Y型轧机孔型设计

1、.-.XhA;/.芍.*A.OAi.v设计与计算UiKW*XU.WAWWJWDWeA.ew.內、*内心“-zX.-V5一严-叫“WE电心或心*加丹“柑ZW口4用*丸心*島尚“0匕;却0岸说來ZtWVuS即1*帕加讹韓3、竝3柄小2怙审*刖理幵肿畑矶如*5昨时：*认3审*七心*曲冷*冲.忖3郴严9姑*PER.dWXfMWY型轧机孔型设计刘志亮，高艾华（燕山大学，河北秦皇岛066004）摘要：从研究轧制原理入手,借鉴国內外先进的技术经验，设计了丫型轧机。并对轧制工艺及孔型设计进行了深入研究，给出了丫型轧机孔型参数的确定方法。关键词：丫型轧机；孔型；轧制；参数中图分类号汀G333.8文献标识码:A文

2、章编号：1002-2333(2005)09-0100-02Y型轧机示意图图2Y型轧机孔型图K=a/RR-孔型弧边半径一孔型宽度1引言Y型轧机是在钢管张力减径机的基础上，于1957年由原西德柯克斯公司重新设计，用作线材生产的精轧机组。如图1所示，该轧机每个机架由互成120。的圆盘型轧辗构成，其轧辗布置成Y字型,故称为Y型轧机。机组一般用613架工作机座,相邻机座呈Y型与倒Y型交替布置;轧制速度可达60m/s甚至更高。Y型轧机的轧辐轴穿过轧辐，并由端部螺栓拧紧，将轴和轧辘在轴向定位。轧辘轴支承端安装滚动轴承。一根轧辗为主动轴,并通过锥齿轮带动其他两根轴。相邻两机架错开180。布置,可实现无扭轧制。

3、2孔型的设计与计算钢坯在轧机上需经过若干道次的轧制才能成为断面形状和尺寸符合要求的线材。为了使钢坯更有效地进行变形，在轧辐上必须加工出一定形状和尺寸符合要求的凹形轧槽。一对轧银的轧槽按一定条件组合在一起形成轧件变形时的孔型。要求顺利获得所要求的线材断面形在停车后会产生自动滑移现象，起重机运行机构采用集中驱动时布置在走台上的驱动机构（如传动轴）也会因变形过大而影响正常工作。为此，应将主梁做成一定的上拱度。这样式主梁弹性变形的曲线无论在空载或满载均较为平缓。主梁上拱度一般由腹板下料形成，但为了保证桥架总装后跨中具有一定的上拱度，必须考虑桥架自重及焊接变形的影响将下料的上拱度加大。对于跨度17m,悬

4、臂长度5的桁架式主梁均应设4f拱兀（厶一先）L2将主梁跨中上拱度带入此二次抛物线方程，得：y=450%-14%2325结论计上拱。通常跨中上拱度为：/中二(1.11.2)厶1000式中丄为主梁跨距，厶二32000rrnn,代入上式,计算得本着继承和创新的原则，对30/101龙门起重机的桁架给出了较为合理的设计方案,使整机机构更为紧凑，性能更加安全可靠。主梁截面采用倒三角形,既实现了其上小车运行的平稳性,又很大程度的简化了主梁桁架结构。f中二3.52mm由于采用有限元对主梁各桁架进行准确、快速、有效的结悬臂端上拱度为:/端二(1.11.2)厶500构分析，大大缩短了设计周期O参考文献:主梁长度方

5、向均匀变化，在支腿上拱值为0。如图2所示,主梁跨计算得fg上拱E和桁架式中各个节点的上拱值按二次抛物线变化，其方程为:1张质文起重机设计手册M北京:中国铁路出版社.1998.（编辑明涛）作者简介:白广利（1972-），男，工程师,主要从事机电一体化研究工作。收稿日期：2005-05-24机械工程师2005年第9期丫100设计与计算DesignandCalculation状和尺寸，孔型的形状和尺寸及孔型在轧辐上的配置应符合金属变形规律并且适应轧机设备条件。孔型设计包括:按金属变形规律及轧机设备条件等确定孔型系统、轧制道次、变形系数、每个孔型的形状及尺寸，在轧辐上配置孔型。掌握金属在孔型中的变形规

