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

Abstract

This 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。轧辊由辊身、辊颈和轴头三部分组成。辊颈安装在 轴承中，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。轴头和连接轴相连传递轧制力矩。工作辊和支撑辊的结构如图 3.1 所示。

2 1

(a) 工作辊结构

（b) 支承辊结构

图2.1 工作辊和支承辊的结构

2.2 轧辊材质的选择

冷轧过程中，轧辊表面承受很大的挤压应力和强烈的磨损，因此，冷轧工作辊应具有极高而均匀的硬度，一定深度的硬化层，以及良好的耐磨性与抗烈性。降低轧辊硬度，虽然改善抗烈性，但耐磨性降低，因此，必须正确选择轧辊表面硬度。冷轧辊用钢均多为高碳合金钢，如

、等，我们这里选工作辊的材质为。

轧件对冷轧工作辊巨大的轧制压力，大部分传递给支撑辊上。支撑辊既要能承受很

29M C r V C r 90

29M C r

大的弯曲应力，还要具有很大的刚性来限制工作辊的弹性变形，以保证钢板厚度均匀。轧机支撑辊的表面肖氏硬度一般为HS45左右。目前为提高板厚精度与延长轧辊的寿命，支撑辊硬度有提高的趋势。支撑辊常用钢号为 、及

我们这

里选支撑辊材质为

。

2.3 辊系尺寸的确定

1） 辊身长度L 及直径D 的确定

辊身长度L 应大于所轧钢板的最大宽度 b max ，即

α+=max b L （2-1）

式中的a 视钢板宽度而定，a=100～400mm 。

当b=400～1200mm 时，a=50～100mm ，现 bmax =450mm ，取 a=100mm ， 所以 L =b max+a=450+100=550mm 。

四辊轧机的辊身L 确定后，根据经验数据来确定支承辊直径，取，

所以

对于支承辊传功的四辊轧机，一般取 ，现取

则

2） 轧辊辊颈尺寸和的确定。

使用滚动轴承时，由于轴承外径较大，辊径尺寸不能过大，一般近似地取

则 ；

；

；

；

；

29M C r V C r 9,

600M M C n r 0

29M C r 8.1~8.0D L 2=2D 7

.1D L

2=mm L

D 3207.12==

4~312=D D 2.312

=D D mm 1002.3320

2.321===

D D l d .01~3.80,

0.56~(0.5d ==d l

D ） m m 18032056.056.022=?==D d m m 16818056.093.022=?==d l m m 17032054.054.02'2=?==D d mm

l 71'

2=m m 5410054.054.011=?==D d m m

9.465485.085.011=?==d l m m 50'

1=d mm 22'

1=l mm d 35''1=mm l 16'

'1=

3）轴头尺寸的确定

选择万向轴头，工作辊尺寸：

，

，

支承辊尺寸:

2100101=-=z z D D mm 10505.01==z z D a mm 556260.01==z z D s mm 31615.01==z z D b mm 1585.0=≈z z b c mm

2.4 轧辊力能参数计算

2.4.1 基本参数

见图2.2

图2.2 变形区几何图形

D —轧辊直径，毫米(mm)； R —轧辊半径，毫米(mm)；

1h —轧制后轧件高度，毫米(mm)；

0h —轧制前轧件高度（或称厚度），毫米(mm)；

h ?—压下量（或称绝对压下量），毫米(mm)；10h h h -=?

α—咬入角，D

h

?-

=1cos α； l —咬入弧（接触弧）水平投影长度，毫米(mm)；4

2

h h R l ?-?=

mm

D D 901011g =-=mm

D s g g 23252.01==mm D a g g 46504.01==mm

D b g g 14153.01==mm

b c g g 128.0=

≈

已知1320=g D mm ， 800=h mm 轧制速度为v=2.983m/s 。取24

1

=

?g D h ， 则 55=?h mm 2555801=-=h mm 96.021cos =?-

=R

h

α ?=6.16α 2.4.2 艾克隆德方法计算轧制时的平均单位压力 (1)变形阻力

变形阻力K 是材料本身抵抗塑性变形的能力，影响变形阻力的因素除材料的化学成分外，主要是变形条件（变形温度，变形速度与变形程度）的影响，它与应力状态无关。计算公式为

()()Cr 3.0Mn C 4.101.014+++-=t K (2-2)

式中

t —轧制温度，℃； C —含碳量，00； Mn —含锰量，00； Cr —含铬量，00。 由材质为铸铁，得知

003=C ，005.0=Mn ，0=Cr

代入等式(2-2)得

()()20000m m /kg 3.45.034.1110001.014=++?-=K

(2)变形速度

相对变形（变形程度）对时间的导数，即单位时间内的相对变形量称为变形速度，用u 表示。计算公式为

11

0s 2-?+≈

h h v

u R

h

(2-3)

式中

v —轧制速度，mm/s ；

01,h h —轧制前后轧件的高度；

R —轧辊半径。

由已知条件得

m m 25m m 80m m 55s /m 983.210===?=h h h v ，，，

代入等式(2-3)得：

4.16100025

8066055983

.22210=?+?=+?≈h h R h

v

u mm/s

(3)轧制压力

轧制总压力P 等于单位压力()m P 及单位摩擦力在合力作用方向上的投影沿接触弧的积分和。由于大多数情况下金属作用在轧辊上的总压力是垂直方向，或着倾斜不大。因此可以近似地认为金属作用在轧件上的总压力等于其垂直分量，即等于单位压力及单位摩擦力的垂直分量沿接触弧的积分。

艾克隆德方法提出了计算轧制时的平均单位压力，公式为

()()u K m P m η++=1 (2-4)

式中

m —考虑外摩擦对单位压力的影响系数

K —轧制材料在静压缩时变形阻力，2kg /mm ；

η—轧件粘性系数2mm /s kg ?；

u —变形速度，1s -

①其中系数m 为

01

m =

(2-5)

式中

μ—摩擦系数。 建议采用下式计算： 对钢轧辊 1.050.0005t μ=-；

对硬面铸铁轧辊0.8(1.050.0005)t μ=-，t 为轧制温度； 此处选择铸铁轧辊，可得出

.40005.00-5.01.80==）（μ

将已知参数值

.40=μ，m m 80m m 2501==h h ，

代入等式(2-5)得

②轧件黏度系数η

()C t 01.0141.00-=η 2m m /s kg ? (2-6)

式中C —考虑轧制速度对η的影响系数 ，其值见表3.1。

表2.1 轧制速度与系数C 的关系

轧制速度v

m/s 6< 10~6 15~10 20~15 系数C 1.0

0.8

0.65

0.60

此处 2.9836v =<，所以系数 1.0C =。 代入等式(2-6)得：

()2m m /s kg 03.00.1110001.0141.00?=??-=η

③平均单位压力m P 由已知条件得

0.18m =，14.77u s -=，24.23kg /mm k =，0.03η=

代入等式(2-4)得

()()33.74.1603.03.4153.0=?++=m P 2/mm kg

④轧制力P

F P P m ?= (2-7)

