1、第12章 辊道和升降台,12.1 辊道 12.2 升降台,12.1 辊道,在轧钢车间中，辊道是用来纵向运输轧件的。热轧时，一般都通过辊道将加热好的坯料送往轧钢机轧制或将轧钢机轧出的轧件送往剪切机等。在一些精整作业线上，轧件的纵向运输也往往由辊道进行。辊道是实现车间机械化的一种重要运输设备，广泛地用于各种作业线上。辊道长度往往贯穿整个生产作业线，设备重量大，占车间设备总重量的2030，有的车间甚至达到40%60 %。而且，轧钢机前后的辊道运转情况还直接影响轧钢机产量。因此，正确合理地设计和维护辊道，对于减轻车间设备重量和提高轧钢机产量具有重要意义。,根据工作性质的不同，辊道主要分为两大类。(1)
2、运输辊道 运输辊道的主要作用是运输轧件。例如，图13-1（P426页）是某初轧车间的辊道布置简图。其中，受料辊道1是用来接受运锭车送来的钢锭，并将其送往钢锭旋转台辊道2上。根据需要，钢锭在旋转台上旋转1800后，通过辊道2和输入辊道3送往初轧机7轧制。由初轧机轧出的轧件，则通过轧机输出辊道11输往剪切机。上述辊道都是用来运送钢锭或轧件的，称为运输辊道。,(2)工作辊道 工作辊道直接布置在轧钢机工作机座前后。在图13-1（P426页）中，布置在初轧机7前后的辊道4、5、6和8、9、10都是工作辊道。这些辊道，除了在轧制前将输入辊道送来的钢锭送往初轧机7以及在轧制后将轧件送往输出辊道11外，还直接
3、参加轧件的轧制工作，即在轧制过程中，这些辊道还要运转，故称为工作辊道。其中，辊道6和8的辊子直接安装在初轧机机架上，称为机架辊；辊道5和9最靠近初轧机7，在轧制的每一道次中，它们都要运转，称为主要工作辊道；辊道4和10只有当轧件长度超过主要工作辊道5或9的长度时，才开始运转，称为辅助工作辊道，也称为延伸辊道。,12.1.1运输辊道根据辊子传动方式，运输辊道可分为集体驱动、单独驱动以及没有驱动的空转辊道三 种。集体驱动辊道由410个辊子组成一组，这些辊子都由一个电动机驱动。集体驱动辊道主要用来运输短而重的轧件，或用在辊道工作条件较繁重的场合。由于轧件重量集中作用在几个辊子上，每个辊子承受较大负荷
4、，采用集体驱动可以减少辊道电动机功率。,单独驱动辊道的每一个辊子(或每两个辊子)都由各自的电动机驱动，一般用来运输长轧件。此时，由于每个辊子承受较小的负荷，采用单独驱动辊道可使辊道结构简单。空转辊道由一组没有驱动装置的辊子组成，一般用在加热炉出口侧。这种辊道与地平面倾斜布置，轧件从加热炉出来后，靠轧件重力作用向下移动。这种辊道也称为重力辊道。,1集体驱动辊道结构图13-2（P427页）是1150mm初轧机受料辊道结构图。这组辊道的七个辊子，由一台直流电动机通过一个二级齿轮减速装置和七对圆锥齿轮传动。为了便于安装配置在一根长轴上的圆锥齿轮，圆锥齿轮与长轴采用动配合，而用斜键固定(图13-3（P4
5、28页）中A-A剖面)。在斜键端部装有定位压板，以防止斜键松动。圆锥齿轮在长轴上的位置通过套筒和异型键1确定。长轴上的轴承座能够单独拆卸(图13-3（P428页）中DD剖面)。,由于辊子传动端圆锥齿轮直接与长轴上的圆锥齿轮相啮合，在拆卸辊子时，辊子要有一个轴向位移，使圆锥齿轮脱离啮合，然后才能取出辊子。为此，在传动端轴承座内侧装有剖分套筒，剖分套筒的下半环有凸台3，可使辊子轴向定位。在拆卸辊子时，只要取下上轴承座盖和剖分套筒的上半环2后，将剖分套筒下半环旋转1800，就能使辊子轴向移动。这样，啮合的圆锥齿轮就能相互脱离。,用斜键固定长轴上圆锥齿轮的结构型式，拆装不太方便，圆锥齿轮啮合性能也不好
