轧钢机械2分析文档格式.docx

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由于冷轧机轧辊弹性压扁量大，直径过大限制板带进一步轧薄，冷轧

机轧辊最大轧辊直径根据最小可轧厚度确定：

带张力轧制：

D1<

（1500~2000）hmin

无张力：

1000hmin式中D1----工作辊直径，hmin――轧制最小厚度

辊身长度

L＝Bmax+a

Bmax＝400～1200，a＝100

Bmax＝1000～，a＝150～200

Bmax>

2500，a＝200~400

Bmax<

200，a＝50

给出L/D１、L/D２、D２/D１值：

中厚板：

L/D１＝3.2～4.5、L/D２＝2.0～2.5、D２/D１＝1.6～2.0

宽带轧机：

L/D１＝1.7～2.8、L/D２＝1.3～1.5、D２/D１＝1.3～2.1

冷轧板带轧机：

L/D１＝2.5～2.9、L/D２＝0.9～1.4、D２/D１＝2.5～2.9

对于四辊轧机：

工作辊直径主要取决于扭转强度和咬入条件/支撑辊直径主要取决于刚度和强度条件

７、对于板带轧机二辊、四辊强度计算。

一般二辊钢板轧机轧辊强度计算轧制力是近似看作沿轧件宽度均匀分布

载荷，且左右对称，即：

P＝qbR＝Ｐ/２＝１/２qb

辊身：

校核弯曲强度

轧制力所作用断面弯矩：

Mb＝qb/2×

a/2−qb/2×

b/4＝qb（a/4−b/8）＝P（a//4−b/8）

弯曲应力：

σb＝Mb/Wb＝Mb/0.1D3

式中D――钢板轧机辊身直径，Wb――抗弯断面系数，

Wb＝πＤ３/32≈0.1D３

辊颈：

计算弯曲应力和扭转应力

由接近辊身端部断面上最大支反力确定

弯矩：

Mι＝Rc＝Pc/2

σ1＝Mι/Wc＝Pc/0.2d3Wc＝πd3/32≈0.1d3式中

d——辊颈直径R——最大支反力

扭转应力：

τ＝Mk/Wn＝Mk/0.2d3Wn＝πd3/16≈0.2d3

辊颈强度按照弯扭联合应力计算：

采用钢轧辊：

合成应力按照第四强度理论（钢是塑性材料，第四强度

理论适用于塑性材料），把上述计算得到的切尾应力和扭转应力带入下式：

σf＝σ2+3τ2≤σ＝σb/n

采用铸铁轧辊：

根据莫尔理论（铸铁是脆性材料，莫尔理论适用于脆

性材料），合成应力：

σf＝1/2L−μσ+1/2L+μ（σ2+3τ2）式中

μ――铸铁材料抗拉和挤压应力比值，

μ＝σpσf

对于灰口铸铁：

μ＝0.25，对于球墨铸铁：

μ＝0.3

辊头：

计算扭转应力

τ＝Mk/Wn＝Mk/0.2d13式中d1――为辊头直径

９、滚动轴承种类、承载特点

双列球面滚子轴承：

适用于轧制力中等，主要承受径向力和部分轴向力，辊颈一端固定，一端游动

多列圆锥或者多列圆柱：

圆锥轴承承载能力强，同时承受径向力和轴向

力，圆柱轴承只承受径向力，不承受轴向力，必须与止推轴承配合使用

滚针轴承：

仅能承受径向载荷

止推轴承：

只承受轴向力

10、液体摩擦轴承、各自特点。

动压油膜轴承：

只承受径向力，轴向力由止推轴承承受

静压油膜轴承：

承载能力高，寿命更长，适用范围广，能够满足每周各

种载荷条件和速度条件的要求，且轴承刚度高。

静动压油膜轴承：

仅在低速即低于极限速度（约为1.6m/s）启动、制动情况下使用静压系统；

而在高速、高速运转时，动压系统工作。

11、手动压下的结构和类型

上辊手动调节:

