《压力加工设备》第六章-7---轧钢机主传动装置解析.ppt
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1、第一节第一节 轧钢机主传动装置组成轧钢机主传动装置组成一、作用一、作用:将电动机的动力和运动传递给轧辊:将电动机的动力和运动传递给轧辊二、组成部件二、组成部件:在很多轧机上:减速机、齿轮座、连接轴、联轴节(连轴器)等。在很多轧机上:减速机、齿轮座、连接轴、联轴节(连轴器)等。具有齿轮座的主传动装置具有齿轮座的主传动装置 1-1-工作机座工作机座 2-2-联接轴联接轴 3-3-电动机电动机 4-4-齿轮座齿轮座 5-5-减速机减速机 6-6-电动机联轴节电动机联轴节 7-7-主联主联轴节轴节 8-8-联接轴平衡装置联接轴平衡装置 10-10-四辊轧机支承辊四辊轧机支承辊 11-11-四辊轧机工作
2、辊四辊轧机工作辊 12-12-机架机架 13-13-机架底板机架底板 14-14-地脚螺栓地脚螺栓电动机直接传动轧辊的主传动装置电动机直接传动轧辊的主传动装置 1-1-工作机座工作机座 2-2-联接轴联接轴 3-3-电动机电动机 8-8-联接轴平衡装置联接轴平衡装置 9-9-二辊轧机二辊轧机轧辊轧辊 12-12-机架机架 13-13-机架底板机架底板 14-14-地脚螺栓地脚螺栓 15-15-中间轴中间轴 某些轧机(初轧机、板坯轧机、板带轧机):连接轴和联轴节等。某些轧机(初轧机、板坯轧机、板带轧机):连接轴和联轴节等。三、各组成部分的作用三、各组成部分的作用(一)减速机(一)减速机 (1 1
3、)减速器的作用)减速器的作用:将电动机较高的转速变成轧辊所需的转:将电动机较高的转速变成轧辊所需的转速,可以在主传动装置中选用速,可以在主传动装置中选用价格较低价格较低的高速电动机。的高速电动机。 (2 2)选择重要条件选择重要条件:比较:比较减速机减速机及其及其摩擦损耗摩擦损耗的费用是否小于的费用是否小于低速电机与高速电动机之间的差价。一般说来,当轧辊转速小于低速电机与高速电动机之间的差价。一般说来,当轧辊转速小于200200250rpm250rpm时才采用减速机。如果轧辊转速大于时才采用减速机。如果轧辊转速大于200200250rpm250rpm则不则不用减速机而采用低速电动机较合适。在可
4、逆式轧钢机上,即使轧辊用减速机而采用低速电动机较合适。在可逆式轧钢机上,即使轧辊转速小于转速小于200200250rpm 250rpm 时,也往往不用减速机而采用低速电动机,时,也往往不用减速机而采用低速电动机,因为这样的传动系统易于可逆运转。因为这样的传动系统易于可逆运转。 一般以减速比一般以减速比7 78 8作为选用选用一级或二级减速机的分界线。作为选用选用一级或二级减速机的分界线。(3) (3) 齿轮配置原则齿轮配置原则:a)a)减小齿轮轴所受的向上跳动的合力,减小齿轮轴所受的向上跳动的合力,提高密封性及齿轮寿命;中间过渡齿轮所受合力尽量向下,提高密封性及齿轮寿命;中间过渡齿轮所受合力尽
