第九组短应力线轧机结构分析
4、上轧辊设有轴向调整装置,采用双螺纹的小侧隙消除轴向螺 纹间隙。 5、球面垫的球面接触,完成轴承座的自适应,避免受力应变。 (自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特 性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优 状态)
6、防轴窜系统:轴承座与长方柱侧面约束,轴向弧面接触,使 轴承座自适应;长方柱与固定支座稳定约束;紧固螺栓提供预 紧力;轴承座与螺母、弧面间隙的控制,从结构上保证轴窜量 最小。
以下是Ceri公司针对生产高精端产品,轧机结构优化后短应力 线轧机的简介: 1、与轧钢工艺结合,提供最合理的辊径范围及辊身长度,配置 最优的孔型。
2、丝杠直径加大,间距减小,增加轧机刚度。
3、采用弹性胶体平衡装置,消除径向螺纹间隙;合理、稳定的 变形曲线,增加轧机径向刚度。 (弹性胶体就是在外力作用下发生形变,当外力撤消后能恢复 原来大小和形状的分散质粒子直径在1nm~100nm之间的分散系)
销钉 螺纹半环
丝杠上各个零件工作原理
装配在丝杠上、轴承座内部零件由下至上依次为:球面垫、 压下螺母、平衡螺母、同步弹簧。
球面垫直接压在轴承座上,其与压 下螺母接触面为球面,可一定程度上 减小由轧辊弯曲引起的轴承偏载问题。
压下螺母
压下螺母直接作用于球面垫。压下 螺母外部加工有很深凹槽,位于轴承 座外部的螺柱穿过轴承座作用于凹槽, 保证了丝杠在转动时压下螺母不能转 动而只能上下移动,从而达到使上轴 承座下移、调整辊缝的目的。
的同步弹簧,及
(3)装配在丝杠上的轴承和铜垫为易损零件,应定期检查其工作是 否可靠,及时处理。 (4)调整好主机列中各个连接轴线的水平线高度,尽量保证接轴的 倾斜角度不超过接轴的许用角度或者选用动平衡合乎要求的接轴。
径向调整
手轮有大小两个, 其两根轴为空套关系。 位于上面两个轴承座 中间位臵是离合器, 沿轧辊轴向推动小手 轮可以控制离合器与 左面部分嵌合或分离。 由此,便可作到对辊 缝的两端同时调整或 一端单独调整。
(2)轴向调整机构防松效果不好,轴向调整套筒回松。 (3)轧机侧面、轴向顶在长方柱上的紧定螺钉回松,但其可能性较小。
2、轴向窜动防止措施 (1)保证轧辊轴承装配系统各零部件加工精度,安装质量; 尤其注意轧辊辊颈的圆弧尺寸,各阶梯距离。
(2)定检维修制度,定期检查轴承、挡圈等易损零件是否 需要更换,避免因轧辊窜动引起产品质量问题。
调整原理 该短应力线轧机 的轴向调整是齿 圈齿套式。 通过旋转带有外 螺纹的齿套,借 助轴承座端盖的 内螺纹使推力轴 承外环轴向运动, 从而通过推力轴 承的滚动体推动 轴承内环及轧辊 轴向运动。
四列短圆柱轴承
齿圈
齿套
固定方式
长方柱通过螺钉 与固定支座相连, 轴向固定端轴承座 通过两边两对球面 垫与长方柱压靠固 定,轧辊通过推力 轴承和轴承座端向 固定。 球面垫可一定程 度上减小因轧辊弯 曲引起的轴承偏载 问题。
7、 辊系,拉杆系等的密封采用双重或多重密封。 8、机芯整体更换,保证作业率;拆辊间快速换辊及线外装 配,保证轧机装配精度。
短应力线轧机结构分析
—第九组 王继岩、吕鹤威、刘晓策
目录
一、引言 二、轧机特点及参数 三、压下与平衡 四、径向调整 五、轴向调整
六、结构优化及发展趋势
引言
随着现代钢铁科技的发展,为实现棒、线材高产优质低耗,在中国,现代化 的小型棒材及线材轧钢车间普遍采用了先进的短应力线轧机,它具有刚度大、 设备重量轻、操作简单、工作可靠和产品精度高等特点,已成为目前世界轧 机使用最多的一种主导机型。 所谓短应力线轧机是指应力回线缩短了的轧机。这里所说的应力回线是 轧机在轧制力的作用下机座等各受力件的单位内力所连成的闭合环线,简称 应力线,受力件的弹性变形 量又与其长度成正比,因此 缩短应力回线的长度,就 能减小轧机的弹性变形,提 高机座的刚度。 右图中的 a)、b)两图是 普通轧机和短应力线轧机的 应力回线图对比。
离合器
大手轮
小手轮
蜗轮
蜗杆
径向调整装臵的主要 部分是一个蜗轮箱。 蜗轮与两根用牙嵌离 合器连接的蜗杆啮合, 四个中间齿轮通过花 键套与四根丝杠相连。
齿轮2与齿轮3只是将 来自蜗轮蜗杆的运动 传至齿轮1与齿轮 4,齿轮1和齿轮4与立 柱的装配则依赖立销 来固定。
