φ5.5mm高速线材孔型设计
学号：201114660125
HEBEI UNITED UNIVERSITY
课程设计
设计题目：φ5.5mm高速线材孔型设计
学生：王震宇
专业班级：11成型1班
学院：冶金与能源
指导教师：万德成
2015年1月7日
目录
1设计说明 (1)
1.1.孔型设计概述 (1)
1.1.1.孔型设计的容 (1)
1.1.2.孔型设计的基本原则 (1)
2.孔型系统的选择及依据 (2)
2.1.孔型系统的选取 (2)
2.1.1.粗轧机孔型系统的选取 (2)
2.1.2.中轧、预精轧及精轧轧机孔型系统的选取 (2)
3.确定轧制道次 (2)
3.1.轧机的选择 (3)
4.确定各道次延伸系数 (5)
5.确定各道次出口的断面面积 (5)
5.1.确定各道次轧件的断面面积 (5)
6.各道次孔型尺寸 (6)
6.1.孔型在轧辊上的配置原则 (7)
6.2.孔型在轧辊上的配置 (8)
6.3.轧辊的平均工作直径及轧辊转速的确定 (8)
6.3.1.工作辊径的确定 (8)
6.3.2.轧辊转速的确定 (9)
7.力能等效计算 (12)
7.1.力能参数计算 (12)
7.1.1.轧制温度 (12)
7.1.2.轧制力计算 (14)
7.1.3.轧辊辊缝计算 (15)
8.校核轧辊强度 (16)
8.1.轧辊强度的校核 (16)
8.1.1.强度校核 (16)
8.1.2.第一架轧机轧辊强度校核举例 (20)
9.电机的选择及校核 (22)
9.1.电机功率的校核 (22)
9.1.1.传动力矩的组成 (22)
9.1.2.各种力矩的计算 (22)
9.1.3.电机校核 (22)
9.1.4.第一道次电机功率校核举例 (25)
10.各孔型图及轧制图表 (26)
1 孔型设计
1.1 孔型设计概述
钢坯要在所设计的孔型中轧制若干道次才能获得所要求的断面形状和尺寸，同时孔型设计还与所轧产品的性能、质量及轧机的生产能力、金属消耗、能耗、产品成本、劳动条件都直接相联，所以孔型设计是车间设计重要一环。
1.1.1孔型设计的容
孔型设计是型钢生产的工具设计。孔型设计的全部设计和计算包括三个方面：
1. 断面孔型设计
根据原料和成品的断面形状和尺寸及对产品性能的要求，确定孔型系统、轧制道次和各道次的变形量，以及各道次的孔型形状和尺寸。
2. 配辊
确定孔型在各机架上的分配及其在轧辊上的配置方式，以保证轧件能正常轧制、操作方便、成品质量好和轧机产量高。
3. 轧辊辅件设计—导卫或诱导装置的设计
导卫装置应保证轧件能按照所要求的状态进、出孔型．或者使轧件在孔型以外发生一定的变形，或者对轧件起矫正或翻转作用等。
1.1.2 孔型设计的基本原则
孔型设计是型钢生产中的一项极其重要的工作，它直接影响着成品质量、轧机生产能力、产品成本、劳动条件及劳动强度。因此，合理的孔型设计应满足以下几点基本要求。
1. 保证获得优质产品
所轧产品除断面形状正确和断面尺寸在允许偏羌围之外。应使表面光洁．金属部的残余力小，金相组织和力学性能良好。
2. 保证轧机生产率高
轧机的生产率决定于轧机的小时产量和作业率。影响轧机小时产量的主要因素是轧制速度。作业率取决于工艺的科学、孔型设计的合理、设备的优良、操作的熟练。
3. 保证产品成本最低
为了降低生产成本，必须降低各种消耗，由于金属消耗在成本中起主要作用，故提高成材率是降低成本的关键。因此，孔型设计应保证轧制过程进行顺利，便于调整，减少切损和降低废品率；在用户无特殊要求的情况下，尽可能按负偏差进行轧制。同时，合理的孔型设计也应保证减少轧辊和电能的消耗。
4. 保证劳动条件好
孔型设计时除考虑安全生产外，还应考虑轧制过程易于实现机械化和自动化，轧制稳定，便于调整；轧辊辅件坚固耐用，装卸容易[9]。
2 孔型系统的选择及依据
2.1孔型系统的选取
1. 1# 轧机的孔型为平箱，2# 轧机的孔型为立箱。
箱形孔型系统的轧件变形较为均匀，角部没有改变，容易温度偏低。
1) 箱形孔型系统的主要优点是：
(1) 沿轧件断面宽度变形均匀，孔型磨损较小；
(2) 通过这种孔型轧出的轧件比起相同面积的其他孔型来，孔型轧槽切入轧辊深度较小大，故可以允许给以较大的变形量；
(3) 可以适应来料断面尺寸的波动，并且在同一孔型过调整压下量，可以得到不同断面尺寸的轧件；
(4) 在这种孔型中轧制，轧件上的的氧化铁皮易于脱落。
2) 箱形孔型系统的主要缺点是：
(1) 在这种孔型中轧出的方形或矩形断面不够规整；
(2) 在这种孔型系统中金属只能受到两个方向的轧制加工；
(3) 当进入孔型的轧件高度比较大而孔型槽底又较宽时，轧件在孔型中的稳定性不好，易发生倒钢或歪扭现象，这在轧制小断面轧件时尤为严重。
由于箱形孔型系统具有上述特点，在线材生产上它多用于轧制的头几道次，并用于轧制断面尺寸在60×60毫米以上的轧件。在400毫米轧机上这种孔型最小轧出断面尺寸为56×56毫米；在300毫米轧机上这种孔型最小轧出断面为45×45毫米。箱形孔型道次延伸系数一般为1. 20 ～1.40。
2. 3# ～6#轧机的孔型依次为：椭圆—圆—椭圆—圆
这种孔型系统的优点在于：
1) 孔型形状能使轧件从一种断面平滑地转换成另一种断面，从而避免金属由于剧烈的不均匀变形面产生局部应力。
2) 在此孔型系统中轧出的轧件没有尖锐的棱角，轧件冷却均匀。
3) 孔型形状及变形特点有利于去除轧件上的氧化铁皮，使轧件具有良好的表面。
4) 必要时可在延伸孔型中获得圆断面成品，从而减少换辊[10]。
3 确定轧制道次
3.1 轧机的选择
综合比较各种孔型系统，本设计的中轧、预精轧、精轧及减定径轧机孔型选取椭圆—圆孔型系统。
由坯料尺寸（150mm ×150mm ）和所轧制的最小断面的轧件尺寸（Φ6.5mm ）确定轧制道次。考虑到坯料尺寸偏差和热膨胀因素，所以总延伸系数为：
39
.102845.5]015.1)4150[(2
2
0=?
?+==∑πμn F F ……………………………(1) 一般全线平均延伸系数为： 27.1=μ
∴轧制道 01.29ln ln ==
∑μ
μN (2)
取整得29=N ，精轧最后两架为减径机。轧机最后为两架定径机（不考虑在）。
参考现场实际生产情况及相关资料将26+4架轧机分为粗轧、中轧、预精轧、精轧及减定径五组机组。其中粗轧6架，中轧6架，预精轧6架，精轧8架，减定径机4架。各机组主要参数如表1
表1轧机主要技术参数
轧 辊 主电机 速比 机组
机架号
机架布置
辊 径(mm) 最大辊径 最小辊径
辊身长度 (mm)
功率kw 转速r/min
粗 轧
1 2 3
H V H
610 610 610
520 520 520
800 800 800
500 500 650
700～1400 98.38 76.4
机组4
5
6
V
H
V
495
495
495
420
420
420
700
700
700
500
650
650
59.4
36.9
7
28.5
4
21.6
中轧机组7
8
9
10
11
12
H
V
H
V
H
V
420
420
420
420
420
420
360
360
360
360
360
360
650
650
650
650
650
650
650
700
650
700
650
700
700～1400
13.5
9
10.1
7.94
5.96
4.68
3.70
预精轧13
14
15
16
H
V
H
V
420
420
248
248
360
360
222
222
650
650
75
75
700
700
700
600
2.94
2.34
1.06
1.06
机17
18 H
V
248
248
222
222
75
75
700
600
700～1400 0.89
0.75
3
精轧机组19
20
21
22
23
24
25
26
45°
45°
45°
45°
45°
45°
45°
45°
228
228
228
228
228
228
228
228
205
205
205
205
205
205
205
205
72
72
72
72
72
72
72
72
5000 50～1570
0.59
7
0.41
1
0.41
1
0.32
5
0.21
4
0.21
4
0.15
6
0.15
6
减定径机27
28
29
30
45°
45°
45°
45°
228
228
228
228
205
205
205
205
72
72
72
72
3200
850～1700
0.12
5
0.12
5
0.10
2
0.10
2
4 确定各道次延伸系数
典型产品（Φ5.5mm）总延伸系数为1028.39
由延伸系数的分配原则确定各道次延伸系数见表2
表2各道次的延伸系数
轧
制
道
次
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 14
延伸系数轧1.3
15
1.2
7
1.2
5
16
1.2
5
1.3
9
17
1.2
5
1.3
2
18
1.2
4
1.3
9
19
1.2
1
1.2
8
20
1.2
2
1.3
8
21
1.2
2
1.3
2
22
1.2
1
1.3
2
23
1.2
1.3
2
24
1.2
1
1.3
3
25
1.2
1
1.2
5
26
1.2
1
1.2
8
27
1.2
1.2
5
28
1.2
制道次 延伸系数
5 确定各道次轧件的断面面积
按逆轧顺序进行计算：
由公式[7]： n n n F F μ=-1
112---=n n n F F μ 223---=n n n F F μ
221μF F = (3)
所以，各道次轧件断面面积如表3
表3各道次轧件断面面积
轧制道次
1
2
3
4
5
6
7
断面面积轧件尺寸轧制道次断面面积轧件尺寸轧制道次断面面积轧件尺寸轧制道次断面面积17307.