式中

F —接触面积。

接触面积

l b b F ?+=

2

1

0 (2-8) 式中

.51884

2

=?-?=h h R l mm

53

.0258055

2.1556604.06.1=+?-??=

m

简单轧制不考虑宽展，所以

30002

1

0=+b b mm 将

.5mm 188=l ，

30002

1

0=+b b mm 代入等式(2-8)得

565500.51883000=?=F 2mm

由已知条件

565500=F 2mm ，MPa P m .373= 代入等式(2-7)得

24316500565500.34=?=P N 2.4.3 轧辊传动力矩

驱动一个轧辊的力矩k M 为轧制力矩Z M 与轧辊轴承处摩擦力矩1f M 之和。计算公式为 11()k Z f M M M P a ρ=+=+ (2-9) sin 2

D

a β=

(2-10) 112

μρD

= (2-11) 式中

P —轧制力；

a —轧制力力臂，即合力作用线距两个轧辊中心连线的垂直距离；

1ρ—轧辊轴承处摩擦圆半径；

D —轧辊直径；

d —轧辊轴颈直径； β—合力作用点的角度；

1μ—轧辊轴承摩擦系数。 选滚动轴承：.00401=μ 将630=d mm 代入等式(2-11)得

mm 32.1004.04

630

1=?=

ρ 变形区长度5.188=l mm ，总压力作用点在接触弧上的作用点在接触弧中心。 简单轧制除了轧辊给轧件的力外，没有其他外力，所以两个轧辊对轧件的法向力1N ，

2N 和摩擦力1T ，2T 的合力1P ，2P 必然是大小相等，方向相反，且作用在一条直线上，该

直线垂直于轧制中心线，轧件才能平衡，所以

25.942

==

l

a mm ； 由已知条件得：25.94=a mm ，.32m m 11=ρ，24316500=P N 代入等式(2-9）得

()m m 232392790532.125.9424316500?=+=N M k

2.5 轧辊的强度校核

设计轧机时，通常是按工艺给定的轧制负荷和轧辊参数对轧辊进行校核，由于对影响轧辊强度的各种因素（如温度应力、残余应力、冲击载荷值等），很难准确计算，为此，设计时对轧辊的弯曲和扭转一般不进行疲劳校核，而是将这些因素纳入轧辊的安全系数中（为了保护轧机其他重要部件，轧辊的安全系数是轧机各部件中最小的）。为防止四辊板带轧机轧辊辊面剥落，对工作辊和支承辊之间的接触应力应该做疲劳校验。

四辊轧机，由于有支承辊，给轧辊计算带来了新的特点。首先是工作辊与支承辊之间有弯曲载荷的分配问题，其次是工作辊与支承辊之间存在着相当大的接触应力。

四辊轧机的支承辊径与工作辊径之比一般在1.5～2.9范围内。显然，支承辊的抗弯断面系数较工作辊大得多，即支承辊有很大的刚性。因此轧制时的弯曲力矩绝大部分由支承辊承担，在计算支承辊时，通常按受全部轧制力的情况考虑。由于四辊轧机一般是工作辊传动，因此对于支承辊只需计算辊身中部和辊颈断面的弯曲应力。

图2.3 四辊轧机支承辊计算简图

支承辊的弯曲力矩和弯曲应力分布见图3.2，在辊颈的1—1断面和2—2断面上的弯曲应力均应满足强度条件，即

Rb d PC ≤=

-3

1

111-12.0σ (2-12)

Rb d PC ≤=--3

2

22222.0σ (2-13)

式中

P —总轧制压力；

2211--d d 、—1-1、2-2断面的直径；

21C C 、—1-1、2-2到断面支反力P/2处的距离； Rb —许用弯曲应力。

由于在计算轧辊强度时未考虑疲劳因素，故轧辊的安全系数n=5，轧辊的许用应力可参考以下数据：

对于合金锻刚轧辊，当强度极限700=b σ～750 2/mm N 时，许用应力Rb=14～15

2/cm KN

对于铸铁轧辊，当b σ=350～4002/mm N 时，许用应力Rb=7～82/cm KN 辊身中部3-3断面的弯曲应力

Rb L

l D P z

≤-=

)2(4.003

3-3σ (2-14)

式中

0l —两个压下螺丝的中心距(45601002500230233000=?+?+?+=l mm)； z D —以重车后的最小直径代入。

将1001=C mm 、5002=C mm ，24316500=P N ，106011=-d mm ，1928272220022=-=-d mm ，20901102200=-=z D mm 代入(3-19)、(3-20)、(3-21)得

Rb ≤=-1.1011σ Rb ≤=-48.822σ

Rb ≤=-5.1433σ

在计算时，认为支承辊两个轴承支反力间的距离l 等于两个压下螺丝的中心距0l ，而且把工作辊对支承辊的压力简化为均布载荷。

由于支承辊承受弯曲力矩，故工作辊只考虑扭转力矩，即只计算扭转端的扭转应力。扭转应力

k

k

W M =

τ (2-15) 式中 k M —作用在一个工作辊上的最大传动力矩； k W —工作辊传动端的扭转断面系数(4.22059392932

3

1==

g k D W π)。

四辊轧机在工作时，支承辊与工作辊两圆柱面之间有很大的接触应力，在计算轧辊时，应对此交变局部应力进行疲劳强度校验。见图3.4。

图2.4 轧辊接触应力与深度的关系

半径方向产生的法向正压力在接触表面的中部最大，其值可按赫茨方程式求得

()

()2

1212

21max r r K K

r r q ++=

πσ (2-16)

式中 q —加在接触表面单位长度上的负荷； 1r 、2r —相互接触的两轧辊的半径；

1K 、2K —与轧辊材料有关的系数。

1

2

111E K πμ-=

,22

2

21E K πμ-= 式中 1μ、2μ、1E 、2E —两轧辊材料的泊松比和弹性模量。 一般取μ=0.3，则公式(2-15)可简化为

()

2

121418

.0max r r r r Eq +=σ (2-17)

将q =432mm /N ，212=E GPa ，6601=r mm ，11002=r mm 代入(2-16)得

2cm /5.196max KN =σ

此应力虽然很大，但对轧辊不致产生很大的危险，因此在接触区，材料的变形近似于三项压缩状态，能承受较高的应力。

在接触区还存在切应力τ，为保证轧辊表面不产生疲劳破坏，max τ应小于许用值。

[]τστ≤=m ax 304.0m ax (2-18)

