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棒线轧机的设计(全套图纸)
来源:未知 发布时间:2019-07-24 05:16
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  棒线轧机的设计(全套图纸)截至2018年末,公司拥有其77.0%股权,该公司注册资本人民币70.8亿元,主要经营范围为黑色金属冶炼及压延加工、销售等。截至2018年末,该公司总资产为272.2亿元,净资产为142.1亿元,本年度实现净利润26.3亿元。

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  高宏适;棒线材制造零部件用高级解析系统[N];世界金属导报;2013年

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  廖舒纶;GCr15轴承钢棒线材热连轧过程微观组织演化的数值模拟[D];大连理工大学;2008年

  毕业设计说明书论文(全套CAD图纸) 棒线 轧机设计 线材的用途很广,在国民经济各个部门中,线材占有重要地位。近年来,对线材性能及表面质量的要求越来越高。尤其是对线材的化学成分、机械性能、晶粒组织及晶粒 粒度都要做检验,符合标准方可出厂。所以,对线材的苛刻要求决定了新轧机及相关新 技术的飞速发展。线材轧机属于小型轧钢机械范畴。线材轧机与其它轧钢机一样,其主 机列也包括执行机构、传动装置、和原动机三个基本组成部分。本次设计在收集整理了 国内外先进的线材轧制设备和技术的基础上,对设计方案进行了优化选择。首先,根据 压下规程和轧制速度计算轧制力和轧制力矩,对电机进行选择、校核。然后对于主要零 部件进行了受力和强度分析、校核;对于主传动装置中的减速器、联轴器、万向接轴进 行了设计,同时对润滑方式进行了选择。最后,对该轧机的经济效益进行分析评价。 关键词:线材轧机;轧制力;轧制力矩;强度;主传动 毕业设计说明书论文(全套CAD 图纸) Designofφ450 Bar WireRod Mill Abstract wirerod verybroad, everydepartment nationaleconomy, wire rod possess important position. recentyears, surfacequality wirerod, morehigher.So many parameters inspected,especially chemicalcomposition ,mechanical performance, crystal microscopic organizes crystalmicroscopic size wirerod, accord standardside can soldout. So new rolling mill relatednew technology should developedfast harshrequirement wirerod. rodmill belongs smallsteel rolling category. rodmill othermills, its main engine row also includes implementingagency, transmissiondevice, drivingforce three basic building blocks. collectionreorganized foreignadvanced rod rolling equipment technicalfoundation, carries designproposal. First, according assignsdepresses rollingspeed computation roll force rolltorque, hascarried electricalmachinery. hascarried stressanalysis essentialexamination regarding mainspare part. Regarding main drives reductiongear, shaftcoupling, rotarycoupling spindle have carried design,simultaneously has carried lubricationway. Finally, carries analysisappraisal