【定稿論文】EZTM軋環(huán)機設備_2011年全國高品質特殊鋼生產(chǎn)技術交流研討會

1、.2011年全國高品質特殊鋼生產(chǎn)技術交流研討會EZTM軋環(huán)機設備張海春1，白伸元1，Vladimir Bondar2（1，EZTM北京代表處，北京，100083；2，EZTM JSC，俄羅斯莫斯科，144005）摘要：本文從技術、工藝等角度介紹了EZTM設計和生產(chǎn)的軋環(huán)機設備，尤其是RRU-112型典型機組。著重介紹了RRU-112機組的基本配置、技術參數(shù)、設備描述、以及工藝布置。該機組由EZTM獨立開發(fā)、設計、和制造，擁有專利，并具有軋坯公差小、質量好，生產(chǎn)效率高，軋制范圍廣，自動化和機械化程度高，投資成本低等特點。EZTM Ring Rolling EquipmentZHANG Hai-c

2、hun1, BAI Shen-yuan1, Vladimir Bondar2(1, EZTM Beijing Representative Office, Beijing, 100083; 2, EZTM JSC, Moscow, 144005)Abstract: The ring rolling equipment, especially the typical RRU-112 machine set designed and manufactured by EZTM is introduced in this paper in terms of technology, process, a

3、nd other aspects. Its focused on the basic configuration, technical parameters, equipment description, and layout of RRU-112 ring rolling unit. This unit is developed, designed, and manufactured by EZTM independently with self-owning patent, possessing the features of rolling billet with small toler

4、ance and good quality, high productivity, wide rolling ranges, high degree of automation and mechanization, low investment cost, and etc. 1. 概述Electrostal Heavy Engineering Works The EZTM Joint Stock Company，即俄羅斯電鋼城重機有限公司，簡稱EZTM JSC，成立于1942年，是俄羅斯最大的冶金設備，尤其是軋環(huán)機、冷軋管機等軋鋼設備的供應商，也是全球頂級的油膜軸承生產(chǎn)廠家之一，其產(chǎn)品遍及世界

5、上40多個國家和地區(qū)。EZTM專注于設計和制造全套的軋環(huán)機、冷軋管機、熱軋管機、破碎機、焊管機等設備和冶金零配件。本文著重于介紹EZTM軋環(huán)機設備的技術特點及工藝特征。EZTM生產(chǎn)和設計的軋環(huán)機包括軸承環(huán)坯軋機、異型以及簡單截面形狀的其他環(huán)件、套筒類零件鋼坯的軋機。圖1-1：軋環(huán)機示意圖2. 軋環(huán)生產(chǎn)線特點及構成現(xiàn)如今，環(huán)坯軋制已經(jīng)成為低浪費以及無浪費軋制技術的一個發(fā)展趨勢。其特點有：Ø 金屬利用合理，使軋件的幾何尺寸極其接近最終產(chǎn)品的尺寸；Ø 通過輔助的機械加工降低了勞動力的消耗；Ø 通過環(huán)軋?zhí)岣吡颂淄差惲慵氖褂眯阅?。該生產(chǎn)線主要包括：一臺鋼坯加熱裝置，一臺穿

6、孔機，一臺3-輥螺旋軋機（成型機），以及一個冷卻器。在軋制過程完全實現(xiàn)機械化和自動化的基礎上，該生產(chǎn)線的產(chǎn)量比用平鍛機高10-12倍，并且將金屬收得率提高了25%。3. 環(huán)軋生產(chǎn)線技術參數(shù)表3-1：環(huán)軋生產(chǎn)線技術參數(shù)熱軋棒材鋼坯的原始尺寸熱軋棒材原始坯料尺寸，mm直徑60-120長度900-1800環(huán)形坯料尺寸，mm外徑49-112內(nèi)徑37-80套筒長度20-80外徑許用誤差0.8-1.1外徑公差±0.5內(nèi)徑許用誤差1.25內(nèi)徑公差±0.5許用厚度誤差0.7-1.0厚度公差+0.35-0.5產(chǎn)量，pc/h2000-110004. 典型軋環(huán)機組 RRU-1124.1) 機組簡