将2cm /5.196max KN =σ代入(2-17)得

[]ττ≤=7.59m ax

支承辊辊面硬度为45～50Hs ，所以许用应力[]τ=612cm /KN

最新四辊可逆冷轧机传动电控系统设计设计

四辊可逆冷轧机传动电控系统设计设计

摘要 轧制是各种变形手段中效率高、产量大、成本低、成型精确的加工方式。而轧机是实现金属轧制过程的设备，泛指完成轧材生产全过程的装备，包括有主要设备﹑辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等。从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行热轧与冷轧后，才能成为合格的产品。 论文通过吸收和借鉴校内实训中心的四辊可逆冷轧机的先进设计理念，提出了四辊可逆冷轧机的电控系统设计方案，并总结出了电气调试方案。完成了整个轧机电控系统的硬件方案设计以及相关器件的选型工作。在硬件设计中，提出了PLC+变频器+电机等的闭环控制系统，从而达到变频器控制电机转速的目的。 关键词：轧机电控系统四辊闭环

ABSTRACT Means all kinds of deformation in rolling, high efficiency, large output, low cost, precision molding processing methods. The mill is the equipment of metal rolling process, rolled the whole production process refers to the completion of equipment, including major Equipment, Auxiliary Equipment, lifting and other transport equipment and ancillary equipment. Out from the steel mill is just the semi-finished billets to be to go for hot and cold rolling mills, the products can become qualified. Articles by absorb and learn the four-campus training center roller cold rolling mill of the advanced design concept, put forward a four-high reversing cold rolling mill electrical control system design. Completion of the entire rolling mill electrical control system hardware design and selection of work-related devices. In the hardware design is proposed such as PLC + inverter + motor closed-loop control system, so as to achieve the purpose inverter control motor speed. Keywords:Rolling mill；Electronic Control System；Four roller；Closed loop

650四辊可逆轧机性能

650全液压四辊可逆轧机技术协议1 设备主要工艺参数 1.1 原料：经酸洗后的热轧卷板、热轧中宽带钢 材质：优质碳素钢、低合金钢 厚度：δ≤4.5 mm 最大强度极限：бb=610 N/mm2 最大屈服极限：бs=360 N/ mm2 宽度：≤650 mm 卷径：Φ508/Φ900～Φ1650 mm 最大卷重：8 T 1.2 成品 成品厚度：≥0.2 mm 带钢宽度：≤520 mm 卷径：Φ508/Φ900～Φ1650 mm 最大卷重：8T 成品厚度公差：0.01～0.02 mm（去掉头尾各8米） 1.3 主要技术参数： 最大轧制力：5000 KN 最大轧制力矩：35 KN . M 最大轧制速度：8 m/s 穿带速度：0.3 m/s 开卷最高速度：3.3 m/s 卷取最高速度：8.2 m/s 卷取张力：0～60 KN 工作辊规格：Φ220/Φ190×650 mm 支撑辊规格：Φ650/Φ680×600 mm 开卷机卷筒直径：Φ480～Φ520 mm 卷取机卷筒直径：Φ488～Φ508 mm

轧制线标高：+1000 mm 最大弯辊力：400 KN 冷却液类型：乳化液 工艺润滑系统流量：1000 L/min 稀油润滑系统流量：250 L/min 稀油润滑系统压力：0.4 Mpa 稀油润滑系统介质：中负荷No20 机组进料方向： 液压系统压力：压下、弯辊液压系统：3～25Mpa 一般液压系统：0～10Mpa 设备总重量：约140 T 传动方式：工作辊传动 年产量： 传动电机： 主机电机Z560-2A 440V 600KW n=600～1400rpm 1台 卷取电机Z4-355-11 440V 180KW n=500～1500rpm 2台 开卷电机Z4-250-41 440V 75 KW n=500～1500rpm 1台 2 设备组成 2.1 机械设备 2.1.1 开卷机1台 悬臂机构，由传动装置和卷筒组成，传动装置为二级减速箱，卷筒为四棱锥结构，主要参数为： 卷筒工作直径：Φ500 mm 卷筒涨缩范围：Φ452～Φ544 mm 开卷速度：≤3.3 m/s 开卷张力：4～30 KN 对中移动范围：±50 mm 对中横移缸：缸径Φ125 mm，

小型轧钢机的设计方案

小型轧钢机的设计 1 绪论 1.1轧钢机的定义 轧钢机也称为轧钢机械，一般把将被加工的材料在旋转的轧辊间受压力产生的塑性变形即轧制加工机器称为轧钢机，这是简单定义。大多数情况下，轧制生产过程要经过几个轧制过成，还要完成一系列的的辅助工序，如将原材料由仓库运出加热，轧件送往轧辊，轧制、翻转、剪切、打印，轧件收集、卷取成卷等。 一个轧件的全过程由多种机械按工艺顺序而成机组来完成，这种机组或机器体系叫轧钢机械或称轧钢机。第一种情况轧钢机由一个或几个工作机座（执行机构）传动机构（齿轮传动、连轴器）和使轧辊转动的电动机组，后一情况轧钢机是由若干台工做机组成，这些机组数目与加工轧材工艺过成生产率相适应，因此，轧钢机按顺序排列并且用辊道或其他运输装置连成一条工艺流水线机器组成机组。 轧钢机是机械中使金属在旋转的轧辊中产生变形的那部分设备。主要使设备排列成一定形式的工作线称为轧钢机的主机列。用以完成其他工序的机械设备称为辅助机械。 1.2轧钢机的标称 轧钢机的类别与规格与轧钢机的断面尺寸有关，因此轧钢机的初轧和型钢的类是以轧钢的名义直径。也就是说轧钢机的大小是常用与轧件有关的尺寸参数来标称。 初轧机和型钢轧机的主要性能参数是轧辊名义直径，因为轧辊的名义直径的大小与其能够轧制的最大断面有关，因此，初轧机和型钢轧机是以轧辊的名义直径标称的。 小型轧钢机的名义直径为：180——450mm. 1.3轧钢机的用途 轧钢机形式有两种：冷轧与热轧，热轧主要用于开坯，兼生产一部形钢，这这种轧机的型号有630-650型轧机，500-550型轧机、650中型轧机与2300中板轧机等，冷轧主要用于

终级轧制，轧带钢的产品很多，具有代表性的冷轧板带钢产品金属镀层薄板（包括镀锡板、镀锌板等）、深冲板（以汽车钢板最多）、电工硅钢板、不锈钢和涂层钢板。现也促使冷轧机的装备技术和控制技术向更高的方向发展。型号有1400mmNKW、1250mmHC单辊可逆式轧机. 1150mm二十辊冷轧机,。 设计的轧钢机为300×3轧钢机，轧辊的直径为300 mm.，轧钢机主要用来为轧制小型线材。25—50毫米的圆钢，20—40毫米的方钢；螺纹钢等。 其结构的特点为： (1)采用三辊式工作机座，主电机不可逆转，中上辊与中下辊交替过钢，实现多道次的轧制。 (2)由于轧辊的转向和转速不可逆转，可采用造价较底的高速交流主电机在传动装置中装有减速机和齿轮机座。考虑到第一机座轧件较短，轧制次数较多，负荷很不均匀，为了均衡电机负荷，减少电机的容量，在减速机和电动机之间加有飞轮。 (3)多数300型钢轧机要求既开坯又轧件，具有一机多能的特性，因此，轧机急需要较强的能力，又需要较强的刚度，而且由于经常需要更换品种，在轧机结构上需考虑换辊方便。 (4)为了便于换辊，三个机座的轧辊都采用梅花接轴连接。 1.4小型轧钢机的主机列 轧钢机的主要设备是由一个或数个主机列组成的。轧钢机的主机列是由原动机，传动装置和执行机构三个基本部分组成的。 (1)工作机座：工作机座为轧钢机的执行机构，它由轧辊及其轴承轧辊的调整机构和上轧辊的平衡机构，引导轧件的轧件进入轧辊用的导装置，工座机座的机架及支撑机座并把机座固定在地基上用的轨零、部件的和机构组成。 (2)传动装置：联轴器：联轴器包括电机联轴器和主联轴器，电机联轴器用来连接电动机与减速器的主动齿轮轴；而主联轴器则用来连接减速器与机轮机座的传动轴，既自减速器将