5、量向下,避免齿轮跳动,致使固定上盖的螺栓松脱或断裂。避免齿轮跳动,致使固定上盖的螺栓松脱或断裂。B) B) 充分利充分利用低速轴、大齿轮机联轴节的重量抵消低速轴所受向上的作用低速轴、大齿轮机联轴节的重量抵消低速轴所受向上的作用力。用力。(二)齿轮座(二)齿轮座 当工作机座的轧辊由当工作机座的轧辊由一个一个电动机带动时,一般采用齿轮座将电动机带动时,一般采用齿轮座将电动机电动机或或减速机减速机传来的运动和力矩分配给传来的运动和力矩分配给二个二个或或三个三个轧辊。轧辊。 传动型式传动型式 用于二辊或四辊用于二辊或四辊轧机。考虑传动轧机。考虑传动装置的布置型式装置的布置型式和拆卸方便等因和拆卸方便等
6、因素素, ,通常是通常是下齿下齿轮主动。轮主动。 用于三辊轧机,用于三辊轧机,在在型钢型钢轧机上,轧机上,采用采用中间齿轮主中间齿轮主动。动。 在电动机功率较大在电动机功率较大的的初轧机、板坯轧初轧机、板坯轧机、钢板轧机上机、钢板轧机上,往往往往不采用齿轮不采用齿轮座,座,而用单独的电动机而用单独的电动机分别驱动每个轧辊。分别驱动每个轧辊。组成:组成:(1 1)齿轮轴()齿轮轴(2 2)轴承()轴承(3 3)轴承座()轴承座(4 4)箱体)箱体(三)连接轴(三)连接轴 (1 1)作用:)作用:轧钢机齿轮座、减速机、电动机的运动和力矩,轧钢机齿轮座、减速机、电动机的运动和力矩,都是通过联接轴传递
7、给轧辊的;都是通过联接轴传递给轧辊的;在横列式轧机上,一个工作机座的在横列式轧机上,一个工作机座的轧辊传动另一个工作机座的轧辊,也是通过联接轴传动的。轧辊传动另一个工作机座的轧辊,也是通过联接轴传动的。 连接轴类型和用途连接轴类型和用途 (2 2) 类型选择:类型选择: 主要根据主要根据轧辊调整量轧辊调整量和联接轴和联接轴允许倾角允许倾角等因素。对于轧辊等因素。对于轧辊调整量较大的调整量较大的初轧机、厚板轧机初轧机、厚板轧机等,联接轴倾角有时达到等,联接轴倾角有时达到8 810100 0,一般采用一般采用万向接轴万向接轴,因万向接轴的允许倾角较大。,因万向接轴的允许倾角较大。型钢轧机型钢轧机轧
8、辊调轧辊调整量不大,仅在轧辊磨损或更换新辊时进行轧辊调整,一般采用整量不大,仅在轧辊磨损或更换新辊时进行轧辊调整,一般采用梅梅花接轴或联合接轴花接轴或联合接轴。对于速度较高的小型轧机和线材轧机,虽然轧。对于速度较高的小型轧机和线材轧机,虽然轧辊调整量不大,但考虑到能在高速下平稳可靠地运转,一般采用辊调整量不大,但考虑到能在高速下平稳可靠地运转,一般采用齿齿式接轴或弧面齿形接轴式接轴或弧面齿形接轴。在。在带钢轧机带钢轧机精轧机组上,如果所要求的联精轧机组上,如果所要求的联接轴倾角不大,且扭矩合适时,也采用接轴倾角不大,且扭矩合适时,也采用弧面齿形接轴弧面齿形接轴;如果要求的;如果要求的倾角或扭矩
9、较大时,则采用倾角或扭矩较大时,则采用万向接轴万向接轴。 (3 3)连接轴结构)连接轴结构1 1)梅花接轴梅花接轴:结构特点:结构特点:由断面呈梅花瓣状的轴体、轧由断面呈梅花瓣状的轴体、轧辊辊头、轴套组成。辊辊头、轴套组成。优点优点:易于制造,便宜。:易于制造,便宜。缺点缺点:传递扭矩小、倾角小、工作冲击振动大、噪音大。:传递扭矩小、倾角小、工作冲击振动大、噪音大。当倾角大于当倾角大于1 1度时,轴头一般做成度时,轴头一般做成弧形,以改善其传动性能。弧形,以改善其传动性能。2 2)弧形齿接轴弧形齿接轴:由外齿轴套、内齿圈及中间接轴轴体组成。:由外齿轴套、内齿圈及中间接轴轴体组成。其外齿圈的节圆
