3.1.1原理結(jié)構(gòu)
軋鋼機(jī)主機(jī)列通常由主電機(jī)、傳動(dòng)裝置、工作機(jī)座三部分組成。
主傳動(dòng)裝置一般由電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器、減速機(jī)、主聯(lián)軸器、人字齒輪座、連接軸等傳動(dòng)裝置組成。在傳動(dòng)裝置中是否采用飛輪,應(yīng)當(dāng)從軋機(jī)的作業(yè)方式和負(fù)荷圖決定。
在某些大型軋機(jī)上,如二輥可逆式初軋機(jī)、四輥可逆式鋼板軋機(jī),主傳動(dòng)中沒(méi)有減速機(jī)和齒輪座,每一個(gè)工作輥都用一個(gè)單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。這不僅大大簡(jiǎn)化了設(shè)備,而且更重要的是解決了靜上造特大功率電動(dòng)機(jī)帶來(lái)的許多困難。
軋機(jī)主傳動(dòng)裝置是將主電機(jī)的動(dòng)力傳遞給軋輥的中間傳遞機(jī)構(gòu),同時(shí)還可以起到降低轉(zhuǎn)速與分配力矩給軋輥的作用。軋機(jī)的傳動(dòng)方式一般有三種:
(1)由主電機(jī)經(jīng)減速機(jī)、齒輪座、連接軸帶動(dòng)軋輥;
(2)由主電機(jī)經(jīng)齒輪座、連接軸帶動(dòng)軋輥;
(3)由兩臺(tái)直流電機(jī)經(jīng)萬(wàn)向接軸分別驅(qū)動(dòng)上下軋輥。
3.1.1.1聯(lián)軸器
聯(lián)軸器的用途是將主機(jī)列中的傳動(dòng)軸連接起來(lái)。在主機(jī)列中,一般把用于連接減速機(jī)低速軸與齒輪座主動(dòng)軸的聯(lián)軸器稱(chēng)為主聯(lián)軸器;而把電動(dòng)機(jī)輸出軸的聯(lián)軸器稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器。根據(jù)使用要求,聯(lián)軸器除應(yīng)具有必要的剛度外,在結(jié)構(gòu)上還必須具有能補(bǔ)償兩軸的中心線(xiàn)相互位移的能力,以防止軋鋼機(jī)的沖擊負(fù)荷。
目前常用的是齒式聯(lián)軸器,齒式聯(lián)軸器具有結(jié)構(gòu)緊湊、補(bǔ)償性能好、摩擦損失小、傳遞扭矩大和一定程度的彈性等優(yōu)點(diǎn),所以廣泛用于軋鋼機(jī)的主傳動(dòng)軸上。
齒式聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)如圖所示,主要由兩個(gè)帶有外齒的外齒軸套和兩個(gè)帶有內(nèi)齒的套筒所組成。兩個(gè)套筒用螺栓固定,其內(nèi)裝有高黏度的潤(rùn)滑脂,兩端用密封圈進(jìn)行良好的密封。軸套端面上有螺孔,可以裝上螺栓以便于將軸套從軸上卸下。潤(rùn)滑脂經(jīng)油塞孔注入。軸與軸套間一般采用過(guò)渡配合,并帶有平鍵連接,有時(shí)也采用花鍵連接。當(dāng)工作條件繁重時(shí),所用的巨型聯(lián)軸器就要采用沒(méi)有鍵的熱壓過(guò)盈配合。
3.1.1.2連接軸
不管采用哪一種傳動(dòng)方式,連接軸是軋機(jī)主傳動(dòng)中不可缺少的部件。軋機(jī)的連接軸分為以下幾種類(lèi)型。
A梅花接軸
