四辊可逆式冷轧机辊系设计

太原科技大学毕业设计（论文）设计(论文)题目：四辊可逆式冷轧机的辊系设计姓名学院（系）专业 _年级 _08级指导教师2011年 6月10日太原科技大学毕业设计（论文）任务书学院（直属系）：时间：2011 年 6 月10 日说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。

目录摘要 (II)A BSTRACT (III)第1章绪论 (1)1.1冷轧机的发展概况 (1)1.2四辊可逆式冷轧机的发展 (1)1.3冷轧带钢生产发展与新技术 (2)1.3.1冷轧带钢生产技术设备的发展 (2)1.3.2冷轧窄带钢轧机的技术特点 (3)第2章轧辊 (5)2.1冷轧轧辊的组成 (5)2.2轧辊材质的选择 (5)2.3辊系尺寸的确定 (6)2.4轧辊力能参数计算 (7)2.4.1基本参数 (7)2.4.2艾克隆德方法计算轧制时的平均单位压力 (8)2.4.3轧辊传动力矩 (11)2.5轧辊的强度校核 (12)第3章轧辊轴承 (16)3.1轴承的选择 (16)3.2轴承寿命计算 (16)3.3轧辊轴承润滑 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录1英文原稿 (20)附录2英文翻译 (24)四辊可逆式冷轧机的辊系设计摘要这篇文章主要讲述了冷轧机生产与发展概述，通过运用已知参数，如钢板的厚度、宽度、轧制速度和压下速度等，对工作辊、支撑辊及相关尺寸进行了计算和校核，然后选择合适的轧辊材质和轴承，并对轴承寿命进行计算和校核。

四辊可逆式冷轧机，衔接连铸后的技术工艺，减少工艺，可实现往返可逆轧制。

四辊轧机还能提供较大的轧制压力，提高软件的可轧硬度范围，实现产品规格多样化。

关键词：四辊可逆式；冷连轧；工作辊AbstractThis article is mainly about the cold rolling mill production and development overview, By using the known parameters, such as plate thickness, width, speed, rolling speed and pressure, On the work roll, support roll and the related dimensions were calculated and checked, Then select the appropriate material and roller bearings, and bearing life is calculated and checked.Four-high reversing cold rolling mill, continuous casting and after the technical process of convergence and reduce the process can be realized from the reversible rolling.Also provide a larger four-high rolling mill rolling pressure, and improve software rolled hardness range, to achieve diversification of product specifications.Key Words:Four-high reversible;Cold rolling;Work roll第1章绪论1.1 冷轧机的发展概况轧机是现代钢厂中最常见的一种冶金设备。

因此,轧机设备的好坏对轧钢厂的效益有很大的影响。

由于冷轧带钢厚度公差要求较高，为增加轧机压下装置的反映速度，采用全液压压下装置、带钢厚度自动控制装置，以及采用快速自动换辊机构，实现电子计算机控制等。

冷轧钢板及带钢近年来得到较大发展。

冷连轧机末架出口速度可达到25～41.7m/s。

为了提高产量，冷卷卷重已达到60t。

一套冷连轧机产量可达到250万t。

冷连轧机组是决定产物精度机能及板型的环节，机组上采用大量的先辈工艺手艺配备如酸洗——轧制结合机组手艺、厚度节制手艺、动态变规格手艺、驰力节制手艺、板型节制手艺等等。

此外，全氢四辊冷轧机冷连轧板带钢轧制（外冶搜索罩式退火手艺、持续式退火手艺、彩涂手艺的利用也对提高冷轧产物的机能精度起灭外主要的做用）。

冷轧板带的出产工序繁多，工艺复纯，产物多样，其机组也出格多，出产也最复纯。

可以这么说，今天冷轧出产分析把持了现代冶金、机械、电气、化学、自节制等学科的最新成就而成为轧钢厂外能力最强、效率最高、出产过程机械化取自动化程度最先辈的工场，是轧钢出产向现代化成长的先锋。

如酸洗——冷连轧结合机组、罩式退火炉机组、持续退火机组、热镀锌机组、电镀锌机组、电镀锡机组、电工钢机组、彩涂机组及精零件组等等。

冷轧的环节工序：一为酸洗、二为冷轧、三为热处置、四为平零。

酸洗是为了去除对冷轧无害的本料钢卷概况上的氧化铁皮；冷轧是出产冷轧板带钢的环节工序；热处置正在冷轧工序外无二个做用，一是消弭冷轧带钢的加工软化和当力，软化金属，通过塑性，以便于进一步进行冷轧或其它加工。

二是改善组织结构，发生所需要的晶粒大小和取向；平零是精零工序外十分主要的工序，它可以或许改善带钢的机能，提高钢板的成形机能，提高钢带的平曲度及改善钢板的概况形态。

冷轧板带钢的涂镀手艺则是板带钢的概况处置手艺。

冷轧机工作辊的传动方式有两种，当工作辊直径较大时，可主传动，有较好的咬入条件，对于变形抗力较大而厚度较小的高碳钢、不锈钢及硅钢等，则采用支承辊传动，这样可显著地减小工作辊直径，以降低轧制压力和提高轧制精度，并可简化换辊操作，有的轧机两种方式兼有。

