UCM冷轧酸洗线导向辊轴承座断裂故障机理及对策研究

摘要

湖南华菱涟钢冷轧酸洗联合生产线钢带传递中7＃纠偏辊、2＃转向辊的轴承座处多次发生断裂，辊子移位，使护梁扭弯和支架变形。本课题研究了轴承座发生断裂及变形的机理，采用现代结构计算机仿真分析技术与传统材料力学计算相结合，从理论上计算出轴承座的应力大小以及应力集中的部位，并分析出了采用铸铁制造的轴承座断裂的原因。经过对比，分析和计算出的结论与实际情况吻合。 运用有限元分析方法，对轴承座的结构、载荷等方面全面仿真模拟分析，掌握其应力、应变、变形等参量的大小及分布规律，提出了解决问题的措施。对轴承座进行了结构优化，进而提高轴承座强度，实现冷酸轧钢带传递过程中高速稳定运行。 同时对酸洗冷轧生产线钢带传递系统的各个关键零部件进行深入全面的分析研究，轴承座改造前后的参数进行了对比，消除了加固轴承座，会影响其它关键设备的疑虑，提出合理的故障对策，以期从根本上全面消除事故隐患。 本文从理论上解决了冷轧酸洗联合生产线钢带传递中轴承座的断裂故障问题，它的研究为冷轧生产线的设计及轴承座的结构参数优化提供了参考依据，具有广阔的应用前景和实用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪 论

1.1课题的来源及意义

1.2国内外研究现状

1.3项目研究的方法与内容

1.3.1传统的分析方法

1.3.2传统分析方法的局限性

1.3.3本课题采用的研究方法

1.3.4本课题研究的内容

第二章冷酸线轴承座断裂机理研究

2.1涟钢冷轧酸洗线概况

2.1.1涟钢冷轧厂原料及产品概况

2.1.2涟钢冷轧酸洗线的工艺及设备概况

2.2冷酸线断裂轴承座工作概况

2.3冷酸线轴承座断裂机理研究

2.3.1轴承座撑壁断裂面厚薄不匀

2.3.2轴承座选材不当和结构缺陷

2.3.3工作状况

2.3.4缺乏辅助的过载保护装置

2.4本章小结

第三章冷酸线轴承座受力分析

3.1受力分析

3.1.1 7#纠偏辊轴承座的受力分析

3.1.2 2#转向辊轴承座的受力分析

3.2 计算结果及分析

3.3本章小结

第四章冷酸线轴承座的有限元分析

4.1有限单元法简介

4.1.1有限单元法概况

4.1.2有限单元法分析过程

4.2 ANSYS软件的简介

4.2.1 ANSYS软件概况

4.2.2 ANSYS结构静力分析过程

4.2.3 Solidl87单元介绍

4.3轴承座有限元模型的建立

4.3.1实体模型的建立

4.3.2有限元模型的建立

4.4轴承座的有限元分析

4.4.1网格划分

4.4.2有限元分析边界条件的确定

4.4.3 2#转向辊轴承座结果分析

4.4.4 7#纠偏辊轴承座结果分析

4.5本章小结

第五章冷酸线轴承座的参数优化设计

5.1轴承座结构的优化

5.2轴承座工艺的优化与改进

5.3电气联锁，提供过载保护功能

5.3.1计算机控制系统的概况与特点

5.3.2电气联锁，提供保护

5.4本章小结

第六章其他关键设备的安全性分析

6.1酸洗轧机联合生产线关键环节的简述

6.2关键环节设备的受力分析

6.3本章小结

第七章 改造方案及实施结果

7.1改造方案及实施

7.2实施结果

第八章结论

参考文献

致谢