劉力改 趙立偉

（一重集團(tuán)大連設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 大連 116600）

承鋼700改造立輥軋機(jī)介紹

劉力改 趙立偉

（一重集團(tuán)大連設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 大連 116600）

立輥軋機(jī)是熱連軋生產(chǎn)線上的一個(gè)重要設(shè)備。本文介紹了立輥軋機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及不同結(jié)構(gòu)形式的比較。

立輥軋機(jī)；機(jī)架；AWC缸；平衡裝置

立輥軋機(jī)是熱連軋生產(chǎn)線上的一個(gè)重要設(shè)備，它和水平軋機(jī)一起將加熱后的鋼坯軋制成中間坯。立輥軋機(jī)通過(guò)對(duì)板坯寬度方向的軋制，實(shí)現(xiàn)對(duì)中間坯的寬度控制，對(duì)軋件的對(duì)中作用，以及保證帶材的邊部質(zhì)量的作用。

本文以承鋼700改造項(xiàng)目為依托，介紹一下立輥軋機(jī)的組成結(jié)構(gòu)。立輥軋機(jī)由以下幾部分組成：

（1）機(jī)架裝配；

（2）工作輥軸承座裝配；

（3）AWC輥縫調(diào)整裝置；

（4）平衡裝置；

（5）主傳動(dòng)裝置。

技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

1 機(jī)架裝配

立輥軋機(jī)和水平粗軋機(jī)采用吸附式連接，工作輥軸承座裝配、AWC缸及平衡缸均安裝在機(jī)架上，機(jī)架裝配作為軋制力的承受部件，必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。立輥機(jī)架形式有整體式和上、下分體式，承鋼700項(xiàng)目采用整體式機(jī)架，具有較好的剛度。利用美國(guó)UGS公司的大型工程分析軟件NX I_DEAS 5對(duì)承鋼700整體式機(jī)架進(jìn)行的有限元分析，，強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求；圖4為機(jī)架沿軋制方向的變形圖，圖中可以看出機(jī)架最大變形出現(xiàn)在入口橫梁的中間部位，為0.163mm，機(jī)架窗口的最大變形量為0.148-（-0.163）=0.311mm，亦在軋制中心線上。立輥軸承座與機(jī)架窗口的間隙為1.1-1.7mm，故0.311的變形量滿足設(shè)計(jì)要求。

2 立輥軸承座裝配

立輥軸承座裝配時(shí)立輥軋機(jī)的執(zhí)行部件，采用豎直放置的方式，通過(guò)軋輥的孔型對(duì)軋件寬度方向進(jìn)行軋制。

表1

3 AWC輥縫調(diào)整裝置

輥縫調(diào)整裝置作為減寬軋制的執(zhí)行部件，具有調(diào)整立輥開口度，實(shí)現(xiàn)軋制過(guò)程，短行程控制及AWC控制等功能；由側(cè)壓螺絲螺母機(jī)械調(diào)整及AWC全液壓調(diào)整兩種方式，本項(xiàng)目采用AWC全液壓壓下的方式，?通過(guò)安裝在AWC缸頭部的側(cè)壓儀測(cè)出立輥的軋制力，由AWC液壓缸調(diào)節(jié)立輥的開口度，補(bǔ)償立輥的輥縫彈跳，使軋制中間坯的寬度保持不變。

圖1 機(jī)架實(shí)體模型

圖2機(jī)架有限元模型

4 平衡裝置

平衡裝置消除軋制過(guò)程中尺寸鏈的間隙，實(shí)現(xiàn)換輥過(guò)程并跟隨實(shí)現(xiàn)最小開口度到最大開口度的調(diào)整。它是由液壓缸帶動(dòng)托架，托架帶動(dòng)軸承座運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。本項(xiàng)目中平衡裝置里增加了導(dǎo)向功能，托架在結(jié)構(gòu)上構(gòu)成一個(gè)C型在機(jī)架上活動(dòng)，上接觸面安裝滑板，與機(jī)架之間形成平面摩擦代替原來(lái)的滾動(dòng)摩擦。以往的導(dǎo)向通過(guò)安裝在托架上導(dǎo)向桿穿過(guò)AWC缸實(shí)現(xiàn)，這種方式在上、下AWC缸用力不均時(shí)導(dǎo)向桿容易彎曲、折斷。本項(xiàng)目采用的方式導(dǎo)向更加安全、可靠。

圖3 機(jī)架應(yīng)力分布圖

圖4 機(jī)架變形圖

5 主傳動(dòng)裝置

立輥的主傳動(dòng)有上傳動(dòng)和下傳動(dòng)兩種方式，目前較多采用上傳動(dòng)方式，由主電機(jī)帶動(dòng)齒輪減速機(jī)，通過(guò)萬(wàn)向節(jié)軸帶動(dòng)軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)軋制。萬(wàn)向節(jié)軸的長(zhǎng)度隨開口度的變化而變化，萬(wàn)向節(jié)軸長(zhǎng)度的變化有兩種方式實(shí)現(xiàn)，一種是通過(guò)安裝在減速機(jī)齒輪內(nèi)部的節(jié)軸提升液壓缸，另一種可以通過(guò)萬(wàn)向節(jié)軸本省實(shí)現(xiàn)伸縮功能。安裝在減速機(jī)內(nèi)部的接軸提升液壓缸，不方便維護(hù)。因此本項(xiàng)目中采用了第二種，通過(guò)萬(wàn)向節(jié)軸本身的伸縮功能改變?nèi)f向節(jié)軸的長(zhǎng)度，減少了維護(hù)量。

結(jié)語(yǔ)

承鋼700立輥軋機(jī)設(shè)計(jì)完成后，目前已投入生產(chǎn)，運(yùn)行良好。說(shuō)明本設(shè)計(jì)是成功的。

[1]鄒家詳.軋鋼機(jī)械[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2000：151-165.

[2]楊可楨，程光蘊(yùn)，李仲生.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2006.

TG334

A考慮到存在偏載情況，對(duì)每個(gè)區(qū)域按1500kN施加拉力的情況下機(jī)架的應(yīng)力情況和變形情況。圖1、圖2分別機(jī)架的實(shí)體模型和有限元模型；圖3為機(jī)架的應(yīng)力分布情況，可以看出在加載的情況下，應(yīng)力最大的地方出現(xiàn)在AWC缸安裝孔的邊緣處，最大應(yīng)力為19.3MPa。機(jī)架材質(zhì)為GS-45，屈服極限為σS=230MPa，安全系數(shù)為