基于Solidworks的连退清洗段转向辊优化设计

某钢厂连退线清洗段转向辊自投产以来频频发生断辊事故,严重影响了产线的稳定运行。本文利用SolidWorks软件对转向辊进行了模型建立,运用集成的Simulation仿真分析功能对该模型进行了静应力有限元分析。模型表明,因转向辊中间轴为两段式,刚性差,且轴头与腹板之间为焊缝连接,为应力集中点和受力薄弱点,在交变应力作用下易发生断裂事故。以原结构为对比基础,研究了不同腹板厚度、腹板裆距、两段轴结构下的受力情况。结果表明,腹板厚度为25 mm、裆距为350 mm、采用通轴结构后,转向辊受力最小。将优化后的转向辊投入产线使用,自2015年上线至今未再发生断辊事故。该方法可行、有效,为转向辊结构分析和优化设计提供了新思路。     

双辊铸轧热变形及热应力的数值模拟

结晶辊内部结构非常复杂,受热发生变形后,辊表面形状变得不规则,因此研究结晶辊温度场、热应力及热变形,掌握其分布规律,对于控制结晶辊的变形,得到均匀的铸带具有重要意义.以结晶辊为主要研究对象,采用热结构直接耦合方法计算结晶辊的温度场、热应力和热变形,为结晶辊的设计提供参考.结果表明,选用Be-Co-Cu作为结晶辊材质,辊转动30 s后,辊外表面温度和最大等效应力保持稳定,最高和最低温度分别为198和449℃,最大等效应力为1041 MPa;转动300 s后,辊内部温度及变形达到稳定状态,辊外表面径向位移都在0.4～0.5mm之间.通过对比Be-Co-Cu材质和钢材质的温度和最大等效应力,得出Be-Co-Cu材质更适合于制造双辊的结论.     

热轧镶套支承辊的研究与应用

热轧镶套支承辊是采用过盈配合的方法将辊套和辊轴热装配成一整体的复合支承辊,辊套和辊轴采用不同材质,能满足辊身和辊颈的不同功能要求。设计时要综合考虑辊套与辊轴的配合结构、配合性能、与相关部件装配关系、轧制使用要求等多方面因素,其中最重要的是配合结构设计、配合直径及过盈量确定、配合面加工精度、装配工艺。通过实际验证,热装镶套支承辊不仅可以达到整体支承辊相同的轧制效果和使用寿命,同时还能明显提高抗断辊事故能力,使用成本大幅降低,值得在广泛推广应用。     

镀锌机组拉矫机工作辊轴头断裂分析与对策

结合现场实测,在分析镀锌机组拉矫机拉矫工艺的基础上,分析得出了导致轴头断裂的主要原因是工作辊辊身及轴头直径小、喷嘴堵塞并引起润滑性能下降、带钢表面锌渣及辊系预装精度低等。通过采取增大工作辊辊身及轴头直径、增加喷嘴流量和减小辊系预装间隙的措施使得辊身强度提高、辊面润滑改善和工作辊弯曲变形量减小,改善了拉矫工作辊的工作条件和受力状态。现场生产应用效果表明,所采取的措施解决了轴头断裂的问题。     

铝镁辊与钢件轴复合体的加工分析

分析了铝镁合金辊与两端钢件轴头复合件的特点及技术要求,针对工件的加工及拼装中的难点,提出切实可行的工艺措施和加工方法,解决了铝镁辊材质软和拼装两端轴头同轴度0.02的难题。     

立式连续退火炉内带钢-炉辊热力耦合研究

针对立式连续退火炉内带钢容易发生瓢曲甚至断带的现象,建立立式连续退火炉内带钢-炉辊热力耦合数学模型,模型的建立基于有限元分析软件MARC。首先,建立炉辊热态凸度模型,计算热态下炉辊辊形的变化;然后,建立带钢/炉辊接触受力模型,研究冷态下带钢的受力情况;最后,建立带钢-炉辊热力耦合模型,研究热态下炉辊辊形的变化以及辊形变化对带钢受力的影响。研究结果表明:炉辊温度的变化会引起炉辊发生热应变,在带钢宽度不变的情况下,炉辊平台区长度越短,带钢张应力越集中,张应力极值越大。     

步进式方坯加热炉悬臂辊道设计

介绍了步进式方坯加热炉悬臂辊道减速电机功率的计算方法、辊头材质和结构的选用以及辊轴的设计和强度校核方法,为悬臂辊的设计提供了依据。     

张力辊三维有限元分析及改造方案

针对某冷轧厂酸轧线上的张力辊工作时焊缝出现整圈脱落的问题,对张力辊进行三维建模,并采用整体模型和子模型有限元分析结合的方法,运用疲劳分析理论,找出了张力辊外侧腹板与辊轴间的焊缝,出现整圈脱落的原因,并提出相应的改造方案,取到了较好的效果,保证了生产的正常进行.     

