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轧机轧辊与轧辊轴承的设计

轧辊与轧辊轴承座是整个工作机座的核心部分

轧辊是轧钢机中直接轧制轧件的主要部分。在轧制的过程中,轧辊直接与轧件接触,强迫轧件发生塑性变化,与此同时,轧辊承受着巨大的轧制压力作用,并由于轧辊本身的旋转使其应力随时间作周期的变化。在热轧条件下,轧辊即接触高温的轧件而受剧热,同时又被水冷却而受急冷,冷热交加。

1、轧辊的类型

选择型钢轧机的轧辊

型钢轧机的轧辊的辊身上有轧槽,根据型钢轧制工艺要求安排孔型,孔型见孔型设计,轧辊应有足够的强度、刚度和良好的耐磨性能。轧辊工作表面的硬度是轧辊的主要的质量指标之一。

2、轧辊的结构、轧辊由辊身、辊径和辊头三部分组成。辊径安装在轴承中,并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。辊头和连接轴相连传递轧制扭矩。

辊身:辊身是轧辊直接与轧件接触的部分。

辊径:辊径是轧辊的支撑部分,轧辊是依靠辊身的两则轴径支撑在轴承上。

辊身与辊径交界处是应力集中的部位,是轧辊强度的薄弱环节。在辊径与辊身必须有适当的过度圆角。

轴头:轧辊两端的轴头为轧辊与接轴相连接的部分。轴头采用梅花轴头的形式。

轴头的形式:梅花轴头、万向轴头、带键槽的和圆柱轴头。

3、轧辊的参数

轧辊的基本尺寸参数有:轧辊的公称直径D,辊身的长度L,辊径直径 d和辊径长度I以及辊头尺寸等。其中辊身长度和辊身直径是表征辊身尺寸的基本参数。

辊身直径:辊身直径为轧钢机的一个重要参数

D为辊身直径即为公称直径。D=300mm为已知

辊身的长度L: L=(2.2-2.7)D取L=2.5D=750mm

辊径d:轴径尺寸是指轴径直径d和辊身的长度L,它与所用轴承形式及工作载荷有关,

d/D=0.55   d=165mm  取d=170mm

I/d=0.92-1.2       I=0.96d=163.2mm 取I=164mm

轴承出的辊径向辊身过度处,为了减少应力集中,需要做成圆角。圆角的r=(0.05-0.12)D   r=0.065X300=19.5  取R=20 mm

4、轧辊的材料

轧钢机轧辊的质量的要求是很高的,因为它决定轧钢机工作的好处、生产率高低和产量质量的优劣。轧辊的工作条件是很繁重的,轧钢时要不断被金属磨损,承受很大的动态压力,与金属之间有很大的滑动速度,有时还要经受变化幅度很大的高温影响。

基于上述的原因,轧辊采用高强度的铸钢轧辊和锻钢轧辊以及高强度的铸铁轧辊。

制造轧辊用的材料需要这样的性能,即轧辊能长时间的适用而不断裂,其表面磨损也很小,即是高强度又耐磨的,轧辊的磨损程度取决于他的硬度大小。

初轧机和中轧机的六个轧辊均采用球磨铸铁轧辊,型号为QT900-2,

小型及线材轧机即小型的圆钢,螺纹钢及线材轧辊材料为高络铸铁。

 

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