大型辗环机抱辊系统动力学性能分析及研究.pdfVIP

设计与研究DesignandResearch 大型辗环机抱辊系统动力学性能分析及研究 徐增海 赵 东 王 强 (济南大学机械工程学院，山东 济南 250022) 摘 要：对某大型辗环机抱辊系统动力学性能进行 了分析，建立了轧制过程中抱辊系统的运动方程。在此基 础上，对辗环机抱辊系统的动力学性能进行数值仿真分析，得到抱辊系统参数随环件直径变化的趋 势和其最优结构参数。 关键词：辗环机 抱辊系统 参数优化 轧环 中图分类号 ：TG331 文献标识码 ：A DynamicCharacteristicAnalysisoftheGuideRollerSystem fortheHugeRingRollingMill XUZenghai。ZHAODong，WANGQiang (SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofJinan，Jinan250022，CHN) Abstract：Inthearticle，thedynamiccharacteristicoftheguiderollersystem isanalyzedbybuildingitskinematic equations．Then，thedynamiccharacteristicoftheguiderollersystem isstudied by numericalvalue simulation．Thechangetendenciesoftheguiderollersystem parametersvaryingwiththering’Sdiame— teraref0undoutandtheguiderollers’optimalparametersaredeterminedbasedontheoreticalandsim— ulationresultsabove． Keywords：RingRollingMill；GuideRollerSystem；ParameterOptimization；RingRolling 环件轧制是一种先进的塑性成形工艺，借助于环 摆，为保证轧制过程的稳定性，施加一定的抱辊力使环 件轧制设备(辗环机)完成环件壁厚减小、直径扩大、 件中心始终保持在主辊和芯辊中心的连线上 。 截面轮廓成形的塑性加工 。轧环工艺所生产轴承 环、齿轮环、法兰环、燃气轮机环等各类无缝环件在汽 车、火车、船舶、石油化工、航天航空、原子能等许多工 业领域中具有广泛的应用 。 辗环机工作原理如图1所示，主辊绕固定轴转动， 利用摩擦力驱动环件从动旋转，芯辊在从动旋转的同 时作直线进给运动。在主辊 、芯辊的共同作用下，环件 产生连续局部塑性变形 叫J。在轧制过程 中，环件与 主辊和芯辊只是局部接触，且接触区域不对称 ，环件容 易产生摆动。为控制环件轧制过程中的摆动现象，增 设抱辊系统。抱辊与环件接触，在摩擦力的作用下从 动旋转，随环件直径扩大，在恒定液压作用下作后退运 动，防止环件的摆动。抱辊在轧制过程 中的主要作用 如下 ： 1一扇形齿轮；2一油缸；3一连杆；4一抱臂 (1)在初轧阶段，由于环坯多在 自由锻锤上制出， 5一抱辊；6一芯辊；7一加工环件；8一主辊。 毛坯的内外圆很不规则，环件会产生剧烈的跳动和偏 图1 某大型辗环机抱辊系统结构图 “高档数控机床 亍卜基础制造装备”科技重大专项项 目(2009ZX04014—074—09，2010ZX04004—131)；山东省 自然科学基金项 目(ZR2009FL005) 晒 z…l牛昂等朋 Designand