拉矫机工作辊异常磨损和轴头烧损的对策

为了解决拉矫机工作辊服役周期短的问题,在研究拉矫机工作原理的基础上,对工作辊啮合量的合理使用范围进行了深入探讨,针对生产中出现的工作辊异常磨损现象,通过表面纳米涂层处理,延长了工作辊的使用寿命;针对工作辊轴头烧损现象,通过分析工作辊端部的受力变化,结合分析量化了拉矫机支撑辊和工作辊之间的间隙,最终解决了轴头的烧损难题。     

铸机分节辊断裂原因及分析

针对目前铸机分节辊轴颈频繁断裂的问题，通过化学成分、表面硬度测定、低倍、高倍金相以及铸机分节辊的设计图等分析断裂形成原因，并建议通过采取一些措施，减少铸机分节辊轴颈的断裂。     

6m焦炉炉门腹板受力有限元分析

腹板为焦炉重要密封部件,其密封效果和使用寿命对整个焦炉的影响至关重要。预测腹板疲劳寿命,需要判断腹板应力集中区域,使用ANSYS有限元分析软件对使用工况下的1.5 mm和2.5 mm两种厚度的焦炉腹板进行了力学分析,得到腹板工况应力图。分析结果表明,最大应力出现于腹板圆角处及固定位置边缘处,该区域易发生疲劳受损;且腹板越厚,所受应力越大。分析结果为腹板设计、材质选择、生产和使用提供了技术支撑和理论指导。     

万能轧机立辊断辊原因分析

通过对万能立辊的特性分析、断口分析、应力计算、过盈装配、轧辊在使用过程中的热应力计算等系列工作,得出造成辊身断裂的主要原因是:轧辊的热应力偏大,和轧制时的机械应力相叠加,超过了轧辊的强度极限,导致轧辊断裂。并给出了避免立辊断裂的主要措施。     

带材边浪拉弯矫直有限元模拟研究

带材在轧制过程中由于延伸不均匀就会造成浪形或瓢区等三维板形缺陷。本文采用显式动力学有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟了边浪带材拉伸弯曲矫直过程,分析了边浪带材的变形,得到：1)可使带钢得到有效矫直的与张应力相匹配的弯曲辊压下量;2)边浪处的延伸与平直处的延伸趋于一致,但一个弯曲单元的矫直能力不足;3)随弯曲辊的压下量增加,张应力对带材弯曲曲率的作用增大。这些结果对具有三维缺陷的带材拉弯矫直提供了有益的参考作用。     

辊速不等的非对称轧制条件下变形区内的变形分析

采用三维大变形热-力耦合有限元法分析了辊速不等的非对称热轧板带变形区内轧件的变形情况,得到了不同辊速比条件下变形区内应力、应变和应变能量密度的分布规律。结果表明：在辊速比不同的非对称轧制条件下,会产生不同于普通压缩变形的附加剪切变形,而且这种附加剪切变形为组织细化提供了有利条件。     

高压电机转子主轴断裂的修复实践

针对高压电机主轴断裂修复过程中容易产生焊接弯曲变形的问题进行了分析,提出了具体的修复方案。通过采用销孔定位更换轴头保护焊接的方法,很好地解决了主轴断裂焊接弯曲变形问题。     

包钢高线精轧导卫油气润滑的分析及油路改进

文章以包钢高速线材生产线油气润滑系统作为研究对象,围绕精轧导卫导辊轴承的油气润滑使用状况,对油气输送至轴承终端的导辊轴的油路进行了分析,使用CFD方法,用FLUENT软件对导辊轴油路的流动状态进行模拟仿真分析,对于导辊润滑的关键部件导辊轴的管路结构进行合理优化,实现理论与实际的相互印证,达到指导实际生产的目的。     

珠光体球墨铸铁热轧辊断裂失效分析

珠光体球墨铸铁热轧辊在轧钢过程中发生断裂;采用化学成分分析、断口分析、金相检验、力学性能测试等方法对其断裂原因进行了分析。结果表明:由于在该轧辊辊颈表面堆焊修复时,使堆焊层延伸至退刀槽表面及辊身端面,并且堆焊层以薄片状插入于辊身端面;当轧辊工作时在辊颈与辊身的截面变化区所承受的扭转应力最大,该区域正好是辊颈退刀槽与辊身端面的圆周交界区;而堆焊层硬度、强度均高并不易变形,使辊身端面的薄片状堆焊层与基体界面易形成较大应力集中,从而萌生疲劳裂纹,最终导致轧辊断裂。     

中厚板轧机主轴轧辊侧轴头断裂原因分析及解决办法

某公司中厚板轧机主轴近几年多次出现轧辊侧轴头断裂情况,制约了轧机能力和效率发挥,并对轧机设备精度造成一定影响。通过对轧机主轴轴头结构、轧辊侧轴头制造、金相分析以及应力分析等研究,找到了其断裂原因,并提出了解决方法。     

面向辊形磨削的热带钢连轧机工作辊热变形研究

热带钢连轧机工作辊下机后尚未完全冷却即进行磨削,残存的不均匀热变形导致磨削的工作辊辊形在空冷一段时间上机时很难达到工艺设定值.针对热辊形不易测量的特点,制定合理的物理测量方式,准确地测量了工作辊下机后的温度分布和热辊形.考虑复杂的工作辊换热边界条件,采用有限差分法对工作辊空冷时的温度场和热变形进行了数值模拟,计算结果与测试结果吻合良好.对工作辊下机后不同时刻的热变形进行仿真,通过将目标上机辊形和磨削时热辊形叠加来设定磨削辊形,为实现合理的辊形磨削提供了依据和计算方法.     

CVC热连轧精轧机组的横移设定与板凸度计算

建立了辊系弹性变形,工作辊热凸度,工作辊和支撑辊的磨损,板凸度调整和工作辊横移设定以及负荷分配模型,并在这些计算模型的基础上,根据来料板坯的原始凸度值和轧后板带的目标凸度值,开发了可以设定热连轧精轧机组的CVC工作辊横移量,同时计算各机架轧后板凸度,轧制力分布等参数的软件,采用所开发的软件对实际现场数据进行离线模拟计算,结果与现场数据符合较好。