7
8
2328.4
Φ54.5
15
395.6
22
93.7
Φ10.9
13846.
2.
9
1763.9
16
316.5
Φ20
23
78.1
9961.3
10
1336.3
Φ41.3
17
204.2
24
64.5
Φ9.1
7546.4
Φ98
11
1004.8
18
208.4
Φ16.1
25
53.3
5429.1
12
803.8
Φ32.0
19
168. 7
26
44.1
Φ7.5
4241.5
Φ73.5
13
628.0
20
.3
Φ13.3
27
36.7
3073.5
14
502.4
Φ25.3
21
113.4
28
33.2
Φ5.5
6.各道次孔型尺寸
由程序计算得各个孔型尺寸如下表：
表4 孔型参数
规格机
架
轧件尺寸(mm) 孔型尺寸(mm)
高度宽度高度宽度椭圆圆弧半圆扩角辊缝
1 115 150.5 120 160 15.0
2 117.7 117.7 125 125 12.0
3 84.8 .8 84.8 150/193.9 20.8
4 98 98 98 107.
5 30 15.0
5 57 120.5 57 .9 113.7 13.4
6 73.5 73.5 73.5 82.3 30 12.5
7 41.7 91 41.7 101.1 165.9 10
8 54.5 54.5 54.5 63.6 30 8.5
9 32.4 66.6 32.4 74 62 7.9
10 41.3 41.3 41.3 47.6 30 7.5
11 25.8 49.9 25.8 55.5 44.4 6.3
12 32 32 32 36.5 30 6.0
13 20.8 38.2 20.8 42.4 32.7 5.2
14 25.3 25.3 25.3 28.5 30 5.0
15 16.1 30.4 16.1 33.8 27.2 4.3
16 19.8 19.8 19.8 22.5 30 4.0
17 13.9 23 13.9 25.6 18.4 3.5
18 16.3 16.3 16.3 18 25 3.2
19 12.3 18.5 12.3 20.6 13.7 3.0
20 13.9 13.9 13.9 15.1 25 2.2
21 9.4 16.4 9.4 18.2 13.7 2.5
22 11.2 11.2 11.2 12.5 25 3.0
23 8.2 12.9 8.2 14.3 9.8 2.0
24 9.4 9.4 9.4 10.3 25 2.4
25 6.7 10.9 6.7 12.1 8.6 1.7
26 7.8 7.8 7.8 8.6 25 2.0
27 5.6 9.0 5.6 10 7.1 1.5
28 6.5 6.5 6.5 7.1 25 1
29 5.8 4.6 4.8 8.2 1
30 5.5 5.5 5.5 6.2 25 1
在孔型系统及各孔型的尺寸确定后，还要合理地将孔型分配和布置到各机架的轧辊上去。配辊应做到使轧制操作方便，保证产品质量和产量，并使轧辊得到有效的利用。
6.1孔型在轧辊上的配置原则
为了合理配置孔型，一般应遵守如下原则：
1. 孔型在各机架的分配原则是力求轧机各架的轧制时间均衡。
2. 根据各孔型的磨损程度及其对质量的影响，每一道备用孔型的数量在轧
辊上应有所不同。如成品孔和成品前孔对成品的表面质量与尺寸精确度有很大影响，所以成品孔和成品前孔在轧较长度允许的围应多配几个，这样当孔型磨损到影响成品质量时，可以只换孔型，而不需换辊。
3. 确定孔型间随即辊环宽度时，应同时考虑辊环强度以及安装和调整轧辊辅件的操作条件：
1) 辊环强度取决于轧辊材质、轧槽深度和辊环根部的圆角半径大小。
2) 钢轧辊的辊环宽度应大于成等于槽深高度之半。
3) 铸铁辊的辊环宽度应大于或等于槽深高度。
4) 确定辊环宽度时除考虑其强度外，还应考虑导板的厚度或导板箱的尺才以及调整螺丝的长度和操作所需的位置大小，边辊环宽度中小型轧机取80～120mm。
6.2孔型在轧辊上的配置
孔型在轧辊上的配置包括：垂直方向上的配置和辊身长度方向上的配置。垂直方向上的配置和轧辊的名义直径、原是直径、工作直径有关；而孔型在辊身长度方向上的配置要考虑的因素有：
1. 成品孔和成品前孔应尽量争取单独配置，即不配置在同一架轧机的同一轧线上，以便实观单独调整，保证成品质量。
2. 分配到各架轧机上的轧制道次应力争使各架轧机轧制时间负荷均衡，以便获得较短的轧制节奏，有利于提高轧机产量。
3. 根据各个孔型磨损对成品质量影响程度不同，在轧辊上孔型配置数目也不相同。成品孔应尽可能多配，成品前孔和再前孔根据条件和可能也应多配一些。这样做的另一好处是可以减少换辊次数、减少轧辊储备数量，并能降低轧辊消耗。
4. 轧辊相邻孔型间的凸台叫辊环，在轧辊长度方向上要留有足够的宽度，以保证辊环强度和满足安装导卫和调整的要求。在满足了上述要求的条件下辊环宽度可适当减小。以便能多安排孔型数目。铸铁辊环的宽度一般可考虑等于轧槽深度，而钢辊辊环可以小些轧辊两端的辊环宽度对于大中型轧机可取100mm 以上，而对小型轧机～般在50～100mm 的围选取。至于在孔型倾斜配置的情况下，还应考虑设置止推斜面辊环的要求。 6.3轧辊的平均工作直径及轧辊转速的确定 6.3.1工作辊径的确定
1. 粗中轧机（1～14#轧机）工作辊径的确定
箱形孔：h D D w 85.0-= ......................................................(4) 01.1)33.1(?-=h D D w 椭圆孔： .............................................(5) h D D w 56.1-=圆孔： (6)
式中：
w D 为轧辊工作直径
D 为辊环直径 h 为孔型高度
根据以上公式计算粗中轧机工作辊径如下表。
2. 预精轧、精轧、减定径机（15～30#轧机）工作辊径的确定 椭圆孔：01.1)33.1(?-=h D D w .............................................(7) 圆孔：01.1)35.1(?-=h D D w (8)
式中：
w D 为轧辊工作直径
D为辊环直径
h为孔型高度
根据以上公式计算预精轧、精轧、减定径机工作辊径如下表。
表5短应力线轧机工作辊平均辊径
机架
号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
w
D51
0 48
5
50
2
34
2
42
3
38
5
36
8
33
5
38
1
35
6
39
37
22
3
21
6 表6碳化钨悬臂轧机工作辊平均辊径
机架号15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 w
D22222120212121212121222222222222表中27#、28#为减径机孔型，29#、30#为定径机，其孔型与28#相同。
6.3.2 轧辊转速的确定
轧辊转速是主要的生产操作参数之一。它由各道轧件出口速度和前滑值
来决定。各道轧件出口速度可以由各道的连轧常数或确定的前后轧机轧件出
入口速度差决定。按无力设计轧件速度容易因轧件速度计算误差和轧辊转速
调整误差带来堆钢。过大速度差带来较大力，它能减少电机动态速降的幅度，
即便孔型磨损，也能保持一段稳定轧制，但带来孔型磨损严重。故连轧生产
中，一般采用微力轧制。
因此，为防止堆钢事故，轧件出口速度在设计时就有一定偏差，如大于1
的连轧常数，或每道出口速度低于下道入口速度的3% 由连轧常数公式：
)1(n h n wn n s s n D F C ++???= ..…………………………(9) 式中：n F ——各道次轧件出口面积； n n ——各道次轧辊转速；
h s ——自由宽展前滑；
n s ——限制宽展下前滑影响系数，取n h s s +=037.0006.0031.0=+
对于第28架成品孔得： )1(28282828n h w s s n D F C ++???= 其中28v 由轧辊线速度60
Dn v π=
和)1(28n h S S v v ++=（其中轧件出口速度
s m v /10028=，）来决定。
所以 rpm s s D v n n h 8.833037.12211010060)1(6032828=????=++=ππ
此时连轧常数 72810344.6037.18.8332212.33?=???=C 按逆轧顺序分配各架之间的拉钢系数 设003.1~001.1=i k
001.1152728==?????==∴k k k 可取
000.1111314==?????==k k k 002.178910====k k k k 003.1621==?????==k k k
计算连轧常数
1-=
n n
n C C k n
n
n k C C =
∴-1
728
28
2710328.6?==
∴k C C 同理计算得各机架的连轧常数)10(7
?如下表。
表7各机架的连轧常数)10(7
?
