冶炼离心轧辊铸造设备的制造工艺与设计.doc

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1、冶炼离心轧辗铸造设备的制造工艺与设计摘要：在轧钢生产的过程中，轧轮是一个必不可少的消耗设备，对轧机的工作效率、轧材的质量等都有较人的影响。离心复合铸铁辐作为轧钢牛产过程中的一个主要设备，在推广应用的过程中，有效的提高了轧钢的生产效率，但是仍然有一定的问题存在。基于此文章对冶炼离心轧辐铸造设备的制造工艺和设计进行探讨。关键词：冶炼离心轧辘；设备制造；工艺与设计中图分类号：TG249文献标识码：A文章编号：1009-2374(2014)08-0016-031案例简介离心铸造是一种综合性比较强的铸造方法，每年我国使用离心铸造的方法生产的铸件在323万吨以上，在铸件生产中有着非常重耍的地

2、位。某钢铁公司由于增加新的生产线，对D390离心轧辘的需求量增加，需要增加规格更大的离心铸造设备生产离心轧辘，设计人员要通过设计来得到离心轧车昆铸造设备。2离心轧辘铸造的优缺点和作业原理2・1离心轧辘铸造的优缺点离心轧辘铸造主要是使用旋转来产生离心力，有着其他铸造工艺不具备的优点，具体如下：(1)一些部件不需要浇冒口，有效的提升了金属液的使用效率；(2)不需要使用砂芯就可以铸造出环形和空筒形的铸件，同时也可以生产出长度和真径不同的铸管，具有良好的生产效率，生产成本也不高；(3)在离心力的作用下，金属液凝固后，质地细腻；(4)可以浇筑出不同的双金属铸件。不过在使用过程中也有一定的局

3、限性，比如离心铸早需耍结构相对复杂的铸造件，价格比较贵，离心铸造设备的投资耍比较高。所以对离心轧辘铸造设备进行自行设计是很有必要的。2.2离心轧辘铸造的作业原理离心铸造指的是将金属液浇入到正在旋转的铸型中，在受到离心力时，会凝固成所需的固件，属于一种比较特殊的铸造形式，根据铸造方法的不同，可以将离心铸造分成立式离心铸造和水平离心铸造两种。在生产离心式轧辘的时候，一般使用水平离心铸造的方法进行生产，在制作的过程中，会先将离心设备上放入铸型中，在托轮的带动下铸型会进行旋转，在铸型的转速达到规定的转速后，将铁液浇入，在离心力的作用下，铁液会变成铁壳，然后在规定的时间内，降低铸型的转动速

4、度直至停止，对上下型腔和吊下铸型进行组合，将铁液向内进行浇筑，最后完成离心轧辘的浇筑。如图1所示。图1离心轧辘铸造设备的作业原理3新型轧辗产品的规格此钢铁公司设计的离心轧辘铸造设备可以生产的轧辘的规格如表1所示，按照轧辘最高设计规格为D755*425为基础，对理论进行计算。4设计离心轧辘设备的方法离心铸造设备在设计的过程中，主要需要设计动力驱动系统、浇注系统、防护系统、托轮组等。4.1设计离心轧辘设备的托轮组在离心式轧银铸造设备中，托论组的主要是用来对铸型进行支撑和驱动，共有从动托轮和主动托轮两个部分构成。在设计时，需要考虑以下几个方面的内容。(1)选用合理的托轮材料。由于在铸型

5、生产的过程中，托轮会和铸型产牛比较强烈的滚动摩擦。因此，选用的托轮材料要有良好的韧性、抗冲击性和耐磨性，本设备使用42GrMo來进行托轮的制作。(2)选取合理的托轮宽度和直径。在离心轧辘铸造设备作业的过程中，输出速率受托轮直径的影响比较大，另外，托轮的宽度会对铸型旋转的平稳性造成较大的影响，根据相关的经验参数以及轧辘的具体规格，将托辘的大小确定为D655*125。(3)确定托轮组的平衡精度。由于对托轮组各个零件进行加工的过程中，会有一定的误差存在，在快速旋转的过程中，会有比较大的偏心力，对托论组的旋转平衡造成较大的影响，所以要确定托轮组的平衡精准度，经研究决定本离心轧辐主要设备托

6、轮的平衡精准度为G6.3级。(4)计算主动轴和从动轴的强度。利用带轮或者接手，可以使电机向主动轴输133kw的功率，将主动轴工作的转速确定为994r/min,电动机向主动轴的外力偶矩Tmax为：使用40Cr进行主动轴和从动轴的制作，根据强度对轴的最小直径进行计算得到：在公式中，轴的许用扭转强度[t]=46MPao由于键槽会削弱轴径，需要将轴径提高5u,将安全系数确定为s二1.5,轴的最低直径D二105mm。4.2设计动力驱动系统在设计动力驱动系统的时候，主要需要设计控制电路，计算电机功率。在铸造D755*D425的离心轧辘时，经计算得出铸型的转动速度为n=490r/min,铸型的

7、转矩为T=2253N.m,经计算电机的功率为128.54KW。根据标准化，经电机的功率确定为133kw,为了保证在生产过程中，离心速度处于最佳状态，使用直流变频调速式电机进行制造，并将自动减速设备安装到电机上，将电机的转动速度控制在0〜1450r/min。4.3设计防护系统为了防止轧银制造设备在工作的过程中，钢液和铸型在高速旋转的状态下飞溅出来，对人造成伤害，要求设备在完全封闭的环境下进行作业。因此需要设计防护系统。一般情况下防护系统主耍是由两个钢材质的防护罩构成，施工轨道的方法