【定稿論文】EZTM軋環(huán)機(jī)設(shè)備_2011年全國高品質(zhì)特殊鋼生產(chǎn)技術(shù)交流研討會

1、.2011年全國高品質(zhì)特殊鋼生產(chǎn)技術(shù)交流研討會EZTM軋環(huán)機(jī)設(shè)備張海春1，白伸元1，Vladimir Bondar2（1，EZTM北京代表處，北京，100083；2，EZTM JSC，俄羅斯莫斯科，144005）摘要：本文從技術(shù)、工藝等角度介紹了EZTM設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的軋環(huán)機(jī)設(shè)備，尤其是RRU-112型典型機(jī)組。著重介紹了RRU-112機(jī)組的基本配置、技術(shù)參數(shù)、設(shè)備描述、以及工藝布置。該機(jī)組由EZTM獨(dú)立開發(fā)、設(shè)計(jì)、和制造，擁有專利，并具有軋坯公差小、質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，軋制范圍廣，自動化和機(jī)械化程度高，投資成本低等特點(diǎn)。EZTM Ring Rolling EquipmentZHANG Hai-c

2、hun1, BAI Shen-yuan1, Vladimir Bondar2(1, EZTM Beijing Representative Office, Beijing, 100083; 2, EZTM JSC, Moscow, 144005)Abstract: The ring rolling equipment, especially the typical RRU-112 machine set designed and manufactured by EZTM is introduced in this paper in terms of technology, process, a

3、nd other aspects. Its focused on the basic configuration, technical parameters, equipment description, and layout of RRU-112 ring rolling unit. This unit is developed, designed, and manufactured by EZTM independently with self-owning patent, possessing the features of rolling billet with small toler

4、ance and good quality, high productivity, wide rolling ranges, high degree of automation and mechanization, low investment cost, and etc. 1. 概述Electrostal Heavy Engineering Works The EZTM Joint Stock Company，即俄羅斯電鋼城重機(jī)有限公司，簡稱EZTM JSC，成立于1942年，是俄羅斯最大的冶金設(shè)備，尤其是軋環(huán)機(jī)、冷軋管機(jī)等軋鋼設(shè)備的供應(yīng)商，也是全球頂級的油膜軸承生產(chǎn)廠家之一，其產(chǎn)品遍及世界

5、上40多個(gè)國家和地區(qū)。EZTM專注于設(shè)計(jì)和制造全套的軋環(huán)機(jī)、冷軋管機(jī)、熱軋管機(jī)、破碎機(jī)、焊管機(jī)等設(shè)備和冶金零配件。本文著重于介紹EZTM軋環(huán)機(jī)設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)及工藝特征。EZTM生產(chǎn)和設(shè)計(jì)的軋環(huán)機(jī)包括軸承環(huán)坯軋機(jī)、異型以及簡單截面形狀的其他環(huán)件、套筒類零件鋼坯的軋機(jī)。圖1-1：軋環(huán)機(jī)示意圖2. 軋環(huán)生產(chǎn)線特點(diǎn)及構(gòu)成現(xiàn)如今，環(huán)坯軋制已經(jīng)成為低浪費(fèi)以及無浪費(fèi)軋制技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨勢。其特點(diǎn)有：Ø 金屬利用合理，使軋件的幾何尺寸極其接近最終產(chǎn)品的尺寸；Ø 通過輔助的機(jī)械加工降低了勞動力的消耗；Ø 通過環(huán)軋?zhí)岣吡颂淄差惲慵氖褂眯阅堋Ｔ撋a(chǎn)線主要包括：一臺鋼坯加熱裝置，一臺穿

