扭轉(zhuǎn)輥的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

1、l8榴鏹科技扭轉(zhuǎn)輥的設(shè)計(jì)與應(yīng)用羅慶革【小軋廠)摘要在粗軋機(jī)組全水平布置的線棒材連軋生產(chǎn)線中，軋件從橢圓孔進(jìn)入圓形孔需要扭轉(zhuǎn)，采用扭轉(zhuǎn)輥取代扭轉(zhuǎn)導(dǎo)衛(wèi)，提高抗沖擊性，減少堆鋼事故。本文著重介紹了扭轉(zhuǎn)輥的設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用效果。關(guān)鍵詞軋鋼扭轉(zhuǎn)輥設(shè)計(jì)l前言棒村連軋生產(chǎn)線自2000年投產(chǎn)后，由于沿用原650廠：段推鋼式加熱爐因爐筋管造成的鋼坯黑印深，加熱嚴(yán)重不均勻?qū)?dǎo)衛(wèi)的沖擊力大。另外，鋼坯長(zhǎng)度只有32米，軋件頭部對(duì)導(dǎo)衛(wèi)頻繁沖擊，所以粗軋扭轉(zhuǎn)導(dǎo)衛(wèi)經(jīng)常

2、發(fā)生沖翻導(dǎo)衛(wèi)、輥輪崩裂、滾軸變形等現(xiàn)象為解決這一問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)丁扭轉(zhuǎn)輥并在2，4軋機(jī)上應(yīng)用取得良好效果。l扭轉(zhuǎn)輥孔型沒(méi)計(jì)ll扭轉(zhuǎn)角度的計(jì)算假設(shè)扭轉(zhuǎn)輥對(duì)軋件的扭轉(zhuǎn)角度為，則的大小取決于本架軋機(jī)軋輥軸線到扭轉(zhuǎn)輥軸線的距離s，兩機(jī)架間的距離L以及后一機(jī)架的進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)預(yù)導(dǎo)板直線段開(kāi)始點(diǎn)到后一機(jī)架軋輥軸線的距離。當(dāng)軋件進(jìn)人下一機(jī)架要求扭轉(zhuǎn)9o度時(shí)，則：=90。XS／L考慮軋件扭轉(zhuǎn)后對(duì)下一架進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)的沖擊影響，應(yīng)設(shè)t_軋件扭轉(zhuǎn)到后一機(jī)架的進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)

3、預(yù)導(dǎo)板直線段開(kāi)始l時(shí)扭轉(zhuǎn)9O度，此時(shí)(見(jiàn)圖1)：=90。S／【L一)。。。。【l】圖I軋制主要參數(shù)12切點(diǎn)位置的確定扭轉(zhuǎn)輥通過(guò)上下兩個(gè)對(duì)稱的切向力，構(gòu)成力偶，作用于軋件，從而使軋件扭轉(zhuǎn)。叨點(diǎn)(軋件與扭轉(zhuǎn)輥孔型的接觸點(diǎn))位置的定位，關(guān)系到扭轉(zhuǎn)輥的磨損、孔型深度和調(diào)整范圍切點(diǎn)越靠近軋件中心，所需扭轉(zhuǎn)力越大，磨損越嚴(yán)。若切點(diǎn)過(guò)于遠(yuǎn)離軋件中心，孔型深度和桶整范圍受到影響。較合理的設(shè)計(jì)是采用料形寬度l／4～l／3作為切點(diǎn)到軋件中心的距離x3孔型側(cè)

4、壁斜角的計(jì)算孔型側(cè)壁斜角8是保證扭轉(zhuǎn)角度的最關(guān)鍵參數(shù)已知切點(diǎn)位置距離X、扭轉(zhuǎn)角0、料形圓弧半徑R、料形高度H，由幾何關(guān)系可以計(jì)算扭轉(zhuǎn)輥孔型側(cè)壁斜角B。3=90。一arc0s(x(R—HI2)sinJ／R。。(2)4孔型深度h和輥縫值S的確定主要是考慮孔型磨損后扭轉(zhuǎn)輥有足夠的調(diào)整量同時(shí)避免孔型過(guò)深影響重車次數(shù)，還應(yīng)考慮是否滿足切點(diǎn)位置的選取一般可取S=l0～40mm，h：H—S(0～10)mm5其它參數(shù)孔型槽底寬度B能保證料形扭轉(zhuǎn)后，軋件

