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简述轧钢设备主传动装置的原理结构
2017-04-25
3.1.1原理结构
轧钢机主机列通常由主电机、传动装置、工作机座三部分组成。
主传动装置一般由电动机联轴器、减速机、主联轴器、人字齿轮座、连接轴等传动装置组成。在传动装置中是否采用飞轮，应当从轧机的作业方式和负荷图决定。
在某些大型轧机上，如二辊可逆式初轧机、四辊可逆式钢板轧机，主传动中没有减速机和齿轮座，每一个工作辊都用一个单独电动机驱动。这不仅大大简化了设备，而且更重要的是解决了静上造特大功率电动机带来的许多困难。
轧机主传动装置是将主电机的动力传递给轧辊的中间传递机构，同时还可以起到降低转速与分配力矩给轧辊的作用。轧机的传动方式一般有三种：
(1)由主电机经减速机、齿轮座、连接轴带动轧辊；
(2)由主电机经齿轮座、连接轴带动轧辊；
(3)由两台直流电机经万向接轴分别驱动上下轧辊。
3.1.1.1联轴器
联轴器的用途是将主机列中的传动轴连接起来。在主机列中，一般把用于连接减速机低速轴与齿轮座主动轴的联轴器称为主联轴器；而把电动机输出轴的联轴器称为电动机联轴器。根据使用要求，联轴器除应具有必要的刚度外，在结构上还必须具有能补偿两轴的中心线相互位移的能力，以防止轧钢机的冲击负荷。
目前常用的是齿式联轴器，齿式联轴器具有结构紧凑、补偿性能好、摩擦损失小、传递扭矩大和一定程度的弹性等优点，所以广泛用于轧钢机的主传动轴上。
齿式联轴器的结构如图所示，主要由两个带有外齿的外齿轴套和两个带有内齿的套筒所组成。两个套筒用螺栓固定，其内装有高黏度的润滑脂，两端用密封圈进行良好的密封。轴套端面上有螺孔，可以装上螺栓以便于将轴套从轴上卸下。润滑脂经油塞孔注入。轴与轴套间一般采用过渡配合，并带有平键连接，有时也采用花键连接。当工作条件繁重时，所用的巨型联轴器就要采用没有键的热压过盈配合。
3.1.1.2连接轴
不管采用哪一种传动方式，连接轴是轧机主传动中不可缺少的部件。轧机的连接轴分为以下几种类型。
A梅花接轴
梅花接轴的主要特点是，构造简单，换辊方便。梅花接轴不适宜于正反转，否则将产生较大冲击。梅花接轴允许惯角较小，一般不超过1°—2°。如果倾斜角度过大，会引起很大磨损，使梅花接轴和轴套的寿命降低。因此，目前广泛应用于横列式小型轧机上。
B万向接轴
万向接轴允许的最大倾角为8°- 10°，其轧辊调整量较大，主要用于初轧机、板坯轧机、厚板轧机、钢管轧机、钢球轧机、薄板轧机和冷、热带钢轧机等。万向接轴的主要特点是工作比较平稳，并能传递较大的扭矩。虽然结构比较复杂，但在轧钢机上应用是比较广泛的。
万向接轴轴体的材质一般应为50号以上的锻钢，强度极限不小于650～750 MPa。应力较大时，可用合金锻钢。接轴中的滑块材料一般用耐磨青铜，也可用布胶、尼龙等制作。
万向接轴两端叉头的结构是一样的，但其外径的大小却不一样。靠轧辊一端的叉头因受轧辊重车后的最小中心距的限制，故其外径小于靠主电机（或齿轮机座）一端的外径。在靠轧辊一端的叉头外径，通常不大于最小辊径的95%～98%(如I150初轧机取97%，其叉头外径为1050 mm)。由于此端叉头直径较小，工作条件又恶劣，为了提高叉头强度，通常用合金锻钢（如60CrNi等）制成，装在接轴轴体上。如果此叉头损坏，可只更换叉头，而不致报废整个接轴。靠主电机（或齿轮机座）一端的叉头，由于径向间隙较大，其值可大些(如1150初轧机为1200 mm)，并和接轴轴体做成一体。这样，既可保证叉头两端都有较高的厚度，又避免了整个接轴都用高级合金钢制作。
C弧形齿式接轴
弧形齿式连接轴较滑块式万向连接轴有许多优点：铰链的润滑和搬封性好；制造时不需要青铜；运转过程平稳而无大的冲击和振动；换辊时容易对正；使用寿命长。在接轴倾角较小的情况下，有较大的承载能力。所以在轧钢机主传动中应用日趋广泛。
3.1.1.3齿轮座
齿轮座是用来将电机或主减速机的转矩传递分配给轧辊。齿轮座由齿轮轴、轴承、轴承座和箱体组成。
齿轮座的齿轮通常与轴做成整体，称为齿轮轴。大，而且不产生轴向力，可简化轴承结构。
常见的齿轮座箱体型式为立柱式与水平剖分式(见图3-6)。立柱式拆卸方便，刚性和密封性好，不易漏油，工作稳定可靠，但重量和外形尺寸较大，制造比较困难。水平剖分式，每个分箱体重量小，容易加工，但分箱结合面和连接螺栓较多，往往容易漏油。箱体材料一般用HT35～36或HT28—48铸铁铸成，也有的用铸钢。为了减轻重量，缩短加工周期，近年来，较多地采用焊接结构箱体。其重量比铸造箱体轻15%～30%。轮齿都采用人字齿，其工作平衡承载能力
齿轮座的润滑一般用压力循环稀油润滑，通常使用28号轧钢机油，轴承与齿轮共用一套润滑系统，因此在轴承座上有相应的油孔。