齿轮1
齿轮2
齿轮3
齿轮4
轴向调整
推力轴承
球面垫
平衡螺母由销使其与压下螺母连接,由于压下螺母不能转动,保证了平 衡螺母也只能随压下螺母上下移动 。如果去掉平衡螺母,弹簧直接作用于 压下螺母,由于平衡力较大,故压下螺母与丝杠之间会存在上间隙,这样会 直接导致轧机工作时轧辊上下的窜动。 同步弹簧位于平衡螺母与 轴承端盖之间。其原理是:弹 簧的平衡力作用于轴承端盖, 抬起轴承座整个重量,力由 轴承座下部向上传至球面垫、 压下螺母,使压下螺母与丝 杠之间为下间隙,减小了因 间隙存在而引起的轧机工作 时轧辊上下窜动问题;另外, 由于平衡螺母、压下螺母均 与轴承座同时运动,故弹簧 长度始终不变。
压下与平衡
该短应力线轧机调整辊缝时可对上下轧辊同时调整,其核 心为四根丝杠。轧辊两端各有两根,两根丝杠位于轧辊辊颈 前后两侧,同时穿过上下两个 轴承座。 以其中一根为例,如图:
丝杠 上轴承座 固定支座 下轴承座
丝杠高度方向上的固定
丝杠由手轮等一系列传动机构传动,丝杠在上下两个轴承座中只能 转动而不能上下移动,由位于上下两个轴承座之间的固定支座保证丝杠 在高度方向上固定。 丝杠中部轴肩卡在固定 支座上,保证丝杠不下移, 推力球轴承在丝杠转动时 使滑动摩擦变为滚动摩擦, 防止轴肩与固定支座直接 摩擦,保护丝杠和固定支 座这两个重要部件。 轴承应定期检查,防止 轴肩与轴承座之间产生间 隙,从而导致丝杠在高度 方向上窜动。
(3)定期检查辊系与相关链接是否牢固,如相关螺栓、螺 钉等。
结构优化及发展趋势
目前,短应力线轧机作为小型轧机的主导机型,广泛应用于棒 材、线材和型钢生产线,对提高产品性能和产品精度起到了举 足轻重的作用。
但是,对于生产高精度圆钢、合金钢等高精端产品,普通短应 力线轧机的刚度、轴向窜动、密封等结构还需进一步优化。
轴肩
推力球轴承
固定支座
固定支座下方,位于丝杠中部由螺纹半环卡住丝杠,两者由键连接;螺 纹半环由其外部螺纹与螺纹套筒连接,并有一销钉穿过螺纹半环和螺纹套 筒,使两者同步转动,其结果是,螺纹半环和螺纹套筒与丝杠同步转动, 限制了螺纹套筒的上下窜动。
固定支座 铜垫 螺纹套筒
位于螺纹套筒上部、固 定支座的下部有一铜垫, 其避免了丝杠在转动时螺 纹套筒与固定支座的直接 摩擦,而铜垫则成为易损 零件。 铜垫应定期检查,防止 铜垫因严重磨损与固定支 座、铜垫与螺纹套筒之间 存在间隙,导致丝杠在高 度方向上窜动。
轴承
(4)接轴的甩动过大。在速度较 高的情况下,由于接轴的甩动造成 轧机轴承座的振动。这是由于接轴 倾角过大和接轴的动平衡不合乎要 求。
铜垫
2、防止措施 (1)确保四个轴承座的相对位臵,按要求 换安装在固定支座内的侧滑板,以 的配合符合要求。
侧滑板
修磨或更 保证其与轴承座间
(2)定期检查安装在轴承座内部 时更换,防止事故产生。
球面垫 球面垫位臵
固定支座
长方柱
轧辊轴向窜动及其防治
1、轴向窜动原因
(1)轧辊轴承装配系统的加工和装配质量是影响轧辊轴向窜动的直接因素。 外装配线A上薄弱环节是推力球轴承,轴承经长时间磨损到一定程度后就会 产生轧辊轴向窜动;在内装配线B上,当辊颈弧面或挡圈12加工精度不合格, 形成两者在圆弧以外部位产生间隙或周期性摆动。
同步弹簧
平衡螺母
平 衡 螺 母
销孔
凹槽
压 下 螺 母
同步弹簧
轧机轴承座不规则振动及防治
1、原因 (1)轴承座与固定支座安装不好 可导致上下两个轴承座沿轧制线方 向整体水平振动。 (2)平衡弹簧断裂或失效可导致 轴承座的一侧上下振动。 (3)压下丝杠与固定支座安装不 当、推力球轴承磨损严重或螺纹套 与固定支座之间的铜垫处间隙过大。
几种机型参数的简单对比
轧机全貌
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 轧机特点及参数
(1)工作机座结构特点 刚度高,精度好,承载能力大 设备结构紧凑,重量轻 轴向调整方便,轴向游隙小 上下轧辊同时调整,轧制中心线始终不变,调整方便 换辊快,效率高。当轧机移出轧制线后,用天车直接吊起整套轧机, 换辊时间短,速度快 轧辊轴承采用四列短圆柱轴承,轴承承载能力大,精度高 (2)轧机性能参数 轧机型式:二辊式 机架型式:短应力线轧机 最大轧制力:200~300t