轧辊的调整装置.ppt

材料成型设备 讲授人 程振邦 轧辊的调整装置 材料成型设备 讲授人 程振邦 轧辊调整装置 是工作机座中的关键机构 轴向调整 径向调整 轴向调整 轴向横移 定位机构 型材轧机 对正孔型 保证产品形状 板带轧机 确定轧辊位置 保证产品几何尺寸 调整板形 如 高性能凸度可控 HC 轧机 凸度连续可变 CVC 轧机等 材料成型设备 讲授人 程振邦 径向调整 压下装置与平衡装置共同完成 改变辊缝 作用 调整轧辊轴线间距 保证正确的辊缝 给定所需压下量 调整工作辊的平行度 调整轧辊与工作辊道水平面的相对位置 连轧机组中 还要调整各机座间轧辊相对位置 以保证轧制线高度一致 配合换辊 或处理事故时需要的其他操作 径向调整方式 上辊调整装置 中辊调整装置 下辊调整装置 上辊调整装置也称压下装置 手动 电动 电 液 液压 材料成型设备 讲授人 程振邦 8 1压下装置的类型结构取决于轧制工艺特点 即 辊缝开口度调整时刻 调整次数 调整量 调整速度 调整时所需力矩大小等 8 1 1手动压下装置用于型材 棒线材轧机 在轧制间隙时间调整 压下装置不受轧制力 调整次数少 调整量小 所需力矩小 对调整速度无要求 螺旋传动 具有较高加工精度 能准确 均匀地计算和控制辊缝 工作平稳 可靠 选择合适螺纹升角可实现压下螺丝自锁 利于保证轧制精度 手动压下装置a 楔形调整 b 直接转动 c 圆柱齿轮传动 d 蜗轮蜗杆传动1 压下螺丝 2 压下螺母 3 齿盘 4 调整杆 5 调整帽 6 大齿轮 7 蜗轮 8 手轮 9 斜楔 10 螺母 11 丝杆 材料成型设备 讲授人 程振邦 8 1 2电动压下装置应用最广 依轧机对压下速度 加速度 压下行程 辊缝调整精度的不同要求 分为快速电动压下和慢速电动压下 8 1 2 1快速电动压下装置主要特征 调整行程大 调整速度高 调整频繁 利用轧制道次间隙 采用不带负荷调整辊缝 电机功率按空载压下选择 多用在板坯轧机和热连轧机组的可逆粗轧机上 材料成型设备 讲授人 程振邦 板 带材轧机两压下螺丝同步运转 或单独调整 对保证产品横向厚度 及正常轧制很重要 压下速度快 行程大 操作中常会出现轧卡 两辊快速被压靠 或轧辊提升超限 皆会造成轧辊升降受阻 压下电机无法松动压下螺丝 为此 压下机构有时设有专用的压下螺丝回松装置 材料成型设备 讲授人 程振邦 1700热连轧机组四辊可逆式粗轧机座的压下装置传动示意图1 压下电动机 2 制动器 3 圆柱齿轮减速器 4 电磁联轴节 5 传动箱 6 自整角机 7 球面蜗轮副 8 伸出端 材料成型设备 讲授人 程振邦 8 1 2 2慢速电动压下装置主要特征 调整行程较小 一般仅10 25mm 轧辊移动速度 1mm s 但加速度很大 调整精度较高 在轧制负荷下调整 故 应按带负荷压下选择电机功率 高速轧制 要求压下机构动作迅速 反应灵敏 即电机启动 制动时间短 选择功率时 不可忽略动力矩的影响 要求螺纹升角小 螺距小 利于自锁 多用在轧制精度要求较高的冷 热轧薄板带轧机上 压下行程可用指针盘读数 更好的是用自整角机显示在操作台上 或用编码器来显示 材料成型设备 讲授人 程振邦 750mm 1400mm 2800mm热轧铝合金板四辊轧机压下装置传动简图1 压下电动机 2 制动器 3 电磁离合器 4 圆柱齿轮 5 离合器 6 回松电动机 7 回松球面蜗杆机构 8 自整角机 9 压下球面蜗杆机构 10 压下螺丝 11 行程控制器 12 行程开关的减速器 材料成型设备 讲授人 程振邦 1700四辊冷轧机两级蜗轮副传动的压下装置图 2500四辊冷轧机一级蜗轮副和两级圆柱齿轮传动的压下装置 材料成型设备 讲授人 程振邦 8 1 3液压压下装置用于高速板带材轧机 与电动压下相比 有如下特点 响应速度快 比电动压下高10 20倍 加速度可提高40 60倍 调整精度高 电动压下位置分辨率0 01mm 液压压下0 001mm 采用标准液压件 