6、孔機(jī)，一臺3-輥螺旋軋機(jī)（成型機(jī)），以及一個(gè)冷卻器。在軋制過程完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化的基礎(chǔ)上，該生產(chǎn)線的產(chǎn)量比用平鍛機(jī)高10-12倍，并且將金屬收得率提高了25%。3. 環(huán)軋生產(chǎn)線技術(shù)參數(shù)表3-1：環(huán)軋生產(chǎn)線技術(shù)參數(shù)熱軋棒材鋼坯的原始尺寸熱軋棒材原始坯料尺寸，mm直徑60-120長度900-1800環(huán)形坯料尺寸，mm外徑49-112內(nèi)徑37-80套筒長度20-80外徑許用誤差0.8-1.1外徑公差±0.5內(nèi)徑許用誤差1.25內(nèi)徑公差±0.5許用厚度誤差0.7-1.0厚度公差+0.35-0.5產(chǎn)量，pc/h2000-110004. 典型軋環(huán)機(jī)組 RRU-1124.1) 機(jī)組簡

7、介本機(jī)組主要是用于通過圓鋼坯斜軋來生產(chǎn)外徑為55112mm，長度為15100mm的軸承環(huán)坯或其他環(huán)形及套筒類零件。通過該機(jī)組和環(huán)軋工藝能夠確保：Ø 軋坯具有最小的公差，并獲得與成品接近的外形；Ø 軸承環(huán)軋坯及其他制品軋坯具有最適宜的宏觀組織；Ø 高生產(chǎn)率；Ø 制造工藝完全機(jī)械化和自動化；Ø 金屬利用率高；Ø 制造成本低。4.2) 軋制范圍該機(jī)組可用于軋制：Ø 球軸承及滾子軸承內(nèi)圈；球軸承和滾子軸承外圈用模鍛坯或環(huán)軋坯；Ø 推力軸承圈模鍛坯；Ø 滑動軸承套軋坯；Ø 具有復(fù)雜形狀的各種中空回轉(zhuǎn)件。4

8、.2.1） 可軋制的滾子軸承圈規(guī)格最大外徑，D：55-107mm內(nèi)徑，d：37-75mm長度，l：15-70mm徑厚比，D/S：5-8.5（其中，對于超薄類筒類件：S=D-d/2）4.2.2） 可軋制的其他中低碳鋼類軋坯規(guī)格外徑，D：55-112mm內(nèi)徑，d：37-80mm長度，l：15-100mm徑厚比，D/S：5-94.2.3） 用戶可根據(jù)需要與EZTM協(xié)商具體軋制規(guī)格4.3) 軸承圈軋坯制造工藝4.3.1） 初始鋼坯Ø 采用直徑為65+1.5mm115+2.2mm，長度為9001800mm的管坯來軋制具體規(guī)格的滾子軸承圈。運(yùn)抵機(jī)組前的連鑄坯長度應(yīng)不小于上述長度的四倍。Ø

9、; 欲軋制直徑為55mm的滾子軸承圈，應(yīng)采用直徑為65+1.5mm的圓管坯。端面不平行度應(yīng)在3-5mm以內(nèi)。Ø 軸承鋼化學(xué)成分表4-1：初始鋼坯化學(xué)成分化學(xué)成分分析，%CSiMnCrNiPS0.95-1.050.17-0.370.2-0.41.3-1.650.30.0270.02Ø 軸承鋼軋坯的宏觀及微觀組織應(yīng)滿足用戶標(biāo)準(zhǔn)及滾子軸承圈要求的熱軋管坯。Ø 測得的管坯直徑應(yīng)比最大軋坯直徑多8-12mm。4.3.2） 鋼坯加熱鋼坯可在燃?xì)鉅t、電爐、或高頻感應(yīng)爐內(nèi)加熱。軸承鋼加熱溫度：1090-1120爐子出鋼率：35-60s4.3.3） 環(huán)坯軋制Ø 將加熱的鋼