斜楔调整；

直接转动压下螺丝；

圆柱齿轮传动压下螺丝；

蜗轮蜗杆传动压下螺丝

１２、轧辊调整目的与类型

1调整轧辊径向位置（辊缝）：

保证按给定压下量轧出所需断面

2保证轧辊与辊道面之间相互位置：

轧制线标高调整

3调整轧辊轴向位置：

保证轧槽对准（如型钢轧机、型钢矫直机、钢管轧机等）

4板带轧机调整辊型，减少板带横向厚差并控制板形

类型：

上辊调整、下辊调整、中辊调整、立辊

１３、电动压下特点

压下速度快、惯性小便于频繁地启动和制动、结构简单、传动效和工作可靠性高、便于维护的优点。

１４、板带轧机电动压下特点以及结构

轧辊调整量小；

调整精度高、经常的工作制度是频繁带钢压下；

动作快灵敏度高，压下装置惯性小，便于有很大加速度；

轧辊平行度调整要求严格：

压下螺丝应保持严格同步调整外，还应便于单独调整。

结构上大多采用圆柱齿轮－蜗轮蜗杆或者两级蜗轮副形式

１５、板带轧机液动压下特点以及结构

快速响应性好，调整精度高；

过载保护简单可靠；

采用液压压下，可根据需要改变轧机当量刚度，实现恒辊缝或者恒压力轧制；

采用标准液压元件，简化了机械结构；

传动效率高；

便于快速换辊，提高轧机作业率

按照控制系统反馈方式可分为：

机械反馈式、电液反馈式

压下液压缸在轧机上的配置：

压上式、压下式

１６、压下螺丝结构、基本参数确定

结构：

头部、本体、尾部基本参数：

螺纹外径d、螺距t、长度l

１７、压下螺母结构、基本参数确定

结构形式有整体、加箍、具有循环水和具有青铜芯铸钢螺母、半螺母、

带有青铜衬螺母基本参数：

外径D、高度H

１８、平衡目的、类型、各自特点

目的：

消除间隙，使上轴承座紧贴在压下螺丝端部，减少冲击；

抬升上

轧辊，换辊抬升上轧辊平衡形式：

弹簧，特点：

结构简单、平衡力不恒定，换辊需要拆卸弹簧，只适于上轧辊调量不大于50~100的轧机；

重锤，特点：

工作可靠，操作简单，调整行程大磨损件少，易于维护保养、机座地基深，增加了基础建设和投资、设备重量大，惯性大，易造成平衡系统冲击现象；

液压，优点：

结构紧凑，适于各种高度的上轧辊平衡、动作灵敏，能满足现代化板厚自动控制系统AGC要求、上辊可停在任何要求位置，同时拆卸方便，加速换辊过程；

缺点：

调节高度不易过高，否则造成维护困难、需要一套液压系统，增加投资

１９、对于二辊轧机、四辊轧机上辊平衡平衡哪些重量

四辊轧机平衡：

工作辊平衡缸被平衡重量G1＝工作辊部件重量+上支撑辊本身重量（消除支撑辊轴承中辊颈上部间隙）支撑辊平衡缸被平衡部件重量G2＝支撑辊部件重量+压下螺丝、压下螺母、球面垫+平衡装置本身重量（八缸平衡此项不计）

２０、轴向调节作用

在型钢轧机中使两轧辊轧槽对正；

在处轧机中，使辊环对正，消除因加工及磨损不均匀使辊环之间产生错位；

在滑动衬瓦轧机上，调整瓦座与辊身端面间隙；

在CVC和HC轧机中，利用轧辊轴向移动调整辊型

２１、机座刚度C含义，弹跳方程绘制方法有几种：

使机座产生1mm的弹性变形所需要的轧制力，表示机座抵抗变形的能力

轧制法和压靠法

２２、影响机座刚度的因素有哪些？

提高机座刚度的途径有哪些？

现在主要有：

提高承载零件的刚度、对机座施加预应力、缩短应力线

长度三种方法提高机座刚度

２３.P－H图意义

轧件厚度控制方法有几种？

弹－塑性曲线（P－H图）是将弹性曲线和塑性曲线绘制在同一个图上，能

较直观地表达各种轧制条件和机座刚度对轧件厚度的影响，是分析研究轧

机调整和厚度自动控制的一种重要工具。

Gd线表示塑性线，其与横坐标的交点为H+αＨ，用坯料当量厚度H。

采用人工零位，轧辊预压靠力为Po，机座弹性变形曲线为OK′l′，过e点作弹跳曲线gel（近似直线mel），通过预压靠力为Po点作水平线，此水平线预弹跳曲线交点k的横坐标为Ｓ０′，即为辊缝指示器表示的轧辊原始辊缝。