6、律是进行孔型设计的基础。首先应该了解轧制时金属在孔型里的压下、宽展和延伸等三个方向的变形系数关系，而其中压下和宽展的对应规律是孔型设计的核心问题。2.1良好的孔型设计中应注意的问题（1）保证成品线材应具有精确的几何形状尺寸和良好的表面质量以及内在质量。（2）轧制时工艺稳定，生产操作简单,轧机调整方便并且使轧机具有尽可能高的生产能力。（3）轧制时能耗及轧辗消耗最小。（4）便于实现机械化，自动化操作。2.2总轧制道次的确定在设计中来料规格为070mm中碳钢，现取成品规格为05mm进行设计。总的延伸系数“尸轧件断面面积F取决于孔型填充系数耳F=r）F,选择填充系数耶对于成品孔型可以取1.0,成品前孔

7、型可以取0.95,其余各延伸可以取0.9-0.95o九可以按下面的公式计算2inhnAA=/ii-rn;hn.x和畑分别为第n-1孔轧件高度和孔型的塞规半径；hn和f分别为第n孔轧件高度和孔型的塞规半径;G为考虑宽展对宽展量的影响系数，可依据比值bjVD由图查得。bn孔的轧件计算高度;几一第几孔底部的轧辗直径山牛丄一第“孔轧件轧前与轧后高度的自然对数;选取第一架轧机的形状系数KR15,则:a/R二0.15;ResinK/2=4.301;设计与计算DesignandCalculation设计与计算DesignandCalculation局一来料的横断面面积;凡一成品的横断面面积。F讯学尸平均延伸

8、系数，轧机不同产品的延伸系数中直径为500mm线材轧机的平均延伸系数,在本设计中平均延伸系数取：如=1.2322;N=log12.251.2322=12所以在本设计中涉及12个轧制道次。在实际设计时可根据具体情况，首先选择最合理的轧制道次,然后求出生产该产品的平均延伸系数，随后将这一平均延伸系数与同类型的轧机生产该产品所使用的平均延伸系数相比较,如果接近或小于上述数字，则说明生产是可能的,若大于这一数值,则需要增加轧制道次。轧机三辐孔型如图2,基本尺寸参数为孔型形状大小取决于所选的形状系数K。K值越大，表明孔型弧边曲线的曲率越大。当K=0时,弧边成为直线,孔型成为正三角形；当心近时,孔型成为圆

9、形；当OvKvvT时，孔型成为具有一曲率的弧边三角形;K值的常用范围为0.51.2,孔型的内切圆直径和宽度之间有以下几种关系：da=.0.5774+tanG20二arcsinK/2当选定/l面三式求出a和R,可据此孔型尺寸绘出孑孑zi-F二暫匚衣+3（需角彎乞）第一架轧机的孔型填充系数取77=0.95,又，轧件的断面面积F=tt/?2=3846.5mm2,=4048.947mm2Va=96661mm；/=59.447mm;i?二644407mmY型轧机孔型图及其基本参数如图3所示。第一架轧机孔型第五架轧机孔型第九架轧机孔型第二架轧机孔型第三架轧机孔型第四架轧机孔型第六架轧机孔型第七架轧机孔型第八架轧机孔型第十架轧机孔型第十一架轧机孔型第十二架轧机孔型3结语通过研究Y型轧机的结构原理和设计特点,计算得出了轧制过程中的孔型参数，为引进轧机国产化提供了可借鉴的设计资料。参考文献1王海文.轧钢机械设计M.北京:机械工业出版社,1983.2邹家祥.轧钢