10、坯送入對中機(jī)，并在其端面中心打孔，用于確?；墓艽┛醉樌?。Ø 穿孔是在具有桶形軋輥的2-輥穿孔機(jī)上完成的。采用兩個(gè)護(hù)欄對變形區(qū)予以保護(hù)。穿孔采用水冷芯棒。Ø 穿孔后的荒管不經(jīng)過中間加熱就被直接轉(zhuǎn)移至3-輥成型機(jī)區(qū)域；通過中空水冷芯棒將荒管保持在軋機(jī)變形區(qū)的螺旋孔型內(nèi)，然后將荒管軋制成所需形狀的片狀軋坯。軋到鋼坯尾時(shí)，立即通過成型線上專門的機(jī)構(gòu)將鋼坯尾部剔除（頂出）。Ø 環(huán)軋坯轉(zhuǎn)移至冷卻輸送機(jī)，在空氣中緩冷至250-300，然后落入收集箱。待完全冷卻后，通過電動裝載機(jī)將集滿軋件的箱子轉(zhuǎn)移至儲存區(qū)。Ø 通過特定的工具在成型機(jī)上完成各種規(guī)格軋坯的軋制。4.3.4

11、） 軋坯質(zhì)量Ø 通過與用戶協(xié)商確定軋坯的形狀，尺寸公差，以及機(jī)加工工差。Ø 允許在軋坯外表面上出現(xiàn)不會引起換件報(bào)廢和不影響機(jī)加工條件的小凹坑。Ø 單個(gè)凹坑的深度不超過0.5mm。Ø 軋坯空冷后硬度：370-400HB4.4) 機(jī)組設(shè)計(jì)及技術(shù)參數(shù)整個(gè)機(jī)組由2-輥穿孔機(jī)，3-輥成型機(jī)，冷卻器，輸送設(shè)備及輔助設(shè)施組成。4.4.1） 穿孔機(jī)，包括：- 鋼坯對中機(jī)- 2-輥工作機(jī)架- 工作輥驅(qū)動，包括主電機(jī)，聯(lián)合減速機(jī)，及接軸- 定尺對中鋼坯接收槽，負(fù)責(zé)接收鋼坯并將其導(dǎo)入工作輥- 鋼坯推出機(jī)，安裝在聯(lián)合減速機(jī)機(jī)體內(nèi)在軋機(jī)出口側(cè)安裝有以下設(shè)備：- 3-輥對中機(jī)，確保

12、穿孔芯棒在軋機(jī)軸線上的剛性固定- 2-輥進(jìn)給機(jī)構(gòu)，確保所有穿孔荒管沿軋機(jī)軸線方向離開軋機(jī)進(jìn)入輸送輥道- 推力控制機(jī)構(gòu)，確保穿孔芯棒在穿孔過程中軸向固定和冷卻水進(jìn)給；冷卻水壓為10-15kgf/cm2- 帶擋板的輸送輥道，負(fù)責(zé)將穿孔荒管轉(zhuǎn)移至出口柵和成型機(jī)工作機(jī)架上工作輥及軋輥調(diào)整裝置和輥道輥?zhàn)硬捎梅聪螂姍C(jī)驅(qū)動，其余機(jī)構(gòu)采用氣動。表4-2：穿孔機(jī)及穿孔工藝主要參數(shù)序號參數(shù)名稱參數(shù)值1定尺鋼坯直徑，mm65-115長度，mm900-1800加熱溫度，1090-11202荒管外徑，mm63-117內(nèi)徑，mm4382長度，mm38003穿孔機(jī)3.1軋輥軋輥直徑，mm530-480軋輥長度，mm400軋

13、輥轉(zhuǎn)速，rpm（AC電機(jī)）155進(jìn)給角度，°8-123.2主電機(jī)功率，kW12503.3輔助電機(jī)功率，kW503.4設(shè)備重量，t1004.4.2） 成型機(jī)，包括：- 3-輥工作機(jī)架- 工作輥驅(qū)動，包括主電機(jī)，聯(lián)合減速箱，變速箱，傳動軸，接軸等- 推力控制機(jī)構(gòu)，確保芯棒固定在芯棒桿上，并為其提供冷卻水- 4-輥機(jī)構(gòu)，用于將芯棒桿和芯棒由初始位置送至變形區(qū)和返回- 荒管保持機(jī)構(gòu)，用于芯棒穿過荒管時(shí)將荒管向下固定在接收槽內(nèi)- 荒管接收槽，用于接收來自穿管機(jī)的荒管- 推出機(jī)，用于將荒管送入工作機(jī)架軋輥- 一套復(fù)雜的機(jī)械式芯棒桿及芯棒更換機(jī)構(gòu)，更換時(shí)間為40-50秒所有上述機(jī)構(gòu)（除工作機(jī)架外）