同时，当已知辊缝指示器表示的轧辊原始辊缝为Ｓ０′，弹性曲线预塑性曲线的交点e横坐标h就表示轧件厚度h。

在P－H图上还可以看出：

轧机压下量为H－h，机座弹性变形量为：

（P−P0）/c=∆P/c

P－H图对轧机调整和厚度控制都有重要作用，是一个非常有效的分析工具。

常用的三种方法：

调压下、调张力、调轧制速度

24、液压压下厚度控制原理及需要注意的问题。

AGC系统一般是根据反馈原理工作的，即利用直接或间接测厚（间接测厚即用实测轧制力和辊缝信号用弹跳方程来测厚），检测出实际轧出厚度后，与给定值相比，求得实际厚度偏差，并用此偏差信号去控制压下进行厚度控制。

但反馈AGC的主要缺点是，实际调厚的点不是所检测之处，存在滞后现象。

为了克服这一点，在采用计算机控制基础上，可采用预控原理来调厚，即用人口测厚仪或用上一机架弹跳方程测出出口厚度，亦即延时后将为本架人口厚度，当它和给定值相比有偏差时，可预先估计出将产生的出口厚度偏差值，由此可确定应有的辊缝调节量，然后根据检测点进入轧机的时间，并考虑移动所需的时间，提前进行控制，使控制点即为此检测点。

２４、液压AGC类型及特点

○1直接测量：

放在轧机出口，具有滞后性。

控制系统简单，控制精度不高，有较大滞后性

○2间接测量（P-AGC）：

测量轧制力，闭环系统。

测量装置简单，

维护方便，轧件厚度测量精度较低。

○3预控AGC：

放在轧机入口，测量来料厚度。

能对轧辊辊缝进行

预控调整，及时消除轧件厚差。

２５、说明P－AGC和预控AGC

系统辊缝调节，辊缝补偿原理（绘图说明）

P－AGC系统P－H图

２６、当量刚度意义，绘图说明几种当量刚度系数对厚度控制的方法和特点。

液压AGC的厚度控制系统中，常用改变辊缝调节系数Cp的方法控制和改变机座的“刚度”来实现不同刚度要求，这种可以变化的“刚度”称为机座当量刚度

1、Cp=1K→∞板形最差，精轧机前几架，等厚轧制。

2、Cp<

1K>

C硬特性，部分补偿。

3、Cp=0K=1自然刚度

4、Cp<

0K<

cδh4>

δh轧制力波动小，板形较好。

5、Cp→∞K→0厚差最大，板形最好，等压轧制精轧机组最后几架。

改变Cp的值即可得到不同当量刚度系数，实现不同的厚度控制：

○1Cp＝1，K=∞，称为“等厚轧制”或者“恒辊缝轧制”，δh=0纵向厚差最小，δPι波动最大，板形最坏；

○20<

Cp<

1，c<

K<

∞，硬特性控制，轧制力波动较小，辊缝调节只能部分补偿厚差；

○3Cp＝0，K＝c，自然刚度控制，辊缝不调节，厚差完全不能补偿;

○4Cp<

0，K<

c，软特性控制，辊缝调节与厚差方向相同，厚差增大，轧制力波动较小;

○5.Cp＝−∞，K＝0，称为“

等压轧制”，δP=0，厚差最大，板形最好，无限软特性

1、

２７、板形概念、板形控制传统方法有哪些？

新技术和新型轧机有哪些，各自特点？

概念：

板形是板带重要质量指标，即是板带质量好坏的重要指标，包括:

