CN2032515U - 多辊型钢矫直机 - Google Patents

Abstract

一种多辊型钢矫直机，由两台电机共同同步传动各主动辊，用于矫直型钢和重轨。在矫直大断面型钢、重型钢轨和高强度钢轨时，会出现某些主动辊扭矩超负荷的问题。本实用新型采取合理配置辊圈直径和将最大正扭矩主动辊改为从动辊的新设计，可以用原矫直机矫直大断面型钢、重型钢轨及高强度钢轨，而主动辊扭矩不会超负荷。

Description

本实用新型属于矫直型钢和重轨的多辊矫直机技术领域。

为适应大断面型钢、重型钢轨（60～75kg／m）及高强度钢轨矫直的要求，目前国外矫直型钢和重轨多采用由立式和卧式矫直机组成的的联合矫直机。苏联《钢》杂志（《CTaЛb》，1970，№10，P919～921，OЛ.TyPφИHKEЛb）在“钢轨矫直及其对几何形状的影响”一文中，报道了苏联下塔吉尔钢铁公司在重轨整体淬火开工以来就采用联合矫直机（P∏M2＋P∏M3）进行重轨矫直。西德《钢与铁》杂志（《Stahl  und  Eisen》，1980，100，№13，P667～675）在“西德Thyssen  AG轧钢车间改造后重型型钢的生产”一文中，介绍了西德Thyssen  AG于1978年5月安装了可矫直σb1200MPa的70kg／m重轨的卧式和立式辊式矫直机。《Fachber.Huettenprax.Me－tallWeiterarb.》杂志（1980，100，№8，P574～578）在“卡尔维斯冶金厂重型型钢和钢轨轧制车间”一文中，报道了波兰卡尔维斯冶金工厂在1985年建成钢轨整体油淬作业线，采用立式和卧式矫直机对淬火后的钢轨进行矫直。1986年8月，中国铁道科学研究院的周镇国在“澳大利亚BHP公司全长淬火钢轨技术考察报告”中介绍了澳大利亚BHP公司Whyalla厂1982年建成钢轨全长淬火线，淬火后的60kg／m，68kg／m钢轨采用西德Man－nesman  Demag公司的辊式联合矫直机进行矫直，西德《钢与铁》杂志（《Stahl  und  Eisen》，1980，100，№21，P1264）在“钢轨辊式矫直机”一文中对这种西德Mannesman  Demag公司生产的联合矫直机的情况作了介绍。在国内，攀枝花钢铁公司轨梁厂为生产75kg／m重轨，拟对现有集体传动的8×1300矫直机进行改造，西德Klupp公司的型钢矫直专家BROWN建议加大辊径和加大辊距至1.5～1.6米，这实际上等于重建新矫直机（Klupp来华在攀钢技术交流记录，1987年3月在攀钢）。

从上述型钢和钢轨矫直的现有技术可以看出，在矫直大断面型钢、重型钢轨及高强度钢轨时，大多采用联合矫直机，但添置联合矫直机不仅费用昂贵，且占地面积大。对于已具有集体传动的多辊矫直机的工厂，如果不增加矫直机或不对原有矫直机进行大规模改造，原有矫直设备就无法满足大断面型钢、重型钢轨及高强度钢轨的矫直要求，主要表现为矫直机的某些主动辊扭矩超负荷。

本实用新型的目的是，针对上述集体传动的多辊矫直机的问题进行改进，提出了一种新的设计，能在原有矫直机上矫直更大断面的型钢、重型钢轨及高强度钢轨，而不需要增加新的矫直机（联合矫直机），也不需要对原有矫直机进行大规模改造。

多辊型钢矫直机的矫直辊是上下两排交错排列组成的，其中带压下装置那一排的第一个辊（从矫直件输入端计数，下文每排辊的计数法都相同）和无压下装置那一排的全部辊为主动辊，由两台电机通过一个齿轮箱的同步齿轮同步传动各主动辊，其余的辊为从动辊。本实用新型的结构是，改变原有各主动辊辊圈直径相等的设计，使各主动辊的辊圈直径不相同，其中最大主动辊辊圈直径与最小主动辊辊圈直径相差1‰D～5‰D，D为辊圈标称直径。各主动辊的辊圈直径应满足D₇＞D₁＞D_X＞D₂，D₂为带压下装置那一排第一个辊的辊圈直径，无压下装置那一排第一个辊的辊圈直径为D₁，最后一个辊的辊圈直径为D₇，其余辊的辊圈直径为D_X。在上述配置辊圈直径的情况下，将无压下装置那一排主动辊中实测而不是理论计算的最大正扭矩辊的传动轴拆除，改为从动辊。

