2231 φ950可逆式軋機(jī)壓下裝置設(shè)計(jì)

2231 φ950可逆式軋機(jī)壓下裝置設(shè)計(jì),可逆,軋機(jī),壓下,裝置,設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 。φ950 可逆式軋機(jī)壓下裝置設(shè)計(jì)1 緒論1．1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)期間的理論課程與實(shí)際相結(jié)合的一種綜合教學(xué)環(huán)節(jié)。使我們學(xué)到的專業(yè)理論和知識(shí)應(yīng)用到工作中，培養(yǎng)獨(dú)立思考、分析和解決實(shí)際工作問(wèn)題的能力，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 1．2 軋鋼機(jī)械定義軋鋼機(jī)械亦稱軋鋼機(jī)。一般把能將被加工材料在旋轉(zhuǎn)的軋輥間受壓力產(chǎn)生塑性變形即軋制加工的機(jī)器，稱為軋鋼機(jī)。在大多數(shù)情況下，軋材的生產(chǎn)過(guò)程要經(jīng)過(guò)幾個(gè)軋制階段，還要完成一系列的輔助工序，如將原材料由倉(cāng)庫(kù)運(yùn)出、加熱、軋件送往軋輥、軋制、翻轉(zhuǎn)、剪切、矯直、打印、軋件的收集、卷曲成卷等等[1]。1．3 初軋機(jī)的作用及生產(chǎn)要點(diǎn)1. 作用：初軋機(jī)是以最少的軋制道次，最短的時(shí)間，將鋼錠軋制成規(guī)定的尺寸及優(yōu)制高精度的坯材的一種軋機(jī)。2. 生產(chǎn)要點(diǎn)：在不產(chǎn)生裂紋的范圍內(nèi)，盡可能增大壓下量，確定合適的鋼坯的尺寸關(guān)系，軸承的安裝維修和軋輥的調(diào)整精度要高。要使軋輥充分冷卻，但要防止鋼坯降溫，正確的孔型設(shè)計(jì)，操作要熟練。1．4 軋鋼機(jī)及初軋機(jī)的發(fā)展情況19 世紀(jì)中葉軋鋼機(jī)械只是軋制一些熟鐵條的小型軋機(jī)，設(shè)備簡(jiǎn)陋，產(chǎn)量不高；有的軋機(jī)是用原始的水輪來(lái)驅(qū)動(dòng)。十九世紀(jì)五十年代以后，鋼的產(chǎn)量大增；各先進(jìn)工業(yè)國(guó)的鐵路建設(shè)與遠(yuǎn)洋航運(yùn)的發(fā)展，蒸汽驅(qū)動(dòng)的中型、大型軋機(jī)先后出現(xiàn)了。二十世紀(jì)的電氣化使功率更大的初軋機(jī)迅速發(fā)展起來(lái)。本世紀(jì) 50~70 年代末，由于汽車(chē)、石油、天然氣的輸送，鋼材生產(chǎn)是以薄板占優(yōu)勢(shì)為特征的。 第 2 頁(yè) 。至 1970 年止，世界上有初軋機(jī)達(dá) 200 多臺(tái)，擁有初軋機(jī)最多的國(guó)家為美國(guó)，達(dá)130 臺(tái)，日本 42 臺(tái)，絕大部分為二輥可逆式軋機(jī)，開(kāi)坯能力達(dá) 3 億噸以上，七十年代的初軋機(jī)軋輥直徑增大到 1500 毫米。國(guó)外初軋機(jī)的發(fā)展可分為三個(gè)階段。1945 年前的初軋機(jī)，一般稱為第一代初軋機(jī)。1945~1960 年是初軋機(jī)發(fā)展的中期，稱為第二代初軋機(jī)。60 年代后建的初軋機(jī)，稱為第三代初軋機(jī)。70 年代初的初軋機(jī)軋輥直徑增大到 1500mm，到如今的二十一世紀(jì)，初軋機(jī)的發(fā)展更是迅速。我國(guó)擁有 1000 毫米以上大型初軋機(jī)七套，還有 750—850 毫米小型初軋機(jī)八套，主要用于合金鋼廠，為數(shù)不多的 650 毫米軋機(jī)是中小鋼廠的主要開(kāi)坯設(shè)備。1959 年我國(guó)開(kāi)始自行設(shè)計(jì)制造開(kāi)坯機(jī)，已制成的開(kāi)坯機(jī)有 700、750、825、850/650 、1150 等毫米初軋機(jī)。1．5 初軋機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)目前初軋機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)有如下幾點(diǎn)：1. 萬(wàn)能式板坯初軋機(jī)迅速發(fā)展。近 20 年來(lái)隨著熱連軋和中厚板軋機(jī)的發(fā)展，板坯需要量不斷增加。因此初軋機(jī)有半數(shù)以上是專門(mén)軋制板坯的高生產(chǎn)率的萬(wàn)能式板坯初軋機(jī)，由于萬(wàn)能式板坯初軋機(jī)帶有立輥，可以減少翻鋼道次、減少軋制時(shí)間，軋出的板坯質(zhì)量好，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。2. 向重型化發(fā)展。初軋機(jī)的重型化是指大鋼錠、大輥徑、大功率。軋制鋼錠重量達(dá) 45~70t，最高年產(chǎn)量達(dá) 500~600 萬(wàn)。3. 縮短軋機(jī)輔助機(jī)械工作時(shí)間。4. 采用自動(dòng)化控制。20 年來(lái)，初軋機(jī)自動(dòng)化發(fā)展較快，由均熱爐到板坯精整已逐步采用自動(dòng)控制。初軋機(jī)的自動(dòng)操作，已由電子計(jì)算機(jī)在線控制。5．提高鋼坯質(zhì)量，改進(jìn)精整工序，采用大噸位板坯剪切機(jī)(剪切力可達(dá) 40MN)及在線火焰清理機(jī)。6. 九十年代及其以后的發(fā)展動(dòng)向，隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，連鑄與軋機(jī)相結(jié)合的連續(xù)軋機(jī)組將進(jìn)一步發(fā)展。1．6 φ950 可逆式軋機(jī)主傳動(dòng) 第 3 頁(yè) 。軋鋼機(jī)主傳動(dòng)裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和力矩傳遞給軋輥。φ950 可逆式軋機(jī)的主傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪座及聯(lián)接軸組成。(1) 電動(dòng)機(jī)：為軋機(jī)提供動(dòng)力源。(2) 聯(lián)軸器：聯(lián)接電動(dòng)機(jī)與齒輪座。(3) 齒輪座：當(dāng)工作機(jī)座由一個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)時(shí)，通過(guò)齒輪座將電動(dòng)機(jī)傳遞的運(yùn)動(dòng)和力矩分配給兩個(gè)軋輥。(4) 聯(lián)接軸：軋鋼機(jī)電動(dòng)機(jī)、齒輪座的運(yùn)動(dòng)和力矩都是通過(guò)聯(lián)接軸傳遞給軋輥的。1．7 連軋生產(chǎn)工藝流程圖及 Φ950 可逆式軋機(jī)性能1. 圖 1.1 為煉鋼廠連軋作業(yè)區(qū)生產(chǎn)工藝流程圖： 圖 1.1 生產(chǎn)工藝流程圖 第 4 頁(yè) 。2.煉鋼廠連軋作業(yè)區(qū) Φ950 可逆式軋機(jī)性能：軋機(jī)型式：二輥可逆式軋機(jī)原料規(guī)格： mm41032/80/28??