板带平直度、横截面凸度、边部减薄。

传统方法：

辊温控制法：

优点是设备简单、操作方便，投资少；

缺点是辊型调整速度慢，不能满足高速轧制要求，只能作为板形控制辅

助手段：

液压弯辊法：

能够迅速改变辊缝，具有较强板形控制能力，是

板形控制最有效的方法。

新技术新型板带轧机：

板形控制新技术基本原理有两个，是增加有载辊缝的刚度，二是加大轧辊原始辊缝（或有载缝）的调节范围。

新型板带轧机具有代表性的HC轧机——刚性辊缝PC、CVC、VC—柔性辊缝HC轧机特点主要有：

通过轧辊轴向移动，消除了板宽以外辊身间的有害

接触区，提高辊缝刚度；

由于工作辊一端悬壁，在弯辊力作用下，工作

辊边部变形明显增加；

由于可以通过弯辊力和轧辊轴向移动两种手段，

使轧机具有良好的板形控制能力；

能够采用较小工作辊直径，实现大压

下轧制；

工作辊和支撑辊都可采用圆柱形辊子，减少磨辊工序，节约能

耗。

CVC轧机特点：

通过一组S形曲线轧辊可代替多组原始辊型不同的轧辊，

减少了轧辊备品量；

可以进行无级辊缝调整来适应不同产品规格的变化，以获得良好的板带平直度和表面质量；

辊缝调整范围大，与弯辊装置配合

使用，大大增加调整范围。

PC轧机主要特点：

优点是有较大轧辊凸度控制能力，轧辊轴线交叉角可在0～1.5°

范围内调整，最大凸度可达1000μm；

能够有效控制板带边部减薄；

轧辊辊型简单，节省轧辊备品并便于轧辊管理。

缺点是结构复杂，

除了要有轧辊轴线交叉调整装置外，由于存在较大轴向力，需要设计较好的轴向力支撑装置，而且维修工作量大。

VC轧机特点：

VC轧机轧辊凸度控制能力比液压弯辊大，但远小于CVC和PC

轧机，由于轧辊辊型近似正弦曲线，凸度变化响应快，可在轧制时进行控制，凸度均匀，对轴寿命无影响，且易于收四辊轧机改造，但由于采用压力较高的液压系统，设计和制造有难度，密封维护较难。

