冷轧机械设备.ppt

冷轧机械设备冷轧机械设备二辊实验冷轧机整体图二辊实验冷轧机整体图因轧薄和板形控制的需要，出现了各种各样的板带冷轧机因轧薄和板形控制的需要，出现了各种各样的板带冷轧机轧机主要由工作轧机主要由工作机座和主传动系机座和主传动系统两大部分组成统两大部分组成工作机座是支工作机座是支撑和固定轧辊撑和固定轧辊及导卫，调整及导卫，调整辊缝（轧制线）辊缝（轧制线）位置、辊缝大位置、辊缝大小、辊缝形状小、辊缝形状的系统，包括的系统，包括轧液压弯辊装轧液压弯辊装置、轧辊轴向置、轧辊轴向串动调整装置、串动调整装置、机架、上辊平机架、上辊平衡装置、导卫衡装置、导卫装置等轧辊的转动、转向和转速是靠主传动系统的驱动和控制来实现的轧辊的转动、转向和转速是靠主传动系统的驱动和控制来实现的1二辊实验冷轧机传动系统分解图二辊实验冷轧机传动系统分解图变速齿轮箱变速齿轮箱传动齿轮箱传动齿轮箱万向接轴万向接轴压下系统压下系统2压下电机压下电机上上辊辊平平衡衡弹弹簧簧轧辊转动的动力传递顺序：轧辊转动的动力传递顺序：主电动机主电动机减速机减速机人字齿轮箱机人字齿轮箱机接轴接轴轧辊轧辊轧钢用的主电动机容量和体积较大，目前大多选用交流电动机，依轧钢用的主电动机容量和体积较大，目前大多选用交流电动机，依靠变频调速系统来得到轧钢工艺要求的变化的轧辊转速。

靠变频调速系统来得到轧钢工艺要求的变化的轧辊转速3新型轧机新型轧机从传动侧看从传动侧看4从操作侧看从操作侧看新型轧机新型轧机5轧机模型轧机模型6轧机模型轧机模型71.1.轧辊轧辊锻钢工作辊锻钢工作辊锻钢工作辊锻钢工作辊锻钢支承辊锻钢支承辊多辊轧机，比如六辊轧多辊轧机，比如六辊轧机，轧辊分为工作辊、机，轧辊分为工作辊、中间辊和支承辊工作中间辊和支承辊工作辊直接与轧件接触支辊直接与轧件接触支承辊支撑着工作辊，通承辊支撑着工作辊，通过工作辊接触轧件可以过工作辊接触轧件可以减小工作辊直径、增强减小工作辊直径、增强工作辊刚度工作辊刚度1.11.1轧辊种类及构成轧辊种类及构成8冷冷轧轧辊辊是是冷冷轧轧机机的的主主要要部部件件轧轧辊辊由由辊辊身身、、辊辊颈颈和和轴轴头头3 3部部分分组组成成辊辊颈颈安安装装在在轴轴承承中中，，并并通通过过轴轴承承座座和和压压下下装装置置把把轧轧制制力力传传给给机机架架轴轴头头和和连连接接轴轴相相连连，，传传递递轧轧制制力力矩矩此此外外，，还还有有制制造造、、安安装装所所需需的的某某些些辅辅助助表表面面，，如如中中心心孔孔、、紧紧固固吊吊装装用用沟沟槽槽、、螺螺孔孔以以及及轧轧机机试试运运转转前前盘盘动动轧辊用的带槽轴伸等。