1.2 四辊可逆式冷轧机的发展四辊式轧机是由两个较小工作辊和教的的两个支承辊组成。

较小工作辊可以较少变形区接触面积，降低总轧制压力，支承辊起支撑作用，减少工作辊弯曲并加强轧机刚度。

为使工作辊位置稳定，工作辊常向轧制方向偏移少量距离，以防止由于轴承间隙造成轧辊中心线交叉。

四辊式轧机广泛应用于热轧钢板和冷轧板带。

四辊式轧机一般驱动工作辊，支承辊靠摩擦力转动，仅在冷轧薄带时四辊轧机工作辊较小，驱动支承辊。

现代四辊可逆式冷轧机的生产技术发展，以提高生产力、扩大产品品种规格、提高产品质量和提高自动化装备水平为中心。

四辊可逆轧机是近代中厚板轧机的一种主要型式。

它集中了二辊和三辊劳特式轧机的优点，既降低了轧制压力，又大大增加了轧制刚性。

因此这种轧机适合于轧制各种尺寸规格的中厚板，尤其是较宽、精度和板型要求较高的中厚板。

但轧机造价较高，故国内有些厂只是作精轧机，以节省投资。

六十年代后，大都采用四辊可逆式轧机生产宽带钢。

四辊式冷轧机由于有较细的工作辊和刚度较大的支承辊，故可采用较大压下量，产品厚度为0.2～2.5mm。

一般选用四辊式轧机工作辊直径与成品厚度之比为1000～2000.四辊式可为单机架和多机架两种形式。

六辊式现在已被淘汰，因为结构笨拙，调整不便，支承辊与工作辊直径比不能超过3，优越性比不上四辊式，所以未能广泛使用。

80 年代末以来，随着世界小钢厂的发展，尤其是薄板坯连铸连轧技术的发展及对热带深加工的需要，四辊可逆式冷轧机成为板带小钢厂热带深加工的主要生产设备。

其装置技术水平不断发展提高。

现代串列式冷轧机及全连续冷轧机上的现代化技术，也用于可逆式冷轧机上。

并且，双机架四辊可逆式冷轧机也得到发展。

现代四辊可逆式冷轧机的生产及装备技术水平远远超过传统的四辊可逆式冷轧机。

1.3 冷轧带钢生产发展与新技术1.3.1 冷轧带钢生产技术设备的发展（1）酸洗-冷轧联合机组推拉式酸洗机组。

从生产规模及经济角度考虑，与四辊可逆式冷轧机工序配套，推拉式酸洗机组是最佳选择之一，且能满足酸洗质量要求。

与连续式酸洗机组比较，推拉式酸洗机组具有设备组成简单、设备重量轻、占地面积小、投资省的特点，并且操作简单，灵活，适合中、低产量的工厂选用。

目前这种机组最大酸洗速度为180～200m/min。

机组最大设计产量为80～90万t。

（2）板形控制技术a.工作辊正负弯辊技术：在上下工作辊两端轴承痤内设有8个弯辊液压缸，通以高压油可对工作辊进行正弯曲或负弯曲，以改变板材横向公差控制板形。

b.中间辊轴向移动技术：中间辊轴向移动是六辊轧机控制板形的关键技术，通过轴向移动量的设定与弯辊力的最佳组合可有效地控制中浪、边浪和两肋浪。

c.板形仪开环控制板形技术：在机组的出口侧配置了板形测量辊、通过带材横向张力的分布不均检测板形，曲线彩屏输出，操作者可根据带材的板形输出状况调节轧辊横移量、弯辊力或轧辊分段冷却状态，以达到理想的板形。

（3）全氢罩式退火技术因连续退火炉一次性投资大、产量高，因此四辊可逆式冷轧机一般选用全氢罩式退火炉，且罩式炉台数量增减较方便。

全氢炉与氮、氢气体混合型罩式炉相比，具有退火产品质量好、能耗低、产量高的优点。

因此，全氢罩式退火炉是现代四辊可逆式冷轧机组的主要退火配套机组。

此外，与现代四辊可逆式冷轧机配套的平整机组及剪切机组，无论设备本身，还是电气自动控制技术，都有很大发展。

（4）带钢连铸-冷轧工艺1.3.2 冷轧窄带钢轧机的技术特点高精度冷带钢由于要求厚差小、板形良好和表面光洁等特点，并且有很多是变形抗力大难轧制的材料，所以轧机需要有一系列相应的高技术措施来保证。

这些高技术措施主要包括：先进的带材纵向公差和横向公差控制技术和精密的检测仪表等等。

（1）先进的带材纵向和横向公差控制技术全液压压下(AGC)技术：是控制带材纵向公差的主要手段。

与传统的蜗轮、蜗杆结构相比，全液压压下具有控制厚度公差能力强、精度高、反馈速度快的特点。

现代AGC系统包括位置AGC、压力AGC、监控AGC和张力AGC等环节，并有轧辊偏心补偿和油膜补偿等功能，可按工艺要求将轧机调节成超硬特性、硬特性、自然特性和软特性等四种轧机刚度，使轧机既可进行恒辊缝轧制，又可进行恒压力轧制。

(2)）精密的检测仪表检测仪表的精度，不仅显示出带材的最终厚度和板形指标、而且是轧机自动控制的关键所在。

这些检测仪表包括轧制压力测量仪，辊缝测量仪、X射线(或其它射线)测厚仪、接触式测厚仪、板形测量仪、张力计和液压压下用的位移传感器、压力传感器等等。

(3) 其它先进枝术为适应薄带轧制对小张力控制稳定的需要．还配合有卷取机齿轮换档技术和卷取机双电机电磁离合技术。

现代化轧机还普遍配有自动上卸卷、自动对中、在线矫直、紧急事故处理、乳化液挤干及抽吸、快速换辊等装置，并采用两级计算机控制，轧制过程基本上是在一个密闭的环境下进行的。

第2章 轧辊2.1 冷轧轧辊的组成冷轧辊是冷轧机的主要部件。