轧钢机拆装及结构分析实验指导书
实验名称：轧钢机拆装及结构分析
实验项目性质：综合型
所涉及课程：金属塑性成型原理、塑性成型概论、压力加工原理及金属材料锻压、冲、挤、拉、弯综合实践
计划学时：4学时
一、实验目的
了解轧钢机械的结构和工作原理。
二、实验内容
1 轧钢机械设备的概念和分类
1.1 轧钢机械设备的概念（轧钢生产中完成一系列工艺过程的设备）
1.1.1 主要设备
①轧钢机
以实现金属（钢锭、钢坯）在旋转的轧辊间依靠轧制压力作用而发生塑性变形的机械设备。
②主要设备的配置一标志着轧钢车间的主要特征。
1.1.2 辅助设备
轧钢车间除轧钢机以外的各种机械设备。
占设备总量的比重大，机械化、自动化程度越来越高。
1.2 轧辊的结构和参数
1.2.1 分类
有槽轧辊／平轧辊／特殊轧辊。
1.2.2 轧辊的结构
图 1.1.1 轧辊的结构
1-辊身；2-辊颈；3-辊头
a-梅花形的辊头；b-扁头形的辊头；c-带双键形的辊头
①辊身
工作部分，轧槽，平辊或微凸、微凹型。
②辊头
传动连接或吊装部分，其形状由连接轴型式确定，梅花型、单键型、双键型、万向节型。
③辊颈支持固定轧辊部分，即安装轴承及轴承座部分。
形状由轴承型式确定，滑动轴承或圆柱滚动轴承为圆柱体，液体摩擦轴承或球面滚柱滚动轴承为圆锥形。
辊颈、身交界处为应力集中处应用过度圆弧连接，属于强度薄弱环节。
1.2.3 轧辊的主要参数
1.2.3.1 型钢轧辊主要参数
①辊身直径
②辊身长度
③辊颈尺寸
④辊头尺寸
根据连接轴的型式确定。
1.4.2 型钢轧辊的强度效核
图.1.3 轧辊的受力及内力图
1.4.5 轧辊几种典型的断裂形式（见表
2.1.7)
表.1.7 几种典型的断裂形式
断裂形式原因分析
钢板轧辊辊身中间部位断裂，断口较平直为轧制压
力过高、轧辊激冷等原因。
如断口由一圈氧化痕迹，
则为环状裂纹发展造成
带孔型轧辊在槽底部位断裂，常发生在九辊式用后
期。
如新辊出现断裂应检查轧制压力、钢温、压下量
等工艺机轧辊材质
辊颈根部断裂，常发生在加工轧辊时根部圆角半径
r 过小，造成应力集中，应加大圆角半径。
轴承温度
过高也可能出现辊颈断裂
辊颈扭断，断口呈 45°，当扭矩过大时传动端可能
出现
辊头扭断，常从辊头根部断裂
当冷轧薄带钢时，轧辊压靠力过大，此时扭矩可大
于轧制力矩，启动轧机可能断辊头
2.1 轧辊调整装置的作用和分类
2.1.1 作用
①调整工作组工作辊轴线之间的距离，以保证正确的辊缝，给定所需的压下量；
②整下工作辊高度，保证轧制线高度一致；
③调整工作辊的平行度；
④轴向调整与固定；
⑤板带轧机上轴向调整，以保证辊型和板型；
⑥换辊和事故处理操作。
2.1.2 分类
①安调整对象分：压下装置（调上辊）／压上装置（调下辊）／
钟辊调整装置；
②按用途分：径向／轴向调整装置；
③按驱动方式分：手动／电动／液压调整装置。
2.4 轧辊平衡装置
2.4.1 轧辊平衡装置的作用
①消除间隙（压下螺丝与螺母间、压下螺丝与止推垫间、工作辊与支持辊辊面间、轴承与辊颈间配合间隙，改善轧件的咬入条件；
②提升轧辊与压下装置共同完成辊缝的调整；
③保证四辊板带轧机工作辊与支持辊间的摩擦条件，避免打滑。
3 轧钢机机架
3.1 概述
①机架是轧钢机工作机座中最大的部件；
②机架承受轴承座传来的全部轧制压力，应有足够的强度和刚度；
③机架由两块牌坊＋连接梁组成。