1100HC六辊可逆式冷轧机的设计-文献综述

附录2 文献综述 一、课题的国内外现状 HC 轧机全名为HITACHI HIGH CROWNCONT ROLMILL，即日立中心高性能轧辊凸度控制轧机。该机型是日立公司于1972 年研究开发的轧机，两年后正式投入工业化应用。它具有普通四辊冷轧机不能达到的性能和优点，首先在日本得到推广使用，继而受到全世界的瞩目，广泛用于热轧和冷轧生产中的单机可逆轧机、连轧机和平整机。其主要结构特点是:在支撑辊和工作辊之间加入一对能够沿着轧辊轴向相对移动的中间辊，通过中间辊的相对移动来改变轧制压力在带钢方向上的分布，加上工作辊的正负弯辊作用，对改善带钢板形起到了明显的效果。 在国外，除日本各大钢铁公司普遍采用HC轧机机型外，美国、德国、加拿大、瑞典、巴西、墨西哥、韩国等国家均从日本引进了该轧机。 在国内，武汉钢铁公司为生产镀锡板基板，1987年首先引进1250HC六辊轧机，之后上海宝钢、辽宁鞍钢等国内各大钢铁公司先后引进了这种轧机机型。在引进设备的同时，国内相关单位也开始跟踪并开发国产的HC六辊轧机。国产大型六辊轧机已成功地用于工业生产，而且主要的技术水平和功能已达到国外同类设备水平。但是，六辊轧机种工作辊弯辊、中间辊横移、中间辊弯辊三种方式与带材板型的检测、控制相结合，实施有效的闭环控制，目前国内虽然在这方面也取得了不少成绩，但在精确度和稳定性方面仍然需要花大力气研究。 二、现有的主要研究成果 随着科学技术的不断进步，日本最近几年又在HC轧机的结构上进行了改进，推出了一些新型的HC轧机。例如，HCMW 轧机是综合HC轧机和HCM轧机的优点，其特点是中间辊和工作辊都能轴向移动。 在国内，HC轧机方面的研究也取得了很多可喜的成绩：降低轧辊表面缺陷的措施，预防轧辊剥落的措施，预防轧辊断裂的措施。近几年来，随着控制理论的发展，人们不断把一些新型控制方法引入板形自动控制系统中，以弥补PID控制中很难满足高精度控制要求的不足，比如基于动态负荷分配的板形控制方法。在日本，成品机架或成品道次采用软刚度的方法

四辊冷轧机设计之轧辊系统设计说明书(1)剖析

毕业设计（论文）任务书

摘要 ???小型四辊冷轧机，其特点是工作稳定、操作简单、轧制本轧机为190/500450 板形好。本设计主要是针对此轧机的轧辊系统，考虑到产品的稳定性、结构布局、使用寿命，进行轧辊的尺寸计算、刚强度校核、弯曲变形校核、轧辊轴承的选择和使用寿命校核。同时采用了工作辊传动，这种形式对轧制过程比较有利。 设计中运用斯通公式计算轧制力，由于轴承座的固定性，轴承座要承受偏负荷，轴承磨损严重不但减小使用寿命而且影响轧辊的外形进而对轧制板形产生极大的影响，轧制力大时影响更明显。因此轧辊的尺寸设计、材料选择很重要而且必须对轧辊和轴承进行必要的校核。 关键词：四辊冷轧机、轧辊、轧辊轴承、轧制力

Abstract ???small four-high cold rolling mill, characterized by The mill is 190/500450 stability、simple in operation and good shape by rolling. This design main for the mill’s roller system, take the mill’s stability、configuration and the service life, it’s necessary to checkout the intensity、barely and distortion by bending of the rollers and the service life of the bearing besides calculate the sizes of the rollers and choosing the bearings. At the same time, drive work roll is the main drive mode for this mill, which form is more favorable for the rolling process. It’s well-off during the design. In the design I have found that due to the fixity of the bearing chock, the biased load will appear in the bearing chock, and the bearings will fray badly, which leads to the short service life of the bearings and influences the rollers’ shape , and then influence of the sizes of the rolling steels, the infection will be strictness under the heavy roll force. Therefore, it’s important to design the rollers’ size and choose of the material, it is must to checkout the rollers and the bearings. Keywords：4-high cold rolling mill、roller、roller bearing、roll force

中南大学 四辊可逆冷轧机的卷宗取机直流调速系统设计

第一章总的设计概述 1.1 设计目的 运动控制系统是自动化专业的主干专业课，具有很强的系统性、实践性和工程背景，运动控制系统课程设计的目的在于培养学生综合运用运动控制系统的知识和理论分析个解决运动控制系统设计问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法，提高学生调查研究、查阅文献及正确使用技术资料、标准、手册等工具书的能力，理解分析、制定设计方案的能力，设计计算和绘图能力，实验研究及系统调试能力，编写设计说明书的能力。 1.2 设计内容 （1）根据工艺要求，论证、分析、设计主电路和控制电路方案，绘出该系统的原理图。 （2）设计组成该系统的各单元，分析说明。 （3）选择主电路的主要设备，计算其参数（含整流变压器的容量S，电抗器的电感量L，晶闸管的电流、电压定额，快熔的容量等），并说明保护元件的作用（必须有电流和电压保护）。 （4）设计电流环和转速环（或张力环），确定ASR和ACR（或张力调节器ZL）的结构，并计算其参数。 （5）结合实验，论述该系统设计的正确性。 1.3 课题设计要求 四辊可逆冷轧机的卷宗取机直流调速系统设计 （1）生产工艺和机械性能 四辊可逆冷轧机是供冷轧紫铜及其合金成卷带材之用，为提高其生产效率，冷轧机要往、返轧制其金属材料。直到达到要求的厚度时才停止。因为要求冷轧机左右两边的两台卷取机在从左往右的正向轧制过程中，左边一台卷取机用，其