机架号 1 2 3 4 5 6 7 8 连轧常数 6.09
2
6.110 6.129 6.147 6.165 6.184 6.202 6.215 机架号
9
10 11 12 13 14 15 连轧常数 6.21
5
6.227 6.240 6.240 6.240 6.240 6.240
机架号
16
17 18 19 20 21 22 23 连轧常数 6.25
2
6.258 6.265 6.271 6.277 6.284 6.290 6.302 机架号
24
25 26 27 28 29 30 连轧常数 6.30
9
6.315
6.321
6.328
6.334
6.326
6.312
公式：i
wi i
i F D C n = …………………………………………………(10) 60
i
wi i n D v π=
(11)
计算得各机架的轧制速度如下表：
表8各机架的轧制速度
机架号
1 2 3 4 5 6 7
轧制速
0.22 0.28 0.39 0.5 0.71 0.91 1.3
度m/s
1023.8 1021.2 859.3 1052.8 893.6 984.9 869 电机转
速
机架号8 9 10 11 12 13 14
轧制速
度m/s 1.6 2.2 2.9 3.9 4.8 6.2
7.7
电机
944.3 844.8 910.7 859 902.5 851.1 887.7 转速
机架号15 16 17 18 19 20 21
轧制速
9.9 12.5 15.6 18.5 21 25.5 31.2 度m/s
1028.6 1033.9 1002.1 1081.4 1063.9 935.5 1093.1 电机
转速
机架号22 23 24 25 26 27 28
轧制速
37.7 45.3 55.2 66.8 75 90.2 100 度m/s
1062.3 829.5 1027 1174.1 1092.4 1018.7 1188.8 电机
转速
7 力能参数计算与强度校核
7.1 力能参数计算 7.1.1 轧制温度
线材在轧制过程中的温度变化，是由辐射、传导、对流引起的温降和金属变形热所产生的温度升高综合作用的结果。
轧制过程中每一道次上轧件的温度变化为t ?，它可以分解为几部分，如下公式：
)(d s u f p t t t t t t t ?+?+?+?-?+?=?? (12)
式中：
t ?— 道次轧件温度变化
p t ?—由塑性变形功转变的温升
f t ?—轧件与轧辊间相互摩擦产生的温升
?t ?—轧件向周围辐射产生的温降
u t ?—轧件在机架间运行是空气对流引起的温降 s t ?—冷却水引起的轧件温降
d t ?—轧辊热传导引起的轧件温降
为便于计算，对以下模型进行一下简化：
轧件和轧辊之间的磨擦产生的温升很小，故f t ?可以忽略。对?t ?，u t ?简化式为：
s u t t t t k ?+?+?=????? (13)
式中：
?k —轧机形式系数，取15.1=?k
则经简化，变形温度模型为：
高速线材车间设计毕业设计
目录 任务书 ............................................................................................................... 错误！未定义书签。摘要 ..................................................................................................................... 错误！未定义书签。第1章绪论 (1) 1.1 设计背景及意义 (1) 1.1.1 国际市场 (1) 1.1.2 国内市场 (2) 1.1.3 中国线材行业生产的现状 (4) 1.2 设计任务 (6) 1.3 厂址选择 (6) 1.3.1 区域优势 (6) 1.3.2 交通优势 (7) 1.3.3 成本优势 (7) 1.3.4 政策优势 (7) 第2章产品方案的确定与编制金属平衡表 (9) 2.1 产品方案的确定 (9) 2.2 确定金属平衡表 (10) 2.2.1 确定计算产品的成品率 (10) 2.2.2 金属平衡表 (10) 2.3 计算产品的选择 (11) 2.3.1 计算产品选择的原则 (11) 2.3.2 计算产品的技术标准 (11) 第3章生产工艺流程的制订 (13) 3.1 制订生产工艺流程 (13) 3.1.1 制订生产工艺流程的依据 (13) 3.1.2 工艺流程简介 (13)
第4章设备选择 (15) 4.1 加热炉 (15) 4.1.1 炉型选择 (15) 4.1.2 炉子尺寸的确定 (15) 4.2 主轧机 (16) 4.2.1 轧机的组成 (16) 4.2.2 轧机的主要技术参数的确定 (16) 4.3 控制冷却线 (18) 4.3.1 水冷装置 (18) 4.3.2 精轧机后夹送辊 (18) 4.3.3 吐丝机 (19) 4.3.4 斯太尔摩运输机 (19) 4.4 剪机 (19) 4.5 盘卷收集和处理系统 (20) 第5章工艺计算 (21) 5.1 坯料选择 (21) 5.2 坯料加热制度确定 (21) 5.2.1 加热温度确定 (21) 5.2.2 加热速度的确定 (22) 5.2.3 加热时间的确定 (23) 5.3 计算产品的孔型设计 (23) 5.3.1 选择孔型系统 (24) 5.3.2 确定轧制道次数 (24) 5.3.3 各道次延伸系数的分配 (25) 5.3.4 各孔型及轧件尺寸的确定 (26) 5.4 延伸系数校核 (32) 5.5 充满度的校核 (32) 5.6 轧制力的计算 (33) 5.6.1 各机组的温度制度 (33) 5.6.2 孔型轧制力系数 (33)
φ5.5mm高速线材孔型设计说明
学号：5 HEBEI UNITED UNIVERSITY 课程设计 设计题目：φ5.5mm高速线材孔型设计 学生：王震宇 专业班级：11成型1班 学院：冶金与能源 指导教师：万德成 2015年1月7日
目录 1设计说明 (1) 1.1.孔型设计概述 (1) 1.1.1.孔型设计的容 (1) 1.1.2.孔型设计的基本原则 (1) 2.孔型系统的选择及依据 (2) 2.1.孔型系统的选取 (2) 2.1.1.粗轧机孔型系统的选取 (2) 2.1.2.中轧、预精轧及精轧轧机孔型系统的选取 (2) 3.确定轧制道次 (2) 3.1.轧机的选择 (3) 4.确定各道次延伸系数 (5) 5.确定各道次出口的断面面积 (5) 5.1.确定各道次轧件的断面面积 (5) 6.各道次孔型尺寸 (6) 6.1.孔型在轧辊上的配置原则 (7) 6.2.孔型在轧辊上的配置 (8) 6.3.轧辊的平均工作直径及轧辊转速的确定 (8) 6.3.1.工作辊径的确定 (8) 6.3.2.轧辊转速的确定 (9) 7.力能等效计算 (12) 7.1.力能参数计算 (12)
7.1.1.轧制温度 (12) 7.1.2.轧制力计算 (14) 7.1.3.轧辊辊缝计算 (15) 8.校核轧辊强度 (16) 8.1.轧辊强度的校核 (16) 8.1.1.强度校核 (16) 8.1.2.第一架轧机轧辊强度校核举例 (20) 9.电机的选择及校核 (22) 9.1.电机功率的校核 (22) 9.1.1.传动力矩的组成 (22) 9.1.2.各种力矩的计算 (22) 9.1.3.电机校核 (22) 9.1.4.第一道次电机功率校核举例 (25) 10.各孔型图及轧制图表 (26)
建筑电气设计相关计算公式大全