軋輥直徑：Φ900～Φ1050mm軋輥長(zhǎng)度：5840mm軋輥重量：22.747t輥身長(zhǎng)度：2500mm輥頸直徑：Φ560mm最大軋制力：9.81M·N額定力矩：63.5t·m軋制速度：0~5.5m/s軋輥?zhàn)畲箝_(kāi)口度：550mm工作行程：500mm下輥軸向調(diào)整量： 5mm?壓下速度：50～100～120mm/s軋輥平衡形式：液壓軋輥材質(zhì)：60CrMnMo 鍛鋼接軸扁頭重量：1.475t接軸扁頭材質(zhì)：40CrNiMo軋輥轉(zhuǎn)速：0～70-120r/min主電機(jī)功率：4560KW軋輥軸承型號(hào)：四列滾子軸承 FCD1121646301．8 壓下螺絲的阻塞事故快速電動(dòng)壓下裝置由于壓下行程大，壓下速度高而且不帶鋼壓下，故在生產(chǎn)中易發(fā)生壓下螺絲阻塞事故，這通常是由于卡鋼，或者由于誤操作使兩輥過(guò)分壓靠或上輥超限提升造成的，此時(shí)壓下螺絲上的載荷超過(guò)了壓下電機(jī)允許的能力，電動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，上輥不能提升。所以在軋機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮發(fā)生阻塞事故時(shí)的回松措施是十分必要的，回松力可按每個(gè)壓下螺絲上最大軋制力的 1.6～2.0 倍考慮。 第 5 頁(yè) 。1．9 上輥平衡裝置的用途由于上軋輥及其軸承座，以及壓下螺絲自重的影響，在軋件未進(jìn)入軋輥之前，上軋輥及其軸承座與壓下螺絲之間，以及壓下螺絲和壓下螺母之間有間隙存在，這些間隙使軋件進(jìn)入軋輥時(shí)產(chǎn)生很大的沖擊，惡化了軋件的工作條件。為了防止這種沖擊，幾乎所有軋機(jī)都設(shè)有上輥平衡裝置，Φ950 可逆式軋機(jī)也設(shè)有上輥平衡裝置。2 總體設(shè)計(jì)方案φ950 可逆式軋機(jī)的主要組成部分有：主傳動(dòng)、機(jī)架、軋輥、軋輥軸承、萬(wàn)向接軸、壓下裝置及平衡裝置。2．1 主傳動(dòng)φ950 可逆式軋機(jī)主傳動(dòng)裝置作用是把電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給工作機(jī)座中的軋輥，使其旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬的軋制。2．2 機(jī)架在軋制過(guò)程中，被軋制的金屬作用到軋輥上的全部軋制力，通過(guò)軋輥軸承、軸承座、壓下螺絲及螺母?jìng)鹘o機(jī)架。因此，機(jī)架必須有足夠的剛度和強(qiáng)度。本設(shè)計(jì) φ950 可逆式軋機(jī)機(jī)架采用閉式機(jī)架。機(jī)架的材料選用 ZG35 鑄鋼。2．3 軋輥軋輥是使軋件產(chǎn)生塑性變形的主要部件，在軋制過(guò)程中，軋輥承受著軋制壓力，并將此負(fù)荷傳給軸承。軋輥選用的材料是 60CrMnMo 鍛鋼。2．4 軋輥軸承軋輥軸承用來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)的軋輥，并保持軋輥在機(jī)架中正確的位置。軋輥軸承應(yīng)具有較小的磨損系數(shù)，足夠的強(qiáng)度和剛度，并便于更換軋輥。 第 6 頁(yè) 。軋輥軸承型號(hào)選用四列滾子軸承 FCD112164630。軋輥軸承的潤(rùn)滑方式是自動(dòng)干油潤(rùn)滑。2．5 萬(wàn)向接軸φ950 可逆式軋機(jī)的聯(lián)接軸選用滑塊式萬(wàn)向接軸，它能傳遞很大的扭矩和允許有較大的傾角。萬(wàn)向接軸的扁頭選用開(kāi)口式扁頭。萬(wàn)向接軸的等速條件：1.主動(dòng)軸與被動(dòng)軸要平行2.接軸（傳動(dòng)軸）上的叉頭或鏜口要平行。2．6 壓下裝置φ950 可逆式軋機(jī)的壓下裝置采用快速電動(dòng)壓下裝置。1．壓下裝置的作用：(1) 調(diào)整兩個(gè)軋輥之間的相互距離，以獲得需要的輥縫和給定的壓下量；(2) 調(diào)整兩個(gè)軋輥的平行度；(3) 在軋制過(guò)程中發(fā)生軋卡等事故時(shí)，能使軋輥迅速脫離軋件。2．快速壓下裝置工藝特點(diǎn)：(1) 工作時(shí)要求大行程、快速和頻繁地升降軋輥。(2) 軋輥調(diào)整時(shí)，不“帶鋼”壓下，即不帶軋制負(fù)荷壓下。為適應(yīng)上述特點(diǎn)，要求傳動(dòng)系統(tǒng)慣性小，以便在頻繁的啟動(dòng)和制動(dòng)情況下實(shí)現(xiàn)快速調(diào)整；由于工作條件繁重，要求有較高的傳動(dòng)效率和工作可靠性。2．7 平衡裝置φ950 可逆式軋機(jī)的平衡裝置選用液壓式平衡裝置。液壓式平衡裝置是用液壓缸的推力來(lái)平衡上輥重量的。1. 軋輥平衡的目的：為了消除在軋制過(guò)程中,因工作機(jī)座中有關(guān)零件間的配合間隙所造成的沖擊現(xiàn)象,以保證軋件的軋制精度,改善咬入條件,以及防止工作輥與支承輥之間產(chǎn)生打滑現(xiàn)象等原因所設(shè)置了軋輥平衡裝置.2. 液壓式平衡裝置的特點(diǎn): 第 7 頁(yè) 。優(yōu)點(diǎn)：(1) 結(jié)構(gòu)緊湊,適于各種高度的上軋輥的平衡；(2) 動(dòng)作靈敏，能滿足現(xiàn)代化的板厚自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求；(3) 在脫開(kāi)壓下螺絲的情況下，上輥可停在任何要求的位置，同時(shí)拆卸方便，因此加速了換輥過(guò)程；(4) 平衡裝置裝于地平面以上，基礎(chǔ)簡(jiǎn)單、維修方便、便于操作。缺點(diǎn)：(1) 調(diào)節(jié)高度不宜過(guò)高，否則制造、維修困難；(2) 需要一套液壓系統(tǒng)，增加了設(shè)備投資?，F(xiàn)代化的軋鋼車(chē)間中，液壓已成了普遍采用的必不可少的動(dòng)力。因此，缺點(diǎn)之二相對(duì)來(lái)說(shuō)就不突出了。3 力能參數(shù)的計(jì)算3．1 軋制力能參數(shù)典型鋼件：20CrMnTiH化學(xué)成份：C=0.20% ，Mn=1.0%，Cr=1.2%，Ti=0.07%如下表 3.1 為 Φ950鋼坯軋制圖表：表 3.1 Ф950 鋼坯軋制圖表 (mm) 鑄坯規(guī)格：280 380?斷面尺寸 道次 孔型 指針讀數(shù) 高度 寬度壓下量 寬展量0 380 2801 I 180 330 502 I 120 270K 300 60 203 I 100 240 604 I 30 180K 300 60 30 第 8 頁(yè) 。5 III 110 240 606 III 60 190K 200 50 207 III 30 160 200 40 103．1．1 軋制時(shí)接觸弧上平均單位壓力由于單位壓力在接觸弧上的分布是不均勻的，為便于計(jì)算，一般均以單位壓力的平均值——平均單位壓力來(lái)計(jì)算軋制總壓力。由文獻(xiàn)[1]可知，利用艾克隆德公式計(jì)算軋制時(shí)的平均單位壓力：p =(1+m)(k+ u) (3.1)m?式中：m——考慮外摩擦對(duì)單位壓力的影響系數(shù)；k——軋制材料在靜壓縮時(shí)變形阻力，MPa；——軋件粘性系數(shù)，kg·s/mm ；?2u——變形速度，s 。