工作在发电机状态，右边一台卷取机作卷取机用，工作在电动状态。若逆向轧制（从左往右轧制），右边卷取机作开卷机，工作在发电机状态，左边卷取机则作卷取机用，工作在电动状态。 两台卷取机的电动机参数完全一样，机械参数如下： 带卷内径（卷筒直径）：500mm 带卷外径：680~1100mm 带卷最大重量：2000kg 带卷最大张力：2000kg 卷取机传动比：i=1.87 图一 设备结构简图 （2）设计要求 1、两台卷取机控制原理完全一样，仅设计其中一台； 2、技术指标：稳态无静差，电流超调量% 5≤σi ，空载启动至额定转速 时的转速超调量% 10≤σ n 能实现快速制动。 （3）直流电动机参数： 150n P k w =、 230n U V =、 165n I A =、 1400m in n n r =、 0.08a R =Ω 电枢回路电阻0.18R =Ω 、电流过载倍数 2.5λ=、2 2 121.5.G D N M =。

单机架六辊可逆冷轧机电气自动化技术方案(精)

1200六辊可逆冷轧机电气自动化系统控制方案

1概述 根据《1200六辊可逆冷轧机技术规格电气招标书》所提供的工艺设备和技术要求，并参考了同类型的单机架六辊可逆冷轧机的工艺技术，编写了本电气传动及基础自动化控制的技术方案。 2 供电 2.1 电气设备运行条件 1）电气设备运行环境要求 环境温度 现场：0~40?C 电气室：10~35?C 操作室：25±5?C 空气湿度：相对湿度≤95%且无凝露； 污染等级：III级，无火灾爆炸危险、无导电性尘埃、不腐蚀金属物及不破坏绝缘介质的环境。 2）电气设备运输及储存环境要求 环境温度-20~65?C ； 空气湿度及污染等级要求与运行时相同。 3）电气设备使用的电压等级及技术条件 本机组所使用电气设备电压等级符合我国国家标准，主要用电设备的电压等级为： ◆供电电压及频率：10±5%kV，50±1Hz ◆低压供电电压：AC380/220V ◆交流电动机电压：AC380V ◆直流电动机电压：DC440~660V ◆电磁阀：DC24V

◆电磁抱闸：AC220V ◆控制电压：AC220V，DC24V ◆保护地：接地电阻<4Ω ◆系统地：接地电阻<4Ω 2.2低压供配电 辅传动供电系统 （1）辅传动供电系统单线图见MCC单线图。 （2）MCC设备(见附表) 由于本机组负荷较小，因此不设负荷中心。本机组负荷MCC（即马达控制中心）将采用GGD3柜，包含MCC的受电、馈出回路、UPS 系统、比例、伺服阀控制回路和照明开关柜，开关柜额定短路短时承受能>80kA/s。 额定短路分断能力与电网短路电流相适应，Icu >50kA 根据需要配置必要的电流、电压表计，端子板采用Phoenix端子。 单机架可逆冷轧机组设一套MCC，不同容量不同控制类型的回路至少有一个备用回路。 注①：主传动电动机均配置有空间加热器，这些加热器是在长期停机时防止电机绕组受潮而设置的。由本MCC供电。 注②：为了保证乳化液站的检修供电，需要检修电源或者备用一路供电回路。 (3) UPS电源 为保证控制系统运行的可靠性，机组设置一套容量为10kV A的UPS 电源为机组控制系统（PLC、AGC控制器、HMI设备等）提供可靠稳定电源。电池和逆变器选用进口产品。 容量：10kV A，30min；进线：220V AC

负荷平衡控制在1200mm四辊可逆式冷轧机中的应用

负荷平衡控制在1200mm四辊可逆式冷轧机中的应用 文章介紹了负荷平衡控制在1200mm四辊可逆式冷轧机中的应用，避免了上辊和下辊之间由于负荷不平衡出现的电机过载、以至于功率组件损坏的情况，使得上辊和下辊的运行速度得到最佳匹配，对消除钛及钛合金板材在轧制过程中出现的上翘及下扣等不良板形问题取得良好效果。 标签：四辊可逆冷轧机；负荷平衡；直流调速系统；钛及钛合金板材；板形前言 我厂于上世纪六十年代中期引进的日本设备1200mm四辊可逆式冷轧机，已运行了近半个世纪，在生产过程中，经常出现上辊和下辊之间负荷分配不均、造成电机负荷剧烈波动及过载的情况，并且在钛及钛合金板材轧制过程中频频出现上翘和下扣之类的板形问题，制约了产品质量的提高，大大降低了生产效率以及成品率，也影响了该机组潜力的发挥，不能满足产品质量和精度日益提高的市场需求，直接影响了该机组的经济效益。 分析影响钛板上翘和下扣的原因，主要有两点：上下辊的传动系统动态特性和上下辊的辊径。所以，要改善和消除不良板型，大步提高生产效率及成品率，关键要从电气传动系统入手。该轧机传动系统采用的是旋转变流机组，不仅能耗大效率低，而且电气控制系统操作条件比较多，设备维护工作量比较大，系统可靠性也相对较低。运行了近半个世纪，元器件的老化造成系统故障频繁，调速性能变差，精度降低。因此对其电气控制系统进行了技术改造升级。 1 系统构成 该轧机是由两台1500kW直流电动机分别驱动上辊和下辊。在改造方案中，采用了SIEMENS数字式直流调速装置代替旋转变流机组，分别用两套独立的直流调速装置作为其原有的直流电动机的传动控制。为了改善和消除上翘和下扣之类的不良钛板板形，需保证上下辊电机出力平衡，使上下辊的速度得到最佳匹配，因此在两台驱动装置间引入了负荷平衡控制。 2 负荷平衡控制 2.1 负荷平衡的分类 两台电机组成的传动系统中的负荷平衡控制，一般有两种方法实现：一类由一套转速调节器为两套电机控制系统公用，该转速调节器的输出作为两套转矩控制环转矩的共同给定。此类负荷平衡控制系统响应快，动态平衡效果比较好，但是有可能会产生扭振，即两台电机负荷有可能会来回波动，可能会出现电流激磁震荡，甚至严重时引起系统过流跳闸。此种方法适用于两台电机之间通过“刚性”联系的情况，比如两台电机的串轴控制系统。第二类负荷平衡控制是两套电机传