一、常用的需要系数负荷计算方法 1、用电设备组的计算负荷（三相）： 有功计算负荷 Pjs=Kx·Pe(Kw)； 无功计算负荷 Qjs=Pjs·tgψ（Kvar）； 视在功率计算负荷Sjs=√￣Pjs2+ Qjs2（KVA）； 计算电流 Ijs=Sjs/√￣3·Ux·Cosψ（A）。 式中：Pe---用电设备组额定容量（Kw）； Cosψ---电网或供电的功率因数余弦值（见下表）； tgψ ---功率因数的正切值（见下表）； Ux---标称线电压（Kv）。 Kx---需要系数（见下表） 提示：有感抗负荷（电机动力）时的计算电流，即： Ijs=Sjs/√￣3·Ux·Cosψ·η（A） η---感抗负荷效率系数，一般取值0.65～0.85。 民用建筑（酒店）主要用电设备需要系数Kx及Cosψ、tgψ的取值表： 注：照明负荷中有感抗负荷时，参见照明设计。
2、配电干线或变电所的计算负荷： ⑴、根据设备组的负荷计算确定后，来计算配电干线的负荷，方法如下：总有功计算负荷∑Pjs=K∑·∑(Kx·Pe)； 总无功计算负荷∑Qjs= K∑·∑（Pjs·tg）； 总视在功率计算负荷∑Sjs=√￣（∑Pjs）2+（∑Qjs）2。 配电干线计算电流∑Ijs=∑Sjs/√￣3·Ux·Cosψ（A）。 式中：∑---总矢量之和代号； K∑---同期系数（取值见下表1）。 ⑵、变电所变压器容量的计算，根据低压配电干线计算负荷汇总后进行计算，参照上述方法进行。即： ∑Sjs变= K∑·∑Sjs干线（K∑取值范围见下表2）。 变压器容量确定：S变=Sjs×1.26= （KVA）。 （载容率为80﹪计算，百分比系数取1.26，消防负荷可以不计在内）。变压器容量估算S变= Pjs×K×1.26= Pjs×1.063×1.26= （Kva）。 同期系数K∑值表： 计算负荷表（参考格式）：
开关电源设计步骤(精)
开关电源设计步骤 步骤1 确定开关电源的基本参数 ① 交流输入电压最小值u min ② 交流输入电压最大值u max ③ 电网频率F l 开关频率f ④ 输出电压V O （V ）：已知 ⑤ 输出功率P O （W ）：已知 ⑥ 电源效率η：一般取80％ ⑦ 损耗分配系数Z ：Z 表示次级损耗与总损耗的比值，Z=0表示全部损耗发生在初级， Z=1表示发生在次级。一般取Z=0.5 步骤2 根据输出要求，选择反馈电路的类型以及反馈电压V FB 步骤3 根据u ，P O 值确定输入滤波电容C IN 、直流输入电压最小值V Imin ① 令整流桥的响应时间tc=3ms ② 根据u ，查处C IN 值 ③ 得到V imin 步骤4 根据u ，确定V OR 、V B ① 根据u 由表查出V OR 、V B 值 ② 由V B 值来选择TVS 步骤5 根据Vimin 和V OR 来确定最大占空比Dmax V OR D m a x = ×100％ V OR +V I m i n －V D S (O N ) ① 设定MOSFET 的导通电压V DS(ON) ② 应在u=umin 时确定Dmax 值，Dmax 随u 升高而减小 步骤6 确定C IN ,V Imin 值
步骤7 确定初级波形的参数 ① 输入电流的平均值I A VG P O I A VG= ηV Imin ② 初级峰值电流I P I A VG I P = (1－0.5K RP )×Dmax ③ 初级脉动电流I R ④ 初级有效值电流I RMS I RMS =I P √D max ×(K RP 2/3－K RP +1) 步骤8 根据电子数据表和所需I P 值 选择TOPSwitch 芯片 ① 考虑电流热效应会使25℃下定义的极限电流降低10％，所选芯片的极限电流最小值 I LIMIT(min)应满足：0.9 I LIMIT(min)≥I P 步骤9和10 计算芯片结温Tj ① 按下式结算： Tj ＝[I 2RMS ×R DS(ON)+1/2×C XT ×(V Imax +V OR ) 2 f ]×R θ＋25℃ 式中C XT 是漏极电路结点的等效电容，即高频变压器初级绕组分布电容 ② 如果Tj ＞100℃，应选功率较大的芯片 步骤11 验算I P IP=0.9I LIMIT(min) ① 输入新的K RP 且从最小值开始迭代，直到K RP =1 ② 检查I P 值是否符合要求 ③ 迭代K RP =1或I P =0.9I LIMIT(min) 步骤12 计算高频变压器初级电感量L P ，L P 单位为μH 106P O Z(1－η)+ η L P = × I 2P ×K RP (1－K RP /2)f η 步骤13 选择变压器所使用的磁芯和骨架，查出以下参数： ① 磁芯有效横截面积Sj （cm 2），即有效磁通面积。 ② 磁芯的有效磁路长度l （cm ） ③ 磁芯在不留间隙时与匝数相关的等效电感AL(μH/匝2) ④ 骨架宽带b （mm ） 步骤14 为初级层数d 和次级绕组匝数Ns 赋值 ① 开始时取d ＝2（在整个迭代中使1≤d ≤2） ② 取Ns=1(100V/115V 交流输入)，或Ns=0.6(220V 或宽范围交流输入) ③ Ns=0.6×(V O +V F1) ④ 在使用公式计算时可能需要迭代 步骤15 计算初级绕组匝数Np 和反馈绕组匝数N F ① 设定输出整流管正向压降V F1 ② 设定反馈电路整流管正向压降V F2 ③ 计算N P
高速线材生产的质量控制
线材生产的质量控制及 缺陷说明书 线材的表面要求光洁和不得有妨碍使用的缺陷，即不得有耳子、裂纹、折叠、结疤、夹层等缺陷，允许有局部的压痕、凸块、凹坑，划伤和不严重的麻面。线材无论直接用于建筑还是深加工成各类制品，其耳子、裂纹、折叠、结疤、夹层等直接影响使用性能的缺陷都是绝对不允许有的。至于影响表面光洁度的一些缺陷可根据使用要求予以控制，直接用作钢筋的线材表面光洁程度影响不大。用于冷墩的线材对划伤比较敏感，凸块则影响拉拔。 几种线材表面缺陷的深度限量 线材的表面氧化铁皮越少越好，要求氧化铁皮的总量＜10kg/t, 控制高价氧化铁皮（Fe 2O 3 、Fe 3 O 4 ）的生成要严格控制终轧温度、 吐丝温度和线材在350℃以上温度停留的时间. 冷拉、冷墩用线材的脱碳层要求 缩孔、夹杂、分层、过烧等都是不允许存在的缺陷。
热轧盘条的质量控制 高速线材轧机生产的热轧盘条的质量通常包括两个方面的内容：一是盘条的尺寸外形，即尺寸精度及外表形貌；二是盘条的内在质量，即化学成分、微观组织和各种性能。前者主要由盘条轧制技术控制，后者除去轧制技术之外，还严重受上游工序的影响。 任何质量控制都要靠严格的完整的质量保证体系，靠工厂工序的保证能力，靠质量控制系统的科学、准确、及时的测量、分析和反馈。高速线材轧机是高度自动化的现代轧钢设备，其质量控制概念也必须着眼于全系统的各个质量环节。为了准确的判断和控制缺陷，首先要把缺陷产生的原因分析清楚，并设法将它控制消灭在最初工序。缺陷的清理或钢材的判废越早，损失越少。 （一）外形尺寸 高速线材轧机精轧机组的精度很高，轧辊质量很好，当速度控制系统灵敏，孔型轧制制度合理，并且调整技术熟练时，它生产的盘条精度可以大大超过老式盘条的精度。 热轧盘条尺寸精度允许的偏差（GB/T14981）
设计用计算公式
计算公式 一、矿山服务年限计算 N=Q A(1 e) （a） 式中：N—矿山服务年限（a）； Q—设计利用储量 η—矿石回采率 A—矿山年产量 e—废石混入率二、矿山生产能力计算 万t； %；（地下开采80%-90%，露天开采85%-95%） 万t/a； %；（地下开采10%，露天开采5%） 1、按采矿工程延深速度验证确定矿山生产能力（露天）A=P V H (1e) （a） 式中：A—矿山生产能力P—水平分层平均矿量V—采 矿工程年延深速度η—矿 石回收率H—阶段高度 e—废石混入率万t/a；万t；m/a；%；m；%； 2、根据矿山开采年下降速度计算和验证矿山生产能力（地下开采）A=V S 1 K1·K2·E（万t）
