本科毕业设计2150粗轧机主传动设计.docx

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本科毕业设计2150粗轧机主传动设计

2150粗轧机主传动设计

摘要

此次毕业设计的设计对象是2150粗轧机主传动系统。

轧机是将钢锭及连续铸坯轧制成材的生产环节。

用轧制的方法生产钢材，具有生产率高、品种多、生产过程连续性强、易于实现自动化等优点。

因此轧机得到广泛的应用,约有90﹪的钢都是经过轧制成材的。

轧机设备的好坏对轧钢厂的效益有很大的影响，而且轧钢产业在整个国民经济中占据着异常重要的地位。

这些同时说明了本次设计的必要性和重要性，并且设计本身也是对我们的所学起到检验作用。

设计内容包括传动方案的选择，轧制力计算及主电机容量的选择，验算轧辊稳定性，工作辊和支撑辊的设计及强度校核，轧辊轴承的选择，万向连接轴的选择计算，润滑方法的选择，环保性及经济分析。

设计结论得出此次设计的轧机主传动系统有较好的调速性能、较宽的调速范围、响应速度快、轧制质量高、传动平稳、润滑条件好、噪音低、使用寿命长等优点，各零部件也满足条件，完全达到了设计要求。

关键词：

主传动；粗轧机；可逆轧制；工作辊；支承辊

2150RoughingMillMainDriveDesign

Abstract

Thegraduationprojectisa2150designobjectsroughingmillmaindrivesystem.Millisrollingingotandcontinuousslablumberproductionprocesses.Producedbyrollingsteel,highproductivity,variety,continuityoftheproductionprocess,easytorealizetheadvantagesofautomation.Sothemilliswidelyused,about90%ofthesteelisrolledthroughveteran.Thequalityofmillequipmenthasagreatimpactontheeffectivenessoftherollingmillandrollingmillindustryoccupiesanextremelyimportantpositioninthenationaleconomy.Thesealsodescribesthenecessityandimportanceofthisdesign,andthedesignitselfisalsolearnedtoplayourroleintesting.Designincludesselection,rollingforcecalculationandthemainmotorcapacitytransmissionschemeselection,checkingrollstability,designworkrollandbackuprollandstrengthcheck,rollerbearingselection,choosetheconnectionshaftuniversalcalculation,lubricationselectionmethods,environmentalprotectionandeconomicanalysis.DesignThedesignoftheconclusionsmillmaindrivesystemhasbetterspeedperformance,widespeedrange,fastresponse,high-rollingquality,smoothtransmission,goodlubricationconditions,lownoise,andlonglifeadvantages,butalsotomeettheconditionsoftheparts,fullymeetthedesignrequirements.

Keyword:

Themaindrive;Roughingmill;Reversiblerolling;Workroll;Supportingrollers

1绪论

1.1选题背景及目的

轧钢生产在国家建设发展中所起的作用是十分显著的。

用轧制方法得到的钢材，具有生产过程连续性强、生产效率高、品种多、质量好、易于机械化、自动化等优点，因此得到广泛的应用。

机器制造、国防、铁路车辆、矿山等部门需要的某些零件毛坯或零件，也开始用轧制方法生产。

例如滚动轴承用的滚珠、滚子、内座圈；球磨机用的钢球；机械传动中的齿轮、丝杠；铁路车辆用的车轮和轮毂等。

这不仅可以提高这些产品的产量和质量，而且实现了无切削或少切削加工，节约金属消耗。

随着国民经济的飞速发展，为了满足建筑、造船、汽车、矿山、国防等方面的需求，使得轧钢需求量不断增长，从而促进了热轧带钢机的发展。

用轧制方法生产钢材，具有生产效率高、品种多、生产过程连续性强等优点，它比锻造、挤压、拉拔等工艺得到更广泛的应用。

板带钢材应用范围最广，工业先进国家钢板产量占钢的50%～66%。

热轧带钢机具有轧制速度高、产量高、自动化程度高等优点，轧制速度50年代为10～12m/s，70年代已经达到18～30m/s。

生产规格也由生产厚度为2～8mm、宽度小于2000mm的成卷带钢，扩大到生产厚度1.2～20mm、宽度2500mm的带钢。

带钢重量的加大和作业率的提高，使现有的带钢热轧机年产量达350～600万吨，最大卷曲也由15吨增加到70吨。

轧机是现代钢厂中最常见的一种冶金设备。

因此,轧机设备的好坏对轧钢厂的效益有很大的影响。

我的毕业设计课题是通过所学的理论知识结合毕业实习用一学期的时间来设计一台2150粗轧机轧机的主传动系统。

之所以在大学生活即将结束的时候学校为我们安排此次毕业设计,就是为了检验我们的所学是否能够真正的应用到实际当中,使我们更好的认识到作为一名合格的设计人员应该具备哪些基本素质，为以后真正的走向工作岗位积累经验、做好铺垫。

1.2轧钢机械国内外发展概况

我国的轧钢机械经历了一个自主开发、引进、学习借鉴、国产化的往复循环过程。

随着我国经济的发展，要求对钢材不断提高产量和质量、提高劳动生产率、降低原材料和能源消耗及产品成本，以及高附加值钢铁的推广，轧钢机械发展趋向大型化、连续化、高速化和自动化的方向发展。