rollingmills economic efficiency. Key words: wire rod rolling mill; roll force rolltorque; intensity; main drive 毕业设计说明书论文(全套CAD 图纸) 1.1选题背景和目的 1.2线材轧机的国内外发展概况 1.3线高速无扭精轧机 1.4线棒线 轧机的研究方法和方向 2.1方案的选择 2.2方案评价 103.1 轧制力的计算 103.1.1 轧辊主要尺寸确定 103.1.2 孔型的选择 .......................................................................................................11 3.1.3 椭圆—圆孔型系统的特点 ...............................................................................11 3.1.4 轧制参数 ...........................................................................................................11 3.1.5 平均单位压力的计算 123.1.6 轧制力的计算 143.2 轧机主电动机力矩与电动机功率 153.2.1 轧机主电机力矩 153.2.2 轧辊的驱动力矩 153.2.3 初选电机容量 173.2.4 附加摩擦力矩 183.3 主电动机的发热校核 214.1 轧辊的强度计算 214.1.1 危险面为中间截面 214.2 轧辊轴承的计算 244.2.1 轧辊轴承的选择 244.2.2 轧辊轴承的寿命计算 254.3 机架的设计 264.4.1 机架的选择及结构参数 264.4.2 机架强度计算及校核 26毕业设计说明书论文(全套CAD 图纸) 4.4.3 闭式机架的变形计算 345.1 联轴器的选择计算 345.2 万向接轴的选择计算 355.3 减速器齿轮的计算 355.3.1 计算各轴的动力参数 365.3.2 齿轮的设计 436.1 轧辊轴承的润滑 436.2 万向接轴的润滑 436.3 减速机的润滑 447.1 试车要求 447.2 对控制系统的要求 468.1 工业技术经济指标 468.2 技术经济指标的考核 468.3 机械设备的有效度 468.4 投资回收期 50参考文献...................................................................................................... 51 毕业设计说明书论文(全套CAD 图纸) 绪论1.1 选题背景和目的 线材的用途很广,在国民经济各部门中占有重要的地位。有的线材轧制后可直接使 用,主要作为钢筋混泥土的配筋;有的还可以作为其它加工车间的原料,如拔丝车间、 钢绳车间、钢丝网车间和螺丝车间等都有应用。 线材生产的特点是轧制断面小,长度大,要求尺寸精度和表面质量较高。但增大盘 重、减小线径和提高质量、精度是矛盾的。这是由于盘重增加和线径减少,导致轧件长 度和轧制时间增加,从而使轧件终轧温度降低,首尾温差加大,结果造成首尾尺寸公差 和性能不均匀。正是由于上述矛盾,推动了线材生产技术的发展。 据有关资料统计,各国线材产量占全部热轧总量的5.3~15.3%。近年来,对线材性 能及表面质量要求越来越高。对线材化学成分、机械性能、晶粒组织及晶粒粒度都做检 验,符合标准方可出厂。所以,对线材的要求决定了新轧机及其新技术的飞速发展。 这次设计选择粗轧线材轧机设计,粗轧机选用单独控制连续式布置,总共七架次。 棒线 轧机,轧辊名义直径 450mm,轧辊辊身长度 900mm,轧辊的名义线m/s。通过对棒线 轧机设计,初步掌握单体机械设计总体方案的选择, 计算方法的合理应用。提高绘图和设计能力,掌握设备维修、润滑等方面的知识和经济 评价的方法,培养设计的综合能力。 1.2 线材轧机的国内外发展概况 近年来,世界线材生产总量有所增长,国际线材生产先进企业日益重视研发,制造 高附加值产品,自主创新能力日益成为线材生产企业在高端市场竞争的重要武器。线材 生产发展的总趋势是提高轧速、增加盘重、提高精度及扩大规格范围。自60年代第一台 全新结构的摩根45高速线材无扭精轧机问世后,引起了线材生产领域的革命性变化。 线材轧制速度突破了以往的极限达到42m/s。