1?計(jì)算第一道次：m= (3. 2)1010)(2.)(6.hR???式中： ——摩擦系數(shù)。對(duì)鋼軋輥 =1.05-0.0005t；?t——軋制溫度；h 、h ——軋制前后軋件的高度，mm；01R——軋輥半徑，mm。=1.05-0.0005 1120=0.49??R=950/2=475mmh =380mm，h =330mm01數(shù)據(jù)代入公式(3.2) 中得：m=0.0861. 利用 L．甫培(Pomp)熱軋方坯的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到 k(Mpa)的計(jì)算公式： 第 9 頁(yè) 。k=(14-0.01t) (3.3)??8.9)(3.0)()4.1???CrMnC??式中： t——軋制溫度，℃；(C)——碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；?(Mn)——錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；(Cr)——鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；把數(shù)據(jù)代入公式(3.3)中：k 81.222?2. 軋件粘度系數(shù) (kg·s/mm )按下式計(jì)算：?2=0.01(14-0.01t)c (3.4)?式中：c—— 考慮軋制速度對(duì) 的影響系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]可知，其值如下：軋制速度 v/(m·s ) N 。因此，只有當(dāng) >tan 時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)其自x ??然咬入；若 =tan 時(shí)，則軋件處于平衡狀態(tài)，不能自然咬入；當(dāng) tanin?所以軋件咬入條件滿足。4．2．2 輥身、輥頸強(qiáng)度的校核軋輥是軋鋼車(chē)間中主要的、經(jīng)常耗用的工具，其質(zhì)量好壞直接影響著鋼材的質(zhì)量和產(chǎn)量。因此對(duì)軋輥的性能的要求是很?chē)?yán)格的，但因?yàn)檐垯C(jī)類型及所軋制鋼材種類的不同，對(duì)軋輥性能的具體要求有很大的差別。 第 30 頁(yè) 。軋輥的破壞決定于各種應(yīng)力，其中包括彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、接觸應(yīng)力，由于溫度分布不均或交替變化引起的溫度應(yīng)力以及軋輥制造過(guò)程中形成的殘余應(yīng)力等的綜合影響。設(shè)計(jì)軋機(jī)時(shí)，通常是按工藝給定的軋制負(fù)荷和軋輥參數(shù)對(duì)軋輥進(jìn)行強(qiáng)度校核。由于對(duì)影響軋輥強(qiáng)度的各種因素（如溫度應(yīng)力、殘余應(yīng)力、沖擊載荷值等）很難準(zhǔn)確計(jì)算，為此，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)軋輥的彎曲和扭轉(zhuǎn)一般不進(jìn)行疲勞校核，而是將這些因素的影響納入軋輥的安全系數(shù)中，為了保護(hù)軋機(jī)其它重要部件，軋輥的安全系數(shù)是軋機(jī)各部件中最小的。初軋機(jī)的軋輥，沿輥身長(zhǎng)度上布置有許多孔型軋槽。此時(shí)，軋輥的外力（軋制壓力）可以近似地看成集中力。軋件在不同的軋槽中軋制時(shí)，外力的作用是變動(dòng)的。所以要分別判斷不同軋槽過(guò)鋼時(shí)軋輥各斷面的應(yīng)力，進(jìn)行比較，找出危險(xiǎn)斷面。軋輥強(qiáng)度的計(jì)算內(nèi)容、方法和它的用途、形狀以及工作條件等因素有關(guān)。通常對(duì)輥身僅計(jì)算彎曲，對(duì)輥頸則計(jì)算彎曲和扭轉(zhuǎn)。如圖 4.6 所示，為軋輥的彎曲扭轉(zhuǎn)力矩圖。圖 4.6 軋輥的彎曲、扭轉(zhuǎn)力矩圖1．輥身強(qiáng)度校核由文獻(xiàn)[1]可知，L/D=2.2-2.7，取 2.6。L=2.6D=2.6 950=2470mm=2.47m?由文獻(xiàn)[1]可知，l/d=1.0前面選取 d=560mm=0.56m，所以 l=560mm=0.56m 第 31 頁(yè) 。M = (0.56+2.47) =4.2MN·mmax21254.?截面的直徑為 D 的圓形，抗彎截面系數(shù) W 為：W= = =0.084m3?9.033σ = =50MPamax84.2a?W由文獻(xiàn)[3]可知，對(duì)于碳鋼軋輥，許用應(yīng)力[σ]=140～150MPa。σ <[σ]max所以，軋輥輥身強(qiáng)度滿足。2．輥頸強(qiáng)度校核因?yàn)榈谒牡来蔚能堉屏ψ畲?，所以取第四道次的軋制?P =5.542 Nmax610?R= = =2.771 N2maxP1054.6?6C= =0.28m.?lM =5.027 N·mK510?M =RC=2.771 N·mn65107.28.??M ——輥頸危險(xiǎn)斷面處的彎矩；M ——輥頸危險(xiǎn)斷面處的扭矩。K由文獻(xiàn)[3]可知：σ= =44.187MPa3536.017.0??dnτ= =14.313MPa353.2.K由文獻(xiàn)[3]可知，采用鋼軋輥時(shí)，合成應(yīng)力 σ 按第四強(qiáng)度理論計(jì)算：Pσ = (4.13)23??? 第 32 頁(yè) 。把數(shù)據(jù)代入公式(4.13) 中得：σ = =50.666MPaP 22231.4187.43??????σ <[σ]=140～150MPa所以，軋輥輥頸強(qiáng)度滿足。4．3 萬(wàn)向接軸的選用及校核選用滑塊式萬(wàn)向接軸，接軸扁頭的材質(zhì)選用 40CrNiMo。由文獻(xiàn)[1]可知，允許傾角 是 8o-10o，選 =8o。??滑塊式萬(wàn)向接軸是由軋輥端扁頭、帶叉頭的接軸、傳動(dòng)端扁頭、襯瓦以及中間具有方形或圓形的銷(xiāo)軸組成?；瑝K式萬(wàn)向接軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸是叉頭直徑 D，叉頭直徑 D 為軋輥名義直徑的85%~95%，取 86%。D=950 86%=817mm?滑塊式萬(wàn)向接軸各部分的結(jié)構(gòu)尺寸，由文獻(xiàn)[1]可知，根據(jù)叉頭直徑 D 按以下經(jīng)驗(yàn)關(guān)系選?。翰骖^鏜孔直徑 d：0.46~0.5D。取 d=0.46D=817 0.46=375.82mm?扁頭厚度 S： 0.25~0.28D。取 S=0.26D=817 0.26=212.42mm扁頭長(zhǎng)度 l：0.415~0.5D 。取 l=0.42D=817 0.42=343.14mm接軸本體直徑 d ：0.5~0.6D。取 d =0.52D=817 0.52=424.84mm00?4．3．1 開(kāi)口式扁頭受力分析和強(qiáng)度計(jì)算開(kāi)式鉸鏈的扁頭具有一個(gè)長(zhǎng)形切口，鉸鏈的一端可在此切口中沿著接軸中心線方向移動(dòng)。這種鉸鏈一般用在軸向換輥的軋鋼機(jī)上。Φ950 可逆式軋機(jī)選用開(kāi)口式扁頭。由文獻(xiàn)[1]可知，圖 4.7。