軋機的剛實用PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)12基本要求：基本要求：重點與難點：重點與難點： 領(lǐng)會軋機縱向、橫向剛度的含義；了解影響軋機領(lǐng)會軋機縱向、橫向剛度的含義；了解影響軋機剛度的因素及提高剛度的措施；理解軋輥的輥型調(diào)剛度的因素及提高剛度的措施；理解軋輥的輥型調(diào)節(jié)原理；掌握軋機剛度測定及減小橫向厚差的方法。節(jié)原理；掌握軋機剛度測定及減小橫向厚差的方法。軋機橫向剛度及軋輥的輥型調(diào)節(jié)原理軋機橫向剛度及軋輥的輥型調(diào)節(jié)原理 第1頁/共43頁36.1 6.1 軋機縱向剛度軋機縱向剛度 6.1.1 軋機縱向剛度的概念軋機縱向剛度的概念 (1) 軋機工作機座發(fā)生彈性變形所需外力，用K表示，t/或MN/；即表示機座抵抗外力發(fā)生彈性變形的能力。

2、軋輥軸承軸承座壓下螺絲壓下螺母軋制壓力 比空載輥縫大，其差值稱為彈跳值，并與軋制壓力成正比；彈跳機架 力傳遞的零部件會發(fā)生彈性變形，使得軋輥軋制時的實際輥縫值會影響軋機最小可軋厚度。 第2頁/共43頁4圖6-1 軋機彈性、塑性曲線（P-h）圖第3頁/共43頁5fPK式中， -軋制壓力的改變量，kN； -彈跳值的改變量，mm； -軋機剛度系數(shù)，kN/mm。 軋機彈性變形曲線彈跳方程 軋機彈性變形曲線軋機在不同軋制壓力作用下對應(yīng)工 作輥實際開口度，即軋件實際厚度 h 構(gòu)成 P-h 曲線 （見圖（見圖6-1 曲曲 線線A、A)； 當(dāng)0PP 時，曲線近似于直線,曲線的斜率就是軋機的縱向剛性系數(shù)，即表示

3、當(dāng)軋機的輥逢值產(chǎn)生單位距離的變化時，軋制力的增量值，即：PfK第4頁/共43頁6 軋出軋件的厚度 KPPSfSh000hf0S式中，-軋件厚度，mm；-軋機彈跳值，mm；-考慮預(yù)壓靠變形后的空載輥縫，mm。第5頁/共43頁7 軋件塑性變形曲線軋件塑性變形方程 軋件塑性變形曲線軋件在不同軋制壓力作用下壓扁對應(yīng)軋件實際厚度h構(gòu)成 P-h 曲線（見圖（見圖6-1 曲線曲線 塑性剛度系數(shù) hPhPM 彈塑性曲線工作點軋輥與軋件相互作用力相等P，即軋件受力塑性曲線與軋機受力彈性曲線交點工作點；B、B)；第6頁/共43頁8 輥縫轉(zhuǎn)換函數(shù)1MKKshhsM表明軋制壓力波動引起軋件厚度波動，要消除它需，但其效

4、率受、制約反向調(diào)整軋機輥縫K第7頁/共43頁9 軋輥壓靠法 軋制法第8頁/共43頁10 縮短軋機應(yīng)力回線長度1313333222IlkAlAlAlEPf在普通軋機中，軋機的彈性變形f可近似地用虎克定律來表示各受力部件的變形之和，即：E1l2l3l3l2A3A3A1Ik式中，-軋機中零件的彈性模數(shù),MPa；、-上下橫梁、機架立柱、上輥軸承至上橫梁的、-機架立柱、壓下螺絲和下輥軸承座的斷面積；-上下橫梁斷面慣性矩mm3；-系數(shù)。、長度和下輥軸承座高度，mm；第9頁/共43頁11* 軋機中受力零件長度之和就是該軋機應(yīng)力回線的長度，因此縮短軋機應(yīng)力回線的長度，便能提高軋機的剛性。根據(jù)這個原理設(shè)計成的軋

5、機，稱為短應(yīng)力回線軋機。 圖6-2軋機的應(yīng)力回線 a-有機架； b-無機架第10頁/共43頁12圖6-3 四輥液壓型預(yù)應(yīng)力軋機* 在軋制前對軋機施以預(yù)應(yīng)力，軋機在軋制時的變形量可大大減小，從而提高了軋機的剛性。凡是未工作時就處于受力狀態(tài)的軋機，稱為預(yù)應(yīng)力軋機。 第11頁/共43頁13 設(shè)備狀態(tài)變化時，軋機剛性與軋件縱向厚度精度的關(guān)系KPSh而： hhPP其中， MhP稱為材料的塑性剛度系數(shù)。 SMKKh此時擾動影響系數(shù)為 MKKm。為了盡量減輕軋輥偏心和軸承 當(dāng)輥縫由于軋輥偏心和軸承油膜厚度波動而變化時，會引起輥縫變化，軋制力也隨之而變，對彈跳方程求增量，這時引起板厚變化為：油膜厚度波動等外擾