四辊与六辊轧机的比较

比较四辊和六辊轧制技术在冷轧机上的应用 Dr.mont.Dipl.Ing.Gerhard Finstermann,冷轧部和带钢加工厂的首席经理； Dipl.Ing.Alois Seilinger,轧制技术的仿真的首席专家；Dipl.Ing.Gregor Nopp,冷轧部门经理；Dipl.Ing.Gerlinde Djumlija,澳大利亚，林茨，西门子奥钢联冶金技术冷 轧的部门经理 摘要：通过西门子奥钢联模拟冷轧过程，得出四辊轧制技术和六辊轧制技术在冷连轧应用上关键轧制参数的不同。这涉及到研究不同的轧机的性能。 本文全面讨论了Smart Crown 系统，在连轧控制下通过条形过渡区的平直度表现，轧机的刚度，厚度方面及边降控制对平直度的影响。 制造出平直度完美，厚度不变的板带是每一个轧制工作者的追求。这就要求轧制设备不仅能制造出在质量和尺寸精度方面满足市场需求的带钢，而且也要满足轧制工作者对产品的灵活和产品 组合的广泛性的要求。近年来，一些 新的冷连 轧生产线已经使用了可靠的四辊和 六辊轧制技术（图一）。然而，我们 并不知道到底是四辊轧机还是六辊 轧机能够满足市场对厚度公差和平 直度公差的进一步要求，甚至要求更 宽的产品组合。 板带的强度等级越高，冷轧就越 困难。新的连续冷连轧机应该能够轧制抗拉强度达1300MPa 的钢材，因为将来需要这些设备去轧制范围更加宽广的钢种并且很大一部分是先进的高强钢包括汽车用的多相特种钢和高硅钢片。同时板带的表面质量（对所有的产品尤其是用于汽车工业的产品是一个关键的特征）和保持板带的边降在允许的公差带范围内是至关重要的。边降对于晶粒取向的电工用钢尤为重要。 为了能够更好的比较四辊和六辊轧机的性能，采用了五台相同混合型轧机，其中一号和二号轧机采用六辊配置，三到五号轧机采用四辊配置，并且要求得到以下结果：厚度变化的范围，平直度的控制和边降控制的能力。 图 1

1050六辊可逆冷轧机组工艺流程、技术参数及装机水平

附件1 机组工艺流程、技术参数及装机水平 1.1工艺流程描述 1.1.1 经酸洗处理后的热轧带卷由天车吊放到开卷机操作侧的受卷台上(此受卷台可以同时存放两个带卷)。上卷小车鞍座在受卷台下上升使带卷内孔对准开卷机卷筒中心后，小车继续向前运动将带卷套在开卷机卷筒上并使带卷在宽度方向上与机组中心线对中。开卷机卷筒涨径撑起带卷。上卷小车鞍座下降至下极限后小车退回到受卷台第二个带卷下面等候上第二卷。压辊压住带卷，人工将捆带剪断、拉走。开头机刮板抬起对准带卷头部，同时开卷机活动支承闭合，开卷机以穿带速度转动，使带头沿着刮板进入开头机，上夹送辊、上矫直辊压下夹送、矫直，进入切头剪，切下不合格的带头。如此反复数次，直到将不合格的带材头部全部剪下为止。机组继续以穿带速度将带材向前推进，先后经过导板、机前转向辊、机前张力装置、激光测速仪、测厚仪台架(此时测厚仪处于机组轧线以外)、机前辊式吹扫除油装置、可开合的对中导卫装置，六辊冷轧机、机后辊式吹扫除油装置、测厚仪台架、圆盘剪(此时测厚仪、圆盘剪均处于机组轧线以外)、激光测速仪、机后张力装置、机后转向辊、最后进入机后卷取机(此时卷取机卷筒处于缩径状态)。 1.1.2当带材进入机后卷取机钳口后，机前导卫装置合上，对中带材。机后卷取机卷筒涨径同时钳口动作夹住带头，卷取机压辊压上卷筒，卷取机活动支承闭合，卷筒启动开始卷取带材。卷取带材2～3圈后，AGC液压缸压上，建张，同时卷取机压辊、开头机上夹送辊、上矫直辊抬起，机前、机后激光测速仪、测张装置、测厚仪投入，机前导卫装置打开，工艺润滑乳化液自动从带材入口喷向轧辊，机组升速轧制。轧制到带尾时，机组减速轧制，开卷机压辊压住带卷，当带尾过机前转向辊进入轧辊前机组停止轧制，乳化液自动停喷，打开辊缝，卸张，

冷轧车间设计

1综述 1.1冷轧薄板简介 金属在再结晶温度以下进行轧制变形叫做冷轧，一般指薄板不经加热而在室温直接进行轧制加工。冷轧后的带钢可能烫手，但还是叫冷轧[1]。 钢的冷轧是在19世纪中叶始于德国，当时只能生产宽度20~25mm的冷轧薄板。美国1859年建立了25mm冷轧机，1887年生产出宽度为l50mm的低碳钢板。1880年以后冷轧钢板生产在美国、德国发展很快，产品宽度不断扩大，并逐步建立了附属设备，如剪切、矫直，平整和热处理设备等，产品质量也有了提高。 宽的冷轧薄板(韧带)是在热轧成卷带钢的基础上发展起来的。首先是美国早在1920年第一次成功地轧制出宽带钢，并很快由单机不可逆轧制而跨入单机可逆式轧制。1926年阿姆柯公司巴持勒工厂建成四机架冷连轧机。 我国冷轧宽带钢的生产开始于1960年，首先建立了1700mm单机可逆式冷轧机，以后陆续投产了1200mm单机可道式冷轧机，Mxw1400mm偏八辊轧机、1150mm二十辊冷轧机和1250mmHC单机可逆式冷轧机等，70年代投产了我国第一套1700mm连续式五机架冷轧机，1988年建成了2030mm五机架全连续冷轧机。近年来我国冷轧薄板生产能力增加了20多倍，生产装备技术水平已由只能生产低碳薄板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧薄板、镀锌板、涂层钢板、塑料复合薄板和硅钢片等。但随着四化建设的发展，无论在数量和品种质量上都远远满足不了四化建设发展的需要，为此我们必须增建新轮机，改造现有冷轧机，大力发展冷轧生产。 冷轧生产可提供大量高精确度和性能优良的钢板和带材，其最主要的特点是加工温度低，同热轧生产相比，它有以下优点： 1.冷轧带钢产品尺寸精确，厚度均匀，带钢厚度差一般不超过0.01~0.03mm或更小，完全可以符合高精度公差的要求。 2.可获得热轧无法生产的极薄带材(最薄可达0.001mm以下)。 3.冷轧产品表面质量优越，不存在热轧带钢常常出现的麻点、压入氧化铁皮等缺陷，并且可根据用户的要求，生产出不同表面粗糙度的带钢(光泽面或麻糙面等)，以利于下

四辊可逆冷轧机的卷取机直流调速系统设计

前言 直流电机在现代工业中是一种很重要的电机．它可以作电动机使用，也可以作发电机使用，此外还有其它特殊的用途。 直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。近年来，在电力电子变换器中以晶闸管为主的可控器件已经基本被功率开关器件所取代，因而变换技术也由相位控制转变成脉宽调制（PWM）；交流可调拖动系统正逐步取代直流拖动系统。然而，直流拖动控制毕竟在理论上和实践上都比较成熟，而且我国早期的许多工业生产机械都是采用直流拖动控制系统，所以它在工业生产中还占有相当大的比重，短时间内不可能完全被交流拖动系统所取代。 从生产机械要求控制的物理量来看，电力拖动自动控制系统有调速系统、位置随动系统（伺服系统）、张力控制系统、多电机同步控制系统等多种类型，各种系统往往都是通过控制转速来实现的，因此调速系统是最基本的电力拖动控制系统。 调速系统按照不同的标准又可分为不同的控制系统。但是，从一定角度上来说，可以把调速系统笼统的分为开环调速系统和闭环调速系统。开环调速系统结构简单、容易实现、维护方便，但是它的静态和动态性能往往不能满足生产和控制要求。而闭环控制系统可以很好的解决这些问题，因此在实际生产中得到了广泛的应用。其中，转速、电流双闭环控制直流系统是性能最好、应用最广的直流调速系统。 本文为直流调速系统的设计，包括系统设计方案选择，各单元的组成，元件的参数与选择等内容！通过本系统的设计，了解运动控制在工业上的应用！

