钨钼开坯轧机传动分析与改进

钨钼开坯轧机传动分析与改进

(山东格美钨钼材料有限公司264211)

摘要:随着企业高速发展,需要能满足开坯60--70mm厚板。如此新轧机设计制造800万的价格和最快2年的制造周期,企业时不我待,得另想办法解决才行。我公司现有最大Ø940*Ø380*800可逆四辊热轧机,设计轧制钨钼及其合金,开坯30-45mm厚。按我们对其他开坯轧机的使用经验,对此轧机薄弱环节部件改造,也许使轧机开坯厚度达到60--70mm,不但拓宽了产品能力,而且产生的直接经济效益和间接经济效益是相当巨大的。经过初步了理论计算厚,方案可行,改造随之实施。

关键词:热轧机;开坯;万向接轴

满足厚板开坯的需求,仅仅是对轧机扭矩的满足就可以了,改造从以下几方面下手:驱动系统动力满足;传动系统传递满足;轧料咬入条件满足。

一、驱动电机及其配电系统

驱动主电机620kw,额定电流1240A,经过求证测算并结合本人经验认为在冲击峰值电流2100A(最高2400A)以下长期工作还是没有问题的。(系统配电有保障)

二、提高咬入能力

1、加强推料机构推力

原推进气缸部基础加固,Ø50滑柱更换成Ø60成品光杆,仅加工双头螺纹和基础铜套即可;

推进缸增大,原气缸10A-5TCC63B1000(RY-CA)换成10A-5TCC80B1000(RY-CA);

缸体更换成统一材质:原铝材缸体更换成45#无缝钢管加工而成,统一材质热膨胀系数相同,使气缸受热膨胀的间隙变化最小,力保推力可靠;

④压缩空气管道及其附件通经加大(气源三联件、阀门等由Ø15变Ø25)

2、坯料前坡口:等静压坯料制成即铣床加工坡口,以利坯料咬入。

三、传动系统零件校核并加强,设计抗扭矩能力177KNM

1、对联合减速箱齿轮的强度校核:低速输出齿轮校核计算如下:

*************************齿轮强度校核计算报告**************************

标题:800热轧主减速机输出齿轮对强度校核1.8640-1

工作程序:WHEEL.VER.01.02图号:41501.6-18/25日期:2012年11月15日)

项目符号或计算公式结果

-----------------------------------------------------

.齿轮对参数:

小齿轮齿数:Z1=24

大齿轮齿数:Z2=24

法面压力角:αn=20.0000°

法面模数:mn=20.00mm

螺旋角:β=20.0000°

端面重合度:εα=1.6840

齿宽:b=300.00mm

.传动参数:略

传递扭矩:T=107021.9394N.m

小齿轮转速:n1=33.0000m/s

.与齿轮负载有关的系数:略

④.接触疲劳强度校核:部分略

计算接触应力:σ'hlim=1260.4685N/mm^2

试验齿轮接触疲劳极限:σHlim=1621.5839N/mm^2

接触强度安全系数:Sh=1.2865

⑤弯曲疲劳强度校核:部分略

计算弯曲应力:σ'wlim=235.7100N/mm^2

试验齿轮弯曲疲劳极限:σWlim=648.9915N/mm^2

弯曲强度安全系数:Sw=2.7533

对于磨齿加工的减速机齿轮取【3】推荐值[Sh=1.1[Sw=1.25完全满足要求【3】

2、对轧辊扁头的校核:合格。步骤略去。

3、万向接轴的扭转校核,有下表计算看出,万向接轴明显不能满足扭矩要求。

SWC-350万向接轴受冲击负荷而瞬间扭断,这是设计的薄弱环节,也正是立足以上计算分析后,变SWC-350WH*2680联轴器(2*180KNm)件,变换成长短轴配合的SWC-390WH*2680/2180联轴器(2*250KNm)。【1】

抗扭能力增加38.88%

改造后,实际极限开坯可以到100mm,而顺利轧制。钨钼开坯产品,达到了产品翻番的能力。

后记

2012年改进以后,使用至今,检查主电动机及其配电系统、主减速机传动均无异常,证明对薄弱环节的把控。

开坯轧机传动设计改进方向

国内钨钼开坯轧机设计,因受粉末冶金设备特点是片式轧制,特点是片式轧制,我单有三台可以进行钨钼开坯的轧机,开坯都存在万向接轴的传动不足问题。

这也造成三方面的问题设备的综合能力不足;浪费了社会资源;增加了企业成本。

基于以上问题本人提出在同类设备设计时,对同一台设备的安全系数要求均衡考虑,特别是非标设计时必须考虑的问题,设计人员要有社会责任感,树立从源头上减少社会资源的浪费的思想。

参考文献

[1]《SWC型整体叉头十字轴式万向联轴器》中华人民共和国机械电子工业部发布中华人民共和国机械行业标准JB/T55131991

[2]《轧钢机械》邹家祥主编冶金工业出版社2000年第三版2004.03第9次印刷

[3]《齿轮设计中的安全系数》唐定国袁和相<机械传动>1994

[4]《轧制应变参数的精确计算方法》赵德文铁维麟应用科学学报第13期第1卷1995.03

[5]《钼变形抗力的研究》陈程尹海清曲选辉朱琳稀有金属材料与工程36卷7期2007.07

作者简介:左振皋,男,1963.05.26出生,汉族,1963.05.26生于陕西洋县,机电一体化工程师,一直从事有色金属行业机电设备管理工作32年专业主攻:设备薄弱环节分析研究与修复技术。

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