式中：A—矿山年生产能力万t/a；
V —回采工作面下降速度 S —矿体开采面积 —矿石体重 α—矿石回收率 β—废石混入率 m/a ；(浅孔留矿为 10-25 m/a) m ； t/m ； %；（80%-90%） %；（10%-20%） E —地质影响系数 （0.7-0.9）； K 1—矿体倾角修正系数 K 2 —矿体厚度修正系数 （0.8-1.2） 3、矿山生产能力计算（地下开采） A= N Q K E 1 Z （万 t/a ） 式中：A —矿山生产能力 Q —矿块生产能力 N —分布矿块数 万 t/a ； 万 t/a ； 个； K —矿块利用系数 （0.1-0.4）； E —地质影响系数 （0.7-0.9）； Z —废石混入率 （10%-20%）； 4、露天矿总生产能力计算 A α=A(1+n s ） （万 t/a ） 式中：A α—年矿岩总生产能力 t/a ； A —年矿石生产能力 t/a ； n s —生产剥采比 t/t ； 5、露天矿可能达到的生产能力 A=N·n·Q （t/a ） 2 3
年产63万吨热轧线材车间设计课程
年产63万吨热轧线材车间设计 摘要 依照毕业设计的要求，设计年产63万吨的热轧高速线材生产车间，采纳单线轧制方式。产品规格为Φ5.5~16mm，单卷盘重约2吨。本设计产品包括碳素结构钢和优质碳素钢。 本车间设计的内容要紧有：产品大纲和金属平衡表的制定；设计工艺方案和工艺流程；工作制度的确定及轧机生产能力分析；要紧设备的选择；辅助设备的选择及计算；车间平面布置及起重运输；车间技术经济指标；环境爱护；孔型设计；轧机力能参数计算及电机设备校核等。 本设计原料采纳连铸坯，以减少金属的损失，而且连铸坯的组织结构较好，这也提高了产品的质量；还能够减少轧制间隙时刻，提高生产率。
加热炉为步进梁式加热炉，进出料方式采纳侧进侧出，以保证炉子的严密性，加热能力为120t/h。加热炉由微机操纵，出炉温度为1050~1250°C。 轧机采纳高速线材轧机，全线均为无扭轧制，终轧保证速度为100 m/s，最高轧制速度为120m/s。 为改善产品微观组织，轧后采纳操纵冷却技术，轧后冷却通过水冷箱和一套斯太尔摩冷却运输系统来完成。斯太尔摩冷却运输系统采纳延迟型冷却运输装置，它适用于冷却各类碳钢，具有较好的冷却效果。 总之，上述先进工艺技术和设备是本设计的产品高质量的重要保证；同时也为高线生产车间设计提供了一个专门好的样板。
关键词：车间设计高速线材线材轧机操纵轧制
A workshop of new hot rolled high-speed wire with the output of 630,000 t/a Abstract According to the requirements of graduation design, a new single line of high-speed wire rod workshop with the output of 630,000 t / a will be built.Product specifications are for 5.5~16 mm diameter, each coil weighs about 2 tons. The products in this design include the carbon structural steel and high-quality carbon steel. The main contents of the design are mainly as follows, formulation of products scheme and metal balance, design of technological plan and process, the determination of work routine and production capacity analysis of rolling mill, choice of the main equipment, choice and calculation
年产80万吨的高速线材生产车间课程设计
摘要 依照设计要求拟建一个优碳年产80万吨的高速线材生产车间。它的最高轧制速度为110m/s，产品规格为φ5.5~φ12mm，盘卷单重约2吨。 连铸坯在步进梁式加热炉中使用煤气加热，侧进侧出，加热能力为75t/h。加热炉由微机操纵，出炉温度为900℃～1050℃。 该套轧机采纳全连轧无扭工艺，连铸坯为150×150mm，长约为12m，单重约为2.3t的方坯。在13架平立-交替布置的粗轧机和中轧机之后，布置了2架预精轧机，13架精轧机。 轧后冷却通过水冷箱和一套斯太尔摩冷却运输线（120m）来完成。该套斯太尔摩冷却运输系统采纳延迟型冷却装置，可对成品轧材的最终性能操纵如抗拉强度及产品的金相组织和氧化铁 皮厚度进行最终操纵。 计算机系统用于控轧和控冷，无张力轧制，最佳剪切尺寸操纵和缺陷检测。 关键词：高速线材；生产方案；孔型设计；校核
目录 第一章绪论 (1) 第二章车间产品大纲和金属平衡表 (2) 2.1车间产品大纲 (2) 2.1.1产品方案表 (2) 2.1.2产品交货的技术条件 (2) 2.1.3产品的性能 (3) 2.1.4产品国内国际销售应符合以下标准 (3) 2.2原料及其质量要求 (3) 2.2.1原料规格 (3) 2.2.2钢坯的技术条件 (3) 2.3金属平衡表 (4) 第三章设计方案 (5) 3.1方案的比较及选择 (5)
3.1.1轧制速度的确定 (5) 3.1.2线数的确定 (5) 3.1.3总机架数的确定 (5) 3.2高线生产的要紧设备的特点及其选用 (6) 3.2.1高线生产的要紧设备概况 (6) 第四章工艺流程 (12) 4.1生产工艺流程讲明 (12) 4.1.1上料与加热 (12) 4.1.2高压水除鳞 (12) 4.1.3轧制 (12) 4.1.4操纵冷却 (13) 4.1.5精整 (13) 4.1.6剪切、废钢及氧化铁皮清除 (13) 4.2生产工艺流程 (14) 4.2.1生产工艺流程简 (14) 第五章孔型设计及速度制度 (15) 5.1孔型系统的选择 (15) 5.1.1粗轧、中轧孔型系统选择 (15) 5.1.2预精轧、精轧机组孔型的选择 (16)
高速线材生产车间设计