目录 前言 0 第一章设计的介绍 (3) 1.1 设计目的 (3) 1.2 设计内容 (3) 1.3 设计题目 (3) 1.3.1 生产工艺和机械性能 (3) 1.3.2 设计要求 (4) 1.3.3 直流电动机参数 (4) 第二章四辊可逆冷轧机的介绍 (5) 第三章系统各模块及其电路设计 (6) 3.1 主回路设计 (6) 3.2 控制回路设计 (6) 3.2.1 给定单元 (8) 3.2.2 转速调节器 (8) 3.2.4 反号器 (12) 3.2.5 触发电路 (12) 3.2.6 逻辑控制单元 (13) 3.2.7 零转矩检测单元和零电流检测单元 (14) 3.2.8 零封锁环节 (15) 3.2.9 电流反馈与过流保护 (16) 第四章系统参数设计与计算 (18) 4.1 整流变压器的选择 (18) 4.2 晶闸管的选择 (18) 4.3 晶闸管保护措施 (19) 4.4 电流互感器的选择 (19) 4.5 平波电抗器的计算 (20) 第五章双闭环的动态设计和校验 (22) 5.1 静特性分析和计算 (22) 5.2 系统动态结构参数设计 (22) 5.2.1 电流调节器的设计和校验 (23) 5.2.2 转速调节器的设计和校验 (25) 第六章系统调试和校正 (27) 6.1 系统各功能模块性能的调试与测试 (27) 6.1.1 系统的相位整定 (27) 6.1.2 触发器的整定 (27) 6.1.3 系统的开环运行及特性测试 (28) 6.1.4 速度反馈特性的测试 (29) 6.1.5 调节器的调试 (30) 6.1.6 电流调节器ACR的调试 (30) 6.1.7 反相器AR的调试 (30) 6.2 系统整体功能测试 (30)

森吉米尔二十辊冷轧机介绍

森吉米尔二十辊冷轧机介绍 森吉米尔冷轧机与四辊轧机或其他类型轧机的本质区别是轧制力的传递方向不同。森吉米尔冷轧机轧制力从工作辊通过中间辊传到支撑辊装置，并最终传到坚固的整体机架上。这种设计保证了工作辊在整个长度方向的支撑。这样辊系变形极小，可以在轧制的整个宽度方向获得非常精确的厚度偏差。 森吉米尔轧机在结构性能上有如下主要特点： (1)具有整体铸造（或锻造)的机架，刚度大，并且轧制力呈放射状作用在机架的各个断面上。 (2)工作辊径小，道次压下率大，最大达60％。有些材料不需中间退火，就可以轧成很薄的带材。 (3)具有轴向、径向辊形调整，辊径尺寸补偿，轧制线调整等机构，并采用液压压下及液压AGC系统，因此产品板形好，尺寸精度高。 (4)设备质量轻，轧机质量仅为同规格的四辊轧机的三分之一。轧机外形尺寸小，所需基建投资少。 森吉米尔冷轧机基本上是单机架可逆式布置，灵活性大，产品范围广。但是亦有极个别呈连续布置的森吉米尔轧机，如日本森吉米尔公司1969年为日本日新制钢公司周南厂设计制造的一套1270mm四机架全连续式二十辊森吉米尔轧机。该轧机第一架为ZR22-50"型轧机，其余三架均为，ZR21-50"型轧机，轧制规格为O.3mm×1270mm不锈钢，卷重22t，轧制速度600m／min。 森吉米尔冷轧机的形式及命名法介绍如下： 最常用的森吉米尔冷轧机形式是1-2-3-4型二十辊轧机。例如ZR33-18″，“Z"是波兰语Zimna的第一个字母，意思是“冷”；“R”表示“可逆的”；“33”表示轧机的型号；“18″”是轧制带材宽度的英寸数。森吉米尔冷轧机还有1-2-3型十二辊轧机，但是1-2-3型森吉米尔冷轧机在1964年以后就不再生产制造了。 森吉米尔冷轧机1-2型六辊轧机，由2个传动的工作辊和4个背衬轴承辊装置组成， 如ZS06型，“S”表示“板材”，用来轧制宽的板材，但是它同样可以轧制带材，并且有一些还用在连续加工线上。 森吉米尔“ZR”型冷轧机有10个基本型号，其中1-2-3-4二十辊轧机7个；1-2-3．型十二辊轧机3个；“ZS”1-2型六辊轧机只有2个基本型号。 各型号轧机的背衬轴承外径、工作辊名义直径如下： 轧机型号背衬轴承直径／mm 工作辊名义直径／mm 1-2-3-4型： ZR32 47.6 6.35 ZR34 76.2 10.00

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

四辊可逆轧机机架辊故障分析及改造参考文本

四辊可逆轧机机架辊故障分析及改造参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

四辊可逆轧机机架辊故障分析及改造参 考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 针对3000mm中板四辊可逆轧机机架辊生产过程中易 出现的各类设备故障：轴承寿命短、传动易失效等具体问 题，结合现场生产条件，经过多次摸索、试制对机架辊结 构进行了改造优化，收到了实际成效，实现了三钢中板轧 机机架辊的使用寿命由4~6个月延长至10~12个月。 轧机机架辊简介 三钢中板四辊轧机机架辊位于轧辊两侧，是将板坯顺 利送入轧机辊缝并接受轧出的轧件的设备,通过斜垫、导 板、楔块卡紧在牌坊予设的凸台及卡槽内。每个辊子的传 动端辊颈内嵌入鼓形齿内齿套，与带鼓形齿的传动轴、电 机相接而传动。

机架辊故障分析 机架辊在轧制过程中，由于处于轧制坯料热幅射、轧辊冷却水及除鳞高压水的冷热工况下，且频繁受到轧件下扣的巨大撞击，导致了轧机机架辊使用寿命普遍较短。现通过结合现场轧制条件及原机架辊设计结构，分析出三钢中板轧机机架辊寿命较短的主要原因，并通过改造优化各零部件结构，以提高机架辊使用寿命。机架辊故障主要因素总结如下： 2.1.机架辊轴承易损坏 原设计机架辊传动侧轴承座是通过轴承座与牌坊之间的O圈挤压变形，通过变形量以防止冷却水及氧化铁皮进入机架辊轴承座。机架辊在生产过程中，O圈易受板坯温度、氧化铁皮及机架辊与牌坊相互振动挤压而变形失效，致轧辊冷却水及氧化铁皮沿轴承座与牌坊配合面，并透过透盖内侧与定距环、内齿套之间的间隙渗入到轴承座内