轧辊用的带槽轴伸等冷冷轧轧工工作作辊辊可可分分整整体体工工作作辊辊和和镶镶套套辊辊两两种种其其中中整整体体工工作作辊辊中中又又有有实实心辊和空心辊之分心辊和空心辊之分冷冷轧轧辊辊的的直直径径超超过过400400mmmm时时，，在在锻锻造造后后大大多多在在轧轧辊辊中中心心镗镗一一个个，，170170～～250250mmmm的的中中心心孔孔这这样样，，当当工工作作辊辊进进行行表表面面淬淬火火时时，，可可用用冷冷水水通通过过轧轧辊辊中中心心孔孔，，提提高高淬淬火火效效果果，，保保证证淬淬火火层层的的硬硬度度和和厚厚度度轧轧辊辊中中心心部部分分的的金金属属往往往往具具有有疏疏松松、、气气孔孔及及其其他他缺缺陷陷，，这这些些缺缺陷陷是是淬淬火火时时产产生生应应力力集集中中的的因因素素镗镗了了中中心心孔孔以以后后，，可可使使轧轧辊辊经经热热处处理理后后内内应应力力分布比较均匀中心孔也可用来预热轧辊和生产中对轧辊进行冷却分布比较均匀中心孔也可用来预热轧辊和生产中对轧辊进行冷却91-1-传动端；传动端； 2-2-辊颈；辊颈；3-3-辊身；辊身；4-4-圆锥过渡区；圆锥过渡区；5-5-紧固件槽；紧固件槽；6-6-键槽；键槽；7-7-辊颈润滑油沟；辊颈润滑油沟；8-8-平口；平口；9-9-内孔；内孔；lOlO- -双圆锥过渡区；双圆锥过渡区；11-11-心轴；心轴；12-12-硬质合金套；硬质合金套；13-13-螺钉；螺钉；14-14-轴向紧定用螺母轴向紧定用螺母三种工作辊三种工作辊10 支支撑撑辊辊也也有有实实心心辊辊和和空空心心辊辊两两种种。

支支撑撑辊辊辊辊颈颈有有圆圆柱柱形形( (装装设设滚滚动动轴轴承承用用) )和和圆圆锥锥形形两两种种采采用用圆圆锥锥形形辊辊颈颈是是为为了了便便于于拆拆装装油油膜膜轴轴承承锥锥度度一一般般取取1 1：：5 5空空心心辊辊的的两两端端有有中中心心孔孔塞塞，，以以便便在在车车削削轧轧辊辊时时定定心心支支撑撑辊辊两两边边对对称称布布置置的的吊吊装装用用槽槽，，是是专专为为吊吊装装时时挂挂钢钢绳绳而而设设置置的的两两端端的的盘盘车车用用槽槽，，在在轧轧机机试试运运转转前前，，可可与与专专门门套套筒筒连连接接，，以以便便在在试试运运转转前先用吊车盘动轧辊前先用吊车盘动轧辊 冷冷轧轧过过程程中中，，轧轧辊辊表表面面承承受受着着很很大大的的挤挤压压应应力力和和强强烈烈的的磨磨损损，，高高速速轧轧制制时时，，卡卡钢钢、、过过烧烧等等会会造造成成辊辊面面裂裂纹纹因因此此，，冷冷轧轧工工作作辊辊应应具具有有极极高高而而均均匀匀的的硬硬度度，，一一定定深深度度的的硬硬化化层层，，以以及及良良好好的的耐耐磨磨性性与与抗抗裂裂性性轧轧辊辊具具有有良良好好的的耐耐过过烧烧、、抗抗裂裂性性是是延延长长轧轧辊辊寿寿命命的的主主要要因因素素。

降降低低轧轧辊辊硬硬度度，，虽虽能能改改善善抗抗裂裂性性，，但但耐耐磨磨性性降降低低因因此此，，必必须须正正确确选选择择轧轧辊辊的表面硬度的表面硬度 冷轧辊直径愈大，要求硬化层愈深，对钢的淬透性要求也愈高冷轧辊直径愈大，要求硬化层愈深，对钢的淬透性要求也愈高冷轧辊用钢均为高碳合金钢，主要钢号有冷轧辊用钢均为高碳合金钢，主要钢号有9 9CrCr、、9Cr29Cr2、、9Cr2W9Cr2W、、9Cr2Mo9Cr2Mo11 轧件对冷轧工作辊巨大的轧制压力，大部分传递到支撑辊上轧件对冷轧工作辊巨大的轧制压力，大部分传递到支撑辊上支撑辊既要能承受很大的弯曲应力，还要具有很大的刚性来限制支撑辊既要能承受很大的弯曲应力，还要具有很大的刚性来限制工作辊的弹性变形，以保证钢板厚度均匀工作辊的弹性变形，以保证钢板厚度均匀 轧机支撑辊的表面肖氏硬度一般为轧机支撑辊的表面肖氏硬度一般为HS45HS45左右目前为提高板左右目前为提高板厚精度与延长轧辊的寿命，支撑辊硬度有提高的趋势支撑辊常厚精度与延长轧辊的寿命，支撑辊硬度有提高的趋势支撑辊常用钢号有用钢号有9 9Cr2MoCr2Mo、、9CrV9CrV及及6060CrMnMoCrMnMo等。