经过几十年不断的改进和更新换代,特别 是80年代以来由于各项制造技术、自动化控制技术的发展,检测技术的进步,使轧制速 度突破100m/s大关,最大达到120m/s。坯料断面尺寸扩大到150mm150mm~160mm 160mm,个别使用180mm180mm,盘重达到2t以上,线mm。一般可按速度将高速线材轧机划分为六代,其主要指标见表1.1。 毕业设计说明书论文(全套CAD 图纸) 表1.1 六代高速线材轧机主要指标 目前,全世界已有高速线 余条。在工业发达国家90%以上的线材 均由高速线 世纪八十年代以来,在工业发达国家,除了美国先后新建若 干台线材轧机更新替代原有轧机外,日本和西欧各发达国家很少新建线材轧机,多对现 有轧机进行改造,部分特殊钢厂新建了线材轧机,技术上有突破性进展。如无头轧制技 术、直接轧制技术、高精度线材轧机、高速切头尾飞剪和控制轧制技术等技术设备在工 业发达国家相继得到应用,并在产品质量和经济效益上取得明显提高。 我国自80 年代以来,线材生产有了长足的发展。1980 年我国线%。近几年我国线材无论是生产能力还是消费水平均得到了快速的发展,2007 年我国线年尽管 受到国际金融危机的影响,线 万t。在今后一段时期内,由 于经济仍处于高速发展阶段,全国的基础设施建设、住房建设、以及西部开发将增大对 线材的需求。据有关部门预测今后几年,线材消费量占钢材的消费比例将维持在17%左 右的水平。2015 年国内钢材消费总量达到560000 t。在线材生产规模不断扩大的同时,我国在线材生产技术进步、产品研发等方面也取得了可喜得成效。 虽然我国已是线材生产大国,但与先进国家相比仍有很大差距,主要表现在高线比 低、硬线及合金等高附加值线比低、控冷线材比低、总体质量水平低等。因此,线材生 产面临着结构调整的繁重任务,必须优化工艺结构、产品结构,才能增强市场竞争力。 目前,我国三分之二的线材产能集中在华北和华东地区,其中河北和江苏两省线年初,国内线材轧机设计总产能已超过8000 t,其中已投产约100 套高速线 t,占线%。我国已建成的高速线材轧机其装备技术水平大致可分为三个档次:达到国际先进 水平的100m/s 级的约有10 套,如宝钢、武钢、湘钢、昆明、天津、张家港润忠等高线 毕业设计说明书论文(全套CAD 图纸) 轧机;一般水平70m/s~80m/s 级的约有12 套,大多是早期引进的新轧机及近年的国产 轧机;较低水平50m/s~60m/s 级的约有18 套之多,多为早期引进的二手设备及国产轧 机,它们普遍装备水平较低,机型已过时,盘重较小,性能也不够好。随着复二重轧机 退出历史舞台,后两档次中有一部分就显得落后了,也应在结构调整中进行技术改造。 因此,高速线材轧机的建设还将持续一段时期,若按高线%考虑,再加上考虑高线 轧机的改造,估计还需建设20~30 套的高线轧机。 总之,我国线材产业离科学发展、可持续发展的要求,离国民经济各用钢行业的需 要,离发达产钢国的先进水平,还有相当大的距离。 1.3 线材轧机的类型及特点 现代化车间都采用无扭精轧机组,头行高速无扭线材轧制,使线材生产向优质、高 效、低耗方向发展。高速无扭线材精轧机大都采用单线轧制和轧后控冷,并且在加热、 轧制、精整方面都采用新的技术。最早出现的是Y 型轧机,以后逐步发展框架式45无 扭转精轧机,到当代最先进的45悬臂式高速无扭精轧机。 1.3.1 型轧机Y型轧机又称三辊式无扭机组,是由4~14 台Y型机座组成的组合机组,其中中心 距仅405~500mm。每台Y 型机座有三个互成120布置的盘形轧辊,构成三角孔型。三 个互为120的轧辊如同字母Y,故而得名。这类轧机前后道次变形均匀,张力可控制在 2%的范围内,采用恒微张力轧制。Y型轧机的主要特点是: 1.相邻机架之间轧辊位置相互错开。在轧制时轧件位置经常变化,因此各部位温 度比较均匀,变化也比较均匀。 2.相邻机架轧辊的中心线相互错开一个角度。所以轧件不必扭转,可以实现高速 无扭轧制,成品线m/min,而且表面质量好,直径公差0.1mm。 3.整体传动,结构紧凑,容易实现现代化。 Y型轧机的缺点是无法换辊,只能整体更换组合体,在特殊磨床上稳定孔型磨削加 工,不易除去氧化铁皮,磨损大。 1.3.2 框架式45无扭转精轧机 机架为闭口框架,采用双支撑滚动轴承,传动轴与地面成 45,各轧辊互成 90, 毕业设计说明书论文(全套CAD 图纸) 通常有 8~11 个机架组成,传动轧制速度达 50m/s。成组吊装,用液压缸移动轧辊来更 换孔型。其特点是: 1.相邻的机架交错90,但是轧制线不变,头尾无扭轧制。 2.传动系统中减少接轴与联接轴,降低了传动件之间的振动,提高产品尺寸精度 (一般能达到 mm)。3.单线轧制轧辊弹跳稳定。因为事故停轧时,不受相邻轧制线.