四辊可逆式冷轧机设计计算书

四辊轧机设计计算书 3.1 冷轧轧辊的组成 冷轧辊是冷轧机的主要部件。轧辊由辊身、辊颈和轴头三部分组成。辊颈安装在轴承中，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。轴头和连接轴相连，传递轧制力矩。工作辊和支撑辊的结构如图所示。 工作辊结构 支撑辊结构

3.2、 冷轧辊系尺寸的选择 冷轧过程中，轧辊表面承受很大的挤压应力和强烈的磨损，因此，冷轧工作辊应具有极高而均匀的硬度，一定深度的硬化层，以及良好的耐磨性与抗烈性。降低轧辊硬度，虽然改善抗烈性，但耐磨性降低，因此，必须正确选择轧辊表面硬度。 冷轧辊用钢均多为高碳合金钢，如29r C 、o r M C 29等，我们这里选工作辊的材质为o r M C 29。 轧件对冷轧工作辊巨大的轧制压力，大部分传递给支撑辊上。支撑辊既要能承受很大的弯曲应力，还要具有很大的刚性来限制工作辊的弹性变形，以保证钢板厚度均匀。 轧机支撑辊的表面肖氏硬度一般为HS45左右。目前为提高板厚精度与延长轧辊的寿命，支撑辊硬度有提高的趋势。 支撑辊常用钢号为o r M C 29、V C r 9、及o n r M M C 60，我们这里选支撑辊材质为 o r M C 29。 3.3、 辊系尺寸的确定 1) 辊身长度L 及直径D 的确定。 辊身长度L 应大于所轧钢板的最大宽度m ax b ，即 []2max a b L += （3.1） 当m ax b =400—1200 mm 时，a=50—100 mm ，现m ax b =500mm ，取a=50mm 所以 mm a b L 55050500max =+=+= 四辊轧机的辊身L 确定以后，根据经验数据： 8.18.02 -=D L 来确定支撑辊直径2D ，取 7.12 =D L 所以 mm L D 3207 .12== 对于支撑辊传动的四辊轧机，一般选 4312-=D D ，现取2.31 2=D D

六辊可逆冷轧机组轧辊常见缺陷分析及改善2

六辊可逆冷轧机组轧辊常见缺陷分析及改善2

六辊可逆冷轧机组轧辊表面剥落原因分析及改善 摘要:以六辊可逆冷轧机组为研究对象，介绍常见轧辊的缺陷,主要是轧辊的表面剥落缺陷。从轧辊的使用、磨削、检测等方面,提出了相应的预防措施和消除措施. 关键词：轧辊、剥落、措施 THE ANALYSIS AND IMPROVEMENT FOR THE CAUSATION OF ROLLER SURFACE PEELING OFF OF THE SIX-ROLL REVERSING COLD ROLLING MILL Abstract ：This thesis takes the Six-roll Reversing cold rolling Mill group as its object of study, it introduces the common defect of the roller, mainly for the defect of peeling off from the suface of the roller. On the other hand, it proposes the provention and elimination methods accordingly from several aspects such as the roller usage, grinding inspection and etc.

key words： roller, peel off, method 前言：轧辊是轧机的重要部件，轧辊的质量好坏直接影响轧机的运行，影响产品的产量质量和成本，冷轧过程中，轧辊表面承受着很大的挤压应力和强烈的磨损，高速轧制时，卡钢、过烧等会出现一些质量问题和质量缺陷，会造成辊面裂纹，因此，冷轧工作辊应具有极高而均匀的硬度，一定深度的硬化层，以及良好的耐磨性与抗裂性。以保证轧辊的使用要求和质量要求。所以分析轧辊缺陷产生的原因以及如何控制轧辊质量显得非常重要，本文将从轧辊的合理使用，合理磨削，改善轧制条件加强检测等方面研究控制轧辊质量，并对轧辊的常见缺陷提出相应的预防和纠正措施。 1、使用情况 广东华美集团有一台1450六辊可逆冷轧机组，2006年5月份安装并试运行，在试生产过程中，由于轧辊使用不当及轧制工艺条件不成熟，造成了轧辊事故率多，消耗高，另一方面因换辊的频繁，降低了轧机有效作业率，影响了小时产量和产品质量。

森吉米尔冷轧机简介

森吉米尔冷轧机简介 森吉米尔轧机在结构性能上有如下主要特点：(1)具有整体铸造（或锻造)的机架，刚度大，并且轧制力呈放射状作用在机架的各个断面上。(2)工作辊径小，道次压下率大，最大达86％。有些材料不需中间退火，就可以轧成很薄的带材。(3)具有轴向、径向辊形调整，辊径尺寸补偿，轧制线调整等机构，并采用液压压下及液压AGC系统，因此产品板形好，尺寸精度高。(4)设备质量轻，轧机质量仅为同规格的四辊轧机的三分之一。轧机外形尺寸小，所需基建投资少。森吉米尔冷轧机基本上是单机架可逆式布置，灵活性大，产品范围广。但是亦有极个别呈连续布置的森吉米尔轧机，如日本森吉米尔公司1969年为日本日新制钢公司周南厂设计制造的一套1270mm四机架全连续式二辊森吉米尔轧机。该轧机第一架为ZR22-50"型轧机，其余三架均为，ZR21-50"型轧机，轧制规格为O、3mm1270mm不锈钢，卷重22t，轧制速度600m ／min。森吉米尔冷轧机的形式及命名法介绍如下：最常用的森吉米尔冷轧机形式是1-2-3-4型二辊轧机。例如ZR33-18″，“Z"是波兰语Zimna的第一个字母，意思是“冷”；“R”表示“可逆的”；“33”表示轧机的型号；“18″”是轧制带材宽度的英寸数。森吉米尔冷轧机还有1-2-3型二辊轧机，但是1-2-3型森吉米尔冷轧机在1964年以后就不再生产制造了。森吉米尔冷轧机1-2型六辊轧机，由2个传动的工作辊和4个背衬轴承辊装置组成，

如ZS06型，“S”表示“板材”，用来轧制宽的板材，但是它同样可以轧制带材，并且有一些还用在连续加工线上。森吉米尔“ZR”型冷轧机有10个基本型号，其中1-2-3-4二辊轧机7个；1-2-3．型二辊轧机3个；“ZS”1-2型六辊轧机只有2个基本型号。各型号轧机的背衬轴承外径、工作辊名义直径如下：轧机型号背衬轴承直径／mm工作辊名义直径／mm1-2-3-4型：ZR32 47、 66、35ZR34 76、2 10、00ZR241 20、0 21、50ZR331 60、0 28、50ZR232 25、0 40、00ZR22300、0 54、00ZR21406、4 80、001-2-3型:ZR15 75、0 12、00ZRl61 20、0 20、30ZRl92