5、端部距離孔型側(cè)面10～20mm，另外切點(diǎn)處過(guò)渡圓角R：30mm，其余R=15mm。維普資訊2001年第4期l9】6扭轉(zhuǎn)輥材質(zhì)的選擇由于扭轉(zhuǎn)輥孔型與軋輥孔型配對(duì)使用，加上軋件與扭轉(zhuǎn)輥孔型是點(diǎn)接觸，因此扭轉(zhuǎn)輥材質(zhì)應(yīng)比軋輥材質(zhì)有更高的耐磨性。軋輥材質(zhì)采用球攫鑄鐵，扭轉(zhuǎn)輥材質(zhì)應(yīng)選用高鉻鑄鐵?！?設(shè)計(jì)實(shí)例以2扭轉(zhuǎn)輥為例，已知H=87ram，b=197n1m，R=183mmI=3250mn1，Sl=600mn1，=250mm，代^(1)式，得o=1

6、8。X=(1／4～1／3】b=49～65mm取58ram代八(2)式，得@=35。取S=40ramh=50ram，B=70ram，切點(diǎn)處R=30mm，其余R=l5mm。設(shè)計(jì)結(jié)果如圖2所示。圖22號(hào)扭轉(zhuǎn)輥計(jì)算結(jié)果2扭轉(zhuǎn)輥的主要固定裝置扭轉(zhuǎn)輥采用整體輥式固定結(jié)構(gòu)其優(yōu)點(diǎn)是固定牢靠抗沖擊性好整體預(yù)裝好后，上線固定時(shí)問(wèn)短。扭轉(zhuǎn)輥通過(guò)軸承配合安裝在扭轉(zhuǎn)輥軸上，用一個(gè)滑架固定扭轉(zhuǎn)輥軸。通過(guò)壓下裝置和平衡裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)上扭轉(zhuǎn)輥的位置調(diào)整，即輥縫調(diào)整。同

7、時(shí)用升降調(diào)整螺桿調(diào)整扭轉(zhuǎn)輥的整體升降，以確保扭轉(zhuǎn)輥孔型中心線和軋輥孔型中心線處于同一水平線上。整個(gè)機(jī)架通過(guò)四根螺桿與焊接在機(jī)架牌坊上滑道固定。3應(yīng)‘用效果2001年3月份，按上述設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的2，4扭轉(zhuǎn)輥在棒材連軋生產(chǎn)線試用。扭轉(zhuǎn)輥上線使用至今，其使用效果如下表所示。2000年全2001拄3～8項(xiàng)目年月平均數(shù)月月平均數(shù)故障次數(shù)，次12l處理時(shí)間，分鐘4l240軋廢支數(shù)，支15l由表可見(jiàn)，扭轉(zhuǎn)輥上線使用后，大大降低工藝故障時(shí)間，減少了中問(wèn)

8、軋廢和備件成本，年預(yù)計(jì)可刨效益lO萬(wàn)元以上，使用效果非常好。4存在問(wèn)題及解決辦法(1)扭轉(zhuǎn)輥使用一段時(shí)間后，有時(shí)因磨損不勻造成孔型存在尖角，對(duì)軋件表面形成壓痕，嚴(yán)重的壓痕會(huì)造成成品折疊，從而產(chǎn)生廢品。我們采取的措施是：一方面要保證充足的冷卻水，另一方面要加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程的觀察，一旦發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重磨損不均，要及時(shí)換孔。c2)一套2、4軋輥上線后，一個(gè)周期為軋制量6萬(wàn)噸，意味著將近2個(gè)月才更換一次軋輥，扭轉(zhuǎn)輥上沒(méi)有設(shè)計(jì)加油孔，這樣扭轉(zhuǎn)輥難以維持近2個(gè)