成品线m/s,生产率很高。 它的主要缺点是延伸率不好,而且部分构件制造困难,不方便维修,投资也很大。 1.3.3 悬臂式45高速无扭精轧机 20 世纪 70 年代,摩根无扭高速线材精轧机组有了很大的发展,投产的已达到 160 多套。70 年代后期投产的悬臂式无扭精轧机组出口速度多为 65~80m/s,有的达到 120m/s。45精轧机组一般由 23~26 个机座串联组成,中心距 500mm 左右。每套机组 有8~10 对碳化钨轧辊,各机座轧辊交错成90布置,并与地面成45角布置。 其优点归纳如下: 1.轧制速度快,生产率高。 2.成品精度高,延伸率高,线.事故停工少,槽孔寿命长,操作效率高,快速换辊,节省换辊换槽孔时间,设 备磨损少。 这样的轧机应用广泛,是现代轧机的样版。 1.4 线 线材生产主要工艺流程 坯料准备步进式加热炉加热粗轧机组轧制剪切机切头中轧机组轧制精 轧喷水冷却卷取空冷(斯太尔摩冷却线.轧制速度进一步提高 由于各项制造技术、自动化控制技术的发展,检测技术的进步,使高速线材轧制速 毕业设计说明书论文(全套CAD 图纸) 度已达120m/s 以上,保证速度达 112m/s。由此带来以下三个变化: 随着轧制速度提高,线材轧机的规格范围扩大到φ26mm 左右,可生产一部分过 去只能由棒材轧机生产的产品。 由于轧制速度提高,单线轧机产量增加,故多建单线及双线轧机,并且出现将多线轧机改建为双线或单线轧机的趋势。 由于轧制速度提高,受入口速度限制的坯料断面允许进一步增加。目前,对100m/s 级的轧机坯料断面尺寸已扩大到 150mm~160mm 方坯,也有的使用 180mm 坯,这对于保证线材产品质量和连铸生产都是有利的。与此同时,坯料单重和成品盘重由于运输和开卷的原因仍维持在2t~2.5t 之间,没有进一步增加的趋势。 为适应高速轧制,过去常用的中轧机组出口处的围盘已被取消,采用了直线的布置。 为抵消高速轧制时产生的过大温升,须采用无扭精轧机前的预水冷,并须在无扭精轧机 内设置机架间水冷装置,在任何情况下,进无扭精轧机的轧件温度不能高于1000。机 架间水冷一般设置于圆断面道次,为此将机架间距加大到1200mm。 2.采用减定径机组进行精密轧制 减定径机组是近年来在高速线材轧机上采用的一项最新技术。随着轧速的提高,轧 件温升变得更加剧烈,会使轧件内部组织恶化,这就限制了轧速的进一步提高;另外, 随着市场要求多品种、小批量订货的增多,必需频繁更换轧制计划;再者,线材用户要 求产品质量包括尺寸精度、表面质量、机械性能等进一步提高。在这些方面,传统高线 轧机显出了它的一些不足。在这种客观需要下,各主要供货厂商相继开发出了减定径机 组,主要有摩根(MORGAN)和达涅利(DANIELI)两种型式。 摩根(MORGAN)公司开发的减定径机组(RSM)RSM机组4 架组成,前两架为减径机组,后两架为定径机组。由一台3200KW 右调速电机经两级减速箱驱动。机架形式均与精轧机组相同,为悬臂式结构,采用碳化钨辊环,呈顶交45布置,机架间距十分紧凑。 架的孔型系统为椭-圆-圆-圆。4道的延伸较小,平均为 8%~16%,减径机组最大约为20%,定径机组约为4%。各架速比可根据需要改变,以 适应不同成品规格所需的不同延伸率。轧件在各架间为微张力轧制。由于采用上述变形 均匀的孔型系统且延伸率很小,故可使成品尺寸精度提高。 毕业设计说明书论文(全套CAD 图纸) 该机组布置在无扭精轧机下游,无扭精轧机由传统配置的10 架减为 10架机组小,然后经水冷可将轧件温度冷却到 750~800,然后进入减定径机组, 给以一定程度的变形压下量,这就是控制轧制。在轧制合金钢和高合金钢时,中间冷却 解决了多道次连续轧制导致的过高温升,故这些钢种也可以提高轧制速度。 改变产品规格时,只需更换减定径机组辊环。该机组设有机架快速更换装置,可实 架同时更换,也可单架更换;同时,也可以只进行辊环更换。这样就节省了换辊时间,提高了轧机利用率。 减定径机组与无扭精轧机组之间的速度控制采用电气“锁定”控制,轧件在此两机 组间为微张力轧制。 减径机组为减少投资,摩根公司还推出了只有两架的减径机组方案,其传动系统大大简化。 在这种情况下,精、中、预轧、精轧就需要2 个孔型系统。 达涅利(DANIELI)公司开发的双模块机组(TMB)TMB 机组与摩根公司的减定径机组大同小异。其不同是将 架减定径机组分为两组,各由一台调速电机驱动,故称为“双模块”。每一模块有两种速比,机组间无活套, 速度控制同样采用电气锁定方法,这样就允许将机械部分的减速箱大为简化。 (4)减定径机组的优越性 5.5mm~20mm全部范围产品可达到0.1mm 的高精度公差,椭圆度可达 0.1mm。 