轧钢机械第七章.doc

第七章轧钢机主传动装置第一节 轧钢机主传动装置的组成与类型 一、轧钢机主传动装置的组成 图7—1是某横列式型钢轧机主机列筒图在主电机、减速机、齿轮座之问，采用了联轴器直接联接，而在齿轮座与机座之间和机座与机座之间，因距离较大且轧辊需上下调节，则必须采用联接轴联接轧钢机主传动装置即由减速机、齿轮喳、毯抽器和联接嬗釜部分组成其作用是将电动机的转动力矩传递给轧辊在此主传动装置中，还装设有飞轮和联接轴的平衡装置 1．减速机 减速机的作用是将电动机较高的转速转变成轧辊所需的转速主传动装置中设置减速机，就可选用价格较低的高速电动机确定是否采用减速机的一个重要条件，就是要比较减速机及其摩擦损耗的费用，是否小于低速电机与高速电机之间的差价一般说来，当轧辊转速小于200～250r／min时才采用减速机如果轧辊转速较大，则不用减速机而采用低速电动机直接传动较合适在可逆式轧钢机上，即使轧辊转速小于200～250r／min时，也往往不用减速机而采用低速电动机，因为这样的传动系统转动惯量较小，易于可逆运转 2．齿轮座 电动机经减速以后仍为一根轴转动，采用齿轮座才能将转矩分配给工作机座的两个或三个轧辊。

齿轮座的传动型式随轧钢机的类型不同而不同对于二辊或四辊轧机，考虑传动装置的布置型式和拆卸方便等因素，通常是下齿轮主动(见表7一l中图a)；在三辊型钢轧机上，采用中间齿轮为主动(表7一1图b)；而在三辊劳特式钢板轧机上则是下齿轮主动(表7一l图c) 在电动机功率较大的初轧机、板坯轧机、钢板轧机上，往往不采用齿轮座，而用两台电动机分另4直接传动磷个轧辊(表7一l图d)，． 3．联轴器(节)与联接轴 联轴器(节)包括电机联轴器和主联轴器电机联轴器用来联接电动机与减速机的传动轴，而主联轴器则用来联接减速机与齿轮座的传动轴目前应用最广泛的联轴器是齿轮联轴器 联接轴用来将齿轮座输出轴的转动扭矩传递给工作机座的轧辊在横列式轧机上，通过一个工作机座的轧辊传动另一个工作机座的轧辊，也是通过联接轴传动的轧钢机常用的联接轴有万向接轴、梅花接轴、联合接轴和弧形齿接轴等二、轧钢机主传动装置类型 由于轧钢机型式和工作制度的不同，其主传动装置也有不同的类型(表7—1) 1．单机座轧钢机主传动装置类型 单机座轧钢机主传动装置有五种型式： 第一种型式(表7一1的图a～c)：电动机的转动力矩是通过电动机联轴器、减速机、主联轴器、齿轮座、联接轴而传给轧辊的。

这是最常见的主传动型式 第二种型式(省去减速机和齿轮座，表7—1图d)：电动机的转动扭矩是通过主联轴器和联接轴而直接传给轧辊的两个轧辊由各自的电动机单独驱动这种型式的主传动装置主要用于大型的可逆式轧钢机在可逆式轧钢机上，轧辊经常启动、制动和反转，要求主传动系统有较小的飞轮力矩由于电动机飞轮力矩可近似地认为与其额定力矩的平方成正比，因此将轧钢机所需的电动机力矩由两台电动机供给，这样会使电动机飞轮力矩显著减小，加上传动系统中不用减速机和齿轮座，更减小了传动系统的转动惯量，结构简单、运行可靠、损耗较小 当轧钢机轧辊采用单独驱动时，要根据轧辊中心距和电动机尺寸来考虑联接轴长度和允许倾角，这是确定能否采用轧辊单独驱动的一个重要条件例如，1000mm以下的初轧机，往往由于联接轴允许倾角的限制而不能采用轧辊单独驱动 第三种型式(不用减速机，只有齿轮座，如表7—1图e)：电动机的转动力矩是通过主联轴器、齿轮座、联接轴而传给轧辊的这种型式的主传动装置在可逆式和不可逆式轧钢机上都有应用如：1000mm以下初轧机由于不能采用轧辊单独驱动，而采用这种传动型式从技术经济观点考虑，当轧辊转速较高，采用低速电动机的投资费用与采用高速电动机带有减速机的投资费用相差不大时，一般就采用这种型式的主传动装置。