6、。目前，有的辊道采用了如图13-4（P429页）所示的无键连接结构。无键连接就是具有一定过盈量的静配合连接，靠配合面间的摩擦力矩传递扭矩。由于辊道长轴上的圆锥齿轮需要经常拆装，故一般采用注油压配法装配。采用无键连接，可以不削弱长轴的强度，提高了承受冲击载荷的能力，结构简单，制造加工方便。,在较大冲击载荷下，辊道圆锥齿轮轮齿经常折断。此时，可采用圆柱齿轮传动。图13-5（P429页）为圆柱齿轮传动的受料辊道简图。采用圆柱齿轮可加大齿轮强度，而且，辊子通过中间传动轴与圆柱齿轮连接，既便于更换辊子，又可使辊道减速传动装置离开辊子较远，水和氧化铁皮不易进入而改善了工作条件。这一受料辊道采用两台电动机驱
7、动，转动惯量和动态打滑力矩都比用一台电动机驱动时要小。这有利于辊道的频繁启动制动，亦可避免过载时传动零件的损坏。,2单独驱动辊道结构根据电动机固定方式，单独驱动辊道可分为普通地脚固定式(图13-7) （P430页）、法兰盘式(图13-8) （P431页）以及空心轴端部悬挂式(图13-9) （P431页）。,12.1.2工作辊道 在工作辊道中，初轧机和板坯初轧机工作辊道的工作条件最为繁重。除了要频繁地启动制动外，还要承受轧制时轧件抛钢和翻钢的冲击载荷。工作辊道一般采用与图13-2相似的圆锥齿轮集体驱动的结构型式。这种辊道在使用中，圆锥齿轮和轴承损坏较多。近年来，也有采用如图13-10（P432页
8、）所示的结构型式，即圆柱齿轮分组集体驱动与单独驱动相结合的结构型式。,12.1.3 机架辊在大型开坯轧机上，为了能可靠地将轧件送入轧钢机轧辊，要求辊道辊子尽可能地靠近轧辊。为此，在这些轧机机架上，都有专门的孔、台阶或凹槽，以便安装辊道辊子。这些辊子称为机架辊。 机架辊的工作条件最繁重。除了频繁地启动制动和承受轧件冲击外，在辊子传动方面还要满足以下要求：1)喂送轧件时，机架辊的速度应与工作辊道速度相同；2)当轧件从轧辊中轧出时，机架辊的速度应与轧辊速度相同。,图13-11（P433页）为1000mm初轧机机架辊。在轧辊前后各装设了两个机架辊，它们都由单独的电动机通过万向接轴直接传动。为了使辊子能
9、承受较大的冲击载荷，采用了实心锻造辊子，并将辊子轴承座支承在双列圆柱弹簧上。辊子轴承采用滑动轴承，轴承与轴承座是球面接触，故辊子有一定的调心作用。,图13-12（P434页）为1700mm精轧机的机架辊。辊子轴承采用球面滚子轴承，整个轴承座支承在机架内侧的支架1上。辊子由电动机2通过齿形联轴节传动。为了便于装拆机架辊辊子和减少机架孔尺寸，辊子端的外齿套8和传动轴6通过手柄5可以轴向移动。当外齿套8与内齿套9脱离啮合后，就可较方便地拆装辊子。,应该指出，为了减少轧件对机架辊子的冲击载荷，轧辊、机架辊和工作辊道辊子之间应有合适的相对高度。机架辊辊子高度应稍高于工作辊道辊子的高度(图13-13a)
10、（P434页），这可减轻轧件对工作辊道的冲击。在轧辊孔型槽较深的初轧机上，为了使机架辊能够保持合适高度，机架辊辊子应做成与轧辊孔型相适应的阶梯形辊子(图13-13b) （P434页）。,12.1.4 辊道基本参数辊道的基本参数是辊子直径、辊身长度、辊距和辊道速度。(1)辊子直径D 为了减少辊子重量和飞轮力矩，辊子直径应尽可能选得小些。辊子最小直径主要决定于辊子的强度条件，但当轧件需要在辊子上横向移动时，它还受轴承座和传动机构外形尺寸的限制。一般轧钢机采用的辊子直径列于表13-1（P435页）。,(2)辊身长度l 辊身长度一般根据辊道用途来确定。主要工作辊道辊子的辊身长度，一般等于轧辊的辊身长度