1 我国高速线材生产工艺 1.1 前言 线材是热轧材中断面尺寸最小的一种，由于轧钢厂需将线材在热状态下圈成盘卷并以此交货，故又称之为盘条。 线材是钢铁工业的重要产品之一。它广泛用于机械、建筑和金属制品行业。从线材轧机的发展历史来看，20世纪60年代以前轧制速度达到40m/s之后就很难再提高了。但是人们追求更为高效的生产工艺以提高轧制速度和成品精度的目标却一直没有停止。在这一思想的指导下，1996年世界上第一台由美国摩根公司研制成功的高速线材轧机正式生产，给线材生产领域带来了革命性的变化，揭开了高速线材工业化生产的序幕。 高速线材不仅用途很广而且用量也很大，它在国民经济各部门中占有重要地位。高速线材的用途概括起来可分为两大类：一类是高速线材产品直接被利用，主要用在钢筋混凝土的配筋和焊接结构件方面。另一类是将高速线材作为原料，经再加工后使用，主要是通过拉拔成为各种钢丝，再经过捻制成为钢丝绳，或再经编制成为钢丝网；经过热锻或冷锻成铆钉；经过冷锻及滚压成螺栓，以及经过各种切削加工及热处理制成机器零件或工具；经过缠绕成型及热处理制成弹簧等等。 1.2 我国高速线材发展状况 我国1987年开始生产高速线材，受消费结构不断升级的影响和消费市场强劲拉动的作用，生产线越建越多，产量快速增长，呈现了在装备上追求高速、单线、无扭、微张力组合，在产品上追求高质量、高品质、大盘重等特点。目前我国已成为世界上拥有高速线材生产线最多、产量最大的国家，2003年全国线材总产量4007万t，其中高速线材2704.75万t，占67.5%；2004年线材总产量4940.98万t，其中高速线材占75%左右。 线材生产发展的总趋势是提高轧速、增加盘重、提高精度及扩大规格范围。自60年代第一台全新结构的摩根450高速线材无扭精轧机问世后，引起了线材领域的革命性变化。线材轧制速度突破了以往的极限，达到42m/s。经过几十年不断的改进和更新换代，特别是80年代以后由于各项制造技术、自动化控制技
高速线材生产中的产品缺陷分析
高速线材生产中的产品缺陷分析 摘要 2013年元月首钢长钢公司高线工程项目投产。该生产线建成投产后，对首钢长钢实现低成本、高效益奠定了良好基础。如何生产出优质高速线材产品，实现降低成本，提高效益，增强竞争能力，促进企业的发展和壮大，是我们关注的问题。因此，认真对待高速线材产品在生产过程中产生的缺陷，分析引起这些缺陷的原因，并消除这些缺陷，就具有非常重要的现实意义。高速线材产品生产中常见缺陷有外形及尺寸精度；表面质量；截面质量及金相组织；化学成分及力学性能； 关键词：高速线材产品缺陷原因 2013年元月首钢长钢公司高线工程项目投产。该生产线建成投产后，对首钢长钢实现低成本、高效益奠定了良好基础。如何生产出优质高速线材产品，实现降低成本，提高效益，增强竞争能力，促进企业的发展和壮大，是我们关注的问题。因此，认真对待高速线材产品在生产过程中产生的缺陷，分析引起这些缺陷的原因，并消除这些缺陷，就具有非常重要的现实意义。高速线材产品生产中常见缺陷有外形及尺寸精度；表面质量。本文着重阐述这些缺陷的特征、形成原因及消除措施。 一、首钢长钢高速线材生产现状 2012年12月18日，首钢长钢公司精品高线工程点火一次成功，高线项目工程进入烘炉阶段。 精品高线工程作为承接总公司长材产品的基础性工程项目，是长钢公司产品结构调整，实现产品升级换代的重要工程之一。该生产线建成投产后，对首钢长钢实现低成本、高效益奠定了良好基础。轧机选用了高刚度、短应力线轧机，采用平立交替布置，全线实行远程自
动化控制，工艺装备达到了国际先进水平。加热炉采用蓄热式高温燃烧技术，双层框架斜坡滚轮式炉底步进机械，热工自动化控制系统采用了国内先进技术，比常规加热炉节能45%。轧机机组传动采用Siemens的SIMOREC-K全数字直流传动装置，所有传动电器均采用变频控制节能技术和无功补偿技术，节电率达35%以上，工业用水100%循环利用，实现零排放。 该工程项目于2013年元月份投产，可实现年产110万吨精品线材，主要产品品种有φ5.5—25mm全系列精品线材及中碳钢、高碳预应力钢丝及钢绞线、冷镦钢、爆破线、合金焊线等线材产品，可实现工业产值75亿元以上。 提出“高速线材生产中的产品缺陷分析”这一课题的目的是：提高高速线材产品的质量，打造优质高速线材产品，实现降低成本，提高效益，增强竞争能力，促进企业的发展和壮大的目的。 二、首钢长钢高速线材产品的主要特点 2.1品种规格范围宽 得宜于合理的孔型系统和高适应性的机电设备及布置形式，高速线材的产品规格范围远比普通线材要大（φ5．5 ～16 mm），配以棒材生产线，还可以生产φ20 ～60 mm的棒材（以盘条的方式收集）。 在钢种上可以生产几乎所有的钢种；在品种上，可以生产相应规格的螺纹钢、方钢、内六角钢等。 2.2 盘重 线材生产中，轧制过程中轧件的温降是限制单盘重量的决定因素，而温降主要受制于轧制速度；高速线材有着数倍于普通线材生产的轧制速度，温降已不成问题，理论上讲，高速线材可以生产无限大盘重的线材。 大盘重有利于提高生产厂家的生产效率和成材率，也有利于增加用户的效益。 2.3尺寸精度 精确的孔型设计、合理的轧制时张力及活套控制、单线无扭轧制方式、足够的轧机刚性和耐磨的轧辊材质，使得高速线材的断面尺寸精度达到比较高的水平，也是普通线材轧机所达不到的，一般尺寸精度可达到±0．1～±0．2 mm。 精轧机组后面如使用减定机组则尺寸精度还可以提高。 2.4内部质量 控轧控冷技术的使用，可以得到所想要的内部组织形式和性能。产品性能高度一致，同条抗拉强度波动≤±2．5 %，同牌号线材抗拉强度波动≤±4 %。 2.5 表面质量 合理的孔型系统、耐磨轧辊和轧后控冷技术使得高速线材的表面质量十分优良，表面缺陷很少，表面氧化铁皮少,且是易溶于酸而被清除的FeO组织。 三、高速线材产品的种类和用途（举例长钢生产的高线产品） 3.1线材种类 按照用途线材可以分为两类：一类是直接使用的，多用作建筑钢筋；另一类是深加工后使用的，用于做拉丝或冷镦做钉的原料。 3.1.1软线 一般指普通低碳钢热轧盘条，（有）现用的牌号主要是碳素结构钢标准中规定的Q195、
线材成本计算公式
線材成本計算公式 一、人工成本（C1）：人工成本（元/Km）＝（D×K÷V÷T÷60÷F÷S）×（1＋A）×1000 D：操作員的日薪（元/人日）K：成品中該製程的條數，以LAN Cable為例，芯線製程為 8，對絞為4，集合與外被為1; V：製程中機器的線速（M/min）;T：一天的工時，以12 小時計（hr/日）;F：製程中機器的操作率（%）S：每人操作台數（台/人）A：間接人工 成本（%） 二、原料成本（C2）：原料成本（元/Km）＝U×B×（1＋E） U：原料單價（元/Kg）B：原料用量（Kg/ Km）E：製程中原料消耗量（%） 三、水電成本（C3）：水電成本（元/Km）＝P×T×R×G÷V÷T÷60÷F P：製程中機器的用電量（Kw）;T：一天的工時，以12小時計（hr/日）;R：用電匯率（元 /Kw hr）G：用電比率（%）;V：製程中機器的線速（M/min）F：製程中機器的操作率（%）四、設備儀器折舊成本（C4）：設備儀器折舊成本（元/Km）＝H÷（Y×12×25）÷（V×24×60×F） H：設備儀器取得金額（元）Y：設備儀器折舊年數（年）;V：製程中機器的線速（M/min）F：製程中機器的操作率（%）;備註：檢驗儀器之V與F參照外被押出機 五、包裝成本（C5）：包裝成本（元/Km）＝K÷L×1000 K：包裝材料單價（元/個）L：每個包裝之線材單長（M/個） 六﹐線材成本：線材成本（元/Km）＝C1＋C2＋C3＋C4＋C5
工程一般報償 C=直接材料成本C1+加工成本C2 C1=原材料用量M×原材料單价P1; C2=机時H1×加工單价P2+人時H2×加工單价P3 H1(h/km)=(1/r/60)×1000×N H1=h10+h11+……+h18+h19 (r為線速m/min ; N為電線次數) H2(h/km)=机時H/單個人所開机台數量N H2=h21+h22+…..+h29+h20 則依工序不同而有所不同: 束絞人時h21=束絞机時h11/ 7; 絕緣人時h22=絕緣机時h12/ 1; 對絞人時h23=對絞机時h13/ 7; 繚繞人時h24=繚繞机時h14/ 10; 中被人時h25=中被机時h15/ 1; 返撚人時h26=返撚机時h16/ 6; 立式包帶人時h27=立式包帶机時h17/ 5; 集合人時h28=集合机時h18/ 2; 編織人時h29=編織机時h19/ 6; 外被人時h20=外被机時h10/ 1.
