輥環 (roll collar)是屬於型材軋輥輥身上軋槽之間或軋槽以外的部分。輥環位於輥身兩端的端輥環可防止氧化鐵皮落入軸承；位於相鄰兩孔型之間的中間輥環則主要用來分開孔型和承受側向壓力。輥環的基本參數是輥環高度和輥環寬度。輥環高度即為軋槽深度。在確定中間輥環寬度時，主要考慮輥環的強度和導衛裝置安裝與調整的方便。
基本介紹
- 中文名：輥環
- 外文名：roll collar
- 分類：端輥環和中間輥環
- 強度取決：軋輥的材質和軋槽深度
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
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基本信息
輥環位於輥身兩端的端輥環可防止氧化鐵皮落入軸承；位於相鄰兩孔型之間的中間輥環則主要用來分開孔型和承受側向壓力。輥環的基本參數是輥環高度和輥環寬度。輥環高度即為軋槽深度。在確定中間輥環寬度時，主要考慮輥環的強度和導衛裝置安裝與調整的方便。
輥環強度
輥環強度取決於軋輥的材質和軋槽深度。鑄鐵軋輥的開口孔型的中間輥環寬度一般等於相鄰兩孔型中最深的軋槽深度值，對鋼軋輥或輥身短的軋輥可適當減小些。在閉口孔型中，如軋輥材質為鑄鋼，輥環寬度可取為軋槽深度的0.8～1.0倍，鑄鐵軋輥則取為軋槽深度的1.2～1.5倍。選擇輥環寬度時還要考慮側壓力的大小和輥環根部圓弧半徑大小的影響。側壓力小、輥環根部圓弧半徑較大時，可取較窄的輥環寬度。
輥環寬度
端輥環的寬度主要是根據經驗選取的。對於中、小型軋機一般選為50～100mm；三輥開坯機為60～150mm；大型與軌梁軋機為100～150mm，初軋機為50～100mm。確定輥環寬度，還要考慮導衛裝置的安裝與調整的操作條件，取決於導板的厚度或導板箱的尺寸及調整螺絲的長度和操作所需位置的大小。
應力分析
在懸臂式軋機上廣泛採用輥環軋輥,輥環軋輥在軋制過程中所受的應力與普通軋機軋輥相比不同。主要原因是輥環為一個環形輥,裝在軋輥軸上。要使輥環與軋輥軸連為一體,則必然使輥環產生裝配應力; 在軋制過程中輥環直接與高溫軋件接觸,輥環與軋輥軸所產生的熱應力也是不相同的; 同時輥環還要受到軋制應力的作用。在這些應力的作用下,對輥環進行應力分析,可為正確安裝、使用軋輥,提高輥環的使用壽命提供理論依據。
輥環應力
按熱應力和裝配應力沿輥環均勻分布,故可選輥環的的任一截面進行應力疊加。對於軋制力引起的應力,在AB 截面的內層產生拉應力、外層產生壓應力,而在CD 截面的內層產生壓應力、外層產生拉應力。
在進行輥環的應力疊加時,因輥環輥身長度較小,故未考慮沿輥環軸向產生的熱應力。同時軋制壓力對輥環還作用有徑向應力,由於影響輥環使用壽命的主要是切向應力,因此也忽略了徑向應力的影響。
按上述計算的各種應力值,疊加後輥環的應力分布見圖8所示。
應力分析
軋輥輥環在軋制過程中,受到軋制應力、熱應力和裝配應力的作用。當裝配應力不變時,為保證輥環的使用安全,軋制應力和熱應力應保證輥環強度的許用值。對於一定材料的軋輥輥套,其許用值為常值。故以許用值為依據可以得到在不同熱應力和軋制應力下的軋制情況,也即不同的軋輥輥環內外溫差可以對應有不同的軋制壓力。
當裝配應力為常值時,以輥環的許用應力為依據(輥環強度極限為50 kg /mm2 ) ,在未考慮安全係數時,熱應力與軋制應力的對應關係見表4。
總結
1.輥環軋輥在軋制過程受裝配應力,熱應力和軋制應力的作用。輥環所受應力為沿截面各應力值的代數和;
2.在軋制過程輥環內徑切向拉應力最大,採用複合材料輥環有利於提高軋輥使用壽命。內層可用鑄鋼材料提高強韌性,外層用鑄鐵材料提高硬度和耐磨性;
3.在一定的裝配應力下,在保證輥環強度的前提下,熱應力與軋制應力變化趨勢相反。所以輥環內外層溫差較大時,應適當降低軋制壓力;
4.軋制過程輥環溫差、軋制力等參數應穩定。若上述參數波動過大,在溫差與軋制力都提高時,容易損壞輥環;
5.裝配輥環應保證裝配精度,否則由於局部應力增大,再加之其它應力也易損壞輥環。
