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1、!"!"#$%&!’(文章编号!!()$3,!$!"$,,)#,$3,,&,3,%一种新型三辊旋轧试验机的设计张士宏!$王炳德$$朱士光$$李冰!$张海渠%$刘劲松!%!"中国科学院金属研究所$辽宁沈阳!!,,!(&$"东北大学机械工程与自动化学院$辽宁沈阳!!,,,&&%"沈阳大学机械工程学院$辽宁沈阳!!,,&&#摘要!阐述了三辊行星轧机的结构原理’轧制机理及其运动情况$在对三辊行星轧机分析研究的基础上$设计制造了一种新型三辊旋轧试验机(对试验轧机的主要技术参数偏转角"’倾斜角#及轧件的出口直径等参数做了详细设计H可以设定不同的偏斜角和倾斜角进行试验
2、$轧制出不同出口直径的轧件$可以对铝’镁’铅’锡合金及其他材料进行试验)对三辊旋轧技术的研究具有重要意义)关键词!机床技术&试验机&三辊旋轧&参数设计中图分类号!I#%%&"!!文献标识码!=!引言份有限公司%将该技术引入我国!极大地提高了铜管目前!国内外铜管加工生产技术的发展趋势是"的加工效率!成本显著降低($,,!年以来!金龙公司大规模生产的高效化及应用短流程工艺!连续和整与中国科学院金属研究所合作建立了中科院精密铜线自动控制#三辊行星轧机$-./%0!1是最具代表性的管研究中心!进行了铜管铸轧加工技术的系统研究&短流程关键设备!是一种大变形量连续轧
3、机!其一个研究结果证明!旋轧铜管与挤压铜管的最终铜管产道次的压下量相当于八机架连轧机的变形量&它可品组织性能相比!其质量不低于后者0(2&本文在以前用于轧制管材’棒材’线材!既可轧制钢!也可轧制有各研究结果的基础上结合现场生产设计了一台新型色金属!是一种新型连续轧机0$2#轧机最初由德国施三辊旋轧试验轧机!以便根据不同需要进行相关试罗曼3西马克公司研制!!+)’年第一台工业用-./验!对三辊旋轧工艺进行深入的研究&轧机在西德赫施的霍恩林堡轧钢厂作为小型粗轧机建成投产(!+))年+月瑞典.45公司$瑞典滚珠轴"三辊行星轧机的原理承有限公司%海莱伏钢厂从西德
4、引进了一台-./轧三辊行星轧机$图!%主要由固定机架’运动回机!这是世界上第二台商用-./轧机!用于轧制轴转大盘和周向!$,G布置并装入大盘中的三个轧辊’承钢(!+*$年!,月日本川崎重型机械厂向西德定齿轮传动机构’中心润滑系统等组成&轧机由主’辅购了一台!$,,-./轧机!安装在日本.6789特殊电机驱动运转&主电机驱动小伞齿轮#!带动固定钢厂!作成品轧制使用!日产量为(,:(!+*$年;$月’()*+!,!!!$!%德国西马克公司设计了!$),型三辊行星轧管机安&装在西德<=>公司的<./无缝管厂!并在!+*$年;$月!)日!轧出了首批无缝管0%2(
5、上世纪+,年%代初!芬兰奥托昆普公司将该型轧机应用到铜管材生产的铸轧法中$?@A方法%!成功地轧制出完全再$结晶的细晶铜管材0&2(!++$年韩国BCDEF金属公司首次在国际上采用?@A技术进行铜管工业化生产!行星旋轧开始真正应用到铜管材的加工生产之中0’2(!!++&年新乡无氧铜材总厂$现金龙精密铜管集团股副驱动主驱动图!三辊行星轧机示意图收稿日期!$,,)3,!3!’!"齿轮#!$"齿轮#%%"托管&"中心轴’"齿轮#&作者简介!张士宏"!+($3#$男$研究员$博导$从事塑性加工技术研("齿轮#$)"齿轮#’*"齿轮#(+"传动轴!,"齿究轮#)!
6、!"齿轮#*!$"轧辊轴!%"轧辊!"!"#$%&!’(!"在大盘上的大伞齿轮!"而使大盘回转!由于三个的调整更为简便’轧轧辊固定在大盘上!因此!三个轧辊随大盘绕中心轴机的传动轴和轧辊的轴线公转"辅助电机驱动小伞齿轮!#!!$带动中轴通过锥齿轮啮合心轴上的大伞齿轮!%使中心轴旋转!固定在中心装于轧辊支架内!三轴上的太阳轮!&与行星轮!’啮合(通过传动轴及个轧辊支架周向成齿轮!)#!*的啮合使轧辊绕自身轴线旋转!因此!26+,固定在支撑架轧辊产生自转$由于轧辊既公转又自转!通过调整副上!可以通过调整轧电机的输入转速使轧件仅作轴向移动而不转动$轧图%三辊旋轧
7、试验机照片辊支架来调整偏转辊轴线与轧制线所成交角为倾斜角!%图"&!!值角"的大小!传动系统采用齿轮传动!电机选用变大!轧辊受力大!压下量大!轧制速度快"!值小轧辊频调速电机!便于调整轧制速度!电机通过减速器减受力小!压下量小!轧制速驱动电机齿轮(电机齿轮带动大齿轮运转’太阳轮速度慢’一般!取值在同大齿轮一样安装在中心轴上!随大齿轮一起运转’&+,-’+,之间’轧辊又相这样太阳轮驱动直齿轮转动!进而通过轧辊支架内对与行星轮轴线偏转一!的传动机构带动轧辊运转’偏转角"%图$&!因此!偏转角是轧机的关键工艺参数!三辊旋轧试验轧辊的斜面在转动中形机必须有偏转角
8、的设计!才能使轧机给予轧件向前成一种推力!推动轧件图6倾斜角的分力!而设计时所遇