第四种型式(不用齿轮座，表7一l图f )：两台电动机的转动扭矩是通过电动机联轴器、联合减速机、联接轴而传动两个轧辊的这种型式主要用于高速板带冷轧机上 在现代高速高产量的板带冷连轧机上，电动机要有较高的转速和较大的容量为了精确控制板厚精度，传动系统的飞轮力矩则要小，此时，应该采用轧辊单独驱动的型式但由于轧辊中心距和电动机尺寸的限制，不能采用第二和第三种型式，而采用图f 的型式 第五种型式(图g)：在二辊叠薄板轧机上，只驱动下辊，故不需齿轮座，只采用一般型式的减速机，直接用一根联接轴传动下轧辊 2．多机座(或多机列式)轧钢机的主传动装置类型 多机座(或多机列式)轧钢机一般是不可逆式轧机，往往采用集体驱动，由一台电动机通过减速机和齿轮座传动若干架工作机座的轧辊(表7—1中图h～k)其中图j是复二重式线材轧机特殊的主传动型式，由于采用了多个复合减速机，使轧辊速度能逐架提高当多列式连轧机采用集体驱动时(表7—1图是k、l)，调整总是不太方便，一般只用在轧件品种规格变化较少的场合绝大部分的现代连轧机，都采用单独驱动的主传动装置图7—2为某厂1700连续热轧带钢轧机精轧机组主机列布置图。

七架连轧，为了保证正常的连轧关系，各工作机座的轧辊速度与最后一架工作机座的轧辊速度的比值，分别为14％、21％、34％、50％、63％、86％和100％每个工作机座都有单独的主传动装置，采用直流电动机，并有40％～50％的调节范围在第一架和第二架工作机座主传动装置中装设有减速机，其余各架都是直接通过齿轮座和联接轴传动工作辊的为了减小电动机的飞轮力矩，采用了双电枢电动机(精轧机组主传动的总功率为．39000kw，最后一架精轧机座的轧制速度为8．25～20． 63rn／s)第二节联轴器和联接轴 联轴器的作用是，补偿由于安装上的偏差或基础沉陷不一致(均在允许范围内)而引起的两个轴心线的偏移因此，联轴器要有一定的弹性，可吸收部分冲击负荷，以免传到相邻设备上主机列上常采用齿轮联轴器近年来，弧形齿轮联轴器和棒销联轴器的应用日趋广泛，它们都能很好地满足上述要求 轧钢机常用的联接轴有梅花接轴、万向接轴、联合接轴(一端为万向节，另一端为梅花轴)和弧形齿接轴其特点及应用范围如表7—2所示 选择和确定联轴器的型号和尺寸，可根据联轴器传递的最大扭矩来确定联轴器的计算力矩，也可近似地将考虑了允许过载系数后的电动机力矩作为联轴器的计算力矩。

根据轧钢机的工作情况，计算力矩分别按下式确定： 1)在不带飞轮的可逆式轧机上 (7一1) 2)在不带飞轮的不可逆式轧机上 (7—2) 3)在带有飞轮的不可逆式轧机上 联轴器安装在飞轮和电动机之间时 (7—3) 联轴器安装在飞轮和轧机之问时 (7—4)式中为电动机的额定力矩推算到联轴器处的力矩值 一、电机联轴器和主联轴器 1．齿轮联轴器 齿轮联轴器能传递很大的扭矩，能承受经常正反向的冲击负荷，广泛应用于轧钢机械上齿轮联轴器有两种型式：一般的齿轮联轴器(CL型)，用于直接联接相互靠近的两端(图7—3)；带中间轴的齿轮联轴器(CLZ型)，用于借中间轴来联接相距一定距离的两端(图7—4)。