由文獻(xiàn)[1]可知，月牙形滑塊作用在開(kāi)口式扁頭上的負(fù)荷近似地按三角形分布（如圖 4.7 所示） 。因此合力的作用點(diǎn)位于三角形的面積形心，即在離斷面邊緣 b 處。當(dāng)31萬(wàn)向接軸傳遞的扭轉(zhuǎn)力矩為 M 時(shí)，合力 P 為：P= (4.14)b320?式中：b ——扁頭的總寬度；0 第 33 頁(yè) 。b——扁頭一個(gè)分支的寬度。圖 4.7 開(kāi)口式扁頭受力分析簡(jiǎn)圖N = (4.15)D30ernM?M = = =3.735 N·mererDnN?30104.3?5M=M /2= =1.868 N·mer2755當(dāng)萬(wàn)向接軸傾斜角為 時(shí)，由圖 4.7 可求出合力 P 對(duì)斷面 I－I 的力臂 x 為： ?x=0.5( )sin +x (4.16)b320??1式中：x ——萬(wàn)向接軸鉸鏈中心至斷面 I－I 的距離。1x = =171.57mm24.3?lb=260mm=0.26mb =710mm=0.71m0把數(shù)據(jù)代入公式(4.16) 、(4.14)中：x=0.5( )sin +x = 0.5 ( )sin8°+171.57b320??1?26037?=208.91mm=0.209mP= = =3.481 NbM320?26.071.85?51I－I 斷面中的彎曲力矩等于： 第 34 頁(yè) 。M =P·x (4.17)w數(shù)據(jù)代入公式(4.17) 計(jì)算得：M =P·x=3.481 0.209=0.728 N·mw510?510?I－I 斷面中的扭轉(zhuǎn)力矩等于：M =P· (4.18)n6b數(shù)據(jù)代入公式(4.18) 計(jì)算得：M =P· =3.481 =0.151 N·mn510?2.510?彎曲應(yīng)力與扭轉(zhuǎn)應(yīng)力各等于：(4.19)26bSw??(4.20)3Mn??式中： ——計(jì)算矩形斷面抗扭斷面系數(shù)時(shí)的轉(zhuǎn)化系數(shù)，它決定于矩形斷面尺寸 b 與?S 之比。b：S=260：212.42=1.22，由文獻(xiàn)[1]可知，取 b：S=1，查得 =0.208?數(shù)據(jù)代入公式(4.19) 、(4.20)計(jì)算得：= =37.380MPa26bSMw??251.078?= =7.619MPa3n??35..計(jì)算應(yīng)力等于：(4.21)2????j計(jì)算得： = =39.641MPa23????j 2619.7380.?由文獻(xiàn)[3]可知，扁頭的材質(zhì) 40CrNiMo 的許用應(yīng)力為[ ]=130~170MPa。?<[ ]j所以開(kāi)口式扁頭校核合格。4．3．2 閉口式扁頭受力分析和強(qiáng)度計(jì)算閉式鉸鏈的扁頭上有一個(gè)圓孔，鉸鏈不同軸向移動(dòng)，其裝拆是從側(cè)向進(jìn)行的。閉式鉸鏈一般用在傾角不大的軋鋼機(jī)上，將它裝在接軸的傳動(dòng)端，作為接軸的擺動(dòng)支點(diǎn)， 第 35 頁(yè) 。并承受不大的軸向力。由文獻(xiàn)[1]可知，當(dāng)萬(wàn)向接軸傾角為 時(shí)，在閉式扁頭上，可將萬(wàn)向接軸傳遞的扭?轉(zhuǎn)力矩 M 用矢量分解成兩個(gè)力矩 M 和 M ，如圖 4.8 所示12圖 4.8 閉口式扁頭受力簡(jiǎn)圖M =Mcos (4.22)1?M =Msin (4.23)2其中：M ——對(duì)扁頭起扭轉(zhuǎn)作用；1M ——對(duì)扁頭起彎曲作用。2數(shù)據(jù)代入公式(4.22) 、(4.23)計(jì)算得：M =Mcos =1.868 cos8o=1.850 N·m1??510510?M =Msin =1.868 sin8o=0.260 N·m2在扁頭 I－I 斷面上，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力與彎曲應(yīng)力為：(4.24)206SbM??(4.25)31S??式中： ——計(jì)算矩形斷面抗扭斷面系數(shù)時(shí)的轉(zhuǎn)化系數(shù)，它決定于矩形斷面尺寸 b 與? 0S 之比。b ：S=710：212.42=3.34，由文獻(xiàn)[1]可知，取 b ：S=3 ，查得 =0.8010 0?把數(shù)據(jù)代入公式(4.24) 、(4.25)計(jì)算得： 第 36 頁(yè) 。= =4.889MPa206SbM??251.706?= =24.240MPa31??35.8.計(jì)算應(yīng)力等于：(4.26)23????j數(shù)據(jù)代入(4.26) 計(jì)算得： = =42.269MPa23????j 240.89.4?<[ ]j?所以閉口式扁頭校核合格。4．3．3 叉頭受力分析和強(qiáng)度計(jì)算由文獻(xiàn)[3]可知，按密葉洛奇的試驗(yàn)，最大應(yīng)力發(fā)生在叉頭顎板內(nèi)表面的某一點(diǎn)上，其值可按下式計(jì)算：(4.27)KdDMj 25.103)(5???式中：d ——叉頭鏜孔直徑，cm；0D——叉頭外徑，cm；M——接軸傳遞的扭矩，N·cm；K——考慮接軸傾角的影響系數(shù)。由文獻(xiàn)[1]可知， =8o，查得 K=1.188。?數(shù)據(jù)代入公式(4.27) 計(jì)算得： KdDj 25.103)(5???=35 18.)4.27.81(.625.34??=3.565MPa<[ ]j?所以叉頭校核合格。 第 37 頁(yè) 。5 軋鋼機(jī)械的潤(rùn)滑5．1 軋鋼機(jī)械潤(rùn)滑的特點(diǎn)1. 設(shè)備工作時(shí)受高溫、氧化鐵皮的影響，負(fù)荷沉重，往往是長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；2. 設(shè)備潤(rùn)滑區(qū)域廣、面積大、潤(rùn)滑點(diǎn)多、管路長(zhǎng)。5．2 潤(rùn)滑的方法為了保證軋鋼機(jī)械的安全運(yùn)行，除了采取各項(xiàng)維護(hù)、保養(yǎng)措施外，還須保證各機(jī)械摩擦部分有可靠的潤(rùn)滑。軋鋼機(jī)械的潤(rùn)滑系統(tǒng)可分為單獨(dú)式或集中式兩種。按送油時(shí)間分：間歇潤(rùn)滑和連續(xù)潤(rùn)滑。按供油方式分：無(wú)壓潤(rùn)滑和壓力潤(rùn)滑。按油流情況分：流出潤(rùn)滑和循環(huán)潤(rùn)滑。按潤(rùn)滑劑種類分：干油潤(rùn)滑和稀油潤(rùn)滑。5．3 潤(rùn)滑的種類二硫化鉬是一種新型的固體潤(rùn)滑材料，一般都將二硫化鉬粉劑與潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂混合在一起后使用。它有良好的潤(rùn)滑性、耐溫性、抗壓耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性及附著性等。因此適用于潤(rùn)滑高速、高負(fù)荷、高溫及有腐蝕性等工作條件下的設(shè)備。目前在軋鋼機(jī)械的一些單體設(shè)備上使用，效果較好。如減速機(jī)的齒輪嚙合及軸承和受高溫烘烤的出爐輥道上，能防止漏油、改善潤(rùn)滑。對(duì)于循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)，由于二硫化鉬在使用中易沉淀，故很少采用。