D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1999.03.012 第21卷第3期 北京科技大学学报 VoL.21 No.3 1999年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing June 1999 七辊卧式车轮轧机调整参数的分析计算 秦国庆韩静涛李连诗 北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 摘要对太原重型机械（集团）有限公司钢轮厂七辊卧式车轮轧机调整参数进行了分析计算， 确定了斜辊、车轮与主辊间的速度关系与斜辊中锥段处的截面曲线方程：计算了斜辊各部位、 压紧辊与车轮的接触面积，以及斜辊各段的水平、垂直分力.此外，通过对车轮轧制过程中作用 在各动态平衡体系力进行分析，得到了相互间各作用力. 关键词机车车轮：铁路：轧机：轧制 分类号TG334.1 七辊卧式车轮轧机分别由主轧辊、上下斜 半径，R表示基点的主辊半径，w表示主辊的 辊、2根压紧辊和2根导向辊组成.主轧辊主要 角速度.则： 用于车轮踏面和轮缘的成形，并能控制被轧车 0阳=R/R; 轮的长大速率，导向辊主要用于给被轧车轮导 ng=mR/Ra=Rx/RR2(nr+vW2π； 向和定位，该辊为非传动辊，分别布置于主辊两 ne为轮坯转速，mk为主辊转速. 侧.上下斜辊主要用于轧制车轮辐板、轮辋内径 取y=200mm/s,按上述公式计算各接段速 与轮辋高度.上下斜辊对称布置于轧制中心线， 度，并采用先低速，后高速，再低速轧制，最后调 该中心线与轧制平面夹角为35°.2根压紧辊对 整速度制度，合理分配各阶段的轧制时间，确定 称布置于轧机中心线两侧，在轧制过程中紧紧 出经现场使用证明合理的轧制速度制度 压在被轧车轮的踏面上，轧出轮缘与踏面：压紧 1.2中推段处的截面曲线方程式 辊与上下斜辊之间形成的孔型，在压紧辊逐渐 斜辊的工作部分是由3个各以底面相连的 压下的同时，将轮辋断面轧小， 圆锥体组合而成.初轮坯在碾轧时，中锥段和中 锥段与尾锥段的连接处，起着主要的变形作用， 1轧机参数计算与分析 斜辊这些部分的形状决定着轮坯每旋转1周的 1.1车轮轧制的速度制度 3100 文献[1]提供了斜辊和轮辋的速度曲线图. 2700 在图1中，A一A'线上选取一点，以便确定轮坯 在主辊带动旋转时的速度.对直线2有，tana= 2300 (y+v)/Rz,a为直线2的倾角，y,为斜辊缩颈点处 ww/ 的圆周速度与斜辊缩颈上的速度之差，为斜 1900 辊缩颈点处的圆周速度，ω：为轮坯的旋转角速 度，R为缩颈点处轮坯内径半径，r为斜辊缩颈 1500 处半径，m,为斜辊转速，则轮坯转速 1100 n=(o+y)/2元R2=n,r/R+v,/2πR2 (1) 230 280330380430480轧制开始 300350 对基点，即主辊和轮坯圆周速度相同点，有 400450500550轧制结束 距车轮中心mm @Rs=@BRB (2) 式中，R,表示与主辊断面基点相接触点上轮坯 图1斜辊和轮还轮辋的速度曲线图.1一轧制结束时主轧 辊传给轮坯的速度：2一轧制开始时主轧辊传给轮还的速 度：3一斜辊传给轮坯的速度 1998-12-29收稿秦国庆男，35岁，博士生第 卷 第 期 ，年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 七 辊 卧式 车轮 轧机 调 整 参数 的分析 计 算 秦 国庆 韩静涛 