开关电源的制作流程
开关电源的制作流程 开关电源（Switch Mode Power Supply，SMPS）具有高效率、低功率、体积小、重量轻等显著优点，代表了稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。开关电源的设计与制作要求设计者具有丰富的实践经验，既要完成设计制作，又要懂得调试、测试与分析等。本文章介绍开关电源组成及制作、调试所需的基本步骤和方法。 第一节开关电源的电路组成 开关电源一般是指输入与输出隔离的电源变换器，包括AC/DC电源变换器和DC/DC电源变换器，也称为AC/DC开关电源和DC/DC开关电源。非隔离式DC/DC变换器也属于开关电源，通常称之为开关稳压器。 1、AC/DC开关电源的组成 AC/DC开关电源的典型结构如图1-1-1所示。电源由输入电磁干扰（EMI）滤波器、输入整流/滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流/滤波电路和输出电压反馈电路组成。 图1-1-1 AC/DC开关电源的典型结构 其中输入整流/滤波电路、功率变换电路、输出整流/滤波电路和PWM控制器电路是主要电路，其他为辅助电路。有些开关电源中还有防雷击电路、输入过压/欠压保护电路、输出过压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等其他辅助电路。 2. DC/DC开关电源的组成 DC/DC开关电源的组成相对AC/DC开关电源要简单一点，其典型结构如图1-1-2所示。电源由输入滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流/滤波电路和输出电压反馈电路组成。当然，有些DC/DC开关电源也会包含其他辅助电路。 图1-1-2 DC/DC开关电源的典型结构
第二节开关电源的制作流程 开关电源的设计与制作要从主电路开始，其中功率变换电路是开关电源的核心。功率变换电路的结构也称开关电源拓扑结构，该结构有多种类型。拓扑结构也决定了与之配套的PWM控制器和输出整流/滤波电路。下面介绍开关电源设计与制作一般流程。 1.解定电路结构(DC/DC变换器的结构) 无论是AC/DC开关电源还是DC/DC开关电源，其核心都是DC/DC变换器。因此，开关电源的电路结构就是指DC/DC变换器的结构。开关电源中常用的DC/DC变换器拓扑结构如下: (1)降压式变换器，亦称降压式稳压器。 (2)升压式变换器，亦称升压式稳压器。 (3)反激式变换器。 (4)正激式变换器。 (5)半桥式变换器。 (6)全桥式变换器。 (7)推挽式变换器。 降压式变换器和升压式变换器主要用于输入、输出不需要隔离的DC/DC变换器中；反激式变换器主要用于输入、输出需要隔离的小功率AC/DC或DC/DC变换器中；正激式变换器主要用于输入/输出需要隔离的较大功率AC/DC或DC/DC变换器中；半桥式变换器和全桥式变换器主要用于输入/输出需要隔离的大功率AC/DC或DC/DC变换器中，其中全桥式变换器能够提供比半桥式变换器更大的输出功率；推挽式变换器主要用于输入/输出需要隔离的较低输入电压的DC/DC或DC/AC变换器中。 顾名思义，降压式变换器的输出电压低于输入电压，升压式变换器的输出电压高于输入电压。在反激式、正激式、半桥式、全桥式和推挽式等具有隔离变压器的DC/DC变换器中，可以通过调节高频变压器的一、二次匝数比，很方便地实现电源的降压、升压和极性变换。此类变换器既可以是升压型，也可以是降压型号，还可以是极性变换型。在设计开关电源时，首先要根据输入电压、输出电压、输出功率的大小及是否需要电气隔离，选择合适的电路结构。 2.选择控制电路(PWM) 开关电源是通过控制功率晶体管或功率场效应管的导通与关断时间来实现电压变换的，其控制方式主要有脉冲宽度调制、脉冲频率调制和混合调制三种。脉冲宽度调制方式，简称脉宽度调制，缩写为PWM；脉冲频率调制方式，简称脉频调制，缩写PFM；混合调制方式，是指脉冲宽度与开关频率均不固定，彼此都能改变的方式。 PWM方式，具有固定的开关频率，通过改变脉冲宽度来调节占空比，因此开关周期也是固定的，这就为设计滤波电路提供了方便，所以应用最为普通。目前，集成开关电源大多采用此方式。为便于开关电源的设计，众多厂家将PWM控制器设计成集成电路，以便用户选择。开关电源中常用的PWM控制器电路如下: (1)自激振荡型PWM控制电路。 (2)TL494电压型PWM控制电路。 (3)SG3525电压型PWM控制电路。 (4)UC3842电流型PWM控制电路。 (5)TOPSwitch-II系列的PWM控制电路。 (6)TinySwitch系列的PWM控制电路。 3.确定辅助电路
冷轧车间设计
轧钢车间设计 课程教案 ~ ￥ 井玉安 教案用纸
^ 内容 重点、要点 1.车间设计总论 摘要：本章主要讲两个大问题，即车间设计（工艺设计）的主要内容和车间设计的基本程序，通过对这两个问题的掌握使学生对轧钢车间有一个总体认识，为毕业设计打基础。 1.1车间设计的基本内容 1.1.1轧钢车间设计的基本内容 通常由生产工艺设计、机械设备设计、厂房与基础设计、供水与排水，热力（供气）与电力，通风与照明，运输等设计所组成。 其中车间生产工艺设计是整个轧钢车间设计的总体部分。主要任务是根据设计任务书，确定生产工艺过程，确定轧机组成，选择所需各种设备，画出车间工艺平面布置图，最后对水、电、动力、热力、通风照明、厂房建筑等设计提出要求。最后形成文件即车间设计说明书。 1.1.2/ 1.1.3轧钢车间工艺设计（车间设计说明书）的主要内容 一．总论（前言、综述、概况）（对该产品生产有一全面了解） 1．车间年产量、产品品种规格等 2．原材料、动力、燃料的来源及市场情况 3．本设计与同类企业相比具有的特点 4．目前建设的内容与远景规划 5．车间的劳动组织、建设投资、经济与社会效益 6．遗留问题与解决意见 7．： 8．若扩建需说明现状、扩建理由，并提出充分利用现有设备及构筑物挖潜革新的措施 9．其它要说明的问题 注：对毕业设计综述应从以下几个方面论述、阐述： 1．品名称、品种、规格、用途、生产方法等 2．xxxx产品生产的发展历史（主要指生产方法重要的工艺变革及设备改进等） 3．目前的生产状况、主要指生产该产品目前采用的新工艺、新设备等技术生产展望，发展方向、对未来的预测（提出那里应改进，应向何方向发展）@ — $ 深入理解车间工艺设计的步骤及其内容。
高速线材孔型设计
目录 1设计说明 (2) 1.1孔型设计概述 (2) 1.1.1孔型设计的内 容 (2) 1.1.2孔型设计的基本原 则 (2) 2孔型系统的选择及依据 (3) 2.1孔型系统的选取 (3) 2.1.1粗轧机孔型系统的选 取 (3) 2.1.2中轧、预精轧及精轧轧机孔型系统的选 取 (3) 3确定轧制道次 (4) 3.1轧机的选择 (4) 4分配各道次延伸系数 (5) 4.1孔型设计计算 (5) 4.1.1确定各道次延伸系 数 (5) 5确定各道次出口的断面面 积 (6) 5.1确定各道次轧件的断面面积 (6) 6各道次孔型尺寸 (7) 6.1孔型设计计算 (7) 7孔型在轧辊上的配置 (8) 7.1孔型在轧辊上的配置原则 (8) 7.1.1孔型在轧辊上的配 置 (9) 7.2轧辊的平均工作直径及轧辊转速的确 定 (9) 7.2.1工作辊径的确 定 (9) 7.2.2轧辊转速的确 定 (10) 8力能等效计 算 (13) 8.1力能参数计 算 (13) 8.1.1轧制温 度 (13) 8.1.2轧制力计 算 (15)
8.1.3轧辊辊缝计 算 (20) 9校核轧辊强 度 (21) 9.1轧辊强度的校 核 (21) 9.1.1强度校 核 (21) 9.1.2第一架轧机轧辊强度校核举 例 (24) 10电机的选择及校 核 (26) 10.1电机功率的校 核 (26) 10.1.1传动力矩的组 成 (26) 10.1.2各种力矩的计 算……………………………………………….....26. 10.1.3电机校 核 (28) 10.1.4第一道次电机功率校核举 例 (28) 11各孔型图及轧制图 表 (30) 11.1 1. 设计说明 1.1 孔型设计概述 钢坯要在所设计的孔型中轧制若干道次才能获得所要求的断面形状和尺寸，同时孔型设计还与所轧产品的性能、质量及轧机的生产能力、金属消耗、能耗、产品成本、劳动条件都直接相联，所以孔型设计是车间设计重要一环。 1.1.1 孔型设计的内容 孔型设计是型钢生产的工具设计。孔型设计的全部设计和计算包括三个方面： 1. 断面孔型设计 根据原料和成品的断面形状和尺寸及对产品性能的要求，确定孔型系统、轧制道次和各道次的变形量，以及各道次的孔型形状和尺寸。 2. 配辊 确定孔型在各机架上的分配及其在轧辊上的配置方式，以保证轧件能正常轧