油霧潤(rùn)滑是稀油集中潤(rùn)滑和干油集中潤(rùn)滑方式以外的一種新型潤(rùn)滑方式。潤(rùn)滑油先在油霧器中，在 3 公斤/厘米 的壓縮空氣作用下，使?jié)櫥挽F化成為直徑約 0.0032毫米左右的微粒，以 0.02～0.026 公斤/厘米 的壓力用管道噴入需要潤(rùn)滑的部位。由2于油霧潤(rùn)滑有良好的潤(rùn)滑效果，近年來(lái)在各類軋鋼機(jī)械中得到了應(yīng)用。工藝潤(rùn)滑是專門(mén)用于對(duì)軋輥連續(xù)供給潤(rùn)滑劑的一種潤(rùn)滑方式。在冷軋機(jī)上，采用工藝潤(rùn)滑后，可以使軋輥具有良好的工作性能，散掉軋件獲得良好的表面質(zhì)量。在熱軋機(jī)上，歷來(lái)都是用大量的冷卻水噴向軋輥，進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑的。目前，熱軋工藝潤(rùn)滑用于鋼板軋機(jī)取得明顯效果為開(kāi)端并被肯定以來(lái)，其應(yīng)用范圍已擴(kuò)展到型鋼、線材和鋼管的熱軋。采用熱軋工藝潤(rùn)滑，可減小軋制力 10～12%；減少軋輥磨損 第 38 頁(yè) 。40～60% ，并能改善成品表面質(zhì)量。然而與冷軋工藝潤(rùn)滑相比，畢竟還是不完善的。為確定適合熱軋機(jī)特點(diǎn)的潤(rùn)滑劑、使用方式和用量，還必須經(jīng)過(guò)不斷的試驗(yàn)。5．4 Φ950 可逆式軋機(jī)部件的潤(rùn)滑方式部件的潤(rùn)滑方式如下表 5.1表 5.1 潤(rùn)滑方式序號(hào) 潤(rùn)滑部位 潤(rùn)滑方式 點(diǎn)數(shù)1 壓下螺母 稀油循環(huán) 22 壓下裝置花鍵減速機(jī) 稀油循環(huán) 123 機(jī)架滑板 自動(dòng)干油 44 上輥平衡梁及銷(xiāo)軸 手動(dòng)干油 95 上輥軸向鎖緊 人工涂抹 26 下輥軸向鎖緊 人工涂抹 27 工作輥軸承 自動(dòng)干油 88 上輥軸向鎖緊缸銷(xiāo)軸 手動(dòng)干油 2 第 39 頁(yè) 。6 設(shè)計(jì)專題：壓下裝置的設(shè)計(jì)壓下裝置是軋輥調(diào)整裝置，它的作用是調(diào)整軋輥在機(jī)架中的相對(duì)位置，以保證要求的壓下量、精確的軋件尺寸和正常的軋制條件。壓下裝置主要有軸向調(diào)整裝置和徑向調(diào)整裝置。根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式，壓下裝置可分為手動(dòng)、電動(dòng)和液壓傳動(dòng)三種型式。Φ950 可逆式軋機(jī)的壓下裝置是徑向調(diào)整裝置，采用快速電動(dòng)壓下裝置。習(xí)慣上把不“帶鋼”壓下的壓下裝置稱為快速壓下裝置，在軋制過(guò)程中，上軋輥要快速、大行程并且每道次都要上下移動(dòng)?？焖匐妱?dòng)壓下裝置一般采用壓下螺絲和壓下螺母機(jī)構(gòu)來(lái)移動(dòng)軋輥。6．1 壓下螺絲的設(shè)計(jì)壓下螺絲一般由頭部、本體、尾部三個(gè)部分組成。壓下螺絲的基本參數(shù)是螺紋部分的外徑 d 和螺距 t，可按照國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選取。壓下螺絲的材料選用 42CrMo，壓下螺絲的牙紋為矩齒形。6．1．1 壓下螺絲的計(jì)算壓下螺絲直徑由最大軋制壓力決定。由于壓下螺絲的細(xì)長(zhǎng)比很小，其縱向彎曲可忽略不計(jì)。由文獻(xiàn)[1]可知，壓下螺絲最小斷面直徑 d 由下式?jīng)Q定：1d = (6.1)1dRP?4式中：P——作用在螺絲上的最大軋制力；R ——壓下螺絲許用應(yīng)力。由文獻(xiàn)[1]可知，一般壓下螺絲材料為鍛造碳鋼，其d強(qiáng)度限約為 =600-700MPa，當(dāng)取安全系數(shù) n=6 時(shí)，許用應(yīng)力為b?R =100-120MPa，取 R =105MPa。ddP = = =2.771MN12max54.公式(6.1)代入數(shù)據(jù)計(jì)算：d = = =183.353mm1dRP?4105.372? 第 40 頁(yè) 。由文獻(xiàn)[4]可知，壓下螺絲外徑與軋輥的承載能力都與各自的直徑平方成正比。而且二者均受同樣大小的軋制力，于是，可以認(rèn)為它們存在著以下的關(guān)系：d=(0.55~0.62)d (6.2)g式中：d——壓下螺絲的外徑；d ——軋輥輥徑直徑。g公式(6.2)代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：d=0.58d =0.58 560=324.8mmg?由文獻(xiàn)[5]可知，取 d=340mm=0.34m壓下螺絲的螺距 t：t (0.12~0.14)d (6.3)?公式(6.3)代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：t=0.13 324.8=42.224mm?螺距 t 取 44mm6．1．2 壓下螺絲的校核：由文獻(xiàn)[5]可知，查出壓下螺絲：內(nèi)徑 d =263.636mm=0.264m2中徑 d =307.0mm=0.307m3由螺紋外徑 d 確定出其內(nèi)徑 d 后，便可按照強(qiáng)度條件對(duì)壓下螺絲進(jìn)行強(qiáng)度校核。 2= [ ] (6.4)j?214P??式中： ——壓下螺絲實(shí)際計(jì)算應(yīng)力；j?P ——壓下螺絲所承受的軋制力；1[ ]——壓下螺絲材料的許用應(yīng)力，[ ]= ，其中 為強(qiáng)度極限，n 為安全?nbb?系數(shù)，n 6。?取 n=6， =650MPa，計(jì)算出[ ]= =108.333MPab?650把數(shù)據(jù)代入公式(6.4) 中計(jì)算得： = = =50.648MPaj214dP?24.371? 第 41 頁(yè) 。<[ ]，所以壓下螺絲校核合格。j?6．2 壓下螺母的設(shè)計(jì)壓下螺母是軋鋼機(jī)座中重量較大的易損零件。壓下螺母通常采用貴重的高強(qiáng)度青銅鑄成，采用合理結(jié)構(gòu)，可以大量節(jié)省有色金屬。壓下螺母的潤(rùn)滑方式是稀油循環(huán)潤(rùn)滑。6．2．1 壓下螺母的計(jì)算壓下螺母的主要尺寸是它的外徑 D 和高度 H。壓下螺母的高度 H 可按螺紋的許用單位壓力為 15-20MPa 來(lái)確定，由文獻(xiàn)[4]公式可知，這時(shí) H=(1.2~2)d，螺母的外徑 D 根據(jù)它的端面與機(jī)架接觸面間的單位壓力為60~80MPa 選取，一般取 D=(1.5~1.8)d。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：H=1.5 0.34=0.51m?D=1.6 0.34=0.544m根據(jù) H=Zt，可求出 Z= = =11.59tH04.51取 Z=126．2．2 壓下螺母的校核由于壓下螺母用青銅制造，抗擠壓強(qiáng)度校低，由文獻(xiàn)[3]可知，螺紋受力面上的單位擠壓應(yīng)力 p 為：p= [p] (6.5)])2([412???dZP?