中华人民共和国行业标准 造纸机用铸铁压榨辑设计规定 QB/T2070-94 主题内容与适用范围 本标准规定了造纸用铸铁压榨辊和托辊设计的符号、代号、基本要求和设计计算方法 本标准适用于直径小于或等于Φ1000mm，幅宽小于6200mm，工作线压低于100Nmm 带有闷头的铸铁压榨辊和托辊。不带闷头的压榨辊、托辊亦应参照使用。 2引用标准 QB/T1422.3造纸机械用普通铸铁辊技术条件 GB699优质碳素结构钢技术条件 GB5799造纸机械辊筒与烘缸动平衡 GB9439灰铸铁件 3符号及代号 3.1结构及说明 辊筒的结构示意图如图1所示。其中，三件相互间经过盈装配而结成一体。 图1 3.2符号说明 1、2、3-分别为轴头、闷头及辊体的零件代号。 q—-压榨辊承受的分布力，N/mm; -1b 一压榨辊之间作用的线压力，N/mm： qx-压榨下辊自重的分布力，N/mm； Ds--上压榨辊直径，mm; 中国轻工总会1995-01-05批准 1995-—08-01实施 QB/T2070--94 Dx下压榨辊直径，mm； Gs上压榨辊自重，N； Gx—下压榨辊自重，N; E—材料的弹性模量，N/mm： Es-上压榨辊材料的弹性模量，N/mm； Ex一下压榨辑材料的弹性模量，N/mm²； I筒横截面的轴惯性矩，mm4； Is上压榨辐横截面的轴惯性矩，mm4. Ix—下压榨辊横截面的轴惯性矩，mm4； 1-撬轴承间距，mm； b- 工作面宽度，mm； s-一过盈配合中，包容件与被包容件的配合长度，mm； Y抿简挠度，Ⅲ; Ys--双辊压榨中，上辊的挠度，mm； Yx-双辑压榨中，下辊的挠度，mm； Y1、Y、Ys-复式压榨（这里指三辊二压区）中各辑的挠度，mm； —辊的相对挠曲率； 【]-辊的许用相对挑曲率； K-双辊压榨或复式压榨中，辊组的总中高度，mm； K、K。、K3复式压榨中各辊的中高度，mm; Q一一辊筒线压力的合力，N（Q=qL·b）； 一上、下压榨辊中心联线与垂线的夹角； V Ds-混体外直径，mm; D-辑体内直径，mm： Dz-——闷头的外直径，mm（D²=D）； D—闷头的内直径，mm； d一一轴头直径，mm（d=D2）； kz-—闷头的内、外直径之比； ks—辊体的内、外直径之比； 81，2—轴头与闷头间的直径过盈量，mm； 82,3~ -轴头一闷头组合体与辊体间的直径过盈量，mm； O。——在工作裁荷下的弯曲正应力，MPa； 一在工作载荷下的弯曲剪应力，MPa； Ta 一由过盈装配产生的弯曲正应力，MPa； 一由过盈装配产生的弯曲剪应力，MPa； 一材料在对称循环下的持久极限（正应力），MPa； 一材料在对称循环下的持久极限（剪应力），MPa； 1-1 材料的许用（正）应力，MPa。 8 QB/T 2070--94 4基本要求 4.1装配过盈量的要求 轴头与闷头装配、轴头一闷头组合体与辊体装配后，对包容件，应满足强度要求；在配 合面之间，其接触压强数值，应传递足够的转矩，以保证压榨辊正常工作。 4.2对于辊体与闷头相配合的辊体的孔上和对于闷头与轴头相配合的闷头的孔上，由于加 工误差产生的锥度，其孔径允许外端面小，内端面大，而不能反之。 4.3配合面的表面粗糙度，其轮廊算术平均偏差Ra应小于3.2um。 4.4轴头非配合部分的直径d'应小于配合直径并以圆弧过渡，通常可取 ≥1.05，圆 d' 弧半径可取r≥（0.05~0.1）d且不小于5mm。 4.5材质及热处理 4.5.1辊体、闷头与平衡盘材质应符合QB/T1422.3的规定，辊体与闷头不低于HT200， 工作线压大于80N/mm时，应选用HT300；平衡盘不低于HT150。 轴头材料机械性能亦应符合QB/T1422.3的规定。钢号不低于45 4.5.2辊体铸造后应做消除铸造应力的处理。 4.5.3轴头应调质或锻后正火。 4.6辊筒平衡 转速大于100r/min或线速大于150m/min，进行动平衡，平衡品质不低于GB5799规定 的G级。 4.7辊筒在工作中应满足刚度要求，即相对挠曲率。 (1) (2 ) qb3 Y- (12 1-7b) (3) 384EI 1 1 1 1 []取 对毛毯洗涤压榨辊【取 6000 7000 3000 4000。 4.8辊筒的中凸度和中高度要求 4.8.1辊筒外表面轮廓应符合中凸度（Convexity）要求。 4.8.2辊筒中高度（Crown）K的计算。 4.8.2.1托辊辊简中高度的计算 K2Y.. (4) 4.8.2.2 双辊压榨的压榨辑辊简中高度的计算 K=2(Ys+Yx) (5) Ys= (Q-GscosY) b2 (6) (121-7b）mm. 384EsIs 9 QB/T2070—94 (Q+Gxcosy) b2 (7) (121-7b）mm. 384ExIx 上辊的中高度分配计算： Ds Ks= K. （(8) Ds+Dx 下辑的中高度分配计算： Dx Kx=K .