简化了机械结构 传动效率高 过载保护简单 可靠 当出现故障 或超荷时 可自动快速卸载 确保承载件安全 传动效率高 可实现从恒压到恒辊缝控制 操作维护要求严格 液压系统对油的污染很敏感 检测仪表 液压元件制造精度要求高 元件标准化 结构简单 材料成型设备 讲授人 程振邦 8 1 3 1液压压下装置的组成液压站 管路 液压缸 压下控制系统 主要部件 电液伺服阀 检测装置 检测辊缝位置的位移传感器和测压仪等 调整辊缝的主液压缸 液压站 高压油泵 油箱等 液压缸 压下式 推上式 均把液压缸做成可移出式 压下式液压缸安放在上横梁与上支持辊轴承座间 为快速换辊 通常在液压缸与上横梁间还加有垫块 推上式液压缸安放在下支承辊轴承座与下横梁间 目前 均采用20MPa以上高压油 提高油压 在一定范围可提高反应速度和控制精度 材料成型设备 讲授人 程振邦 1700冷连轧机液压压下装置及压下油缸的平衡装置1 机架 2 压下液压柱塞缸的平衡缸 3 连接左 右机架的上焊接横梁 4 平衡拉杆 5 快速换辊用的弧形垫块 6 弧形垫块移出滑轨 7 高压油进口 8 液压压下柱塞缸 9 压力传感器 10 垫片组 11 上支持辊轴承座 12 柱销 13 平衡架 14 位移传感器 15 快速移动垫块的双向油缸 材料成型设备 讲授人 程振邦 1700热连轧精轧机液压压下液压缸结构简图1 机架 2 位置传感器 3 排气阀 4 缸体 5 活塞环 6 活塞 7 带蜗轮的螺母 8 推上螺丝 材料成型设备 讲授人 程振邦 8 1 3 2电 液组合式压下装置的组成液压缸行程 在满足要求时尽可能小 以减小油柱高度 利于提高刚性 用于辊缝行程较大的板带热轧机 电动压下用于轧前调整 故 电动机功率主要依据移动部件重量和摩擦力决定 液压压下主要用于轧制中辊缝的微调 进行厚度控制 每个压下液压缸两侧各装一个位置检测器 用以测量辊缝变化 控制活塞行程 调整辊缝 轧卡时 液压压下还可松开轧辊 材料成型设备 讲授人 程振邦 电动压下装置1 蜗杆减速机 2 圆柱齿轮减速机 3 离合器 4 制动器 5 齿式联轴节 材料成型设备 讲授人 程振邦 液压压下缸1 活塞 2 活塞杆 3 止推轴承 4 压下螺丝 5 位置传感器 材料成型设备 讲授人 程振邦 8 2压下装置主要零部件的结构及其参数确定8 2 1压下螺丝 压下螺母压下螺丝 头部 与轴承座接触 本体 具有螺纹部分 尾部 传动端 承受驱动力矩 压下螺丝尾部与端面形状a 花键形尾部 b 方形尾部1 青铜滑板 2 铜垫或滚动止推轴承 压下螺母 安装在轧机牌坊孔中 端面用压板定位 压下螺丝本体螺纹部分与压下螺母内螺纹相配合 通过压下螺丝转动完成辊缝调整 材料成型设备 讲授人 程振邦 螺丝头部做成球面形状 与球面铜垫接触形成止推轴承 尾部截面形状 方形 花键形 镶有可换青铜滑板的方形结构用于快速电动压下装置 花键形结构用于压下负荷很重的慢速压下装置 本体部分的螺纹 锯齿形 梯形 前者传动效率较高 多用于粗轧机等快速压下装置 后者螺纹强度较高 多用于承受轧制力较大的冷轧板带材轧机压下装置 螺纹多数选用单线螺纹 只在粗轧机等快速电动压下装置中选用双线 或多线螺纹 螺纹工作面承受很大的压力 螺丝采用合金锻钢 螺母采用高强度青铜 ZQA 19 4 或黄铜 ZHAL66 6 3 2 材料成型设备 讲授人 程振邦 压下螺丝齿形 1 压下螺丝主要参数螺纹部分外径 d0 螺距 t 螺丝直径与辊颈直径 d 间关系近似为 系数较小值用于铸铁轧辊 较大值用于钢轧辊 求出的螺丝外径应按有关螺纹标准圆整 根据螺纹自锁条件确定螺距t 为螺纹升角 根据自锁条件 为摩擦角 常取10 2030 轧辊精度要求高的板带轧机 螺距取较小值 如 热连轧带材轧机取 0 025 0 05 d0 四辊冷轧机最小螺距可取0 017d0 对压下速度要求高的 如 板坯轧机和开坯机螺距取 0 12 0 16 d0 材料成型设备 讲授人 