开关电源开发流程
开关电源开发流程 1 目的 希望以簡短的篇幅，將公司目前設計的流程做介紹，若有介紹不當之處，請不吝指教. 2 設計步驟: 2.1 繪線路圖、PCB Layout. 2.2 變壓器計算. 2.3 零件選用. 2.4 設計驗證. 3 設計流程介紹(以DA-14B33為例): 3.1 線路圖、PCB Layout請參考資識庫中說明. 3.2 變壓器計算: 變壓器是整個電源供應器的重要核心，所以變壓器的計算及驗証是很重要的，以 下即就DA-14B33變壓器做介紹. 3.2.1 決定變壓器的材質及尺寸: 依據變壓器計算公式 B(max) = 鐵心飽合的磁通密度(Gauss) Lp = 一次側電感值(uH) Ip = 一次側峰值電流(A) Np = 一次側(主線圈)圈數 Ae = 鐵心截面積(cm2) B(max) 依鐵心的材質及本身的溫度來決定，以TDK Ferrite Core PC40為 例，100℃時的B(max)為3900 Gauss，設計時應考慮零件誤差，所以一般 取3000~3500 Gauss之間，若所設計的power為Adapter(有外殼)則應取3000 Gauss左右，以避免鐵心因高溫而飽合，一般而言鐵心的尺寸越大，Ae越 高，所以可以做較大瓦數的Power。 3.2.2 決定一次側濾波電容: 濾波電容的決定，可以決定電容器上的Vin(min)，濾波電容越大，Vin(win) 越高，可以做較大瓦數的Power，但相對價格亦較高。 3.2.3 決定變壓器線徑及線數: 當變壓器決定後，變壓器的Bobbin即可決定，依據Bobbin的槽寬，可 決定變壓器的線徑及線數，亦可計算出線徑的電流密度，電流密度一般 以6A/mm2為參考，電流密度對變壓器的設計而言，只能當做參考值， 最終應以溫昇記錄為準。 3.2.4 決定Duty cycle (工作週期): 由以下公式可決定Duty cycle ，Duty cycle的設計一般以50%為基準，Duty cycle若超過50%易導致振盪的發生。 NS = 二次側圈數 NP = 一次側圈數 V o = 輸出電壓 VD= 二極體順向電壓 Vin(min) = 濾波電容上的谷點電壓 D = 工作週期(Duty cycle)
年产量65万吨高速线材车间设计的可行性
年产量65万吨高速线材车间设计的可行性 1设计背景及意义 随着全球经济形势的持续回暖，全球经济逐步走出低谷，钢铁产品产能和需求都恢复增长态势。其主要市场空间不仅来自发达国家，还来自于发展中国家的强劲需求。 2 可行性研究 目前,我国钢铁行业区域布局存在不合理现象,钢铁工业“北重南轻”的布局长期未能改善,环渤海地区钢铁产能近4亿吨,50%以上产品外销,从而增加了运输成本,造成整个行业物流的成本非常高。 2012年2月，国务院批复同意了《西部大开发“十二五”规划》这是国务院批复的第三个西部大开发五年规划。此次规划首次提到产业布局要考虑“物流配套能力”。由于,钢材具有典型的销售半径,产品一般只能覆盖300-500公里的需求。假如布局不合理,产品远途倒运必然增大物流成本。 2012年以来，西部地区，特别是四川、新疆等地螺纹钢价格明显高于上海地区300-400元/吨。随着《西部大开发“十二五”规划》的正式批复，西部地区将迎来基础建设高潮，也必将带动大量钢材需求。 2.1 中国线材行业生产的现状 中国目前正在生产的77条高速线材生产线的装备水平大致分为四个等级：（1）具有世界领先水平的生产线。这类生产线主要特点是：单线轧制，盘重大，可进行热机轧制，轧制保证速度达120米/秒，采用超重型精轧机组和减定径机组，尺寸精度控制在±0.10毫米以内，全线控轧控冷。 （2）具有世界二流水平的生产线。这类生产线主要特点是：单线轧制，盘重较大，轧制速度可达到90米/秒以上，尺寸精度可以控制在±0.15毫米以内，
采用延迟型风冷线，能实现控温轧制。 （3）一般水平的生产线。这类生产线的主要特点是：多线轧制，盘重较小，轧制速度一般在70米/秒以上，尺寸精度可以满足B级要求，采用了延迟型或标准型风冷段。 （4）较落后的生产线。这类生产线是对原有的复二重横列式轧机改造而成，或是20世纪80年代末至90年代初建成，由于当时的起点和市场定位就不高，所以装备水平和技术水平都低。其主要特点是：盘重很小（不超过1吨），轧制速度一般在70米/秒以下，尺寸精度控制水平很低。这类生产线目前约占1/6左右，随着产品结构调整步伐的加快和市场竞争压力的增大，以及装备精良的新生产线在近几年将不断地投人使用，这类落后的生产线退出舞台将是必然的。 2.2产量现状 中国是世界上线材产量最多的国家。2004年世界线材产量为11461万吨，中国产量占世界产量的43.2%。 2.3 产品结构现状 中国线材在产量上是世界第一大国，也具有世界最先进的工装设备，但是品种结构上还不能与线材轧机设备相匹配，仍以一般碳结构钢为主。以2003年为例，一般碳结构钢盘条占总量的81.02%。 中国的出口线材逐年增加，已经大于进口量，出口量超过100万吨，但在出口的品种中98.19%为普碳钢盘条。然而进口线材中不锈钢、合金钢、易切削钢盘条占约30%的比例，对于专用深加工产品80%以上需要进口，如帘线钢2004年进口量为81.7%，国内自产部分也仅仅是低级别帘线钢。中国出口线材品种的质量及价格也要远低于进口线材产品。平均计算，出口产品比进口产品的吨钢价格低将近200美元。以钢帘线用盘条为例，目前中国能够批量生产的只有宝钢、武钢、青钢、鞍钢和沙钢，产品质量与日本、欧洲同类产品有相当大的差距，日本新日铁生产产品售价平均高达8400元/吨，而国内售价在6000至7000元/吨。 经过近10年的发展，中国线材的深加工比在25%至30%，大大低于发达国
年产量65万吨高速线材车间设计(工艺设计)
第三章生产工艺流程制定 3.1制定生产工艺流程 合理的生产工艺流程应该是在满足产品技术条件的前提下，要尽可能低的消耗，最少的设备、最小的车间面积、最低的产品成本，并且根据车间具体的技术经济条件确定车间机械化和自动化程度，以利于产品质量和产量的不断提高和使工人具有较好的劳动条件。 3.1.1制订生产工艺流程的依据 根据生产方案的要求：由于产品的产量、品种、规格及质量的不同，所采用的生产方案就不同，那么主要工序就有很大的差别。因此生产方案是编制生产工艺流程的依据； 根据产品的质量要求：为了满足产品技术条件，就要有相应的工序给予保证，因此，满足产品标准的要求是设计生产工艺流程的基础。 根据车间生产率的要求：由于车间的生产规模不同，所要求的工艺过程复杂程度也不同。在生产同一产品情况下，生产规模越大的车间，其工艺流程也越复杂。因此，设计时生产率的要求是设计工艺流程的出发点。 3.1.2工艺流程简介 钢坯的准备：连铸坯150×150×1200mm 装炉加热：将钢坯加热到奥氏体温度，以利于轧制。 高压水除鳞：坯料在加热炉加热之后，进入粗轧机组之前，需高压水除鳞，破除坯料表面的氧化铁皮和次生氧化铁皮，以免压下表面产生缺陷。 粗、中、精轧机组轧制：使轧件轧成成品的尺寸，其中，粗轧机组6架，中轧机组6架，预精轧机组4架，精轧机组10架，这条生产线上共有26架轧机。 飞剪切头尾：轧件进入每组轧机之前都要进行切头尾工作，目的是为了除去温度过低的头部以免损伤辊面，并防止轧件头部卡在机架间导卫装置中，卡断剪用于
中轧机组、预精轧机组和精轧机组前，在事故状态下碎断轧件。 穿水冷却：为了降低进入精轧机组的轧件温度，在精轧机组之前设置水箱，以控制终轧温度。 吐丝成卷：轧出的线材在穿水冷却后，通过吐丝成卷形成散卷。 斯太尔摩散卷冷却：控冷线按不同的钢种和产品用途，控制其冷却速度，以得到相应的成品质量。 精整与运输：包括集卷、修整、检查、取样、捆轧、称重挂标牌，用集卷装置收集散卷，并将其挂到P-S运输线上的C形钩上，依次完成集卷、修整、检查、取样、捆轧、称重挂标牌等工序，之后卸卷入库。