钢球轧机结构选型

1、钢球轧机结构选型钢球轧机钢球轧机|钢球斜轧机钢球斜轧机|钢球轧制设备钢球轧制设备|钢球轧制生产线钢球轧制生产线|百川钢球设备百川钢球设备钢球轧机结构选型Click here to add your title2 对钢球实测数据，轧辊最大压力为610 kN，所需电机功率为2025 kW。绕线式交流电动机具有价格便宜，外形尺寸小，维护方便，过载能力较大。考虑成本与本轧机预期所轧钢球尺寸，轧机电机选用功率为3040kW的电机。考虑可控性与效率，初选交流电机型号为：电磁调速异步电动机YOT，或变极多速异步电动机YD，同步转速为3000r/min，工作转速约为2980r/min。为实现对轧机的过载保护，

2、采用皮带轮实现一级减速，传动比初定为1.8。3 此处把主要完成降低转速的齿轮装置称为减速器，把主要完成将一个转动变为两个同方向转动的装置成为齿轮座。（1）减速器传动比:由轧辊的工作转速和电机的工作转速可知，整个传动系的传动比约为19.87，除去皮带轮的一级传动比（1.8）与齿轮座传动比（1.0），减速器传动比约为11.04。（2）减速器与齿轮座的结构类型:减速器与齿轮座采用分体式结构，其具体结构结合工作机座、万向联轴节的结构匹配进行选定。减速器的工作功率为3040 kW，输入转速约为1656 r/min。4钢球轧机传动装置包括：电动机、皮带减速装置、减速分动器、齿轮座及万向节轴等。其主要作用是

3、将电动机转速下降到轧辊的转速（增大输出转矩），将一个旋转运动转换成两个相同方向的旋转运动，并实现轧辊相位的调整。5 钢球斜轧机的齿轮座与轧辊轴不在一条直线上，为将齿轮座的两个输出轴的动力与运动传递给机座的两个轧辊，需用万向联接轴连接。从允许倾角与经济角度考虑拟采用滑块式万向联接轴。但其在强烈的滑动摩擦下，滑块容易磨损，磨损造成的间隙会带来噪声并影响轧辊的相位准确。其参数选型与角度计算略。 万向联接轴的布置图 1-导料管 2-棒料 3-轧辊 4-万向联接轴 5-齿轮座输出轴6 斜轧依靠轧辊对轧件的作用实现成型，依靠导板控制轧件位置。斜轧的工作机座起承受轧辊与导板的固定及安装，承担它们工作时产生的

4、载荷的作用。 对工作机座的基本要求是：固定要牢靠；调整要准确、方便；要有足够的强度与刚度；能快速拆卸更换零部件等。 轴承钢球螺旋斜轧机工作机座通常包含轧辊辊系、轧辊轴向调整机构、轧辊角度调整机构、轧辊径向调整机构、上下导板装置、机架部件等六大基本组成部分。 此外，对轴承钢球螺旋斜轧机的轧辊调整，还有一个对准轧辊转角的要求，即还需进行轧辊相位调整，本轧机将相位调整机构放在齿轮座中完成，此处不再赘述。7轧辊辊系由轧辊、轧辊轴、轴承和轴承座等组成，如图3-2所示。通常一台轧机备有几对轧辊辊系，以方便轧辊磨损或变更轧制品种时节省换辊时间。 图3-2 轧辊辊系简图（1）轧辊及其孔型设计:轧辊材料轴承钢球

5、斜轧轧辊辊形棱角突出，轧制时单位压力大，工作条件相对较差，故轧辊材料选用高温高压工作条件下耐磨损，本轧机拟选用35CrMnSi或5CrNiMo。为避免轧辊与轧件由于相对滑动造成表面粘料并提高轧辊寿命，要求轧辊有较高的表面硬度，通常要求HRC=6068。对采用5CrNiMo材料的轧辊，通过轧辊表面软氮化或表面渗碳可达到要求。8热轧钢球及孔型法向剖面尺寸轧辊直径轧辊直径与孔型螺旋长度是轧辊孔型设计的两个基本参数，其值是否合适，将直接影响成形工艺的稳定性，并对轧件质量、轧辊寿命、机体大小产生显著影响。9轧辊直径主要取决于轧制旋转条件与轧制成形条件，其值可用式3-1确定。孔型螺旋长度孔型分成成形和精整

