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1、高速线材轧机扭转辊辊型设计潘峰 摘要 马钢引进高线轧机粗中轧机后扭转辊设计存在较大偏差,通过理论分析和计算,得出扭转辊试棒直径的合理尺寸,使用此值,从根本上解决了轧机的窜辊问题。 关键词 高线轧机,扭转辊,设计TheDesignofRollCrownofTwistrollofHighSpeedWireMillPan Feng(HighSpeedWirePlant,MaanshanIron&SteelCo.,243011) Abstract Thedesignoflatertwistrollofroughingandint
2、ermediatemills,whichareimportedbyMaanshanIronandSteelCo.,existgreatbias.Thereasonablesizeoftwistbardiameterisgottenbytheoryanalysisandcalculation.Sotheproblemofalternatingmotionofrollisresolvedbasedonit. Keywords highspeedwiremill,twistroll,design1 前言 马钢高速线材轧机是由德国
3、引进的,全线共25架轧机,其中12#～25#轧机为无扭轧制,而1#～11#粗中轧机均为水平二辊轧机。为使轧件扭转90°,在偶数机架后布置了扭转导卫,而扭转辊设计的合理与否,对稳定轧制有重要意义,也是导卫设计中的主要内容,2 轧件扭转角的确定 扭转辊设计主要包括扭转辊辊面倾角和扭转辊开口度的确定,而确定该值,首先要确定轧件在扭转辊处的扭转角度。 轧件扭转角的确定原则： （1）轧件进入下一架轧辊孔型中心时,正好扭转90°。 （2）在两架轧机间,轧件的扭转角呈线性变化。 据此,存在如下关系： =l1/L.90 （1）
4、式中,l1为扭转辊到本架轧辊中心的距离；L为本架轧机至下一架轧机轧辊中心的距离。的理论计算值与德方设计值见表1。由表1可看出：2#扭转角理论值与设计值有较大误差,其余架次基本吻合。表1 2#～10#机架的轧件扭转角机架2#4#6#8#10#L／m31002800250020502050L1／mm650650540540455设计扭转角／19.5020.9019.5023.7020.00计算扭转角／18.8720.8919.4423.7119.983 扭转辊辊面倾角和试棒直径 扭转辊辊面投影为带有一定角度的斜线,在前架孔型和扭
5、转角确定后,即可确定轧件形状和空间位置,当上下扭转辊夹持轧件,确保轧件扭转角,扭转辊开口度由此确定。生产中扭转辊开口度的调整是在导卫上轧制前用一设计好的圆柱形调整试棒,使上下扭转辊接触到试棒,此时的开口度即可确保扭转角的实现,见图1。图1轧件扭转示意图 在图1中,轧件中心O到扭转辊斜面垂直距离为D/2,（2）式中,R为轧件圆弧半径,H为轧件高度,P点为轧件圆弧圆心,根据扭转辊辊面倾角?,计算试棒直径,见表2。表2扭转辊试棒直径机架2#4#6#8#10#（5.5／6.5mm） ／3838353535D计算值／mm86.506
6、4.4943.1228.0522.52/23.39D设计值／mm87.0064.0041.5028.0022.00/23.00 *6#以后的数据为近似值 由表2可看出,6#计算值和设计值有较大误差,其余基本吻合。 一般来说,倾角不能小于扭转角,否则,不能实现正常扭转,当然,也不宜过大,否则,扭转辊难以咬入轧件,德方选择值为35°～40°。4 关于导辊开口度的探讨 根据线性扭转的假设和扭转辊设定值,可以算出轧件到下架滚动导辊处的扭转角d,显然d不等于90°。d=,l2/l1 式中,l2为导辊至本架轧机的距离,l1为扭转
7、辊至本架轧机的距离,由于轧件在导辊中处于倾斜状态,下架导辊开口度应大于本架轧件高度,导辊开口度可根据几何关系计算。在图2中,t为导辊槽深,假设导辊弧顶端对应处的轧件A在坯料旋转时发生最大位移,坯料以其中心为圆点,旋转90-d,坯料上A点移至B点,导辊开口度相应增加,导辊辊面C点外移至B点夹持轧件,BC段（即EF段）为导辊开口度增加量。图2 导辊开口度 导辊理论开口度K应为坯料宽度H加上坯料旋转产生的位移增量：K=H+2EF 导辊也是通过试棒或塞规调整开口度的,试棒直径列于表3。每架导辊试棒直径均大于轧件高度,但仍较多的小于
8、计算值K,这表明导辊试棒直径仍偏小,导辊将承受扭转力。表3导辊扭转角和导辊开口度机架2#4#6#8#10#（5.5／6.5mm） ／19.520.919.523.720l2／l12825／6502550／5402250／5401870／5401870／455d／84.7581