7、介本機組主要是用于通過圓鋼坯斜軋來生產(chǎn)外徑為55112mm，長度為15100mm的軸承環(huán)坯或其他環(huán)形及套筒類零件。通過該機組和環(huán)軋工藝能夠確保：Ø 軋坯具有最小的公差，并獲得與成品接近的外形；Ø 軸承環(huán)軋坯及其他制品軋坯具有最適宜的宏觀組織；Ø 高生產(chǎn)率；Ø 制造工藝完全機械化和自動化；Ø 金屬利用率高；Ø 制造成本低。4.2) 軋制范圍該機組可用于軋制：Ø 球軸承及滾子軸承內(nèi)圈；球軸承和滾子軸承外圈用模鍛坯或環(huán)軋坯；Ø 推力軸承圈模鍛坯；Ø 滑動軸承套軋坯；Ø 具有復雜形狀的各種中空回轉件。4

8、.2.1） 可軋制的滾子軸承圈規(guī)格最大外徑，D：55-107mm內(nèi)徑，d：37-75mm長度，l：15-70mm徑厚比，D/S：5-8.5（其中，對于超薄類筒類件：S=D-d/2）4.2.2） 可軋制的其他中低碳鋼類軋坯規(guī)格外徑，D：55-112mm內(nèi)徑，d：37-80mm長度，l：15-100mm徑厚比，D/S：5-94.2.3） 用戶可根據(jù)需要與EZTM協(xié)商具體軋制規(guī)格4.3) 軸承圈軋坯制造工藝4.3.1） 初始鋼坯Ø 采用直徑為65+1.5mm115+2.2mm，長度為9001800mm的管坯來軋制具體規(guī)格的滾子軸承圈。運抵機組前的連鑄坯長度應不小于上述長度的四倍。Ø

9、; 欲軋制直徑為55mm的滾子軸承圈，應采用直徑為65+1.5mm的圓管坯。端面不平行度應在3-5mm以內(nèi)。Ø 軸承鋼化學成分表4-1：初始鋼坯化學成分化學成分分析，%CSiMnCrNiPS0.95-1.050.17-0.370.2-0.41.3-1.650.30.0270.02Ø 軸承鋼軋坯的宏觀及微觀組織應滿足用戶標準及滾子軸承圈要求的熱軋管坯。Ø 測得的管坯直徑應比最大軋坯直徑多8-12mm。4.3.2） 鋼坯加熱鋼坯可在燃氣爐、電爐、或高頻感應爐內(nèi)加熱。軸承鋼加熱溫度：1090-1120爐子出鋼率：35-60s4.3.3） 環(huán)坯軋制Ø 將加熱的鋼

10、坯送入對中機，并在其端面中心打孔，用于確?；墓艽┛醉樌?#216; 穿孔是在具有桶形軋輥的2-輥穿孔機上完成的。采用兩個護欄對變形區(qū)予以保護。穿孔采用水冷芯棒。Ø 穿孔后的荒管不經(jīng)過中間加熱就被直接轉移至3-輥成型機區(qū)域；通過中空水冷芯棒將荒管保持在軋機變形區(qū)的螺旋孔型內(nèi)，然后將荒管軋制成所需形狀的片狀軋坯。軋到鋼坯尾時，立即通過成型線上專門的機構將鋼坯尾部剔除（頂出）。Ø 環(huán)軋坯轉移至冷卻輸送機，在空氣中緩冷至250-300，然后落入收集箱。待完全冷卻后，通過電動裝載機將集滿軋件的箱子轉移至儲存區(qū)。Ø 通過特定的工具在成型機上完成各種規(guī)格軋坯的軋制。4.3.4

11、） 軋坯質量Ø 通過與用戶協(xié)商確定軋坯的形狀，尺寸公差，以及機加工工差。Ø 允許在軋坯外表面上出現(xiàn)不會引起換件報廢和不影響機加工條件的小凹坑。Ø 單個凹坑的深度不超過0.5mm。Ø 軋坯空冷后硬度：370-400HB4.4) 機組設計及技術參數(shù)整個機組由2-輥穿孔機，3-輥成型機，冷卻器，輸送設備及輔助設施組成。4.4.1） 穿孔機，包括：- 鋼坯對中機- 2-輥工作機架- 工作輥驅動，包括主電機，聯(lián)合減速機，及接軸- 定尺對中鋼坯接收槽，負責接收鋼坯并將其導入工作輥- 鋼坯推出機，安裝在聯(lián)合減速機機體內(nèi)在軋機出口側安裝有以下設備：- 3-輥對中機，確保