11、，但有时要取得稍长些。例如，在初轧机和一些开坯轧机上，为了设置推床导板，辊子辊身长度就比轧辊辊身长度长一些。型钢轧机辅助工作辊道辊子的辊身长度要比轧辊辊身长度短，因为轧件只在最后几道轧制时，辅助辊道才运转。运输辊道辊子的辊身长度l，决定于运输的轧件宽度b。,(3)辊距t 根据运输的轧件长度，辊道辊距t可按以下情况考虑确定。1)在运输短轧件时，为了保证轧件至少同时放在两个辊子上，辊道辊距不能大于最短的轧件长度的一半。在运输钢锭时，辊距不能大于钢锭重心到宽端的距离(图13-14) （P435页），否则，轧件在运输时要撞击辊子，加速辊子的磨损和轴承的损坏。2)在运输长轧件时，最大辊距要考虑轧件由于自
12、重引起弯曲这一条件，这对于成品轧件较薄的输出辊道尤为重要。当轧件从一个辊子向另一个辊子移动，但还未到达另一个辊子上时(图13-15)，根据弹性变形的极限条件，辊子的最大允许辊距可由以下公式确定。,对于热的薄轧件，由于在运输过程中易弯曲而造成卡钢事故，其辊距应比计算值取得小些。在大型轧机上，辊道辊距一般取1.21.6m。中板轧机取为0.91.0m。薄板轧机取为0.50.7m。有时，在这些辊道的传动辊子之间还装设直径较小的空转辊子。,(4)辊道速度v 辊道速度一般根据辊道用途确定。工作辊道的工作速度通常根据轧机的轧制速度选取。当运输长的薄轧件时，轧机后的工作辊道速度要比轧制速度大5%10%，以避免
13、轧件形成折皱。,在满足生产率的情况下，对于冲击负荷较大的加热炉炉前辊道，应选用较低的速度，一般取1.21.5m/s。加热炉炉后辊道和轧机输入辊道的速度应取得稍大些，一般取1.52.5m/s，这可减少坯料的温度降。为了不产生堆钢现象，轧机输出辊道的速度要取为轧件轧制速度的11.1倍。在轧机后装有卷取机的板带连轧机组上，当卷取机咬入轧件建立张力后，轧机输出辊道的速度应与轧件速度相同；当轧件尾部离开最后一架精轧机座后，输出辊道速度应比轧件速度低10 %，以避免轧件在辊道上产生起套现象。,12.2 升降台,升降台一般装设在三辊型钢轧机和三辊钢板轧机的前后，用来升降和输送轧件。在三辊型钢轧机上，机后升降
14、台用来接受从中下辊出来的轧件，并将轧件上升提高后送入中上辊轧制。机前升降台用来接受上中辊出来的轧件，并使其下降后送入中下辊轧制。在升降台上装有运送轧件的辊道，其辊道可以是单独驱动或集体驱动。为了不加重升降台摆动部分的重量，集体驱动辊道的电动机和减速机一般均装在地基上。只有在尺寸受到限制时，才装在升降台框架上。,升降台的升降机构通常是采用曲柄连杆式或偏心轮式。近年来，亦有采用液压式。升降台的平衡装置，在轻型升降台上常用弹簧或汽缸平衡，在重型升降台上则用重锤平衡。轧机前后升降台的驱动，可由一台电动机驱动，通过连杆进行机械联锁(图13-16) （P439页）或分别由两台电动机和机械传动装置驱动而采用
15、电气联锁。为了使带动升降台的垂直杆作近似于直线的运动，重锤杠杆的摆动角度取为400600。,升降台台面长度可由以下两个条件确定：1)当轧件长度小于1015m时，升降台同时应作为主要工作辊道，升降台台面长度必须大于轧件最大长度的三分之二。2)为了可靠地将轧件送入轧辊，以及减少轧件在升降台与运输辊道交接处的弯曲，升降台上升至最高位置时的斜度取为1：10或1：15。在一些中小型轧机上，也有采用双层辊道代替升降台的。,升降台上的辊道采用集体驱动，电动机与减速机都设置在升降台台架上。由于电动机设置在升降台摆动点处，这有利于减轻升降台的摆动负荷。升降台上装有两台辊式推床和一台辊式翻钢机，可以进行轧件的横移和翻转。,课后作业:1.辊道的作用是什么？分几大类？2.升降台的作用是什么？分几大类？,