联轴器灌注粘度较大的润滑油，并用密封圈加以密封 传递扭矩小于1000kN·m的齿轮联轴器已有标准系列，可根据JB／ZQ4218~4223~86选用，允许倾角为0°30′ 2．棒销联轴器 近年来，棒销联轴器(图7—5)在轧钢机主传动装置中得到了应用它是由两个轴套1和2、棒销3、外套4和侧挡板5组成轴套和外套由45或35锻钢或铸钢制成，棒销材料为尼龙6 棒销联轴器的优点是结构简单、拆装方便，尼龙棒销具有耐磨、减振、具有一定的缓冲吸振能力，使用寿命长，不需要润滑和密封装置 棒销联轴器的标准系列为JB／ZQ4378～4379—86，其规格基本上与齿轮联轴器系列标准相对应，可以相互代用棒销联轴器传递的最大力矩为1600kN·m，转速范围为300～3800r／min，允许的倾角为0°30′ 3．安全联轴器 在传动系统中装有飞轮的轧机上应采用安全联轴器当轧制情况不正常时，由飞轮所产生的转矩可能达到很大的数值，以致损坏轧机和飞轮之间的传动零件为了保护传动装置和轧机，在减速机低速轴和齿轮座之间安装安全联轴器 图7—6是650型钢轧机的齿式安全联轴器法兰盘1装在减速机低速轴上，减速机的扭矩通过安全螺栓9、内齿圈8、外齿轴套7传至另一个内齿圈6，再由螺栓5、法兰盘4传动齿轮座的主动齿轮。

当安全螺栓9过载切断时，齿轮座中齿轮停止转动，而电机还在旋转借助于双列球面滚子轴承2和法兰盘l的支承，内齿圈8和外齿轴套7不致下落造成事故 安全联轴器的工作基于一定的最大负荷时安全螺栓(或安全销，一般带有U形槽缺口)受剪力切断，而起安全作用其优点是结构简单，缺点是销予尺寸和销子材质的机械性能不易严格定准因此，在设计时，应设计3～4组不同尺寸的安全螺栓(安全销)，在试车时，直径由小到大逐组试验选用，最后确定其断面尺寸制造安全销备品时，应使其材质和热处理性能保持稳定在使用中应定期检查，及时更换有局部裂纹的安全销，以保证安全联轴器可靠地工作 二、梅花接轴和梅花套筒 梅花接轴和套筒(图7—7)一般用于轧辊调整量不大的轧钢机上，其允许倾角较小，一般不超过1°～2°如果倾斜角度过大，则会磨损加大，寿命降低采用球形梅花轴头可改善接轴与套筒的磨损情况梅花接轴的优点是构造简单、换辊方便，因此，目前应用较广，尤其在横列式型钢轧机上应用较多，但运转中有冲击且噪音较大，通常是在没有润滑的条件下工作，故很容易磨损 在一些大型轧机上，为了有利于齿轮座的维护，齿轮座与工作机座问的联接，采用联合接轴。

即接轴与齿轮座联接的一端为万向轴头，与轧辊联接的一端为梅花轴头(图7—8) 梅花接轴的断面形状及断面尺寸与轧辊的梅花头完全一样(参见表3—7)接轴的最小长度，应比套筒两倍长度大40～80mm，以便于换辊在运转中为防止套筒移动，中间用放入梅花头沟槽里的木块顶住，并用卡箍或铁丝捆住(如图7—8所示) 梅花套筒的长度，一般等于轧辊梅花头长度的二倍加上轧辊与接轴间的间隙6(见表7—3)由于接轴倾斜工作，梅花接轴与套筒之间的径向间隙约为梅花头直径的3％其余各部尺寸按表7—3经验关系选取(表中d为齿轮座或轧辊辊头出轴直径)，或查有关尺寸系列标准 梅花接轴的材料，一般是铸钢或锻钢，接轴尺寸按自由公差制造梅花套筒一般是用灰口铸铁制成，在应力较大时，也有用铸钢制造的套筒一般不需要进行机加工 三、滑块式万向接轴 初轧机和板坯轧机轧辊的调整量很大，接轴倾角达8°～10°，传递的扭矩也很大，有的高达3000kN·m，工作条件非常繁重因此在初轧机、板坯轧机及钢管轧机等轧机上，广泛采用了滑块式万向接轴(近年来新发展的十字头万向接轴，有逐渐取代滑块式万向接轴的趋势) 1．结构与尺寸 万向接轴的结构型式很多，在轧钢机中。