12、穿孔芯棒在軋機軸線上的剛性固定- 2-輥進給機構，確保所有穿孔荒管沿軋機軸線方向離開軋機進入輸送輥道- 推力控制機構，確保穿孔芯棒在穿孔過程中軸向固定和冷卻水進給；冷卻水壓為10-15kgf/cm2- 帶擋板的輸送輥道，負責將穿孔荒管轉移至出口柵和成型機工作機架上工作輥及軋輥調(diào)整裝置和輥道輥子采用反向電機驅動，其余機構采用氣動。表4-2：穿孔機及穿孔工藝主要參數(shù)序號參數(shù)名稱參數(shù)值1定尺鋼坯直徑，mm65-115長度，mm900-1800加熱溫度，1090-11202荒管外徑，mm63-117內(nèi)徑，mm4382長度，mm38003穿孔機3.1軋輥軋輥直徑，mm530-480軋輥長度，mm400軋

13、輥轉速，rpm（AC電機）155進給角度，°8-123.2主電機功率，kW12503.3輔助電機功率，kW503.4設備重量，t1004.4.2） 成型機，包括：- 3-輥工作機架- 工作輥驅動，包括主電機，聯(lián)合減速箱，變速箱，傳動軸，接軸等- 推力控制機構，確保芯棒固定在芯棒桿上，并為其提供冷卻水- 4-輥機構，用于將芯棒桿和芯棒由初始位置送至變形區(qū)和返回- 荒管保持機構，用于芯棒穿過荒管時將荒管向下固定在接收槽內(nèi)- 荒管接收槽，用于接收來自穿管機的荒管- 推出機，用于將荒管送入工作機架軋輥- 一套復雜的機械式芯棒桿及芯棒更換機構，更換時間為40-50秒所有上述機構（除工作機架外）

14、均安裝在成型機入口側。在軋機出口側設有未完成環(huán)坯剔除（頂出）機構。工作機架上的工作輥及軋輥調(diào)整裝置和輥道輥由反向電機驅動；工作機架蓋的開啟為液壓式的；其余機構為氣動。表4-3：成型機及成型工藝主要參數(shù)#參數(shù)名稱參數(shù)值備注1環(huán)軋坯外徑，mm55-107內(nèi)徑，mm37-75長度，mm15-702成型機2.1軋輥成型機配套軋輥的類型及尺寸取決于軋坯的具體規(guī)格。直徑，mm360；330；265；240長度，mm470；430；400；330轉速160, 220, 290進給角度，°2-72.2主電機功率，kW1000-11002.3輔助電極功率，kW502.4設備重量，噸110成型工藝如下：

15、Ø 穿孔荒管沿帶擋板的入口柵進入成型機的接收槽，并由壓下保持機構將其固定。然后，通過4-輥機構將芯棒（固定在芯棒桿上）對中并使其穿過荒管進入成型區(qū)。Ø 然后，執(zhí)行以下操作（幾乎同時）：- 四輥機構軋輥松開并返回- 向下保持機構從荒管拔出- 推力控制機構開始將冷卻水進給到芯棒桿和芯棒上，通過推出機將荒管進給到成型機架的軋輥內(nèi)。軋制開始后，推出機返回初始位置Ø 環(huán)軋坯由工作輥轉移至出口導衛(wèi)，然后轉移至剔除（頂出）機構料槽。Ø 然后通過一個專門的裝置將環(huán)軋坯送至冷卻區(qū)。4.4.3） 冷卻輸送機在本單元，采用的是電機驅動箱式上料的桶式冷卻輸送機。冷卻能力為30噸

16、。4.4.4） 機組移動及輔助機構，包括：- 電機驅動機組輸入輥道- 帶入口柵的氣動移動機構，用于運輸定尺鋼坯、荒管和環(huán)軋件- 潤滑系統(tǒng)，氣壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)（用于驅動各工作機架），工具冷卻系統(tǒng)（壓力：2-3kgf/cm2和10-15kgf/cm2）。潤滑系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)由電機驅動。4.4.5） 電機總裝機功率：2500kW4.4.6） 最大操作重量- 機組安裝時（工作機架和減速箱）：30噸- 換輥時（帶穿孔輥的輥筒）：5噸4.5) 機組產(chǎn)能4.5.1） 在預定長度、進給速度情況下，機組小時產(chǎn)量為：- 向心軸承和向心推力軸承圈：寬系2000-5000件窄系5000-11000件- 推力軸承圈：20000-22000件4.5.2） 機組年產(chǎn)量可通過具體軋制規(guī)格和機組利用系數(shù)（0.85-0.9）進行計算。4.6) 機組操作整個機組由兩