等 对对轧轧辊辊制制造造提提出出要要求求，，是是为为了了保保证证轧轧辊辊的的机机械械强强度度、、带带钢钢的的表面质量和轧辊的安装精度表面质量和轧辊的安装精度 (1)(1)保保证证轧轧辊辊机机械械强强度度所所规规定定的的技技术术要要求求保保证证轧轧辊辊材材料料的的化化学学成成分分及及力力学学性性能能；；轧轧辊辊铸铸造造时时，，不不允允许许有有铸铸造造缺缺陷陷，，如如气气孔孔、、砂砂眼眼、、裂裂纹纹、、夹夹渣渣及及偏偏析析等等；；锻锻造造轧轧辊辊的的坯坯料料必必须须经经多多方方均均匀匀锻锻压压，，锻锻压压比比不不得得小小于于3 3；；热热处处理理后后的的残残余余应应力力应应最最小小；；保保证证轧轧辊辊接触强度所需的表面硬度接触强度所需的表面硬度 (2)(2)保保证证带带钢钢表表面面质质量量所所规规定定的的技技术术要要求求在在轧轧制制过过程程中中，，轧轧辊辊表表面面与与带带钢钢表表面面直直接接接接触触，，因因此此必必须须保保证证轧轧辊辊表表面面具具有有较较高高的的耐耐磨磨性性，，以以保保证证带带钢钢的的表表面面质质量量轧轧辊辊的的耐耐磨磨性性取取决决于于轧轧辊辊的的表面硬度。

表面硬度12 (3)(3)保证安装和轧制精度所规定的轧辊配合尺寸与形位公差要保证安装和轧制精度所规定的轧辊配合尺寸与形位公差要求轧辊配合尺寸有辊颈直径、安装轴承的定位套筒和轴承紧固求轧辊配合尺寸有辊颈直径、安装轴承的定位套筒和轴承紧固螺丝用的尺寸、工作辊与联轴器的配合尺寸，工作辊传动扁头的螺丝用的尺寸、工作辊与联轴器的配合尺寸，工作辊传动扁头的尺寸 规定轧辊的形位公差包括辊颈的椭圆度和柱度公差、辊身相规定轧辊的形位公差包括辊颈的椭圆度和柱度公差、辊身相对于辊颈的同轴度、各端面相对于轧辊轴心线的垂直度、工作辊对于辊颈的同轴度、各端面相对于轧辊轴心线的垂直度、工作辊传动扁头的两平行平面相对于工作辊轴心线的对称度、轧辊辊颈传动扁头的两平行平面相对于工作辊轴心线的对称度、轧辊辊颈上各台阶相对于辊颈的径向跳动、各键槽表面相对于轧辊轴心线上各台阶相对于辊颈的径向跳动、各键槽表面相对于轧辊轴心线的对称度等的对称度等 轧辊形位公差的标注轧辊形位公差的标注 131.2 1.2 换辊换辊 （（1）轧辊的管理）轧辊的管理 用用冷冷却却剂剂调调整整轧轧辊辊凸凸度度和和弯弯辊辊等等方方法法来来调调整整轧轧制制钢钢板板的的板板形形的的技技术术进进步步非非常常大大，，但但不不要要忘忘记记轧轧辊辊原原始始凸凸度度这这一一重重要要的的板板形形控控制制因因素素。

