輥系是整個軋機實現控制目的的終端執行機構，其運行狀態直接影響整個生產線的軋制節奏和生產效率，因此，在設計時應對其進行計算和校核。

　　【摘 要】本文以某鋼廠650mm中寬帶熱連軋生產線改造中所增E立輥軋機為例，介紹了該軋機輥系的主要結構特點，并對關鍵件進行了校核和壽命計算。

　　【關鍵詞】研究生期間發表論文,E立輥軋機,輥系結構,校核,壽命計算

　　一、立輥軋機輥系裝配結構介紹

　　輥系裝配主要有整體式和分離式兩種結構。整體式結構(見圖1)將上下軸承座裝入一個滑架內，滑架兩側裝有滑板，與機架窗口滑板貼合，滑架軸向由壓塊固定。滑架上部兩側各有兩個滾輪，實現輥系在機架窗口內行走，側壓機構推動滑架實現開口度調整和壓下，平衡機構回拉滑架消除壓下機構間隙。此結構無法消除軸承座與滑架之間間隙，且上下壓下機構不同步時，滑架滾輪對機架產生較大的傾翻力矩，加劇滾輪、機架滑板磨損，影響機架受力。

　　分離式結構(見圖2)在整體式基礎上，將滑架從輥系中剝離，保留其平衡作用，簡化為帶鉤頭的平衡托架，托架與上下軸承座上的鉤頭配合，消除AWC缸與軸承座之間力傳遞路徑上零件之間間隙。上下AWC缸直接作用與上下軸承座上，實現開口度調整與壓下。上軸承座鑄有直耳，通過銷軸與搖桿連接，搖桿比整體式固定滾輪增加了一個旋轉自由度，避免了壓下不同步造成的附加傾翻力矩。軋輥為整體合金鋼鍛件。軸承座為鑄鋼件，其上裝有滑板，滑板上開有盤狀油涵，改善潤滑工況，提高滑板使用壽命。軸承應能克服軸向力，又能保證徑向力，故軸承應選用雙列圓錐滾子軸承。

　　二、軋輥軸承關鍵尺寸確定

　　軋輥設計時要考慮軋制時的最大咬入角和軋輥強度。設計的一般過程為，根據咬入角預選輥身、輥徑直徑，并對其進行校核。在滿足剛度、強度指標前提下選用較小的輥徑，減小轉動慣量，便于控制。立輥輥身長度(兩軸承中心線距離)由軋件厚度、AWC缸等相關件安裝尺寸等因素共同決定。按照軋輥的咬入條件，軋輥的工作直徑應滿足下式 [1]：

　　三、軋輥校核與軸承壽命計算

　　在極限軋制工況下對軋輥、軸承進行校核，該極限軋制工況取最小輥徑、最大軋制力和最大軋制力矩，如在此情況下能通過校核，則可說明軋輥、軸承的安全性。此外，軋輥的溫度應力、殘余應力、沖擊載荷值等對軋輥的強度都有影響，但這些參數很難準確計算，一般將這些因素歸入軋輥的安全系數中。

　　(一)輥身校核

　　(二)軸承壽命計算

　　根據預選軸承尺寸對其進行壽命計算，驗證選擇的合理性。計算公式如下[3]：

　　上軸承承受輥系重量，且上、下軸承徑向力偏載很小，故對上軸承進行壽命計算即可。軸向力(輥系重)kN，徑向力kN。軸向、徑向動載荷之比，(，軸承樣本查得)，計算式簡化為：，由軸承樣本查得，，計算得kN。

　　將各值代入式(1-3)，計算得，在實際使用中，隨著壓下量減小、軋制節奏變化等，軸承實際使用壽命比該理論計算值要大得多。

　　四、結語

　　本文簡要介紹了立輥軋機輥系的設計特點和結構特征，并以某鋼廠650mm熱連軋生產線E立輥軋機為例，通過理論計算對軋輥和軸承進行校核，驗證了設計的合理性，為后續類似項目設計提供了計算依據和設計參考。

　　參考文獻：

　　[1]鄒家祥主編.軋鋼機械[M].北京.冶金工業出版社.2007，79-81.

　　[2]白象忠主編.材料力學[M].北京.中國建材工業出版社.2003，191-192.

　　[3]楊可楨主編.機械設計基礎[M].北京.高等教育出版社.1999，258-259.