10、线为弧线,外齿套的齿顶和齿根表面为弧面,齿的其外齿圈的节圆线为弧线,外齿套的齿顶和齿根表面为弧面,齿的断面两侧为弧面。即外齿纵断面的上齿的母线成腰鼓型;内齿圈与断面两侧为弧面。即外齿纵断面的上齿的母线成腰鼓型;内齿圈与弧面外齿套啮合时,能在弧面外齿套啮合时,能在XOZXOZ和和XOYXOY两个相互垂直的平面内倾斜,起两个相互垂直的平面内倾斜,起万向铰链作用。万向铰链作用。优点:运行平稳,冲击振动小、径向间隙小,有利于提高轧制速度优点:运行平稳,冲击振动小、径向间隙小,有利于提高轧制速度和改善产品质量;润滑密封好,寿命长,拆装方便。和改善产品质量;润滑密封好,寿命长,拆装方便。缺点:外形尺寸大。
11、缺点:外形尺寸大。3 3)万向接轴万向接轴a) a) 滑块式万向接轴滑块式万向接轴功能功能:用来传递两根在空间成交:用来传递两根在空间成交叉位置的轴的转动。叉位置的轴的转动。优点优点 :允许倾角大(:允许倾角大(1010度以度以上),传动平稳,传递扭矩大。上),传动平稳,传递扭矩大。广泛用于初轧、中厚板与钢管轧广泛用于初轧、中厚板与钢管轧机的传动系统。机的传动系统。缺点:润滑难度大缺点:润滑难度大 滑块式万向接轴的润滑十分重要,它的相对滑动滑块式万向接轴的润滑十分重要,它的相对滑动面多面多半月块与叉头镗孔之间,扁头与半月块之间;半月块与叉头镗孔之间,扁头与半月块之间;压力大但其相对滑动速度不高
12、,其润滑状态属边界润压力大但其相对滑动速度不高,其润滑状态属边界润滑而无法形成油膜。这样铜滑块的磨损必然较大,因滑而无法形成油膜。这样铜滑块的磨损必然较大,因而容易对生产产生不利影响。而容易对生产产生不利影响。 一般采用压力供油,从接轴轴向开孔进油,但效果一般采用压力供油,从接轴轴向开孔进油,但效果不佳。滑块式万向接轴的润滑是不佳。滑块式万向接轴的润滑是企业长期未能解决的企业长期未能解决的大问题大问题,它消耗大量青铜(,它消耗大量青铜(11501150初轧滑块初轧滑块295295公斤公斤/ /块)块)并影响轧机的作业率,必须引起足够的重视。并影响轧机的作业率,必须引起足够的重视。开式铰链:开式
13、铰链: 扁头上沿轴向扁头上沿轴向开一长槽开一长槽,允许扁头从轴向装拆,这,允许扁头从轴向装拆,这样轧机可从轴向换辊,而轧辊轴头做成扁头的形状。样轧机可从轴向换辊,而轧辊轴头做成扁头的形状。 闭式铰链:闭式铰链: 在扁头上在扁头上开一孔开一孔,通过销子将扁头、半月块及叉头,通过销子将扁头、半月块及叉头连接。闭式铰链的拆卸只能从侧向进行(先拆去销子,连接。闭式铰链的拆卸只能从侧向进行(先拆去销子,然后将扁头与滑块一起取出)。由于叉头上有销孔,故然后将扁头与滑块一起取出)。由于叉头上有销孔,故对叉头强度减弱较大。对叉头强度减弱较大。 其具体结构见下图。其具体结构见下图。b) b) 十字头式万向接轴十
14、字头式万向接轴: 十字轴式万向接轴即带有十字轴式万向接轴即带有( (滚动滚动) )轴承的万向接轴,它广泛用于汽车工业,轴承的万向接轴,它广泛用于汽车工业,近年来在近年来在钢管轧机钢管轧机、带钢轧机带钢轧机、立辊轧机立辊轧机上得到较多的应用,并有上得到较多的应用,并有逐步取代滑块逐步取代滑块式万向接轴式万向接轴的趋势的趋势。 结构结构由两个叉头,通过由两个叉头,通过轴承轴承与十字轴相联接,轴承可以是滚动轴承也可与十字轴相联接,轴承可以是滚动轴承也可以是滑动轴承。以是滑动轴承。 优点优点与滑块式万向接轴相比与滑块式万向接轴相比回转直径相同的情况下,比滑块式万向接轴能传递更大的扭矩,最大可达回转直径
