论文部分内容阅读
【摘要】短应力线轧机广泛的使用在棒、线材生产线上，在使用过程中主要注意的问题：1万向接轴的选型；2轧辊装配端部的结构形式；3轧机锁紧缸的型式；4轧机压下形式；5导卫型式。本文对这几个问题进行分析并且提出正确选型方法，降低生产成本，提高产品质量，确保轧钢生产线的高效稳定。
【关键词】选型；结构形式；压下形式
Abstract： Short-stress path mill was widely applied in the production line of wire rod and bar. However， there are some problems needs to concern in the process of using. 1 type selection of universal spindle， 2 the structure form of roll assembly on the end， 3 the structure form of lock cylinder on the rolling mill， 4 screw-down form of the rolling mill， 5 guide form of the rolling mill. In this paper， analysis on the above problems were carried， and new improvement methods were introduced， which can make cost down， improve the quality，and ensure stability in production。
Key words：Type selection；Structural form；Screw-down form
短应力线轧机广泛应用于国内棒、线及小型型钢轧制生产线上，因其重量轻，投资少，刚度高而受到轧钢厂的青睐。顾名思义，短应力线轧机因其在轧制受力时机体应力圈比传统牌坊轧机短，轧制时刚度高，变形小。短应力线轧机于上世纪40年代中期起源于摩伽沙玛公司，国内目前使用最多的两种形式分别是DANIELI机型与POMINI机型，在设计过程中主要注意的问题：1万向接轴的选型；2轧辊装配端部的结构形式；3轧机锁紧缸的型式；4轧机压下形式；5导卫型式。
1、万向接轴的选型
万向接轴有很多形式，在冶金行业轧机机列中大多选用鼓型齿式万向接轴和十字轴万向接轴两种。鼓型齿式万向接轴重量轻，对中性较好，十字头万向接轴重量偏重，传递扭矩大，适合较大轧机机列的使用。在轧机机列设计时在长度方向上应长短适宜，过长则重量增加对接轴轴承磨损较大，过短则造成万向轴中心线偏角大，缩短万向轴的使用寿命。设计时必须提出动平衡要求，级别为6.3级，否则现场使用时接轴托架会出现周期摆动现象，导致托架销轴疲劳断裂。接轴托架主要功能为换辊时托住万向接轴，基本为自对中形式，在轧制过程中不起作用。摩根牌坊轧机的接轴托架只是起到换辊时托举功能，在轧制时与万向接轴完全脱开。万向接轴在换辊时必须考虑与轧辊配合部分的自重耷头问题，必须在接轴托架设计防旋转的结构，一般在两侧伸出轴设计键连接。
2、轧辊装配端部的结构形式
在万向接轴选型后在轧辊装配的端部结构问题，由于鼓型齿式万向接轴和十字轴万向接轴结构的不同，要求在装配中有所区别，轧辊上下辊缝由于要对齐，上辊一般轴向有3～5mm调整余量，鼓性齿式万向接轴端部有伸缩量，要求顶紧配合，而十字轴式万向接轴（轴端没有伸缩余量）则要求与端部留有10mm左右的间隙。两者要求轧辊装配的端部有所区别，鼓型齿式万向接轴端部顶紧时所有零部件之间端面没有间隙，最终受力零部件为轴承内圈，不得有轴向窜动，各零部件与轧辊轴颈之间为过渡配合。而十字轴式万向接轴端部仅与轧辊辊扁头外表面配合，端部要求有间隙，轧辊轴承内圈顶紧靠动迷宫与轧辊轴颈热装紧配合，确保轴承内圈无轴向窜动。如图1。
3、轧机锁紧缸结构形式
