短应力线轧机拉杆系分析

张荣滨 李图学

[摘要]以棒线材短应力线轧机拉杆系作为研究对象，对其进行受力分析，进而指导短应力线轧机系列化设计。

[关键词]短应力线轧机；拉杆；公式计算；有限元分析

[DOI]1013939/jcnkizgsc201537047

1引言

短应力线轧机是棒、线材生产线上的核心设备。20世纪40年代，在瑞典研制出了第一代短应力线轧机，它取消了牌坊，用拉紧丝杆将两个轴承座连在一起，悬挂在三脚架上[1]。轧机工作机座中受力零件的长度之和，就是该轧机的应力迹线的长度[2]，短应力线轧机应力回线比普通轧机明显缩短。随着该机型技术的不断改进和完善，到21世纪初已经成为棒线材生产线的轧机主流机型。虽然在外形及内部结构略有不同，但其功能和原理基本是相同的[3]。如图1所示，在轧制过程中，尽量减少受力零件，缩短应力回线。在轧制过程中，轧辊所受的轧制力通过轴承座传递给承压套并作用于调整螺母和拉杆的连接螺纹上[4]。因此，拉杆系的强度和刚度尤为重要。本文重点针对一种短应力线轧机拉杆系进行受力分析，为今后的优化设计提供指导及依据。

图1短应力线轧机应力回线

2拉杆系分析计算

21理论公式计算

211计算条件

拉杆、螺母等效应力分布云图如图8、9所示。螺纹旋合部分的最大等效应力为157.598MPa，螺母的最大等效应力为142.965MPa，发生在螺纹旋合部分的第一圈处。

3结论

本文采用3D模型能准确地描述短应力线轧机拉杆螺纹副的弹性接触状况，对变形的计算结果较准确。对于拉杆螺纹副的强度校核，以公式为主，有限元计算结果为辅。利用有限元分析结果反映的应力变化趋势，可对螺母及拉杆的结构进行优化调整，进而指导短应力线轧机设计。

参考文献：

[1]周建男轧钢机[M].北京：冶金工业出版社，2009

[2]鄒家祥轧钢机械[M].北京：冶金工业出版社，2004

[3]王廷斌，杜玉宝，等Φ550紧凑式轧机拉杆强度分析及结构改造[J].冶金设备，2004（6）.