毕业设计----热轧机压下传动控制系统设计.doc

1500mm热轧机压下传动控制系统设计 第一章 绪论 1.1 项目的意义 为了进一步提高生产能力，减少设备故障率，优化原生产线的工艺设备配置，满足生产的需要，决定将750mm二辊可逆式轧机极其附属设备进行适应性改造，并在该轧机系统中实现全数字直流传动，经过一系列的方案论证工作，轧机主传动采用了可控硅直流全数字控制，调节单元采用SIEMENS 6RA70控制装置，辅传动中最重要的上辊调整装置采用电动电动压。 1.2 本课题研究的内容 可逆式热轧机的工艺特点是：工作时，上轧辊快速、大行程、频繁的调整；轧辊调整时不“带钢”压下。为了适应以上特点，对压下的要求是：1）采用惯性小的传动系统，以便频繁启动、制动；2）有较高的传动效率和工作可靠性；3）必须有克服压下螺丝卡钢的措施。考虑投资情况下，系统采用了小功率控制大功率的直流传动系统。为了提高传动性能，当压下操作侧和传动侧联动时，采用了主从控制方式，众所周知轧机电动压下系统是一个典型的快速定位系统，对传动系统的启动和制动快速性都有很高的要求，才能满足不断加快的生产节奏的要求，电动压下系统的传动性能也是决定压下电动APC精度和快速性的关键，采用直流电机配套直流传动装置很容易实现上述要求。 机械传动系统 机械传动系统包括：减速机、制动器、压下丝杆、压下丝母、压下位置指示器（压下指针）、球面垫块等。 2.1 电动压下装置 电动压下装置是由电动机通过圆柱齿轮箱或蜗轮减速机（有时也用行星轮减速箱）传递运动的，它可以用于所有的轧机上，如初轧机、板坯轧机、厚板、薄板及热、冷板带轧机。其优点是移动距离可以达较大的数值，速度和加速度亦可达到一定的要求，压下能量较大。缺点是结构复杂、反应时间较长、效率低。 2.2 卧式电动机的快速压下装置 卧式电动机的粗轧机压下的电动机通过与其同轴的小齿轮和中间大惰轮带动固定在方孔套筒上的大齿轮，使压下螺丝在螺母中旋转并实现升降运动，压下螺丝的方行尾端穿在套筒的方孔中。 为了实现两个压下螺丝的同步移动以保持上轧辊的平行升降，两个中间大惰轮之间用一个小惰轮（离合齿轮）相连。 压下螺丝的的升降速度为90～180mm/s。其中较高的速度是在大行程时使用（例如在换辊时）。 压下螺丝的移动距离通过与中间大惰轮同轴的伞齿轮以及单独的齿轮传动系统反映在指针盘上，反映压下螺丝移动距离的机构称为轧辊位移传感器。轧辊位移传感器是一种比较精确地检测位移移动情况的电器元件，它利用磁环的电磁作用来检测位移的变化情况。在这种机构中，既可随压下螺丝杠下面的压台往复移动，通过程序标定量化，能够线性的显示丝杠的实际位移情况，该元件可靠性强，控制精度高。 卧式电动机传动的压下装置由于使用了圆柱齿轮，因此传动效率高，零件寿命较长，又节约了有色金属，近年来新设计的粗轧机已普遍采用这种传动形式。 2.3 压下螺丝及其最小断面直径 压下螺丝的机构一般分头部、本体和尾部三部分。头部与上辊轴承座接触，承受来自辊颈的压力和上辊平衡装置的过平衡力，为了防止端部在旋转时磨损并使上轧辊轴承具有自动调节性能，压下螺丝的端部一般都做成球面形状，并与球面铜垫接触形成止推轴承。压下螺丝止推端的球面有凸形和凹形两种，老式的多为凸形，这种结构形式在使用时使凹形球面铜垫受拉应力，改进后的压下螺丝头部做成凹形，这时凸形球面铜垫处于压应力状态，有利于提高强度， 压下螺丝的尾部是传动端，承受驱动力矩，一般尾部的形状有方形、花键形和圆柱形三种。当轧辊快速移动时（例如在粗轧机上），通常将它作成镶可换青铜滑板或补焊青铜的方尾。当速度补快而负荷很重时，例如在四辊板带轧机上，通常将它作成花键形。在轻负荷的调整机构中，包括手动的在内，压下螺丝的尾部做成带键的圆柱形 压下螺丝的本体带有锯齿形或梯形螺纹，前者传动效率较高，主要用于粗轧机等快速压下装置上；后者强度较大，主要用于轧制负荷较大的轧机（如冷轧带钢机）。压下螺丝多数是单线螺纹，只有在粗轧机等快速压下装置中有时采用双线或多线螺纹。 压下螺丝的基本参数是螺纹部分的外径d0和t，可按照我国一机部部颁标准选取。 压下螺丝的直径按作用在辊颈上最大可能的压力决定，因其长度和直径的比值很小。故部考虑压下螺丝的纵向弯曲，压下螺丝最小断面的直径d1有下列条件决定： P=πd12 Rd/ 4 (4-4) 式中 P－作用在辊颈上的最大压力。P=750*103kg。 通常压下螺丝用σb＝60～70㎏/㎜2,δ5=16﹪锻造碳钢制造。这种钢的许用应力以n＝6计，取 Rd＝1000～1200㎏/㎜2 所以有