6、量對軋件厚度的影響，應(yīng)采用剛性系數(shù)小的軋機。第12頁/共43頁14 工藝影響因素包括來料厚度、軋制溫度、摩擦系數(shù)、軋制速度、張力波動等，當(dāng)這些工藝參數(shù)變化時，軋制壓力會發(fā)生變化，使軋件厚度產(chǎn)生波動，但軋機名義輥縫不變。僅由軋制力變化引起軋件厚度波動時，有：PKh1此時擾動影響系數(shù)為 Km1。為了盡量減輕引起軋制力波動的工藝因素對軋件厚度的影響，應(yīng)采用剛性系數(shù)大的軋機。第13頁/共43頁156.2.1 軋機橫向剛度概念軋機橫向剛度概念 圖6-4 四輥軋機軋輥變形情況比較a-一般四輥軋機；b-HC軋機第14頁/共43頁16 四輥板帶軋機由于支持輥彎曲變形和工作輥、支持輥間不均勻接觸變形，工作輥產(chǎn)生

7、彎曲變形，實際輥縫呈凸形，軋件亦呈凸 形，即軋件沿寬度方向產(chǎn)生了厚差，工作輥彎曲程度的大小反映軋機橫向剛度大小，即橫向抵抗軋機彎曲變形的能力。 bPhPCPbh式中，-軋機橫向剛性系數(shù)，kN/mm；-軋制力,kN；-板帶材中部與邊部的厚度差，mm。PC 橫向剛度的概念橫向剛度的概念 第15頁/共43頁17(3) 板帶橫向厚差產(chǎn)生的原因板帶橫向厚差產(chǎn)生的原因fDmDrDtD0D 軋輥彎曲變形 軋輥磨損 軋輥彈性壓扁 熱膨脹不均勻變形熱凸度 原始輥型車削加工問題提高輥型設(shè)計水平采用凸輥輥型控制； 采用凸輥輥型控制； 采用液壓彎輥控制； 采用凹輥輥型，冷卻水控制； 及加工制作水平。第16頁/共43頁

8、18 軋輥預(yù)先加工成凸形輥；操作和管理上是很麻煩的，需要 準備許多不同凸度的軋輥。 用調(diào)節(jié)輥溫分布的辦法來調(diào)整輥形，即控制軋輥的熱凸度；采用控制軋輥熱凸度的方法燙輥時間長、熱凸度變化緩慢，只能作為輥型調(diào)節(jié)的一種輔助手段。 采用機械彎輥的方法，以抵消軋輥在軋制時的彎曲變形；采用各種新型軋機，改善軋件的凸度和平直度。* 目前，在板帶軋機中廣泛采用了各種板型控制軋機，配合目前，在板帶軋機中廣泛采用了各種板型控制軋機，配合采用液壓彎輥的方法，對軋輥凸度進行有效的控制。采用液壓彎輥的方法，對軋輥凸度進行有效的控制。第17頁/共43頁19第18頁/共43頁20第19頁/共43頁216.2.2.1 液壓彎輥

9、裝置液壓彎輥裝置圖6-5 四輥軋機彎輥受力圖a-正彎工作輥；b-負彎工作輥；c-正彎支撐輥第20頁/共43頁22有無液壓彎輥輥系受力情況的比較第21頁/共43頁23 正彎工作輥法正彎工作輥法 輥系及工作輥支持輥受力圖 圖 6-5-1 正彎工作輥輥系及工作輥支持輥受力圖 a-輥系受力圖；b-支持輥受力圖；c-工作輥受力圖第22頁/共43頁24 下工作輥軸承座上裝有液壓缸，彎輥力 F 與軋制力同向，減小工作輥擾度，軋制時抵消軋制力產(chǎn)生擾度，輥凸度小； 優(yōu)點：正彎工作輥需要的彎輥力小，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單 ； 缺點：持輥軸承、軸頸、壓下螺絲、機架負荷; 增加輥面邊緣接觸應(yīng)力，增加工作輥軸承、輥頸、支影響支持

10、輥使用壽命； 相對于負彎工作輥，板帶材厚度變化幅度加大。第23頁/共43頁25 負彎工作輥法負彎工作輥法 輥系及工作輥支持輥受力圖 圖6-5-2 負彎工作輥輥系及工作輥支持輥受力圖 a-輥系受力圖；b-支持輥受力圖；c-工作輥受力圖第24頁/共43頁26 設(shè)專門液壓缸于工作輥與支持輥軸承座間，彎輥力F與軋制力反向，增加工作輥擾度，凸度大于軋制力產(chǎn)生擾度，負彎補償凸度； 優(yōu)點： 支持輥輥頸、軸承、軸承座工作負荷，改善支持輥工作條件，提高其壽命。 不影響壓下螺絲、機架負荷，且減輕輥面間接觸應(yīng)力、 負彎工作輥效果較好，它所需要的彎輥力也小，設(shè)備結(jié)構(gòu)也簡單; 板帶材厚度變化幅度比較小。第25頁/共43

