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H型钢轧制用宽度可调轧辊FHR
信息来源:世界金属导报2016-03-01B07      时间:2016-03-02 18:26:17


1 H型钢概述

1.1 H型钢轧制概述

H型钢是建筑、桥梁等广泛使用的钢材。H型钢规格很多,其腹板高度从100mm到1000mm以上,可以根据不同用途选择使用适宜尺寸的H型钢。

H型钢是以大型钢坯或异形钢坯为原料,经过粗轧、中间轧制和精轧轧制成的钢材(见图1)。中间轧制和精轧采用“万能轧机”轧制。万能轧机利用上下的水平辊和左右的立辊将钢坯轧出翼缘和腹板形状。

1.2 H型钢生产中存在的问题

H型钢生产中存在以下两个问题。

1) 需要备用保有多个轧辊

从 图1可知,在万能轧机轧制中,腹板内宽度由万能轧机水平辊宽度决定。因此为了能够生产各种尺寸的H型钢,需要备用保有多个轧辊。

2) 轧辊单耗大

对于普通万能轧机的轧辊,当轧制引起磨损和瑕疵缺陷时,将轧辊切削几毫米(改削)后重新使用。但是反复改削后水平辊宽度变小,轧制出的H型钢腹板内宽度偏差超过标准允许偏差。这时,要对轧辊侧面进行大切削量的切削加工,使之变成轧制较小规格H型钢的轧辊(尺寸降级)(如图2所示)。由于轧辊的切削量很大,所以轧辊单耗很大。(轧辊单耗(kg/t)=改削量(kg)/轧制量(t)) 。

新日铁住金公司为解决上述两个问题开发出“H型钢轧制用宽度可调轧辊FHR”。用一个开发轧辊无须进行尺寸降级就可以轧制多尺寸的H型钢。

2 FHR特点

2.1 FHR概要

FHR是宽度可任意调整的轧辊。FHR由左右两个轧辊组成,两个轧辊可以沿轴向滑动(图3)。

2.2 FHR的优点

使用FHR有以下优点。

1) 备用保有轧辊数量减少

由于轧辊宽度可调,所以,一个轧辊可兼做多个尺寸的轧辊使用,因此减少备用轧辊的数量。统计显示,使用普通轧辊需要16种,使用FHR仅需要4种。

2) 轧辊单耗下降

由于FHR调整宽度相当于改削量的宽度,FHR调整可恢复到原来的FHR宽度,所以无须发生因改削量大所导致的轧辊尺寸降级。因此降低了轧辊单耗。实际应用结果表明:使用FHR使轧辊单耗减低到原来的1/3。

2.3 轧辊宽度调整机构

FHR开发中解决的问题是FHR结构承受轧制负荷和扭矩以及结构紧凑化。图4是开发出的FHR轧辊的结构图。

1)采用花键方式

FHR是心轴和空心轴组成的双重结构。利用花键使空

心轴在心轴方向上滑动,对轧辊宽度进行调整。为了使轧制扭矩传递和轧辊宽度调整同时顺畅进行,采用本公司的具有长年应用实绩的花键方式将心轴和空心轴固定。

2)利用内、外螺丝调整空心轴位置

为了对空心轴位置进行调整,将带有内、外螺丝的圆筒形零件(调整螺母)安装在空心轴端部。心轴转动时,通过内、外螺丝转动,调整螺母和空心轴在心轴方向移动,对轧辊宽度进行调整。这种结构使空心轴移动的是内、外螺丝转动的合计效果,所以可以增加空心轴的移动量,因此可缩短螺丝长度,使装置紧凑化。

图5是花键轴和调整螺丝的应力解析。通过对各个部位的应力解析可以确定部件的应力危险部位,从而对配置和形状进行最佳设计。 (惠子)

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