4辊轧机轴向力的生成机理及调控措施

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1、·314200l中国钢铁年会论文集4辊轧机轴向力的生成机理及调控措施李友荣刘安中(武汉科技大学)万晓丹许瑞璋(武钢热轧带钢厂)摘要4辊轧机工作辊轴承及支承辊止推轴承失效的主要原因是轴向力过大。辊系各轴线不平行引起辊子间有轴向相对运动的趋势，在轧制压力作用下该轴向相对运动趋势使辊子问产生轴向静摩擦力，这就是产生轴向力的主要原围。通垃调整机架窗口衬板和轧辊轴承座衬板，保持辊系各轴线的平行度，可显著降低轴向力。理论分析和实验研究都证明了以上结论。关键词四辊轧机轴向力轴承失效PRoDUCINGREASONANDADJUSTINGME7moDOFTHEAXI

2、ALLoADINFOUR—HIGHMILLLiYourorlgLiu～1zhong(WuhanUniverSityofscienceandTechnoIogy)WanⅪaodanXuRu注hang(H。lSt“pMlllP1antofWISGcO)AB}jTF涟C丁Theaxi出衅Prl。adb1henlain如c妞t}1atcausesthek缸n8s虹邶rkmlJsandtbelhl】sfb枷“静妇。backmI】softhef。LIr—hi卧m圳jnvalid№rp∞dld“thax曙ofthemlbsyst∞1caus舀the化nd廿1cy

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6、d1工作辊轴承及支承辊止推轴承失效的主要原因图1为4辊板带轧机辊系径向受力简图。轧制力P由工作辊身传递给支承辊，由支承辊油膜轴承承受。工作辊轴承(一般为四列圆锥滚柱轴承)径向只承受由平衡油缸产生的工作辊平衡力N，而不承受轧制力，工作辊平衡力N与轧制力P相比要小得多(通常一端轴承所承受的平衡力N／2≈2％p)，不会引起工作辊轴承失效。轧制时作用于工作辊和支承辊的轴向力则分别由工作辊轴承和支承

7、辊止推轴承承受。因此，轴向眭最人：车友荣，教授，武汉(430081)武汉科技大学，力过大是造成工作辊轴承和支承辊止推轴承失效(俗称“烧箱”)的主要原因。轴向力过大还常引起用于轴向定位的锁紧板螺栓断裂，造成停产检修的设备事故。有的板带生产厂仅因由于轴向力过大引起的辊系轴承失效、锁紧板螺栓断裂等事故，而造成的设备检修费及停产损失每年就高达数千万元．2轴向力产生的原因工作辊的线速度V0及支承辊的线速度U分别垂直于各自的轴线。当工作辊轴线与支最辊轴线不平行时，工作辊身与支承辊身在接触处的V0与％方向不重合，在轴向产生相对速度K，如图2所示。4辊轧机轴向力的

8、生成机理度调控措施Pf2+、迫P：!+N22——一．11一l眵∥力彩彩别——一—{F—一一日14辊轧机辊系径向受力示意图F速1硒didh峭sdHmticd阳wlngofIheroussy卦∽mfollr’highmL

9、l图2工作辊身与支承辊身在接触处的线速度示意图Fig2、吲cc奶r5ch蝴“cdrawIr培ino。nlaclb璺ndbetween啪rkro【landbackd】在轧制压力作用下，由于弹性变形，工作辊身与支承辊身之间将形成接触带，接触带上的压力呈抛物线分布，如图3所示。由于K。．与U的夹角通常很小，其轴向相对运动速度U也很小，一般不

10、至引起工作辊与支承辊之间在轴向发生明显的相对运动，仅引起两辊在轴向有相对运动的趋势，该相对运动趋势使两辊接触带在轴向发生剪切变形，形成轴向剪应力。整个接触带上的剪应力之和即为作用于工作辊与支承辊上的轴向力，也就是工作辊与支承辊之间的轴向静摩擦力。对于热轧板带轧机，由于轧材金属在热态流动3j5·性强．不易在上、下工作辊之间传递轴向剪应力。因此，轴向力产生的主要原因是工作辊与支承辊轴线不平行。作用于相接触的工作辊与支承辊上的轴向力一般大小相等、方向相反。口6图3工作辊身与支承辊身的接触带及其压力分布F珏3Pr瞄umdbLr-bu“0nin卿恤c1ban

11、db呲weenⅥ口rkro【larIdbackmIl。工作辊身与支最辊身的接触带；6一工作辊身与点承辊身接触带截面上的压力