轧机锁紧缸在轧机大底座上，每个轧机机列配4个锁紧缸，作用是固定轧机本体，在轧制过程中不产生晃动。另外在立轧机列时起到辅助提升油缸提升的作用，确保轧机不下落。轧机锁紧缸分两种型式，一种为液压油缸，另一种为碟簧锁紧液压打开油缸。液压油缸优点是行程较长，缸头缩回后有利于轧机本体的吊装，缺点是锁紧力度不够，在立轧机列中轧机本体容易向下位移，实际生产过程中现场用千斤顶在下端顶紧。碟簧锁紧液压打开油缸能够解决锁紧力不够的问题，但是它的行程较短，换轧机时不利于吊装，必须在轧机移动底座开缺口，把油缸的头部让开，另外该型式的油缸尾部较长，各机列间距要求较大。如图2。
4、轧机压下形式
轧辊压下装置的作用是驱动拉杆旋转，带动轧辊辊箱上下同步对中移动，达到调整上下两个轧辊之间辊缝间隙的作用。压下装置采用液压马达驱动，带动蜗轮蜗杆副-齿轮传动-同步带动四个拉杆转动。主要有两种机型压下结构DANIELI轧机压下装置和POMINI轧机压下装置，区别在于传动的方向不同（如图3），DANIELI轧机压下装置是同侧拉杆旋转方向相同（对角线拉杆旋转方向相反），POMINI轧机压下装置是同侧拉杆旋转方向相反（对角线拉杆旋转方向相同）。在装配时应注意拉杆位置不能装错，否则会出现“扭麻花”现象。
5、导卫型式
导卫布置在轧机的出入两端，作用是辅助轧件顺利的咬入轧辊。防止出现堆钢现象，主要分随机导卫和落地旋转导卫。随机导卫的结构紧凑，另外起到加固轧机本体刚度的作用，缺点是换辊不方便，换辊前必须拆下导卫梁。落地旋转导卫外形较大，要求轧机机列之间的间距较大，不利于轧件防止扭转。
结束语
短应力线轧机机列在设计过程中有很多需要注意的地方，本文只列举了其中的一部分。国内有许多轧机改造项目，例如牌坊轧机和短应力线轧机的替换，或者是DANIELI轧机和POMINI轧机机型的替换；一般主电机和轧机机列的大底座不变，对其它部件进行更换，已经有很多成功的案例。在设计过程中可以参考以上的内容做设计，另外注意各部件之间的干涉问题。国内外的轧机图纸在结构与精度要求上基本相同，关键在于轧机制造过程中应做好检验工作，确保轧机的质量，减少生产时出现的轴向窜辊及跳动等问题。
参考文献
[1]成大先主编.《机械设计手册》5版北京：化学工业出版社，2008年4月.
作者简介
戴克玉（1971-），女，安徽马鞍山人，高级工程师，研究方向：冶金设备機械设计.
【关键词】选型；结构形式；压下形式
Abstract： Short-stress path mill was widely applied in the production line of wire rod and bar. However， there are some problems needs to concern in the process of using. 1 type selection of universal spindle， 2 the structure form of roll assembly on the end， 3 the structure form of lock cylinder on the rolling mill， 4 screw-down form of the rolling mill， 5 guide form of the rolling mill. In this paper， analysis on the above problems were carried， and new improvement methods were introduced， which can make cost down， improve the quality，and ensure stability in production。
Key words：Type selection；Structural form；Screw-down form
短应力线轧机广泛应用于国内棒、线及小型型钢轧制生产线上，因其重量轻，投资少，刚度高而受到轧钢厂的青睐。顾名思义，短应力线轧机因其在轧制受力时机体应力圈比传统牌坊轧机短，轧制时刚度高，变形小。短应力线轧机于上世纪40年代中期起源于摩伽沙玛公司，国内目前使用最多的两种形式分别是DANIELI机型与POMINI机型，在设计过程中主要注意的问题：1万向接轴的选型；2轧辊装配端部的结构形式；3轧机锁紧缸的型式；4轧机压下形式；5导卫型式。