6、两个区段，其长度的确定，主要考虑轧件成形及精整的要求、确保轧件质量、简化轧辊加工、提高轧辊寿命等因素。轴承钢球轧辊孔型总长度一般取为10801350，其成形段通常取360630，精整段孔型长度通常取450630。对本轧机轧辊，取孔型总长度为1260，成形段长度630。轧辊长度10凸棱高度变化11成形区任意位置凸棱宽度12在多余金属系数校核过程中，在轧制的前270，计算的体积是型腔内所包含的金属体积，而并非实际的金属体积，此时孔型尚未封闭，钢球棒料直径小于孔型直径，钢球尚未成形，胚料同型腔之间存在着较大间隙。在整个轧制过程中，金属的变形过程比较复杂，在孔型封闭前，金属有后滑趋势，因此允许多余金属

7、系数稍大，但不等大于1.08。若多余金属系数过大，可加大凸棱宽度，相应减小凸棱切削量，从而减小多余金属系数。多余金属系数校核值见表3-2。孔型型腔内其它参数计算孔型型腔内所包含的金属体积计算、凸棱宽度与连接颈宽度的适应性校核、导程计算公式略，其值或调整值见表3-2。（1）储料槽半径13（2）轧辊的装卸考虑到对轧辊与轧辊轴的不同性能要求及材料利用效率，轧辊与轧辊轴采用分体式结构，两者之间采用平键连接，采用或的间隙配合。轧辊轴采用45钢。（键的选择）（3）轴承的选择斜轧轧辊轴颈较大，斜轧轧辊轴承承受着较大的单位压力，轧辊轴承宜选用摩擦系数较小（通常为0.0030.008）的滚动轴承，考虑到轧制负荷

8、较大，滚动轴承外形尺寸受限等因素，选用双列圆锥轴承。（4）轧辊倾斜角斜轧轧辊的青椒、旋转方向、螺旋孔型的旋向三者之间必须保持一定的关系才能实现正常轧制。从入料方向看，对右旋孔型轧辊，右边轧辊入口端往下倾斜，左边轧辊入口端往上倾斜，轧件旋转方向为逆时针；对左旋孔型轧辊，右边轧辊入口端往上倾斜，左边轧辊入口端往下倾斜，轧件旋转方向为顺时针。本轧机采用右螺旋轧辊，右边轧辊入口端往下倾斜，左边轧辊入口端往上倾斜的结构形式。14为达到本轧机进行多个产品进行轧制的目的，将轧辊倾斜角设计成可调整型倾角，使该角度可在08范围内调整，调整机构设计分析见3.2.3节。（5）锁紧螺母及其旋向为防止轧制过程中轧辊的轴

9、向松动，在轧辊轴的两边各有两个固定轴承内座圈的圆螺母。因轧辊为右旋，故入料端螺母为右旋，出料端螺母为左旋。（6）两轧辊的交叉位置斜轧的两个轧辊在空间交叉，其交叉点位置并不在轧辊辊身长的中间。因轴承钢球轧机的轧辊采用圆柱形原始辊面，两轧辊型腔之间的距离是变化的，交叉点间的距离最小，离交叉点轴向距离越远，型腔距离越大，为了更好的控制产品的尺寸，交叉点应尽量靠近出料端，通常交叉点设计在距出料端0.51个螺距的距离。15轧辊轴向调整的基本要求是两个孔型轧辊的凸棱在轴向要对正，不得在轴向产生错位现象。如轴向产生错位，将使钢球产生不对称端切，使轧件形状与尺寸受到影响。严重时会破环钢球的轧制的正常进行，影响

10、其表面质量，严重错位时，会引起钢球中心疏松与中空。目前斜轧机轧辊的轴向调整装置主要有五种型式，即压板式轴向调整机构、钩子式轴向调整机构、顶丝式轴向调整机构、十字滑块式轴向调整机构、双螺母式轴向调整机构。从造价与结构的简便性考虑，拟采用双螺母式轴向调整机构，如图3-4所示。16为满足钢球斜轧生产的工艺要求，本轧机轧辊设计成倾角可调整的机构，倾角调整范围在08，结构形式如图3-5所示。为控制钢球的径向尺寸，实现不同型号钢球的轧制，轴承钢球轧机需设置径向调整机构。因径向调整机构比较常用，从方便性考虑要求径向调整机构具有轧辊平行移动，两边的径向压下机构同步的特点。本轧机拟采用螺丝螺母作移动机构的径向调整机构，其形式如图3-6所示。其螺纹拟采用效率高、强度较好的锯齿形螺纹，考虑螺纹的自锁性与调整精度，设计成细牙螺纹。17为实现导板形状与轧辊的良好配合，导板装置设计成可上下调整的机构，其基本结构如图3-7所示。成形导板是在螺旋孔型轧制过程中参与