李连诗 北京科技大学材料科学 与工 程 学院 ， 北 京 摘 要 对太 原重 型 机械 集 团 有 限 公 司钢 轮 厂 七辊 卧式车轮 轧机调 整参数进行 了分 析计 算 ， 确定 了斜辊 、 车轮与主 辊 间 的速度关系与斜辊 中锥段 处 的截面 曲线方程 计算 了斜辊各部位 、 压 紧辊与车轮 的接触面积 ， 以及 斜辊各段 的水平 、 垂 直分力 此外 ， 通过对 车轮 轧 制过程 中作用 在各动态平衡 体 系力 进行 分析 ， 得 到 了相 互 间各作 用 力 关键词 机车车轮 铁 路 轧机 轧制 分 类号 七辊 卧式车轮轧机分 别 由主 轧辊 、 上 下 斜 辊 、 根压 紧辊和 根 导 向辊 组成 主 轧辊 主 要 用 于车轮踏面和 轮缘 的成形 ， 并 能控制被轧车 轮 的长 大速率 导 向辊主 要 用 于 给被轧车轮 导 向和 定位 ， 该辊为非传动辊 ， 分别布 置 于主 辊两 侧 上 下 斜辊主 要用 于 轧 制车轮辐板 、 轮辆 内径 与轮辆 高度 上下 斜辊对称 布 置于 轧制 中心 线 ， 该 中心 线 与 轧 制平 面 夹角 为 “ 根压 紧辊对 称 布 置 于 轧 机 中心 线 两 侧 ， 在 轧 制 过程 中紧 紧 压 在 被轧车轮 的踏面 上 ， 轧 出轮缘 与踏 面 压 紧 辊 与 上 下 斜辊之 间形 成 的孔 型 ， 在 压 紧辊 逐 渐 压 下 的 同 时 ， 将轮辆 断 面 轧 小 轧机参数计算 与分 析 车轮 轧 制 的速度 制 度 文 献【 提供 了斜辊和 轮惘 的速 度 曲线 图 在 图 中 ， 一月 ‘ 线 上 选取 一 点 ， 以便 确 定 轮 坯 在 主 辊 带动 旋 转 时 的速 度 对 直 线 有 ， 二 ， ， 为直 线 的倾 角 ， ， 为斜辊 缩颈 点处 的 圆 周 速 度 与斜辊缩颈 上 的速度 之 差 ， 为斜 辊 缩 颈 点处 的 圆周 速 度 ， 。 为轮 坯 的旋转 角速 度 ， 为缩颈 点处 轮坯 内径半径 ， 为斜辊缩颈 处 半 径 ， 为斜辊 转 速 ， 则 轮 坯 转 速 妞 、 · 认 对基 点 ， 即 主 辊 和 轮坯 圆 周 速 度 相 同 点 ， 有 。 滋 。 。 式 中 ， 表 示 与 主 辊 断 面 基 点 相 接 触 点 上 轮 坯 半径 ， 。 表示 基 点的主 辊半径 ， 表 示主辊 的 角速度 则 。 。 · 训 。 。 · 汰 · 、 · 兀 。 为轮坯 转速 ， 为主 辊转速 取 ， ， 按 上 述公 式计 算各 接段速 度 ， 并采用 先低 速 ， 后 高速 ， 再 低 速 轧制 ， 最 后 调 整速度制度 ， 合理 分 配 各阶段 的轧制 时 间 ， 确 定 出经 现 场 使用 证 明合 理 的 轧 制速度 制 度 中锥段 处 的截面 曲线 方 程 式 斜 辊 的工 作部 分 是 由 个 各 以底 面 相 连 的 圆锥 体组 合 而 成 初轮 坯 在碾 轧 时 ， 中锥段 和 中 锥段 与尾 锥段 的连接 处 ， 起着主 要 的变形 作用 斜 辊这 些 部 分 的形 状 决定 着轮 坯每 旋 转 周 的 · 、日任奋 一 轧制开始 轧制结束 足巨车轮 中心 图 斜辊和轮坯轮辆 的速度曲线 图 一 轧制结束时主轧 辊传给轮坯 的速度 一轧制开始时主轧辊传给轮坯的速 一 一 度 一斜辊传给轮坯的速度 收稿 秦 国庆 男 ， 岁 ， 博 士 生 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1999．03．012