1、万向接轴的选型
万向接轴有很多形式，在冶金行业轧机机列中大多选用鼓型齿式万向接轴和十字轴万向接轴两种。鼓型齿式万向接轴重量轻，对中性较好，十字头万向接轴重量偏重，传递扭矩大，适合较大轧机机列的使用。在轧机机列设计时在长度方向上应长短适宜，过长则重量增加对接轴轴承磨损较大，过短则造成万向轴中心线偏角大，缩短万向轴的使用寿命。设计时必须提出动平衡要求，级别为6.3级，否则现场使用时接轴托架会出现周期摆动现象，导致托架销轴疲劳断裂。接轴托架主要功能为换辊时托住万向接轴，基本为自对中形式，在轧制过程中不起作用。摩根牌坊轧机的接轴托架只是起到换辊时托举功能，在轧制时与万向接轴完全脱开。万向接轴在换辊时必须考虑与轧辊配合部分的自重耷头问题，必须在接轴托架设计防旋转的结构，一般在两侧伸出轴设计键连接。
2、轧辊装配端部的结构形式
在万向接轴选型后在轧辊装配的端部结构问题，由于鼓型齿式万向接轴和十字轴万向接轴结构的不同，要求在装配中有所区别，轧辊上下辊缝由于要对齐，上辊一般轴向有3～5mm调整余量，鼓性齿式万向接轴端部有伸缩量，要求顶紧配合，而十字轴式万向接轴（轴端没有伸缩余量）则要求与端部留有10mm左右的间隙。两者要求轧辊装配的端部有所区别，鼓型齿式万向接轴端部顶紧时所有零部件之间端面没有间隙，最终受力零部件为轴承内圈，不得有轴向窜动，各零部件与轧辊轴颈之间为过渡配合。而十字轴式万向接轴端部仅与轧辊辊扁头外表面配合，端部要求有间隙，轧辊轴承内圈顶紧靠动迷宫与轧辊轴颈热装紧配合，确保轴承内圈无轴向窜动。如图1。
3、轧机锁紧缸结构形式
轧机锁紧缸在轧机大底座上，每个轧机机列配4个锁紧缸，作用是固定轧机本体，在轧制过程中不产生晃动。另外在立轧机列时起到辅助提升油缸提升的作用，确保轧机不下落。轧机锁紧缸分两种型式，一种为液压油缸，另一种为碟簧锁紧液压打开油缸。液压油缸优点是行程较长，缸头缩回后有利于轧机本体的吊装，缺点是锁紧力度不够，在立轧机列中轧机本体容易向下位移，实际生产过程中现场用千斤顶在下端顶紧。碟簧锁紧液压打开油缸能够解决锁紧力不够的问题，但是它的行程较短，换轧机时不利于吊装，必须在轧机移动底座开缺口，把油缸的头部让开，另外该型式的油缸尾部较长，各机列间距要求较大。如图2。
4、轧机压下形式
轧辊压下装置的作用是驱动拉杆旋转，带动轧辊辊箱上下同步对中移动，达到调整上下两个轧辊之间辊缝间隙的作用。压下装置采用液压马达驱动，带动蜗轮蜗杆副-齿轮传动-同步带动四个拉杆转动。主要有两种机型压下结构DANIELI轧机压下装置和POMINI轧机压下装置，区别在于传动的方向不同（如图3），DANIELI轧机压下装置是同侧拉杆旋转方向相同（对角线拉杆旋转方向相反），POMINI轧机压下装置是同侧拉杆旋转方向相反（对角线拉杆旋转方向相同）。在装配时应注意拉杆位置不能装错，否则会出现“扭麻花”现象。
5、导卫型式
导卫布置在轧机的出入两端，作用是辅助轧件顺利的咬入轧辊。防止出现堆钢现象，主要分随机导卫和落地旋转导卫。随机导卫的结构紧凑，另外起到加固轧机本体刚度的作用，缺点是换辊不方便，换辊前必须拆下导卫梁。落地旋转导卫外形较大，要求轧机机列之间的间距较大，不利于轧件防止扭转。
结束语
短应力线轧机机列在设计过程中有很多需要注意的地方，本文只列举了其中的一部分。国内有许多轧机改造项目，例如牌坊轧机和短应力线轧机的替换，或者是DANIELI轧机和POMINI轧机机型的替换；一般主电机和轧机机列的大底座不变，对其它部件进行更换，已经有很多成功的案例。在设计过程中可以参考以上的内容做设计，另外注意各部件之间的干涉问题。国内外的轧机图纸在结构与精度要求上基本相同，关键在于轧机制造过程中应做好检验工作，确保轧机的质量，减少生产时出现的轴向窜辊及跳动等问题。
参考文献
[1]成大先主编.《机械设计手册》5版北京：化学工业出版社，2008年4月.
作者简介
戴克玉（1971-），女，安徽马鞍山人，高级工程师，研究方向：冶金设备機械设计.