2)简化孔型,减少了轧辊更换和轧辊储备。 3)减定径机组采用快速更换装置,轧机利用率可提高10%~15%。 4)可进行750~800低温轧制,细化晶粒,改善线)可进行自由尺寸轧制。 6)保证轧制速度可提高到112m/s,合金钢轧速可提高到与碳钢相同。 7)可生产φ 5.0mm线)经减定径机组轧制后,头尾可不切除,收得率可提高到97.5% 预计这项技术将会有一定程度的推广。我国采用这项技术滞后不多,今后也还会有一些企业采用。但此项设备引进费用较高,应尽快研制国产装备。 毕业设计说明书论文(全套CAD 图纸) 3.预精轧机采用“微型无扭轧机” 以往预精轧机组为单独驱动悬臂机架,平立交替布置。而线材轧机的最新进展之一 就是将无扭精轧机组的概念扩展到预精轧机组。预精轧机采用悬臂辊环、顶交45布置、 油膜轴承、两架一组集体驱动,故称为“微型无扭轧机”。其优点是轧机重量轻,基础 减小;轧机强度高;可省去一个机架间活套;主电机和传动装置由4 套减为2 价比常规预精轧机可减少22%。4.采用连铸坯为原料并采用热装工艺 目前国外高速线材轧机均采用连铸坯为原料,与采用轧制坯相比,从炼钢到成材, 工序能耗可降低80kg(标煤)/t,收得率提高10%左右。 采用热装工艺可大大降低燃料消耗,提高加热炉产量,减少金属损耗、,少仓库面 积。线材轧机坯料尺寸单一,各规格产量相近,热装条件较好。我国近年十分重视热装, 例如张家港润忠高线、杭钢、安阳、萍乡等采用了热装。 5.采用低温轧制技术 采用低温轧制可降低燃料消耗,减少脱碳、烧损,改善轧件表面质量。但需将轧机 强度及电机功率提高。目前最新的轧件开轧温度可至850,进无扭轧机温度也可低至 850,进减定径机温度可低至750。与此相应,开发了重负荷及超重负荷无扭精轧机 6.无头轧制无头轧制是应用在棒线材轧制领域的一项最新技术。其要点是将刚出炉的钢坯头部 与前一根尾部焊接起来进行轧制,这样可消除各钢坯之间的间隙,从而可提高轧机生产 率12%~15%;此外减少了切头和轧废,在盘卷打捆前不需切头尾,轧制参数稳定,线 材分卷在集筒内进行,可根据用户要求选定。 7.广泛采用在线测径及涡流探伤仪 许多现代化轧机在精轧机后或定径机后设置了热态在线测径装置和涡流探伤仪,对 线材从头到尾全长的尺寸精度和表面状况进行检测,可及时发现不合格品及轧制工具的 缺陷。此外,线材直接轧制技术、不锈钢线材连铸连轧技术、四辊自由规格线材轧制技 术等已经出现,应密切注意其发展。 毕业设计说明书论文(全套CAD 图纸) 1.5 棒线 轧机的研究方法和方向 棒线材轧机的研究方法和方向不是唯一的,一沉不变。其中研究方法包括以下几条: 1.下厂实习,了解有关棒线材轧机的轧制过程和生产中存在的问题。收集有关的 技术性能参数以及有关的结构特点。 2.选择棒线材轧机的设计方案并对方案进行评述。 3.进行必要的设计计算。 4.画出总装配图、部件图和主要的零件图。 5.对设备的控制方法提出要求,并选择润滑的方法和润滑剂。 6.给出设备的安装方法和维修的过程。 7.对设备进行经济分析和评价。 毕业设计说明书论文(全套CAD 图纸) 方案的选择与评价2.1 方案的选择 近年来,随着高速线材轧制技术的不断发展,对线材性能及表面质量要求越来越高。 对线材化学成分、机械性能、晶粒组织及晶粒粒度都做检验,符合标准方可出厂,这样 就需要合适的线材轧机。此次设计方案选择φ 450 粗轧机组它可以满足生产品种和规格 的要求,提供的原料允许发挥成品车间的生产能力,保证坯料的内部组织和表面质量。 从而保证成品车间成材率和生产率的不断上升。 2.2 方案评价 450水平两辊闭式线材轧机采用连续式布置,七架轧机分别单独驱动。 主电机选择直流电动机,经过联合减速器(包括减速级和分速级)带动轧辊转动。

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  1.一种热轧棒、线材生产线轧机浊环水供水系统,它包括一根与供水站连接的供水主管路(I),供水主管路(I)上设有三个供水支管路(2 ),三个供水支管路(2 )通过分水器分别供水给粗、中、精轧机组浊环水冷却用户,所述每个分水器上的每个分水支管(7)上都设有手动调节阀(4 );其特征在于:所述供水主管路(I)上还设有一个旁通泄压管路(3 ),所述旁通泄压管路(3)上设有一个带有压力传感器的压力调节阀(6);所述每个供水支管路(2)上都设有一个电动调节阀(5),并且所有电动调节阀(5)和压力调节阀(6)均由主控室远程控制。

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