最大压下量的计算方法定稿.docx

在两辊粗轧时，希望在最短的轧制时间、最少的轧制道次，获得最大的变形量，为精轧 连轧机组得到理想的中间坯断面尺寸在制定粗轧压下规程时候需要得到道次最大压下量， 保证设备、轧制工艺正常进行最大压下量是在满足咬入条件下，以轧机许用最大轧制压力 计算获得的，同时要根据这个最大压下量来效核轧辊强度、电机能力等限制条件，如果计算 得出的最大压下量超出轧辊强度或电机能力，那么就以轧辊许用强度或者电机许用能力来计 算轧机的最大压下量下面详细叙述对轧机最大压下量的影响因素1．1 以咬入条件为限制条件的最大压下量根据轧辊的自然咬入条件只有当咬入角小于摩擦角时，坯料才能被轧辊咬入，建立轧制过程因此每道次的压下量山应小于最大咬入角ux所决定的最大压下量’即:Ah < AhmaxD G 一 COS a1)max2)Ah < Ahmax式中： D 轧辊直径f 轧辊与轧件之间的摩擦系数平辊热轧钢材时，摩擦系数即最大允许咬入角主要与轧制速度、轧辊材质、轧制温度、 钢种等因素有关根据有关资料，热轧碳钢当t > 700及v < 5m/s时，摩擦系数由下面计算：钢轧辊：f = 1.05 - 0.0005t- 0.056V3)4)冷硬轧辊 f = 0.94 - 0.0005t - 0.056V川威950热轧板带钢生产线的粗轧机的轧辊材质是60CrMnMo,为合金钢轧辊。

粗轧温 度范围：1200〜1040°C,粗轧机的轧辊转速的范围为0〜5m/s，在实际生产中，轧辊转速最 低为(2〜3) m/s，轧辊直径为(970〜1070) mm，为了保证粗轧机在任何直径下都能成功咬 入轧件，建立稳定轧制过程，故轧辊直径取970mm计算那么可以由公式(3) (2)计算得 到下表：表1卑辊速度 轧制温度 f、、、2 m/s2.5 m/s3 m/s(1190~1160) C54mm46mm39mm由《板带钢生产工艺学》P19知，，在不同的轧制速度下，平辊轧制的最大咬入角如下 表：表二咬入速度，m/s00.51.01.52.02.53最大咬入角 (角数)252322.522211714那么依照上表，根据公式(1)可以计算川威950热轧板带钢生产线二辊粗轧机的最大 压下量计算如下：表三咬入速度2.0 m/s2.5 m/s3 m/s咬入角（角度）211714最大压下量64mm42mm29mm川威 950 热轧板带钢生产线的粗轧机的速度制度采用的是梯形速度制度，根据工厂实际 采用的速度制度，粗轧机的咬入速度一般在（2.0〜2.5） m/s之间，咬入角在20度左右，由 表一、表三可以得出，为了使得坯料能被粗轧机咬入，建立稳定轧制过程，在咬入角的限制 条件下，最大压下量在（42〜64） mm范围之内。

1．2以轧制力及电机能力为限制条件的最大压下量1．2．1 以轧辊强度为限制条件最大允许轧制压力 在热轧板带钢生产线的粗轧机在轧制板坯的多数道次中，轧辊强度经常是限制压下量的主要因素二辊轧机上，按轧辊许用弯曲应力计算的最大允许轧制力P —般由下式决定:max0.4D3RP = b （5）max L + l 一 0.5b式中： L和1 辊身与辊颈长度，mmD ——辊颈直径， mmb ——轧件宽度R ――轧辊需用弯曲应力，kg /mm2，通常取轧辊材料强度极限的五分之一b（即R ）不同材料的需要应力如表所示：b 5 b表四轧辊材质许用应力R， kg /mm2b普通铸铁7〜8合金铸铁8〜9铸钢10 〜12锻钢12 〜14合金锻钢14 〜16在计算轧辊直径为（970〜1070） mm，为了保证950板带钢热轧生产线的粗轧机在任意 的轧制道次中都能在不破坏设备的条件下进行稳定的轧制，所以在计算轧辊许用弯曲应力 时，由公式（5）知，轧辊直径取 970mm 计算 则轧辊强度所决定的最大许用轧制压力为：Pmax0.4D3R b——L +1 - 0.5b0.4 x 9703 x 101000 + 400 - 0.5 x 850由二辊粗轧机的设备参数知，轧机的最大许用轧制压力P二2000T。