２８、板带平直度测量方法，保持良好板型的条件

相对长度法、翘曲度法、残余应力法：

板形仪

保持良好板形的几何条件：

Ｃhe＝ＣＨe或Ｃhp＝ＣＨp即使轧前和轧后的相对板凸度相等。

２９、有载辊缝概念、影响有载辊缝因素

影响有载辊缝因素主要有：

○1轧辊原始辊型：

有凸、凹、圆柱形○2轧辊

热膨胀○3轧辊磨损：

影响轧辊磨损因素比较多，如轧辊和轧件材料、辊面硬度和粗糙度、轧制压力和轧制速度、支撑辊与工作辊之间滑动速度等○4

轧辊弹性弯曲：

使轧件产生凸度○5轧辊弹性压扁：

决定辊缝形状不是弹性压变量绝对值，而是压变量沿辊身长度方向的分布情况○6板带轧前凸

度等。

３０刚性辊缝和戏柔性辊缝概念

刚性辊缝：

提高Ks，增加板形控制能力的辊缝。

柔性辊缝：

恒定原始辊缝不能适应各种轧制情况，为使原始辊型（或者有载辊型）

能够适应轧制情况变化而变化，采用加大轧辊原始辊缝调节范围来控制板形，其辊缝称为柔性辊缝。

３２、剪切目的以及分类

在轧制过程中，钢锭、连铸坯经轧制，横断面变小长度变长，为满足后

续工序和产品规格要求进行切断,按剪切机刀片形状、配置以及剪切方式等特点，其可分为：

平行刀片剪切机、斜刀片剪切机、圆盘式剪切机和飞剪机。

33、平行刀片剪切机类型、特点、结构参数确定、剪切力计算

平行刀片剪切机类型：

上切式、下切式

上切式特点：

下刀固定，上刀上下运动，采用曲柄连杆机构驱动上刀，结构简单。

但是需要设置摆动台。

下切式特点：

上刀下降一定距离后停下，下刀进行剪切，不设摆动台，机构由多杆机构组成，比较复杂。

平行刀片剪切机主要参数：

○1结构参数：

刀片行程H、刀片尺寸、理论空行程次数等○2力能参数：

剪切力、剪切功、电机功率等。

其中刀片行程根据轧件最大断面高度、剪切终了刀片重叠量以及下刀片

与辊道表面的距离等参数，可用下式计算

H＝h+f+q１+q２+S刀片尺寸：

片长度、刀片横断面尺寸、断面高度、宽度，根据所剪切轧件最大断面尺寸来选取：

刀片长度l：

剪切方坯时，对于小型剪切机，考虑同时剪切几个小断面轧件

l＝（３~４）bmax；

对于大中型剪切机：

l＝（２~２.５）bmax；

剪切板坯：

l＝bmax+（１００~３００）刀片横断面高度和宽度：

按照以下经验公式定

h‘＝０.６５~１５hmaxb‘＝h’２５~３

３５、斜刀片剪切机结构参数、剪切机计算

结构参数包括：

刀片倾角α、刀片行程H、理论空行程次数（剪切次数）。

刀片倾角α与钢板厚度有一定关系剪切薄板：

α＝1°

30’~6°

；

剪切厚板：

α＝8°

~12°

刀片行程H：

行程增加量H′＝bmaxtanα

H＝H′+H′＝h+f+q１+q２+S+bmaxtanα

理论空行程次数主要由生产率确定，也与剪切机结构有关

３７、圆盘剪剪切机结构参数确定、剪切力计算以及工作原理

结构参数：

圆盘剪刀片尺寸、侧向间隙、剪切速度。

刀片尺寸：

刀片直径D、刀片厚度δ

刀片直径D：

取决于钢板厚度h

D＝h+Ｓ１−cosα１

其中S刀片重叠量，α１为最大咬入角，α１＝10~15°

，D＝（40～125）h，大值适用于剪切薄钢板，当结构允许情况下，尽量选用直径小刀片。

刀片厚度δ：

δ＝（0.06～0.1）D

侧向间隙Δ：

热剪：

Δ＝（12～16）％h

冷剪：

Δ＝（9～11）％h

剪切速度：

根据生产率、被切钢板的厚度和机械性能确定。

剪切速度太大，会影响剪切质量，太小又会影响生产率。

３８、轧钢机机架类型，特点，应用范围？

根据轧钢机形式和工作要求分为：

闭式机架、开式机架、焊接机架、组

合机架。

闭式机架：

具有很高强度和刚度。

主要用于轧制力较大的初轧机、板坯

轧机和板带轧机；

对于某些小型型钢和线材轧机，为获得较

好轧件质量，也采用闭式机架；

另外多辊轧机、钢管轧机、

矫直机等均采用闭式机架。

开式机架：

有机架立柱和上盖两部分组成，优点是换辊方便。

主要在横

列式型钢轧机或者线材轧机上，轧辊从机架上方吊出或者装

入。

３９、机架的主要结构参数有哪些?

如何确定？

机架主要结构参数：

窗口宽度B、高度H、立柱断面尺寸

四辊轧机机架窗口宽度

B一般为支撑辊直径的1.15~1.30倍。

为换辊方便，换辊侧的机架窗口应比传动侧窗口宽5~10mm，

B＝BＺ+2SB为机架窗口宽度，BＺ为支撑辊轴承座宽度，s为窗口滑板厚度，一般取s＝20~40mm

机架窗口高度H主要根据轧辊最大开口度、压下螺丝最小伸出端及换辊要求确定。

H＝H１+H２+H３+S１+S２

H1——两个（或者四个）轧辊接触时上下轴承座之间最大距离H2——安全臼（或者球面垫）或测压元件的高度H3——下轴承座垫板厚度S1——轧机换辊时最大开口度S2——机架窗口高度余量，一般S2=150~250

机架立柱断面尺寸：

立柱应具有足够强度和刚度根据强度条件确定机架立柱断面尺寸。

由于作用在辊颈与立柱中的力相同，而辊颈强度近似与其直径平方成正

比，故机架立柱断面积与辊颈直径平方有关

４０、两种机架结构特点？

共同特点？

闭式机架结构特点：

1.机架窗口高度H与宽度B的比值达3.75，比一般轧机大2机架立柱断面采用近似方形，为节省金属，立柱宽度900，厚度720，断面积6440cm^2。

3.立柱内表面装有45＃滑板，防止磨损4.换辊侧，机架窗口比传动侧大20。

5.机架采用ZG35，焊接性能好，每片机架重130t，机架高9250，总宽度3510。

6.机架窗口底部圆角半径R。

7.压下螺母镗孔圆角R。

8.现代化轧机，机架窗口内侧有附加凸台，安装上支撑辊、工作辊液压缸

开式机架结构特点：

○1由两个U型架和一个上盖组成，用1：

50斜楔连接○2上盖与U型架立柱用销轴轴向定位○3上盖与U型架都装有安装压下、压上装置的齿轮壳体○4由于中辊轴承座采用H形瓦架，上盖下部开有燕尾槽，便于安装H形瓦架○5U形架立柱上装有支撑中辊轴承座的凸台○6与下

辊轴承座接触机架侧装有滑板○7机架采用ZG35○8U形架下部通过中间梁10用螺栓连接，U形架上部通过横梁和拉紧螺栓连接○9整个机架用8个M72螺栓固定在地脚板上

42、辊轧机分配推导