由由于于轧轧制制尺尺寸寸不不同同而而轧轧制制尺尺寸寸范范围围又又广广的的轧轧机机，，配配合合一一定定的的轧轧制制规规程程，，必必须须研研磨磨轧轧辊辊原原始始凸凸度度通通常常平平整整机机和和冷冷轧轧机机的的轧轧辊辊尺尺寸寸采采用用同同一一设设计计，，使使其其具具有有互互换换性性根根据据平平整整冷冷轧轧五五架架、、四四、、三三、、二二、、一一架架其其轧轧辊辊辊辊径径及及轧轧辊辊硬硬度度的的顺顺序序变变化化，，结结合合使使用用目目的的的的不不同同依依次次运运用用由由于于磨磨损损，，辊辊径径随随之之减减少少，，轧轧辊辊硬硬度度下下降降，，辊辊上上有有伤伤痕痕，，为为了了防防止止轧轧制制的的钢钢板板质质量量下下降降，，轧轧辊辊要要进进行行再再淬淬火火，，以以增增加加其其硬硬度度关关于于整整个个轧轧辊辊的的运运用用，，最最近近，，考考虑虑采采用用计计算算机机根根据据最最适适宜宜方方式式管管理理轧轧辊辊，，以以提提高高钢钢板板质质量量、、降降低低成成本本和和节节省省劳力 (2)轧辊的预热轧辊的预热 从从换换辊辊后后开开始始轧轧制制到到热热凸凸度度稳稳定定前前，，轧轧制制板板形形的的质质量量是是不不稳稳定定的的。

因此，在轧制前预先给个设想的热凸度，进行轧辊预热有的仅以因此，在轧制前预先给个设想的热凸度，进行轧辊预热有的仅以14最后一架工作辊进行预热，但也有所有机架上最后一架工作辊进行预热，但也有所有机架上的轧辊都进行预热的加热的轧辊都进行预热的加热有用蒸汽、煤气、电加热器和热风循环加热等方法，可以离线，有用蒸汽、煤气、电加热器和热风循环加热等方法，可以离线，也可以进行也可以进行 (3)轧辊轴承座的更换轧辊轴承座的更换 在在轧轧制制过过程程中中，，轴轴承承烧烧伤伤的的原原因因有有润润滑滑不不良良、、润润滑滑部部分分混混进进杂杂物物、、轴轴承承寿寿命命、、轧轧机机的的水水平平度度不不好好及及压压下下率率太太大大等等，，但但最最多多的的是是往往轧轧辊辊装装卸卸时时碰碰伤伤和由于轴承的内圈与辊轴外面的配和由于轴承的内圈与辊轴外面的配合合较较松松，，在在滑滑动动时时产产生生伤伤痕痕考考虑虑为为了了节节省省劳劳动动力力，，轧轧辊辊轴轴承承更更换换装装置置应应充充分分定定心心，，这这对对防防止止碰碰伤伤很很有有益益处处在在进进行行高高速速轧轧制制及及油油雾雾润润滑滑时时，，避避免免碰碰伤伤显显得得更更加加重重要要。

把把改改变变轴轴承承与与轴轴承承座座的的相相对对位位置置叫叫做做轴轴承承的的位位置置更更换换提高轴承寿命必须定期检修提高轴承寿命必须定期检修 (4)轧辊轴承座的清洗轧辊轴承座的清洗 换换轴轴承承座座前前，，为为了了防防止止烧烧伤伤，，检检查查一一下下轴轴承承，，对对轴轴承承座座及及轴轴承承进进行行清洗从前清洗是在地面上用手工进行的，而现在把轴承座用台车或清洗从前清洗是在地面上用手工进行的，而现在把轴承座用台车或15吊吊车车装装入入密密闭闭或或开开启启的的清清洗洗罐罐中中，，用用高高压压射射流流或或者者浸浸泡泡进进行行清清洗洗洗洗涤涤剂用碱液、煤油、有机溶剂，但存在各自的废液处理、爆炸性、剂用碱液、煤油、有机溶剂，但存在各自的废液处理、爆炸性、毒毒性性及及损损坏坏密密封封材材质质等等问问题题轴轴承承座座装装卸卸到到轧轧辊辊上上由由采采用用吊吊车车操操作作，，朝朝着采用拆卸工具的自着采用拆卸工具的自动化方向发展动化方向发展 161.3 上轧辊平衡装置上轧辊平衡装置作用：消除轴承座、压下螺丝、螺母之间由于零件作用：消除轴承座、压下螺丝、螺母之间由于零件自重而产生的间隙，消除冲击自重而产生的间隙，消除冲击。