11、頁27 正彎支持輥法正彎支持輥法 輥系及工作輥支持輥受力圖 圖6-5-3 正彎支持輥輥系及工作輥支持輥受力圖a-輥系受力圖；b-支持輥受力圖；c-工作輥受力圖第26頁/共43頁28 延長支持輥輥頸安裝液壓缸，軋機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，彎輥力F與軋制力同向，對支持輥彎曲效果與軋制壓力引起的彎 優(yōu)點：不影響輥面間接觸應(yīng)力、支持輥輥頸、軸承、軸承座負荷；但增加壓下螺絲、機架負荷。 * 負彎支持輥削弱了支持輥的輥頸強度，用得較少。曲方向相反； 第27頁/共43頁29圖6-6 UPC 軋機原理示意圖e-偏心值；S-移動行程 * UPC軋機輥型呈雪茄型，沿整個輥身長度磨成偏離輥身中央凸度漸變的形狀，輥身的最大直徑位于

12、輥身中央e處。上下工作輥反向配置，并可作相對的軸向移動，不同的移動位置可形成不同的輥縫形狀，從而可適應(yīng)較大范圍的板型控制。該軋機配以工作輥彎輥裝置作微調(diào)之用，效果較理想。第28頁/共43頁30圖6-7 CVC軋輥凸度控制原理a-零凸度；b-正凸度；c-負凸度A CVC軋輥原理軋輥原理第29頁/共43頁31B CVC軋輥凸度軋輥凸度圖6-9 CVC軋輥凸度解析上輥輥形曲線為：3322101)(xaxaxaaxy 下軋輥的輥形曲線為：3322102)2()2()2()(xLaxLaxLaaxy第30頁/共43頁32當(dāng)軋輥正向（上軋輥向右）移動S距離時，所形成的實際有效凸度為：)2S-2L()0()

13、(2111yySLyC)()()( 2)()(maxmin2min2maxmax3maxmin3min2SSSLSLCSLCSLa2a3a求出系數(shù)、為： )()()( 6)()(maxmin2min2maxmax2maxmin2min3SSSLSLCSLCSLa0a1amaxxminx系數(shù)和可根據(jù)邊界條件確定，CVC軋輥的最大、最小直徑分別對應(yīng)坐標軸和，則有：3max32max2max10max2xaxaxaaD3min32min2min10min2xaxaxaaD第31頁/共43頁33軋輥熱凸度模型目前使用的軋輥熱凸度模型為：niRiBASimiDTTERD1*4現(xiàn)場實際使用的熱凸度RC是軋

14、輥中央截面熱膨脹與距帶鋼邊部40mm處熱膨脹之差，即：)(214040RCLCCRDDDC第32頁/共43頁34 CVC軋機工作輥熱凸度測量和計算圖6-11 軋輥磨削前冷熱輥形曲線工作輥熱凸度測量 第33頁/共43頁35 工作輥熱凸度計算 CVC軋輥的基準直徑0D為：)(2210middleDD冷熱狀態(tài)下，沿軋輥輥身任意截面處的實際輥徑*iD為：)(2210*iiiDD第34頁/共43頁36 圖6-12 F7機架軋輥熱凸度 圖6-13 F7機架輥身表面溫度沿輥身長度上分布第35頁/共43頁37D CVC軋輥磨損軋輥磨損 根據(jù)軋輥在實際工作條件下輥磨損的原因, 可分為三種：機械磨損或摩擦磨損；化

15、學(xué)磨損；熱磨損。 工作輥的磨損主要是由于工作輥與軋件間以及工作輥 與支承輥間相互摩擦所引起的, 這種相互摩擦包括滑動摩擦和滾動摩擦。 CVC軋輥的磨損主要取決于輥縫幾何形狀和軋制壓力，影響軋輥中部磨損深度的主要因素有軋制壓力、帶材參數(shù)、機架參數(shù)、軋制帶材長度等。 CVC軋機工作輥磨損測量。 第36頁/共43頁38圖6-14 F1機架軋輥磨損曲線第37頁/共43頁396.2.2.4 HC軋機軋機6-15-1 HC軋機第38頁/共43頁40第39頁/共43頁416.2.2.5 PC軋機軋機 圖6-15 PC軋機原理圖a-支持輥軸線交叉；b-工作輥軸線交叉；c-成對軋輥軸線交叉第40頁/共43頁42圖6-16 PC軋機的凸度調(diào)節(jié)能力 圖6-17 PC軋機的軸向力 第41頁/共43頁43軋件出口溫度（）902898895896軋制壓力（t）800810820830軋件出口厚度（mm）6.3106.3206.3306.340軋件邊中差（mm）0.08410.08050.08610.0872表1 末架F