式中：P ——壓下螺絲上的最大壓力；1Z——壓下螺母中的螺紋圈數(shù)；d——壓下螺絲的螺紋外徑；d ——壓下螺絲的螺紋內(nèi)徑；1——壓下螺母與螺絲的內(nèi)徑之差，?=d-d =0.34-0.264=0.076m1[p]——壓下螺母材料的許用單位壓力，[p]=15~20MPa。數(shù)據(jù)代入公式(6.5) 計(jì)算得： 第 42 頁(yè) 。p= = =2.854MPa])2([412???dZP ])076.24.(3.0[14.7122???p<[p]，所以壓下螺母校核合格。6．3 壓下螺絲的傳動(dòng)力矩轉(zhuǎn)動(dòng)壓下螺絲所需的靜力矩也就是壓下螺絲的阻力矩，它包括止推軸承的摩擦力矩和螺紋之間的摩擦力矩。由文獻(xiàn)[1]知如下圖：圖 6.1 壓下螺絲受力平衡圖由文獻(xiàn)[1]可知，其計(jì)算公式是：M=M +M (6.6)12式中：M ——止推軸承的阻力矩；1M ——螺紋摩擦阻力矩。2止推軸承的阻力矩 M ，對(duì)實(shí)心軸徑為：1M = (6.7)13dP?式中：P ——作用在一個(gè)壓下螺絲上的力；1——對(duì)滑動(dòng)止推軸承可取 =0.1~0.2，取 0.16；?1 第 43 頁(yè) 。d ——壓下螺絲止推軸頸直徑。d =300mm=0.3m3 3由文獻(xiàn)[1]可知，在處理壓下螺絲阻塞事故時(shí)，壓下螺絲所受的力大約是正常軋制力的 1.6~2.0 倍。在設(shè)計(jì)壓下裝置時(shí)，應(yīng)該考慮，取 1.8。因此：P =1.8 = N16107.2?610987.4公式(6.7)代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：M = =0.16 =79.8048KN·m13dP?3.01987.46?螺紋摩擦阻力矩 M ：2M =P tan( ) (6.8)21d???式中：d ——螺紋中徑；2——螺紋上的摩擦角，即 =arctan ， 為螺紋接觸面的摩擦系數(shù)，一般取??2?，故 =5?40?=5.67?；2?1.0?——螺紋升角，壓下時(shí)用負(fù)號(hào)，提升時(shí)用正號(hào)，按提升算， ，t 為螺距。? d???= =2.361?dt??34.01?數(shù)據(jù)代入(6.8) 、(6.6) 公式計(jì)算得：M =P tan( )=4.9878 tan(5.67?+2.361?)=108.024KN·m21???207.6M=M +M =79.8048+108.024=187.8288KN·m126．4 壓下電動(dòng)機(jī)的選擇壓下電機(jī)選用直流電機(jī)。由文獻(xiàn)[1]可知，每個(gè)壓下螺絲的傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為：N= (6.9)?iMn950式中：M——轉(zhuǎn)動(dòng)壓下螺絲的靜力矩；n ——電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速，r/min； 第 44 頁(yè) 。i ——傳動(dòng)系統(tǒng)總速比；——傳動(dòng)系統(tǒng)總的機(jī)械效率。?壓下螺絲最大轉(zhuǎn)速：n = (6.10)壓 tvmax60根據(jù)公式(6.10) 計(jì)算得：n = 136.364r/min壓 ??4160為了實(shí)現(xiàn)快速壓下，根據(jù)壓下轉(zhuǎn)速選用壓下電機(jī)，由文獻(xiàn)[2]可知選用 Z4-280-31直流電動(dòng)機(jī)，額定功率是 80KW，額定轉(zhuǎn)速是 450r/min，效率是 84.1%。i= (6.11)壓n根據(jù)公式(6.11) 計(jì)算得：i= =3.30364.150把數(shù)據(jù)代入公式(6.9) 中得：N= = =3.193KW?iM984.0352.17?6．5 壓下裝置的耐磨校核壓下裝置中的耐磨校核只校核螺桿的耐磨度。= (6.12)p][2phzdF??式中：d ——螺桿中徑；2h——螺紋的工作高度。30?矩齒螺紋 h=0.75t=0.75 44=33mm=0.033m。?由文獻(xiàn)[5]可知，許用壓強(qiáng)[ ]=18~25MPa。p表把數(shù)據(jù)代入公式(6.12) 中： = = =13.066MPahzdF2?1203.7.14398?<[ ]，所以壓下螺絲的耐磨校核合格。p6．6 壓下裝置螺紋牙的強(qiáng)度校核螺紋牙強(qiáng)度的校核計(jì)算，由文獻(xiàn)[5]可知： 第 45 頁(yè) 。(6.13)][1?????bzdkFW(6.14)Wzh][321??式中：F ——最大軸向外載荷；Wd ——外螺紋小徑；1b——螺紋牙底寬度。30?矩齒形螺紋 b=0.74t=0.74 =32.56mm=0.033m4?由文獻(xiàn)[5]可知， [ ]=0.6[ ]=0.6 108.333=65，[ ] =(1.0~1.2) [ ]，取 1.1, [ ]???W?=1.1 =119.166MPa。W3.108?= =7.727， <9，所以 k = =0.647td4.tdz34.05??dt把數(shù)據(jù)代入公式(6.13) 和(6.14)中：= =23.484MPabzdkFW1???12.264.01367.098??= =70.453MPahz213?3..4. 2<[ ]， <[ ] ，所以壓下裝置螺紋牙的強(qiáng)度合格。?W?6．7 壓下裝置自鎖的校核及松脫的措施螺絲和螺母擰緊以后頭部等支承面上的摩擦力有防松的作用，所以在靜載荷和工作溫度變化不大時(shí)，螺紋聯(lián)接不會(huì)自動(dòng)松脫。但是沖擊、振動(dòng)或變載荷的作用下的現(xiàn)象多次重復(fù)后，會(huì)使聯(lián)接松脫。在 Φ950 可逆式軋機(jī)工作時(shí)，壓下裝置承受著高溫的情況下工作，由于壓下螺絲和壓下螺母的材料發(fā)生蠕變和應(yīng)力松馳，也會(huì)使聯(lián)接的預(yù)緊力和摩擦力逐漸減小，最終將致失效。因此壓下裝的自鎖是設(shè)計(jì)軋機(jī)時(shí)所必要的校核。由文獻(xiàn)[5]可知，自鎖的校核公式：? (6.15)??? 第 46 頁(yè) 。式中： ——螺紋升角， =2.361?；???——當(dāng)量摩擦角。?螺紋摩擦角 < ?， < ?所以 < ?，壓下裝置自鎖校核合格。壓下螺絲和螺母一量出現(xiàn)松脫，輕者會(huì)影響機(jī)器的的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，重者會(huì)造成嚴(yán)重事故。因此，為了防止聯(lián)接松脫，保證聯(lián)接安全可靠，設(shè)計(jì)時(shí)必須采用有效的防松措施。在承受沖擊載荷時(shí)，壓下螺絲傳動(dòng)系統(tǒng)不能自鎖而旋松，為解決這一問(wèn)題，可采用加大壓下螺絲止推軸頸的直徑并在球面銅墊上開(kāi)孔，以加大螺絲的摩擦阻力矩，或通過(guò)加大壓下螺絲直徑、相應(yīng)減小螺紋升角的辦法來(lái)增強(qiáng)自鎖性的作用來(lái)解決。 第 47 頁(yè) 。結(jié)論本論文是對(duì) φ950 軋機(jī)的設(shè)計(jì)及壓下裝置的設(shè)計(jì)，通過(guò)在煉鋼廠連軋作業(yè)區(qū)的參觀實(shí)習(xí)，使我對(duì) Φ950 軋機(jī)的設(shè)計(jì)有了更深層的認(rèn)識(shí)。