1.3.1 上轧辊平衡装置的作用与特点上轧辊平衡装置的作用与特点类型：取决于轧机的型式类型：取决于轧机的型式• 型钢轧机：调整量小型钢轧机：调整量小, 采用弹簧平衡采用弹簧平衡• 初轧机：初轧机： 调整量大，快速、频繁调整量大，快速、频繁 采用重锤或液压平衡采用重锤或液压平衡• 四辊轧机：调整量小，低速、但要考虑打滑条件四辊轧机：调整量小，低速、但要考虑打滑条件 采用液压平衡采用液压平衡17全全液液压压轧轧机机液液压压缸缸布布置置简简图图18四辊四辊轧机轧机压下压下与工与工作辊作辊窜辊窜辊示意示意19 液压式平衡特点：结构紧凑、使用方便、液压式平衡特点：结构紧凑、使用方便、易于操作及换辊易于操作及换辊缺点：系统复杂、投资大、维修困难缺点：系统复杂、投资大、维修困难液压式平衡装置广泛应用于四辊轧机，同时液压式平衡装置广泛应用于四辊轧机，同时在新设计的初轧机上也开始使用，如宝钢在新设计的初轧机上也开始使用，如宝钢1300初轧机根据液压缸的数量，可分为五初轧机根据液压缸的数量，可分为五缸式与八缸式的两种缸式与八缸式的两种201700冷冷连轧机连轧机液压平液压平衡装置衡装置工作辊平衡（正弯及压工作辊平衡（正弯及压紧缸紧缸4））4×2=8工作辊负弯缸工作辊负弯缸2 4×2=8上支承辊平衡缸上支承辊平衡缸 3 2×2=4 （兼提升轨道）（兼提升轨道）21 四辊轧机在空载启动、制动和反转时应四辊轧机在空载启动、制动和反转时应考虑工作辊与支承辊辊面之间不能打滑。

考虑工作辊与支承辊辊面之间不能打滑即空载时，其被动辊的启动力矩应小于主即空载时，其被动辊的启动力矩应小于主动辊作用于从动辊的摩擦力矩动辊作用于从动辊的摩擦力矩 四辊轧机其驱动方式大多由工作辊驱动，四辊轧机其驱动方式大多由工作辊驱动，其支承辊转动系由工作辊通过辊面的摩擦其支承辊转动系由工作辊通过辊面的摩擦力带动对于支承辊驱动的情况，只用于力带动对于支承辊驱动的情况，只用于工作辊直径较小的轧机中以下分两种工工作辊直径较小的轧机中以下分两种工况进行讨论：况进行讨论： 工作辊与支承辊之间的打滑条件22• 工作辊主动，支承辊被动工作辊主动，支承辊被动 不考虑支承辊轴承的摩擦阻力则不打滑条件不考虑支承辊轴承的摩擦阻力则不打滑条件为：为： D1，，D2——工作辊，支承辊直径，米工作辊，支承辊直径，米 （（GD2））2——支承辊飞轮力矩，支承辊飞轮力矩，kg.m2 dn/dt——工作辊的角加速度，工作辊的角加速度，rpm/sec，， μ——辊间摩擦系数辊间摩擦系数23工作辊与支承辊之间过平衡力工作辊与支承辊之间过平衡力Q的确定的确定24 根据相同的原理，可以推导出支承辊主动根据相同的原理，可以推导出支承辊主动时支承辊从动时，过平衡力时支承辊从动时，过平衡力Q所应满足的条件所应满足的条件：•　支承辊主动，工作辊被动　支承辊主动，工作辊被动 25 这里所说的工作辊过平衡力这里所说的工作辊过平衡力Q与前面所说的工作辊与前面所说的工作辊的平衡力的平衡力Q1是有差别的；过平衡力是有差别的；过平衡力Q是总平衡力是总平衡力Q1的一部分。

