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R研究探讨
RESEARCH&DISCUSSION

矫直机力能分析与应用

马敬勋,单为春,李耕
(济南钢铁集团总公司装备部,济南250101)

摘要:随着钢品种质量的不断创新,轧制工艺的不断提高,对矫直机的能力提出了更高要求。文中试通过矫直机力能
分析与应用,指出矫直机在使用中应注意的问题。
关键词:压下力;扭矩;功率
中图分类号:TG333.23文献标识码:A文章编号:1002-2333(2007)09-0052-02

1前言通过以上计算可知,矫直高强度钢板和矫直普通碳
随着钢品种的不断开发,轧制工艺的不断创新,对轧素钢所需要的压下力误差相当大,如矫直0℃时Q325钢
制生产中矫直机矫直能力提出了更高要求。济钢强力矫直板允许矫直厚度比矫直500℃时Q550钢板允许矫直厚度
机,在使用过程中,矫直机工作辊出现严重的麻点和疤痕,还要低。如矫直40mm的Q550钢板在600℃时所需压下
并且工作辊粘氧化铁皮等,使工作辊更换修磨频繁,影响力为34452000N,远大于允许压下力27500000N。可见在
了强力矫直机能力的发挥;在矫直40mm以上的高强度钢矫直高强度钢板时,不仅要了解在矫直前的温度、厚度,
板时,出现了矫不平,甚至矫不动的现象。还发生了断传动更需要确定其屈服强度,最终看是否在允许压下力范围
接轴、甚至憋住主传动电机的现象。因此,与矫直相关的力之内,不可盲目矫直。
能分析,对于对济钢强力矫直机使用和维护是十分必要2.2强力矫直机工作辊必须满足表面接触应力要求

的,希望有助于同类型矫直机的使用、维护和设计。工作辊上的最大接触应力σjmax应小于许用值[σj]

2矫直机压下力计算分析(当安全系数为1时[σj]=1020MPa,当安全系数取1.3时
[4]
2.1压下力与温度、钢种和厚度[σj]=785MPa),最大接触应力σjmax为:
在矫直钢板宽度一定的情况下,强力矫直机压下力PE
σjmax=0.418(2)
与被矫直钢板的温度、厚度和钢种有关,下面分别以"bR
Q550钢和Q325钢为例进行计算分析。式中:P为被矫直件对辊子最大压力,按照600℃矫直厚度
根据高强度钢种钢板的轧制工艺要求,钢板在轧机40mm的Q550钢板时计算,P=5570136N,按照矫直厚度
轧制完成后,在进入强力矫直机前,需要通过冷却装置,40mm的Q550钢板在500℃时计算,P=7302400N;E为工
使钢板温度从800℃以上在几分钟之内过冷到600℃以作辊弹性模量,E=210GPa;R为工作辊半径,R=140mm;b
下,过冷后的钢板内部组织会形成珠光体、索氏体及贝氏意义及数值同前。

[1]计算得:600℃时σjmax=665MPa,500℃时σjmax=762MPa
体等组织,钢板的强度极限σb达到800MPa以上,即使
是在500℃～600℃时钢板的强度也在350MPa～500MPa通过计算可知,矫直厚度40mm的Q550钢板在
时的接触应力小于许用接触应力,但已经接近较高
之间[2],这时矫直钢板需要很大压力。通常情况下不允许500℃

[3]可靠性的许用值,因此,在矫直高强度钢板时,应引起注
超过矫直机允许压下力,矫直机允许压下力∑Py表达式
意,必要时进行接触疲劳强度校核。
5bh2
为:∑P=!s(n-2)(1)
y6t3矫直机驱动力计算分析

式中:σs为钢板的屈服极限,Q550钢板在600℃时的屈服如前所述,矫直机在生产过程中曾出现断传动接轴
[2]
极限σs=261MPa,钢板在500℃时的屈服极限σs=342MPa,和憋住传动主电机的现象。因此对主传动的功率和扭矩
普通碳素钢板由于不需要过冷,因此通过冷却装置后矫进行计算是十分必要的。

[3]
直温度一般不低于700℃,Q325钢板在700℃时的屈服极(1)扭矩计算分析,矫直机扭矩MK为:

2
限为σs=90MPa;b为被矫直钢板宽度,b=3.3m;h为被矫!sbhD
MK=a(3)
直钢板厚度;t为矫直机工作辊辊距,t=0.3m;n为矫直机工4E
式中:a为塑性变形折算系数,由于钢板经过水冷装置
作辊数目,n=11;允许压下力为∑Py=27500000N。
经计算Q550钢板在600℃时允许矫直厚度为后会产生双向波浪,取a=32。D为矫直机工作辊直径,
h=36mm,Q550钢板500℃时允许矫直厚度为h=31mm。D=0.28m。E为钢板的弹性模量,E=206GPa。其他符号意
Q325钢板在700℃时允许矫直厚度为h=61mm。Q325钢义及数值同前。
板在常温下允许矫直厚度为h=32mm。经计算,矫直厚36mm的Q550钢板在600℃时所需

52机械工程师2007年第9期
研究探讨R
RESEARCH&DISCUSSION

扭矩为