我主要針對(duì)的是軋機(jī)的計(jì)算和部分的校核，我的專題設(shè)計(jì)是壓下裝置的設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中的軋機(jī)是二輥可逆式軋機(jī)，在電動(dòng)機(jī)的選擇方面選用直流電動(dòng)機(jī)。壓下裝置采用快速電動(dòng)壓下裝置，壓下裝置的電動(dòng)機(jī)采用直流電動(dòng)機(jī)。上輥平衡裝置選用液壓平衡裝置。在機(jī)架的選擇方面，選用了高剛度和強(qiáng)度的閉式機(jī)架，節(jié)約能源。并對(duì)以上的件都做了強(qiáng)度計(jì)算和校核，都滿足校核條件。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)學(xué)習(xí)中的最后一次課程，也是理論與實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程，使我確實(shí)學(xué)到了很多有用的知識(shí)，為以后的工作做了鋪墊。大學(xué)生活即將結(jié)束，等待著我們的將是美好的未來(lái)！ 第 48 頁(yè) 。參考文獻(xiàn)[1] 鄒家祥．軋鋼機(jī)械 [M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2004．[2] 機(jī)械電子工業(yè)部．大電機(jī)產(chǎn)品樣本[S]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1989． [3] 施東成．軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)方法[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，1990．[4] 馬鞍山鋼鐵設(shè)計(jì)院．中小型軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)與計(jì)算[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，1979．[5] 徐灝．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第三卷[S]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1991．[6] Maintenance of the circulating oil[J]．IRON AND STEEL ENGINEER，2002，1.73．[7] 劉寶珩．軋鋼機(jī)械設(shè)備[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，1984．[8] 劉鴻文．材料力學(xué) 第三版上冊(cè)[M] ．北京：高等教育出版社，2002．[9] 王海文．軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)[M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983． 第 49 頁(yè) 。附錄 AMaintenance of the circulating oil1. Oil system cleanlinessIn a new oil system, as well as in a system which has been drained owing to repair or oil change the utmost care must be taken to avoid the ingress and presence of abrasive particles. Because filters and centrifuges will only remove these slowly, and some are therefore bound to find their way into bearings etcFir this reason- - prior to filling-up the system - careful cleaning of pipes, coolers and bottom tank is strongly recommended2. Cleaning the circulating oil systemThe recommendations below are based on our experience, and laid out in order to give yards and operators the best possible ad-vice regarding the avoidance of mishaps to a new engine, or after a major repairThe instruction given in this book is an abbreviated version of our flushing procedure used prior to shop trial. a copy of the complete flushing procedure is available through MAN B&W or the engine builder2.1 cleaning before filling-upIn order to reduce the risk of bearing dam-age, the normal careful manual cleaning of the crankcase, oil pan, pipes and bottom tank, is naturally very important.However, it is equally important that the system pipes and components, between the filters and the bearings, are also carefully cleaned for removal of "welding spray" and oxide scales.If the pipes have been sand blasted, and thereafter thoroughly cleaned or "acid-washed", then this ought to be followed by "washing-out" with an alkaline liquid, and immediately 第 50 頁(yè) 。