采用多辊型钢矫直机矫直大断面型钢和重型钢轨时，通常会产生主动辊扭矩出现负值的现象，负值表示与正常扭矩方向相反。在矫直型钢或重轨时，无压下装置那一排的最后一个主动辊总是出现负扭矩，这一排的第一个辊和紧靠最后一辊的前一辊也经常出现负扭矩。产生负扭矩的原因，是由于矫直件在与矫直辊接触处的速度与各矫直辊的线速度不同，有些辊的线速度大于矫直件的速度，则由辊带动矫直件运动，此辊产生正扭矩；有些辊的线速度小于矫直件的速度，则辊就被矫直件带动，从而产生负扭矩。主动辊产生的负扭矩通过传动轴和齿轮箱向其它传动轴反馈回输扭矩。对相同的矫直件，所需要的总的矫直扭矩等于各轴扭矩的代数和，它近似为一定值。往其它传动轴回输的负扭矩越大，需要向矫直机本体输出的正扭矩也越大。因此，容易造成某些主动辊正扭矩的激增而超负荷。负扭矩还会加剧矫直件与矫直辊产生干摩擦滑动，这种干摩擦滑动增加了矫直噪音，也增加了矫直辊的磨耗。

降低主动辊扭矩的主要途径是消除或降低负扭矩，即减少矫直辊与矫直件的速度差，减少速度差的同时也就降低了矫直噪音。

本实用新型采取合理配置各主动辊辊圈直径，减少正扭矩辊的辊圈直径或增加负扭矩辊的辊圈直径，使矫直辊与矫直件的速度接近一致，从而降低负扭矩值。同时，将实测而不是理论计算的最大正扭矩主动辊改为从动辊。在最大正扭矩辊改为从动辊以后，直接减少了矫直辊与矫直件的速度差，从而在很大的程度上降低了正、负扭矩值。

采用本实用新型具有如下优点：

1.在对现有矫直机不进行大规模改造的情况下，采用本实用新型的设计，大大降低了多辊矫直机传动轴的扭矩，从而用现有矫直机就能矫直更大断面的型钢、重型钢轨及高强度钢轨，与使用联合矫直机相比，可以节省一大笔新建矫直机的设备、施工费用以及停产造成的损失；尤其对受场地限制无法安置联合矫直机的工厂，本实用新型的优点更为显著。

2.与原有矫直机相比，采用本实用新型可以降低矫直噪音。

3.与原有矫直机相比，采用本实用新型可以减少矫直辊的磨耗。

附图是本实用新型的多辊矫直机矫直辊配置示意图。图中1～8是矫直辊，其中1，2，5，7是主动辊，4，6，8是从动辊，3原是主动辊，后改为从动辊，9是矫直件，10是矫直件的运动方向。

本实用新型的实施例是将我国自行设计的8×1300多辊型钢矫直机进行改进后，矫直75kg／m钢轨。该矫直机的规范为：

辊数：8辊

辊距：1300mm

辊圈直径：980～1250mm

矫直速度：0.9～1.9m／S

电机型号：ZD132－2B

电机功率：125KW×2

额定电流：628A

每根低速轴最大允许扭矩：76.4KN·m

传动轴同步方式：2台电机通过齿轮箱的同步齿轮实现各传动轴机械同步

原设计矫直重轨最大规格：65kg／m

该矫直机的结构是，上排辊带压下装置，下排辊无压下装置，上排第一辊（从矫直件输入端计数，下文每排辊的计数法相同）和下排全部辊为主动辊，其余辊为从动辊。

在未采用本实用新型的设计前，该矫直机在矫直60kg／m和75kg／m重轨时，各主动辊扭矩如表1所示，矫直75kg／m重轨时，M₃超负荷。

表1  8×1300矫直机矫直60kg／m和75kg／m重轨时各主动辊的     扭矩（平均值）

采用本实用新型的设计，各主动辊配置不同的辊圈直径，同时将实测最大正扭矩辊3辊改为从动辊。在矫直75kg／m重轨时，各辊扭矩均不超过允许扭矩值76.4KN·m。表2示出二组不同主动辊辊圈直径配置时，各主动辊的实测扭矩值，正扭矩均不超负荷，M₇负扭矩减少。表3是二组主动辊辊圈直径的配置情况。

表2  采用本实用新型矫直75kg／m重轨时各主动辊扭矩（平均值）

表3  二组主动辊辊圈直径的配置数值

从上述结果可以看出，对实施例的矫直机，矫直75kg／m钢轨时，第二组辊圈直径配置方案（最大辊圈直径差3.67‰D）与第一组辊圈直径配置方案（最大辊圈直径差1.36‰D）相比，第二组辊圈直径配置方案各主动辊的扭矩值更低。

＊最大径差指最大辊圈直径差

Claims (1)

1、一种多辊型钢矫直机，由若干矫直辊上下两排交错排列组成，其中带压下装置那一排的第一个辊和无压下装置那一排的全部辊为主动辊，由两台电机通过一个齿轮箱的同步齿轮同步传动各主动辊，其余辊为从动辊，其特征在于：

a、各主动辊的辊圈直径不相同，最大主动辊辊圈直径与最小主动辊辊圈直径相差1‰D～5‰D，D为辊圈的标称直径，各主动辊的辊圈直径应满足D₇＞D₁＞D_x＞D₂，D₂为带压下装置那一排第一个辊的辊圈直径，无压下装置那一排第一个辊的辊圈直径为D₁，最后一个辊的辊圈直径为D₇，其余辊的辊圈直径为D_x；

b、将正扭矩最大的辊改为从动辊。

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