而 max2000T < 3752T，所以轧机在满足轧辊强度时最大允许轧制力为P二2000Tmax1．2．2 电机输出力矩的计算电机输出力矩计算公式如下：MM + M + M + M (6)i m k d式中：i ——传动比，在川威热轧950板带钢生产线的粗轧机的i=l其他参数计算如下：( l )轧制力矩 M 计算：zM = M + M = P(a + p )(KN • m) (7)z z f lDa = sin B ,2其中：P轧制力KNa轧制力力臂p 轧辊轴承处摩擦圆半径 m lD 轧辊直径 m d 轧辊轴承直径 mB 轧制力摩擦力合力的作用点卩轧辊轴承摩擦系数由文献《轧钢机械》P64知，川威热轧950板带钢生产线的粗轧机轧制力与摩擦力合力的作用点可以取B = 0.48，轧辊轴承摩擦系数可以取0.004(2) 附加力矩计算传动机构的附加摩擦力矩M 是指减速机座、齿轮机座和连轴机构中的摩擦力矩一 f2般，此传动系统的附加摩擦力矩可根据传动效率来决定，如下式：M =丄—1 —k(KN • m) (8)f 2 5 丿 i式中：M ——换算到主电机轴上的摩擦力矩f2耳——传动机构效率即从电机传动到摩擦轴承中的传动效率，其值可以按下表数值选择:表五传动方式梅花接轴0.94 〜0.96万向接轴，倾角0 < 3。

0.96 〜0.98万向接轴，倾角0 n 30.94 〜0.96考虑主接轴损失的多级减速机0.92 〜0.94一级齿轮驱动0.95 〜0.98川威950热轧板带钢生产线的粗轧机采用万向接轴，实际倾角0 < 3故传动效率可以取耳=0.96（3）空转力矩的计算 由于空转力矩的计算相当复杂，故常采用经验数字，一般计算公式为：M =（0.06 〜0.1）M （KN • m） （9）kH式中： M 电机额定输出力矩H川威950热轧板带钢生产线的粗轧机常系数取0.1（4）动力矩的计算动力矩计算公式如下：M = 10 •（GD • dn（KN • m） （10）d 375 dt式中：GD2 旋转部件的飞轮惯量T • mdn――转动部件的加速度dt川威950热轧板带钢生产线的二辊粗轧机采用了双电机驱动，每个电机额定输出扭矩为 500KN *m，过载系数为2〜2.5，取2在计算粗轧机最大压下量时，电机的允许输出扭 矩定为2000KN * m1．2．3 在已知咬入条件限制的川威热轧950生产线粗轧机的最大压下量计算方法 计算步骤设计如下：计算结果经整理后得到以下五个图：最大轧制力20000KN,电机最大输出力矩2000KNxm稳定轧制速度为1 m/s下不同坯料厚度的最大压下量1 量下压大最0轧前厚度为150mm轧前厚度为112mm轧前厚度为80mm轧前厚度为55mm ^轧前厚度为33mm轧件温度(°C)最大轧制力20000KN,电机最大输出力矩2000KNxm稳定轧制速度为2m/s下不同坯料厚度的最大压下量)量下压大最轧前厚度为150mm —轧前厚度为112mm轧前厚度为80mm '轧前厚度为55mm 一轧前厚度为33mm轧件温度(C)最大轧制力20000KN,电机最大输出力矩2000KNxm稳定轧制速度为3m/s下不同坯料厚度的最大压下量量下压大最轧前厚度为150mm轧前厚度为112mm t—轧前厚度为80mm '轧前厚度为55mm轧前厚度为33mm1190 1180 1170 1160 1i50 1i40 ]i30 聲梓0 ” 津附护津罔轧件温度(C)最大轧制力20000KN,电机最大输出力矩2000KNxm稳定轧制速度为4m/s下不同坯料厚度的最大压下量1 量下压大最0轧前厚度为150mm轧前厚度为112mm l轧前厚度为80mm轧前厚度为55mm —轧前厚度为33mm轧件温度(C)最大轧制力20000KN,电机最大输出力矩2000KNxm稳定轧制速度为5m/s下不同坯料厚度的最大压下量轧前厚度为150mm轧前厚度为112mm轧前厚度为80mm tl轧前厚度为55mm)轧件温度(°C)量下压大最。