轧钢机械装备及其智能化技术 教学大纲

轧钢机械装备及其智能化技术

Steelrollingmachineryequipmentanditsintelligenttechnology

【学分】3【学时】40【性质】专业必修课【实验】0（另设）

（一）授课对象

四年制本科冶金机械、轧钢机械、轧制工程专业。

（二）课程的性质和地位

轧钢机械装备及其智能化技术是冶金机械、轧钢机械、轧制工程专业的一门专业方向必修课程。该课程以轧钢机械设备为主线，重点讲授轧钢机械装备的基本组成、设计原理、先进的板厚板形控制技术、轧制过程的智能化技术以及轧钢智能化技术集成应用。通过本课程的讲解，使学生掌握轧钢机械设备组成及智能化技术。培养学生轧钢机械设备选型能力、轧钢生产的智能化技术，运用所学知识解决重型机械领域复杂工程问题的能力以及工程实践和团队合作能力，以及轧钢生产设计中的思辨能力和创新意识。

（三）课程的教学目标

通过本课程的学习，掌握轧钢机械设计和智能化技术的一般知识、典型轧钢设备的主要类型、性能、结构特点、应用、材料、标准等基本知识，掌握板带轧机、剪切机设计、板带矫直机设计和卷取机设计的基本原则，掌握轧制过程中、剪切过程中、矫直过程中和卷取过程中力能参数的计算及电机功率的选择方法，掌握轧制过程智能化技术的基本原理和方法，使学生具备以下知识和能力：

1.掌握轧钢机械设计和智能化技术的基本知识，具有将数学、自然科学、工程基础和专业基础知识用于解决轧制过程中复杂工程问题的能力。

2.掌握轧钢机械各部件结构和相关参数设计的主要方法以及轧制过程智能化技术的基本原理和方法，掌握基本的创新方法，能够设计满足特定需求的机械系统、部件和过程，具有追求创新的态度和意识。

3.掌握应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，了解机械设计制造及其自动化专业的工程相关背景知识，了解轧钢机械装备及智能化技术在生产活动中应承担的社会责任及对环境和社会可持续发展的影响。

本课程实施后对应达成G1、G2、G3、G6、G7等项部分的本科毕业生能力素质要求。

（四）课程相关能力的培养

1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决重型机械和重大技术装备领域复杂工程问题，并了解机械设计制造及其自动化专业和重型机械和装备制造行业的前沿发展现状和趋势（G1）。

2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析重型机械和重大技术装备领域复杂工程问题，以获得有效结论（G2）。

3.设计/开发解决方案：能够设计针对重型机械和重大技术装备领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在机械系统和部件设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素（G3）。

4.工程与社会：在解决重型机械和重大技术装备领域复杂工程问题实践中，能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任（G6）。

5.环境和可持续发展：在解决重型机械和重大技术装备领域复杂工程问题实践中，能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响（G7）。

（五）课程的教学内容

1.绪言(G6.1，G7.1)

我国钢铁工业现状，轧钢机械及其分类、当代轧钢技术发展的特点。

重点掌握内容：钢铁行业的发展对国家整体实力的影响；轧钢机械概念、分类。

2.轧辊与轧辊轴承(G1，G2，G3)

轧辊的基本类型，轧辊的结构，轧辊尺寸参数的确定，轧辊材质的选择，轧辊的强度计算，轧辊的变形计算；轧辊轴承的类型及工作特点，滚动轴承及密封、寿命计算，液体摩擦轴承。

重点掌握内容：轧辊结构尺寸设计及校核，轧辊的材质选择；轧辊轴承的选择依据，滚动轴承与油膜轴承各自的特点。

3.轧辊调整、平衡及换辊装置(G1，G2，G3)

轧辊调整装置的用途及分类，轧辊手动调整装置，电动压下装置，双压下装置，全液压压下装置，轧辊的平衡目的，换辊装置，轧辊轴向调整及固定。

重点掌握内容：轧辊调整装置的结构形式。

4.轧钢机主传动装置(G1，G2，G3)

轧钢机主传动装置的功用与组成，连接轴，联轴器。

重点掌握内容：主传动装置的设计思路。

5.轧钢机机架与工作机座(G1，G2，G3)

轧钢机架的类型及其主要结构参数，机架的结构特点，工作机座的倾翻力矩及机座支反力计算，机架强度计算，工作机座刚度及测定方法，四辊轧机工作机座的刚度计算，提高轧机刚度的措施。

重点掌握内容：机架的设计及校核、四辊轧机工作机座刚度的计算。

6.板厚板形控制与智能化技术(G1，G3，G6，G7)

厚度控制的基本原理，板形控制的基本原理、轧件智能化检测技术和轧钢机械装备智能化技术集成应用。

重点掌握内容：厚度和板形板形控制的基本原理、智能化检测技术。

7.剪切机(G1，G2，G3)

剪切机的用途及分类，剪切机结构参数的选择，剪切机力能参数计算，剪切机结构，圆盘剪。

重点掌握内容：剪切机理、剪切机的基本设计方法及电机功率选择。

飞剪机(G1，G2，G6)

概述，飞剪的设计计算，飞剪的结构，飞剪的控制。

重点掌握内容：飞剪机的基本设计方法、电机功率选择。

9.矫直机(G1，G2，G3)

矫直机的用途及分类，矫直理论，辊式矫直机力新参数计算，辊式矫直机的基本参数，矫直机结构，中厚板校直工艺的计算机过程控制，十五辊中厚板组合式矫直机。

重点掌握内容：矫直原理、板带矫直机的基本设计方法及电机功率选择。

10.开卷机与卷取机(G1，G2，G3)

热带卷取机，热卷箱，冷带开卷机，冷带卷取机。

重点掌握内容：卷取原理、卷取机的基本设计方法及电机功率选择。

教学实践环节安排（另设）

（七）教学方式与要求

本课程采用启发式与讨论式结合的教学方法，应充分利用多媒体课件以及实物教具等教学手段。为巩固基本概念、基本理论，使学生灵活掌握所学知识，活跃学习气氛，增强学习兴趣，在教学中应适当安排习题课与课堂讨论。

每章布置一定数量的习题，习题出自参考书上。

（八）考核办法

考核方法：采用平时考查与课终考试相结合的形式对学生学习过程及其结果进行综合评价。最终成绩评定按课终闭卷考试百分制成绩占60%、平时考查占40%进行统计合成。

平时考查的考核方式以课堂随机抽查提问（缺勤者须提供当堂内容自学报告）、测验、作业、实验等为主进行考核组合。

（九）推荐教材或讲义及主要参考书

1．马立峰主编：《轧钢机械装备及其智能化技术》，机械工业出版社，2025年版。

（十）学时分配

表2

序号

教学内容

学时

分配

其中

讲授

实验

上机

其它实践

1

绪论

2

2

2

轧辊与轧辊轴承

4

4

3

轧辊调整、平衡及换辊装置