3.2 机架的结构型式与其主要参数
3.2.1 机架的结构型式
⑴闭式机架（见图1.4.1)
图1.4.1 1700 热轧带钢连轧机经轧机座机架
1-轨座；2、12-机架；3、10、13-螺栓；4-支撑辊换辊小车；5-横梁；
6、8-键；7-滑板；9-箱形横梁；11-支撑辊轴向压板；14-测压头；15-下横梁
整体封闭式框架，整体铸造或电熔渣焊成，强度、刚度大；换辊从非传动侧轴向抽出。
⑵开式机架
上盖＋u形架组成；开式机架一螺栓连接，强度、刚性差；半开式机架一斜锲连接，刚度、强度介于闭口与开口机架之间；预应力机架一液压螺母锁紧拉杆，连接上下半牌坊刚度较好。
⑶无牌坊短应力线轧机
3.2.2 主要参数
⑴窗口尺寸 HxB
①窗口高度 H
②窗口宽度B
闭口机架；开口机架。
⑵立柱尺寸
①断面形状：工字形、矩形、方形； ②断面尺寸与机架强度、刚度有关 4 连接轴与联轴节 4.1 连接轴的类型与用途
表 1.6.1轧钢机连接轴的类型和用途
5.1 主减速器
⑴特点
①中心距A —一级1 000～2400，速比i=7～8；二级 2 000～2 400，速比i>7～ 8, 接触强度硬齿面，A 2/A 1=1.3～1.5，接触强度一致。
②人字齿—保证轧制过程中运动和载荷传递平稳，利于产品表面
质量及承受较大的扭矩，
3525-=β、端面模数 Mn=8～45 。
③结构设计时应注意齿轮的转向、齿轮的配置及齿轮的出轴方向。
⑵齿轮配置
①原则：减小齿轮轴所受的向上跳动的合力，提高密封性及其齿轮寿命；中间过渡齿轮所受合力尽量向下，避免齿轮跳动。
②充分利用低速轴、大齿轮机联轴节的重量抵消低速轴所受向上作用力
5.2 人字齿轮
⑴特点
①中心距 A 受辊径尺寸限制，速比i=l。
②人字齿一传递并分配扭矩，齿轮大，齿数少，Z=20～40；端面模数Mn=8～45, 抗弯强度大。
③损坏形式一般是点蚀。
⑵倾翻力矩
6 主电机的选择
6.1 主电机类型
⑴交流同步、异步电机一中小型型钢轧机，横列式轧机、复二重现材轧机等；
⑵机械特性较软的异步交流电机一三辊开坯或二辊叠轧薄板轧机；
⑶交流变频电机一连轧机组；
⑷直流电机一连轧机组。
辅助设备
⑴辅助设备的作用、地位
⑵辅助设备分类
①改善轧件外形的设备：矫直机、剪切机、卷取机；
②张力设备：活套支撑器、围盘、各种传感器；
③移送设备：辊道、冷床、推床、升降台、翻钢机、吊车、输送机等；
④表面加工设备：酸洗、镀锌机组、打捆机、包装机；
⑤改善机械性能设备：热处理炉、加热炉、拉伸弯曲矫直机、平整机组。
三、实验（设计）仪器设备和材料清单
轧钢机
四、实验要求
认真听取教师对轧钢机的讲解,以形成对轧钢机械的初步认识．五、实验步骤及结果测试
先听取教师对轧钢机的讲解，自己对轧钢机一一认识．
六、考核形式
（1）本实验考核方式：考查。
（2）成绩评定方法内容包括：
1）预习情况（20％）。
2）基本操作（40％）。
3）实验作风（包括安全卫生、仪器破损、实验室规则遵守情况等）（10％）。
4）实验报告（包括报告的完整性、图表的规范性、书写工整、实验数据和数据处理、结论正确等）（25％）。
5）创新意识（5％）。
七、实验报告要求
每一位参加实验的学生独立完成一份实验报告并按时交指导老
师处。
实验报告按学校统一的实验报告格式纸填写，要求写清实验名称、实验目的、实验原理简介，对实验记录内容整理后写入报告，进行实验结果分析，得出实验结论。