(9) Ds+Dx 4.8.2.3复式压榨中，各辊中高度的计算及分配 a.根据已知条件求得各辊的载荷和挠度（Y1、Y2、Y）； 对于位于中间的辊筒（称第2辊，一般为固定辊），计算出其挠度Y。后，将Y，分解为沿两 个压区邻辊中心线的两个分量，即分解为Y21和Y2I。其中Y21为第2辊在第I压区的两辑（1 2辊）中心联线方向的挠度；Y2Ⅱ为第2辊在第Ⅱ压区的两辊（2，3辊）中心联线方向的挠度。 b．先按线压较低的那个压区计算出相邻两辊的中高度（如为第I压区）并按辊直径成 比例的原则来分配各辊的中高度； 第1辊的中高度： D, K,2(Y++Y21) (10) D,+D, 第2辊的中高度： D, K,=2(Y,+Y21) (11) D,+D, c.第3辊的中高度K3由下式确定： K =2[(Y,±Y21)+(Y ±Y211))-2K,-K, (12) 式中，当Y,与Y21的方向相同时，为减号，反之为加号；Y，与Y21I的关系，亦按此原则 确定。 复式压榨结构辊组的总中高度： K=K,+2K.+K， (13) 5 铸铁压辑的设计计算 5.1E 压榨（下）辊的受力简图，如图2。 m 1 11 图2 10 QB/T2070--94 (14) 5.2辊体（代号3）的设计计算 5.2.1辊体壁厚（H）的确定。 D.+D' H= ：（15) 2 式中：D一一由工艺设计确定。 a．按危险截面I一I确定D D=K.Ds (16) 1 - 4qb(21-b) (17 ) Ka D(o] 式中：【]— 一辊体材料的许用应力。对铸铁HT200，取为20MPa；对铸铁HT300，取 为25MPa。 按危险截面I一I的强度条件： D,-D; H,= - (18) 2 b．按危险截面Ⅱ一Ⅱ（辊体外端截面）确定内径D， 根据（19）式及图3查我K3： K: 8 (19) ≥550 Ds 1+K3 根据式（16）求出D。 按危险截面Ⅱ一Ⅱ的强度条件： (20) 如H，>H，则H取H1；如H，<H1，H仍可取H1，但须适当减小直径过盈量82，：或配合 段与中部壁厚分别按Hs和H,确定。 5.3.2强度验算：对截面Ⅲ一Ⅲ做强度验算。 强度条件： (21) ngm OaKo+omtg 式中，α-1-- 取0.45qb; Kg---取1.6; 中g—-—取0.1; n---取2.5。 M Qa: (22) WE 式中：M在工作载荷下，耳一Ⅲ截面的弯矩，N·mm； WE该截面的抗弯截面模量，mm° 11 QB/T 2070-94 Om—取25MPa。 计算出的no若大于或等于规定的安全系数n，为满足强度要求。 5.4闷头（代号2）壁厚的确定 强度条件： (23) ≥600( 1+k2 D2 根据图3，可查找k 048 a44 0.42 04s 9.38 0.36 0.600.b5 0.40 45 0.5 as3 a70 azs abo 图3 D2kD,(D2-D) (24) 5.5轴头（代号1）强度校核 对图2之V一IV截面按（25）式进行强度校核： T. (25) nr= TaKrTmbr 式中：T-1- -取0.60-11 Kr 取2; .--取0.01; Tm--取8MPa; -取294MPa： a-1- 一取8。 n qb （26） A 3 式中：A一该截面的横截面面积。 5.6 直径过盈量6的确定 12 QB/T2070-94 5.6.1由体与轴头一闷头组合体直径过盈量2,3的确定。 a．最小直径过盈量（82,3）的确定： Q (82,3)min≥(360×10-4) . (27) D,k,s(i-k) mm b．最大直径过盈量（2,3）max的确定。 D.ke(o] (82,3)max≤(2×10~5) (28) mm 1+k 式中：【α}——取80MPa（对铸铁HT200）； 【]—取120MPa(对铸铁HT300）。 5.6.2轴头与闷头装配时，直径过盈量（01,2）的确定。 a，最小直径过盈量（012）min的确定； (350×10-4)QDgk-0,8(1-k)(82,3)minD2k2S (81,2)min≥ mm D,k,Dskss(1-k2) (29) b．最大直径过盈量（81.2）max的确定。 []D,k2 (012)max≤(2×10-5) (30) (1+k2) 附加说明： 本标准由中国轻工总会质量标准部提出。 本标准由全国轻工机械标准化技术委员会归口。 本标准由天津轻工业学院负责起草。 本标准主要起草人：舒同林、苗德华、张东峻、顾德全。 13