14、均安裝在成型機(jī)入口側(cè)。在軋機(jī)出口側(cè)設(shè)有未完成環(huán)坯剔除（頂出）機(jī)構(gòu)。工作機(jī)架上的工作輥及軋輥調(diào)整裝置和輥道輥由反向電機(jī)驅(qū)動；工作機(jī)架蓋的開啟為液壓式的；其余機(jī)構(gòu)為氣動。表4-3：成型機(jī)及成型工藝主要參數(shù)#參數(shù)名稱參數(shù)值備注1環(huán)軋坯外徑，mm55-107內(nèi)徑，mm37-75長度，mm15-702成型機(jī)2.1軋輥成型機(jī)配套軋輥的類型及尺寸取決于軋坯的具體規(guī)格。直徑，mm360；330；265；240長度，mm470；430；400；330轉(zhuǎn)速160, 220, 290進(jìn)給角度，°2-72.2主電機(jī)功率，kW1000-11002.3輔助電極功率，kW502.4設(shè)備重量，噸110成型工藝如下：

15、Ø 穿孔荒管沿帶擋板的入口柵進(jìn)入成型機(jī)的接收槽，并由壓下保持機(jī)構(gòu)將其固定。然后，通過4-輥機(jī)構(gòu)將芯棒（固定在芯棒桿上）對中并使其穿過荒管進(jìn)入成型區(qū)。Ø 然后，執(zhí)行以下操作（幾乎同時(shí)）：- 四輥機(jī)構(gòu)軋輥松開并返回- 向下保持機(jī)構(gòu)從荒管拔出- 推力控制機(jī)構(gòu)開始將冷卻水進(jìn)給到芯棒桿和芯棒上，通過推出機(jī)將荒管進(jìn)給到成型機(jī)架的軋輥內(nèi)。軋制開始后，推出機(jī)返回初始位置Ø 環(huán)軋坯由工作輥轉(zhuǎn)移至出口導(dǎo)衛(wèi)，然后轉(zhuǎn)移至剔除（頂出）機(jī)構(gòu)料槽。Ø 然后通過一個(gè)專門的裝置將環(huán)軋坯送至冷卻區(qū)。4.4.3） 冷卻輸送機(jī)在本單元，采用的是電機(jī)驅(qū)動箱式上料的桶式冷卻輸送機(jī)。冷卻能力為30噸

16、。4.4.4） 機(jī)組移動及輔助機(jī)構(gòu)，包括：- 電機(jī)驅(qū)動機(jī)組輸入輥道- 帶入口柵的氣動移動機(jī)構(gòu)，用于運(yùn)輸定尺鋼坯、荒管和環(huán)軋件- 潤滑系統(tǒng)，氣壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)（用于驅(qū)動各工作機(jī)架），工具冷卻系統(tǒng)（壓力：2-3kgf/cm2和10-15kgf/cm2）。潤滑系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)由電機(jī)驅(qū)動。4.4.5） 電機(jī)總裝機(jī)功率：2500kW4.4.6） 最大操作重量- 機(jī)組安裝時(shí)（工作機(jī)架和減速箱）：30噸- 換輥時(shí)（帶穿孔輥的輥筒）：5噸4.5) 機(jī)組產(chǎn)能4.5.1） 在預(yù)定長度、進(jìn)給速度情況下，機(jī)組小時(shí)產(chǎn)量為：- 向心軸承和向心推力軸承圈：寬系2000-5000件窄系5000-11000件- 推力軸承圈：20000-22000件4.5.2） 機(jī)組年產(chǎn)量可通過具體軋制規(guī)格和機(jī)組利用系數(shù)（0.85-0.9）進(jìn)行計(jì)算。4.6) 機(jī)組操作整個(gè)機(jī)組由兩