的一部分 总的平衡力总的平衡力Q1=（（1.2~1.4））G，，其方向与被平衡件其方向与被平衡件的重力方向相反，实际的的重力方向相反，实际的Q是工作辊通过平衡机构是工作辊通过平衡机构作用的平衡力作用的平衡力Q1（（向上）除去工作辊及其轴承、轴向上）除去工作辊及其轴承、轴承座的重量的承座的重量的剩余平衡力剩余平衡力，这个剩余量必须满足不，这个剩余量必须满足不打滑条件的要求值如果满足不了，则必须增加其打滑条件的要求值如果满足不了，则必须增加其大小，直到满足打滑条件为止大小，直到满足打滑条件为止 对于下工作辊尽管没有平衡上的要求，同样存在对于下工作辊尽管没有平衡上的要求，同样存在打滑的问题，实际上，下辊需要压紧力（四辊轧机打滑的问题，实际上，下辊需要压紧力（四辊轧机的下工作辊一定要有压紧缸的下工作辊一定要有压紧缸 ！）；上式中的！）；上式中的Q力应力应为压紧力与工作辊及其轴承座的重量的和为压紧力与工作辊及其轴承座的重量的和26１１.４４ 轧辊的轴向调整与固定轧辊的轴向调整与固定轧辊轴向调整及其机构轧辊轴向调整及其机构作用作用• 型钢轧机必须对准上下轧辊形成的孔型型钢轧机必须对准上下轧辊形成的孔型。

• 调整轴瓦的轴向间隙调整轴瓦的轴向间隙• 承受轴向载荷，固定轧辊承受轴向载荷，固定轧辊• CVC、、HC轧机通过轴向移动轧辊（串辊）轧机通过轴向移动轧辊（串辊）•控制板带材的板形采用液压缸）控制板带材的板形采用液压缸）27四辊轧机轧辊调整示意28开卷机开卷机卷取机卷取机2. 卷取机卷取机用来卷取超长轧件（一般指线材、带材），以便储存、运输用来卷取超长轧件（一般指线材、带材），以便储存、运输 292.1 冷带卷取机的类型及工艺特点冷带卷取机的类型及工艺特点 2.1.1分类分类 一一般般为为卷卷筒筒式式，，主主要要由由胀胀缩缩卷卷筒筒及及传传动动装装置置组组成成，，卷卷筒筒同同时时配配有有皮皮带带助卷器或钳口助卷器或钳口 为改善轧制条件，改善板形，卷取整齐，卷取时必须有一定的张力为改善轧制条件，改善板形，卷取整齐，卷取时必须有一定的张力按张力的大小，可分为：轧制及平整线上的大张力卷取机及精整线（退按张力的大小，可分为：轧制及平整线上的大张力卷取机及精整线（退火、酸洗、涂层作业线）上的卷取机其卷筒大多是棱锥式、弓形块式火、酸洗、涂层作业线）上的卷取机其卷筒大多是棱锥式、弓形块式。

也有用实心卷筒的也有用实心卷筒的 2.1.2工艺特点工艺特点 ——张张力力：：σ0以以可可逆逆式式轧轧机机为为最最高高，，比比张张力力最最大大达达0.5~0.8而而精精整整线线为为0.05~0.10最低（比张力定义为张力与相对应材料的屈服极限之比）最低（比张力定义为张力与相对应材料的屈服极限之比）——几何形状：无论张开或缩起，必须为一整圆不能有缺口几何形状：无论张开或缩起，必须为一整圆不能有缺口30——稳定性：对于大张力薄带卷取，有产生塌卷的可能，这是不能允许稳定性：对于大张力薄带卷取，有产生塌卷的可能，这是不能允许的——纠偏控制：一般采用光电元件纠偏控制：一般采用光电元件——伺服阀，进行纠偏伺服阀，进行纠偏2.2 冷带卷取机的结构冷带卷取机的结构 一般以卷筒的结构进行分类一般以卷筒的结构进行分类 （（1）实心卷筒卷取机：其结构最简单，刚度大，可受大）实心卷筒卷取机：其结构最简单，刚度大，可受大张力；但无法胀缩故无法卸卷张力；但无法胀缩故无法卸卷 （（2）四棱锥卷取机：）四棱锥卷取机： 用用于于20辊辊1180轧轧机机它它由由四四个个扇扇形形块块、、四四棱棱锥锥（（α=7045））及及胀胀缩缩液液压压缸缸组组成成。

液液压压油油由由左左端端的的旋旋转转接接头头进进入入液液压压缸缸使使胀胀缩缩液液压压缸缸右右移移，，同同时时使使棱棱锥锥轴轴右右移移；；锥锥轴轴上上的的四四个个斜斜面面将将扇扇形形板板沿沿径径向向顶顶开开而而棱棱锥锥轴轴左左移移则则实实现现卷卷筒筒收收缩缩在卷筒表面安有钳口，以固定带钢头部在卷筒表面安有钳口，以固定带钢头部。