afterwards the surfaces should be protected against corrosion in addition ,particles may also appear in the circulating oil coolers, and therefore we recommend that these are also thoroughly cleaned.2.2 flushing procedure, main Lub.Oil systemRegarding flushing of the camshaft lube oil pipes:Engines with Uni-Lube system. see Camshaft lubrication for engines with Uni-Lube system ltem3Engines without Uni-Lube system see 'Separate camshaft lube oil system,'ltem 2.3However, experience has shown that both during and after such general cleaning airborne abrasive particles can still enter the circulating oil system .For this reason it is necessary to flush the whole system by continuously circulating the oil- while by passing the engine bearing, etcThis is done to remove any remaining abrasive particles, and, before the oil is again led through the bearings, it is important to definitely ascertain that the system and the oil have been cleaned adequatelyDuring flushing (as well as during the preceding manual cleaning) the bearings must be effectively protected, against the entry of dirt.The methods employed to obtain effective particle removal during the oil circulation depend upon the actual plant installations especially upon the filters type, lub oil centrifuges and the bottom tank layoutCleaning is carried out by using the lub.oil centrifuges and by pumping filter, with fine-ness down to 10 um, is often used as a supplement to or replacement of the system filter. the following items are by-passed by blanking off with special blanks:a) The main bearingsb) The crossheadsc) The thrust bearing d) The chain drivee) The turbocharger (MAN B&W,MET) 第 51 頁(yè) 。f) The axial vibration dampeng)The tensional vibration damper(if installed)h) The moment compensators (if installed)See also Plates 70820, 70821It is possible for dirt to enter the crosshead bearings due to the design of the open bearing cap .It is therefore essential to cover the bearing cap with rubber shielding throughout the flushing sequence.As the circulating oil cannot by-pass the bottom tank, the whole oil content should partake in the flushing During the flushing, the oil should be heal-ed to 60-65C and circulated using the full capacity of the pump to ensure that all protective agents inside the popes and components are removed.It is essential to obtain an oil velocity which causes a turbulent flow in the pipes that are being flushed.Turbulent flow is obtained with a Reynolds number of 3000and above.Re=V*D/V*1000, whereRe=Reynolds numberV=Average flow velocity (m/s) D=Pipe inner diameter (mm)v=Kinematics viscosity {cSt}The preheating can be carried out .for in-stance, by filling the waterside of the circulating oil cooler (between the valves before and after the cooler)with fresh water and then leading steam into this space. During the process the desecrating pipe must be open, and the amount of steam held at such a lever that the pressure in the cooler is kept low.In order to obtain a representative control of the cleanliness of the oil system during flushing,” control bags" are used (e.g.100 mm wide by 400 mm long but with an area of not less than 1000cm, and made from 0.050 mm filter gauze).Proposals for check bag housings are shown on Plate 70821.To ensure cleanliness of the oil system after the filter, two bags are placed in the system, 第 52 頁(yè) 。one at the end of the main lub.oil line for the telescopic pipes, and one at the end of the main lub.oilline for the bearings.To ensure cleanliness of the oil itself. an-other bag is fed with circulating oil from a connection stub on the underside of a horizontal part of the main pipe between circulating oil pump and main filter. this bag should b