心机架辊在开坯机上采用较大的压力轧制时，轧件出轧辊后向上抬起，最后会下落到辊道上；或者轧制水平线高于机架辊工作面时的情况下，都有产生幢击辊子的动负荷的可能性。考虑到这一点由轧钢机械设计第431页公式13-16，当取辊颈支点变形为0，辊颈长度相对于辊身长度可忽略时，辊身中点由动负荷所引起的应力为：121)(2WlmKEJQhWPl W1辊子辊身断面系数。太原科技大学毕业设计说明书- 2 -此式表明，为减小动负荷应力，需要增大G、l和W 1值，减小J 1值，这样就需

8、要增大辊子质量，因此要将机架辊制成实心辊，同时，在相同截面系数条件下，实心辊与空心辊相比有较小的惯性矩。1.3.2 机架辊辊身形状的选择机架辊辊身的形状有好多种，采用哪一种，主要取决于辊道的用途，即决定于所运送轧件的形状。由于所生产的产品品种有：普碳钢、低合金钢、锅炉板、容器板、船板、桥梁板、高强板、管线钢板和不锈钢板，为了减少辊身与板形的接触面积，所以经过认真考虑选用花形辊子。1.4 机架辊的材质选择为了减小机架辊的飞轮力矩，又因辊子的GD2与辊子直径呈平方关系故在满足钢板冲击负荷所需要强度的前提下，机架辊直径越小越好，其线速度与工作辊线速度匹配可通过提高转速解决。因此为了使机架辊的辊径减小，所以要使用高强度的材料42CrMo，这样辊径就能降下来。1.5 机架辊轴承的选择考虑到产品种类多数为板材，机架辊受载后不会发生较大的挠曲，所以不必选用调心轴承。经过仔细考虑我决定选用双列圆锥滚子轴承，因为它可以同时承受径向载荷和轴向载荷，并且外圈可以分离安装时可以调整轴承的游隙。由于机架辊辊身直径为550mm，则其辊颈直径为 Dd5.0.取其值为280mm.经过查阅机械设计手册可选轴承代号为35

9、29562，两列圆锥滚子轴承。1.6 机架辊辊距的选取辊距决定于轧件的长度和厚度。运输短轧件时，辊距不能大于最短轧件长度的一半，以便轧件至少同时有两个辊子支承，避免轧件撞击辊子或顶住打滑。同样，运输钢锭时，辊距不能大于钢锭重心到大端面的距离。运输长轧件时，最大辊距决定于轧件因自重产生弯曲的允许程度。考虑到这些，又为了避免轧太原科技大学毕业设计说明书- 3 -件顶辊现象，机架辊的辊距应尽量减小，因此我选辊距为 600mm 就可以满足要求。1.7 机架辊的相关参数：机架辊的规格 5503600mm机架辊的辊距 600mm辊面线速度 2.13m/s结构形式 前后各三根，集中传动电机 Y315M2-61.8 机架辊高度的确定为了减少轧件对辊道辊子的冲击负荷，轧辊、机加辊和工作辊道辊子之间应有合适的相对高度。下轧辊表面与工作辊道辊子表面的相对高度决定于轧机的压下量，一般取为最大压下量的1/2 加1020 mm，即： )201(2mhH式中：H 为下轧辊表面与工作辊道辊子表面的相对高度； h为轧机的最大压下量。机架辊辊子高度应稍高于工作辊道辊子的高度，这可减少轧件对工作辊道的冲击。本台轧机下轧辊表面与工作辊道辊子表面的相对高度，取H=80 mm，故取机架辊表面低于下轧辊表面50 mm。1.9 机架辊轴承的密封为了防止水和氧化铁皮等杂物进入轴承座内，除了在轴承座上设有洒水沟外，在轴承座内还分别装有一对骨架唇形密封。1.10 机架辊强度的校核验算太原科技大学毕业设计说明书- 4 -图1 辊子危险截面如图1所示，辊子危险截面为C、D 两截面，即辊身中心截面及辊颈中心截面，故只对辊子这两个危险截面进行强度验算。（1）辊身中心截面（C 截面）强度验算弯矩：NmGLQT126.043.抗弯截面模量W： 3310.2D故按第三强度理论危险点的相当应力为 AAQr MPTMW1755.9123 （所以辊身中心截面（B 截面）是安全的（辊身材料为42C rMO 钢）。（2）辊颈截面（D 截面）强度验算抗扭截面模量： 3

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