程振邦 压下螺丝最小截面直径由最大轧制力确定 Rmax为作用于压下螺丝的最大轧制力 N 压下螺丝的许用压应力 MPa 压下螺丝安全系数取为6 材料成型设备 讲授人 程振邦 2 压下螺母的主要参数高度 H 和外径 D 高度按螺纹许用压强为15 20MPa来确定 p为螺纹受力面的压强 MPa z为压下螺丝与压下螺母间接触部分的螺纹圈数 d1为压下螺丝的螺纹内径 mm d压下螺母螺纹内径与螺丝内径之差 mm p 为压下螺丝的许用压应力 MPa 按 p 15 20MPa 可确定H 1 2 3 d0 由上式求出z 螺母高度为H zt 材料成型设备 讲授人 程振邦 螺母外径D则根据其端面与机架横梁接触面的压力来确定 即 p 为压下螺母端面与机架横梁接触面的压强 MPa D为压下螺母外径 mm D 机架与压下螺母端面接触的内径 mm p 为压下螺母的许用压应力 压下螺母与机架镗孔的配合 应考虑更换方便 常选用H9 h9或H8 f9 并采用压板嵌在螺母和机架的凹槽内 用双头螺栓 或T形螺栓固定 防止螺母从机架内脱出和在机架内转动 压下螺母可用干油 或稀油润滑 一般按 p 60 80MPa 则D 1 5 1 8 d0 材料成型设备 讲授人 程振邦 压下螺母 压下螺母的固定方式a 用双头螺栓和压板固定 b 用T形螺栓和压板固定 材料成型设备 讲授人 程振邦 8 2 2压下速度和压下加速度与轧机类型 成品厚度 坯料厚度 坯料厚差 成品厚差 压下调整精度 调整所需时间等有关 对采用快速电动压下的粗轧机 调整量大 不带负荷压下 调整精度要求不太高 压下速度可取60 200mm s 对压下加速度的大小要求不太突出 对热冷轧薄板带材轧机 主要应考虑控制板带材厚度公差对调整速度的要求 材料成型设备 讲授人 程振邦 对无AGC 板带厚度自动控制 厚控系统的常规电压下装置 压下速度可按经验式选取 hmin为最薄成品的厚度公差 mm hmin为最薄成品的厚度 mm 具有AGC功能的电动压下装置要求快速调整 压下加速度的大小 具有AGC功能的电动压下装置的特征参数 衡量厚控快速性的重要指标 对于具有液压AGC功能的液压压下装置 不仅要求调整速度快 且要求调整精度高 现代化高速带材轧机 采用较大的压下速度和压下加速度 材料成型设备 讲授人 程振邦 8 3轧辊平衡装置与压下装置共同完成上辊的径向调整 用来平衡轧辊及轴承座等的重量 消除由于辊颈和轴承衬间 轴承座和压下螺丝头部间 压下螺丝和压下螺母的螺纹间存在着间隙所造成的轧辊咬入轧件时产生的冲击 采用平衡装置对上轧辊轴承座施加一平衡力 F 该力为被平衡件重量 G 的1 2 1 4倍 使轴承座紧贴在压下螺丝端部 并保持压下螺丝和压下螺母螺纹受力面不脱开 防止了冲击现象 轧辊回升时 将轧辊托起 材料成型设备 讲授人 程振邦 8 3 1弹簧式平衡装置弹簧置于机架盖上部 上辊的下轴承座通过拉杆吊挂在平衡弹簧上 轧辊上升时 弹簧放松 轧辊被压下时 弹簧被逐渐压缩 仅用于调整行程不大于40 100mm的轧机 如 三辊型材轧机 线材轧机 小型四辊轧机等 型钢轧机的弹簧平衡装置简图 材料成型设备 讲授人 程振邦 8 3 2重锤式平衡装置主要用于调整量很大的初轧机 板坯轧机 厚板轧机 大型型钢轧机 优点 工作可靠 维修方便 操作简单 调整行程大 缺点 设备重量大 轧机基础深而结构复杂 重锤摆动时惯性力大 易造成平衡系统产生冲击和影响轧件质量 1150mm初轧机上轧辊重锤式平衡装置简图A 重锤式平衡装置 b c 平衡装置的止动闩板1 压下螺丝 2 止推垫块 3 上轴承座 4 支杆 5 立柱中滑槽 6 铰链 7 支梁 8 杠杆 9 拉杆 10 调整螺母 11 螺杆 12 重锤 13 滑板 14 闩板 15 立柱 材料成型设备 讲授人 程振邦 8 3 3液压式平衡装置利用液压缸推力平衡上辊重量 结构紧凑 动作灵活 工作平稳 操作和拆卸方便 故 可减少换辊时间 但投资较大 广泛