据说在14世纪欧洲就有轧机，但记载是在1480年意大利人达芬奇设计出轧机草图，1553年法国人轧制出金和银板材，用以制造钱币，此后在西班牙、比利时等相继出现轧机。

19世纪中叶第一台可逆式轧机在英国投产，并轧制出船用钢板。

1848年英国发明万能轧机，1853年美国开始使用三辊式型材轧机，1859年建造了第一台连轧机。

现在的带钢连轧机除了采用自动控制外，还实现了电子计算机控制，从而大大提高了自动化水平，改善了产品质量，带钢厚度公差不超过

0.5mm，宽度公差不超过0.5～1.0mm，并具有良好的板形。

21世纪轧钢技术进步将集中于生产工艺流程的连续化、紧凑化,过程控制将实现轧材性能的高品质化、品种规格多样化及控制和管理的计算机化和信息化。

轧制技术作为冶金工程技术中的重要组成部分,近年来随着中国和国际钢铁工业技术的进步,为了适应资源、能源和环境可持续发展的要求,以及汽车、家电、建筑等行业对产品质量、性能和精度需求的不断提高,在相关理论和工艺技术方面不断取得新的进展。

连铸坯热送热装轧制技术在热轧带钢生产中已经普遍采用,日本、韩国的热轧带钢轧机铸坯热装比达到60%以上,最多可达80%,热装温度达600度以上。

目前我国平均热装率为40%,先进生产线能够达到75%以上,平均热装温度为500度~600度,最高可到900度。

直接热装和直接轧制是当代热轧带钢轧制技术的发展方向,可以进一步提高节能效果,缩短生产周期,使连铸机和热轧机更紧密地联系在一起。

国外新建的热轧带钢轧机一般优先考虑热装炉和直接热装炉工艺的实现,预留直接轧制工艺余地。

为了提高能源的利用效率,减少二氧化碳的排放,保护环境,日本的板坯热装炉技术普遍采用蓄热加热技术。

我国一些板坯加热炉也开始采用蓄热式加热炉。

无头轧制和半无头轧制技术是近年来发展的新技术。

无头轧制主要应用在热轧带钢和棒线材生产中,半无头轧制主要用于薄板坯连铸连轧生产线。

无头轧制技术可使板带全长的质量均匀稳定,它由轧机追尾控制技术、头尾焊接技术、高精度成品轧制技术和高速通板卷取技术等组成。

目前,中国的薄板坯连铸连轧生产线在数量、产能及轧机装备水平方面都居世界前列开发薄规格板材并实现部分以热代冷是薄板坯连铸连轧生产线的主要目标之一。

在薄规格轧制（小于等于2mm）、半无头轧制、冷轧原料用钢、细晶和微合金化高强钢产品开发、以及针对薄板坯连铸连轧工艺特征的轧制及冷却过程、以及产品的组织性能控制等都取得了长足的进步。

热带粗轧机组普遍采用了调宽与控宽技术,例如西马克-德马格公司新开发的无镰刀弯轧制CFR技术,通过粗轧机前的强力侧导机构、增强的粗轧能力和液压压下以及自动化控制系统有效防止了中间坯强力轧制后镰刀弯的产生。

全液压的立辊调宽控宽技术,包括自动调宽的液压AWC和短行程SSC控制技术,显著提高了中间坯和板坯头尾的宽度控制精度,减少了头尾切损。

机架本身,也由过去的立式除鳞机,发展为附着式立辊。

板坯定宽压力机调宽是极为有效的调宽手段,已经有SMS,HI公司开发出来,我国已经有一些轧机采用了定宽压力机,一道次最大的侧压量可以达到350mm。

为了解决热轧板的板厚、板形和板凸度控制问题,板形控制技术如HAGC、CVC、PC、WRS等得到了很大的发展。

西马克-德马格公司新建的热连轧机组均采用了液压压下厚度控制（HAGC）和连续可变凸度CVC技术,日本三菱、日立热连轧机组除了采用HAGC厚度控制技术外,还采用PC轧机（交叉角0度~15度）技术。

在精轧机组的前部机架,采用CVC或PC轧机,控制坯料的板凸度,为后部机架的板形和板凸度控制提供需要的断面形状,在精轧机组的后部机架,则主要采用WRS轧机,通过轧辊的轴向往返移动,分散热凸度和磨损,实现自由程序轧制。

为了提高活套系统的控制水平,提高系统的响应性和控制精度,近年开始采用液压活套技术。

为了抑制热轧带钢精轧机组的轧机振动,日本三菱在PC轧机开发的基础上,提出了高压轧制振动抑制技术,应用于热连轧生产线,取得了良好的效果。

国外轧钢机械发展的主要方向：

1）节能降耗，缩短工艺流程，提高生产效率

2）生产高度连续化与过程综合化

3）控制轧制和控制冷却

4）发展高质量及高附加值产品

5）生产过程自动化

综合国内外轧机的发展来看，轧钢机械向着大型、连续、高速和计算机控制方向发展。

1.3设计的主要内容和方法

此次毕业设计的题目是2150粗轧机主传动系统。

此次设计内容是根据参观鞍钢股份有限公司中热轧粗轧机所选的课题，我设计的主要内容为2150粗轧机主传动系统。

设计开始，我们先到了鞍山钢铁集团公司的热轧厂，在那里参观了1780和1700ASP两条国内先进的生产线，对整个轧钢设备有个初步了