梅花接軸的主要特點(diǎn)是,構(gòu)造簡(jiǎn)單,換輥方便。梅花接軸不適宜于正反轉(zhuǎn),否則將產(chǎn)生較大沖擊。梅花接軸允許慣角較小,一般不超過(guò)1°—2°。如果傾斜角度過(guò)大,會(huì)引起很大磨損,使梅花接軸和軸套的壽命降低。因此,目前廣泛應(yīng)用于橫列式小型軋機(jī)上。
B萬(wàn)向接軸
萬(wàn)向接軸允許的最大傾角為8°- 10°,其軋輥調(diào)整量較大,主要用于初軋機(jī)、板坯軋機(jī)、厚板軋機(jī)、鋼管軋機(jī)、鋼球軋機(jī)、薄板軋機(jī)和冷、熱帶鋼軋機(jī)等。萬(wàn)向接軸的主要特點(diǎn)是工作比較平穩(wěn),并能傳遞較大的扭矩。雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,但在軋鋼機(jī)上應(yīng)用是比較廣泛的。
萬(wàn)向接軸軸體的材質(zhì)一般應(yīng)為50號(hào)以上的鍛鋼,強(qiáng)度極限不小于650~750 MPa。應(yīng)力較大時(shí),可用合金鍛鋼。接軸中的滑塊材料一般用耐磨青銅,也可用布膠、尼龍等制作。
萬(wàn)向接軸兩端叉頭的結(jié)構(gòu)是一樣的,但其外徑的大小卻不一樣??寇堓佉欢说牟骖^因受軋輥重車(chē)后的最小中心距的限制,故其外徑小于靠主電機(jī)(或齒輪機(jī)座)一端的外徑。在靠軋輥一端的叉頭外徑,通常不大于最小輥徑的95%~98%(如I150初軋機(jī)取97%,其叉頭外徑為1050 mm)。由于此端叉頭直徑較小,工作條件又惡劣,為了提高叉頭強(qiáng)度,通常用合金鍛鋼(如60CrNi等)制成,裝在接軸軸體上。如果此叉頭損壞,可只更換叉頭,而不致報(bào)廢整個(gè)接軸??恐麟姍C(jī)(或齒輪機(jī)座)一端的叉頭,由于徑向間隙較大,其值可大些(如1150初軋機(jī)為1200 mm),并和接軸軸體做成一體。這樣,既可保證叉頭兩端都有較高的厚度,又避免了整個(gè)接軸都用高級(jí)合金鋼制作。
C弧形齒式接軸
弧形齒式連接軸較滑塊式萬(wàn)向連接軸有許多優(yōu)點(diǎn):鉸鏈的潤(rùn)滑和搬封性好;制造時(shí)不需要青銅;運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程平穩(wěn)而無(wú)大的沖擊和振動(dòng);換輥時(shí)容易對(duì)正;使用壽命長(zhǎng)。在接軸傾角較小的情況下,有較大的承載能力。所以在軋鋼機(jī)主傳動(dòng)中應(yīng)用日趨廣泛。
3.1.1.3齒輪座
齒輪座是用來(lái)將電機(jī)或主減速機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞分配給軋輥。齒輪座由齒輪軸、軸承、軸承座和箱體組成。
齒輪座的齒輪通常與軸做成整體,稱(chēng)為齒輪軸。大,而且不產(chǎn)生軸向力,可簡(jiǎn)化軸承結(jié)構(gòu)。
常見(jiàn)的齒輪座箱體型式為立柱式與水平剖分式(見(jiàn)圖3-6)。立柱式拆卸方便,剛性和密封性好,不易漏油,工作穩(wěn)定可靠,但重量和外形尺寸較大,制造比較困難。水平剖分式,每個(gè)分箱體重量小,容易加工,但分箱結(jié)合面和連接螺栓較多,往往容易漏油。箱體材料一般用HT35~36或HT28—48鑄鐵鑄成,也有的用鑄鋼。為了減輕重量,縮短加工周期,近年來(lái),較多地采用焊接結(jié)構(gòu)箱體。其重量比鑄造箱體輕15%~30%。輪齒都采用人字齒,其工作平衡承載能力
齒輪座的潤(rùn)滑一般用壓力循環(huán)稀油潤(rùn)滑,通常使用28號(hào)軋鋼機(jī)油,軸承與齒輪共用一套潤(rùn)滑系統(tǒng),因此在軸承座上有相應(yīng)的油孔。