15、相同的情况下,比滑块式万向接轴能传递更大的扭矩,最大可达5000-8300kNm5000-8300kNm。 如果采用滚动轴承,传动效率可达如果采用滚动轴承,传动效率可达98.798.7-99-99,节能效果显著。,节能效果显著。由于采用滚动轴承,间隙小,接轴传动平稳,噪声低。由于采用滚动轴承,间隙小,接轴传动平稳,噪声低。润滑条件好润滑条件好,可做到不漏油,省去润滑系统,减少了维修费用。,可做到不漏油,省去润滑系统,减少了维修费用。一次使用寿命可达一次使用寿命可达1212年以上。年以上。允许倾角可达允许倾角可达10-1510-15。适用于高速运转,为提高轧制速度创造了条件,适用于高速运转,为提
16、高轧制速度创造了条件,有利于标难化、专业化生产,降低成本。有利于标难化、专业化生产,降低成本。C C、球笼式万向接轴、球笼式万向接轴这是国外近这是国外近2020年发展起来的一种新型高效万向接轴。由奥地利人年发展起来的一种新型高效万向接轴。由奥地利人A.H. A.H. 瑞兹伯于瑞兹伯于19201920年发明,经多次改进,已在日、美、英、德、意等年发明,经多次改进,已在日、美、英、德、意等1212个国家专利注册。由于其结构个国家专利注册。由于其结构简单,性能好,广泛用于轻工、冶金及机械部门。简单,性能好,广泛用于轻工、冶金及机械部门。这种联轴器的结构由加工为这种联轴器的结构由加工为球面的外环、内环
17、以及之间的多个钢球组成球面的外环、内环以及之间的多个钢球组成,钢球装在,钢球装在称之为球笼的保持架内。称之为球笼的保持架内。4 4)联合接轴联合接轴(4 4)连接轴平衡装置)连接轴平衡装置作用作用:在直径大于:在直径大于450-500mm450-500mm的轧钢机上,当连接轴重量较的轧钢机上,当连接轴重量较大时,为了避免连接轴重量全部落在铰链上,一般设置连接大时,为了避免连接轴重量全部落在铰链上,一般设置连接轴平衡装置。轴平衡装置。1 1)弹簧平衡弹簧平衡2 2)重锤平衡重锤平衡3 3)液压平衡液压平衡(5)联接轴总体配置联接轴总体配置 轧辊调整范围、齿轮座中心距、或电动机轴的中心距、以及轧辊
18、调整范围、齿轮座中心距、或电动机轴的中心距、以及联接轴允许倾角联接轴允许倾角 为了使上下两个联接轴工作条件均衡,应该使上下两个联接为了使上下两个联接轴工作条件均衡,应该使上下两个联接轴的倾角尽可能相等。此时,齿轮座中心距可按以下公式确定:轴的倾角尽可能相等。此时,齿轮座中心距可按以下公式确定:型钢轧机型钢轧机轧件出口厚度轧件出口厚度h h变化变化不大的钢板轧机不大的钢板轧机精轧机组前两架或前三架精轧机组前两架或前三架精轧机组其他各架工作机座精轧机组其他各架工作机座初轧机或厚板轧机初轧机或厚板轧机 10001000初轧机联接轴配置:轧辊最大直径为初轧机联接轴配置:轧辊最大直径为950mm,950
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