[科普中国]-多辊轧机

轧机是实现金属轧制过程的设备，泛指完成轧材生产全过程的装备﹐包括有主要设备、辅助设备、起重运输设备和附属设备等。拥有多个轧辊的轧机称之为多辊轧机。

简介轧机是指实现金属轧制过程的设备。泛指完成轧材生产全过程的装备，包括有主要设备、辅助设备、起重运输设备和附属设备等。但一般所说的轧机往往仅指主要设备。据说在14世纪欧洲就有轧机，但有记载的是1480年意大利人达·芬奇（Leonardo da Vinci）设计出轧机的草图。1553年法国人布律列尔(Brulier)轧制出金和银板材,用以制造钱币。此后在西班牙、比利时和英国相继出现轧机1。

多辊轧机组成工作机座由轧辊﹑轧机牌坊、轴承包、轴承﹑工作台、轧钢导卫、轨座﹑轧辊调整装置﹑上轧辊平衡装置和换辊装置等组成。

轧辊轧辊是使金属塑性变形的部件 。

轧机轧辊轴承支承轧辊并保持轧辊在机架中的固定位置。轧辊轴承工作负荷重而变化大﹐因此要求轴承摩擦系数小﹐具有足够的强度和刚度﹐而且要便于更换轧辊。不同的轧机选用不同类型的轧辊轴承。滚动轴承的刚性大﹐摩擦系数较小﹐但承压能力较小﹐且外形尺寸较大﹐多用于板带轧机工作辊。滑动轴承有半干摩擦与液体摩擦两种。半干摩擦轧辊轴承主要是胶木﹑铜瓦﹑尼龙瓦轴承﹐比较便宜﹐多用于型材轧机和开坯机。液体摩擦轴承有动压﹑静压和静-动压三种。优点是摩擦系数比较小﹐承压能力较大﹐使用工作速度高﹐刚性好﹐缺点是油膜厚度随速度而变化。液体摩擦轴承多用于板带轧机支承辊和其它高速轧机。

机架机架由两片“牌坊”组成以安装轧辊轴承座和轧辊调整装置﹐需有足够的强度和钢度承受轧制力。机架形式主要有闭式和开式两种。闭式机架是一个整体框架﹐具有较高强度和刚度﹐主要用于轧制力较大的初轧机和板带轧机等。开式机架由机架本体和上盖两部分组成﹐便于换辊﹐主要用于横列式型材轧机。

轨座轨座是用于安装机架﹐并固定在地基上﹐又称地脚板。承受工作机座的重力和倾翻力矩﹐同时确保工作机座安装尺寸的精度。

上轧辊平衡装置用于抬升上辊和防止轧件进出轧辊时受冲击的装置。形式有﹕弹簧式﹑多用在型材轧机上﹔重锤式﹐常用在轧辊移动量大的初轧机上﹔液压式﹐多用在四辊板带轧机上。

为提高作业率﹐要求轧机换辊迅速﹑方便。换辊方式有 C 形钩式﹑套筒式﹑小车式和整机架换辊式四种。用前两种方式换辊靠吊车辅助操作﹐而整机架换辊需有两套机架﹐此法多用于小的轧机。小车换辊适合于大的轧机﹐有利于自动化。如今﹐轧机上均采用快速自动换辊装置﹐换一次轧辊只需 5 ～ 8 分钟。

传动装置传动装置由电动机﹑减速机﹑齿轮座和连接轴等组成。齿轮座将传动力矩分送到两个或几个轧辊上。

附属设备附属设备包括有供﹑配电﹑轧辊车磨﹐润滑﹐供﹑排水﹐供燃料﹐压缩空气﹐液压﹐清除氧化铁皮﹐机修﹐电修﹐排酸﹐油﹑水﹑酸的回收﹐以及环境保护等设备。

多辊轧机故障维修由于轧机工作时环境恶劣，在工作过程中，轧制冷却水遇到红灼的钢坯迅速雾化，夹带着从钢坯表面脱落的氧化铁粉末向四周喷射，轧辊通过轴承座对机架牌坊造成较大的冲击，使轧机机架牌坊内侧窗口面、机架牌坊底面等均出现不同程度的腐蚀磨损, 使轧机机架与轧辊轴承座间隙难以有效控制管理，时常出现轧机机架与轧辊轴承座间隙超过管理极限值现象。轧机牌坊间隙增大恶化了轧机主传动系统的工作条件，使主传动振动冲击大，钢锭咬入时容易发生打滑，影响到板形的控制，对产品质量造成很大影响。

绝大部分轧机牌坊材质为普通铸钢件，在长期服役中窗口表面易受到腐蚀磨损的作用而造成工作条件恶化。通常采用在线机加工的方法对牌坊进行修复，即通过机械加工去除材料，清除牌坊表面受损层找平接触面，扩大的尺寸通过增加衬板厚度来补偿。这种修复方式操作简单方便，但未改变牌坊面的性质，使用一段时间后牌坊表面又会受到腐蚀磨损而失效，而且多次机加工将会对牌坊的强度和刚度产生不利影响。考虑到轧机对刚度的敏感性，可供加工的余量不多，该修复方法只能是权宜之计。采用手工电弧焊可恢复机加工后去除材料扩大的尺寸，但在这样的刚性结构上进行大面积电弧堆焊，可能造成牌坊结构的变形。如果结构发生扭曲，失稳变形这将是致命的，无法再进行矫正，这是工厂生产中决不允许发生的事情。因此该修复方法将带来较大的风险，一般不予采用。

可采用高分子复合材料来解决轧机牌坊磨损。高分子复合修复材料具备优越的粘着力，可以牢固附着在金属基材表面，长期工作而不会脱落；产品自身具有极高的抗压强度，即使在高达1900吨的轧制力作用下，材料也不会损坏；独特的高分子结构赋予材料良好的抗冲击性能，可以吸收轴承座对牌坊的冲击，避免了磨损的产生；同时产品具有良好的耐腐蚀性能，可使牌坊表面免受冷却水的侵蚀。采用特殊材料修复轧机牌坊磨损，不用去除材料，不影响牌坊整体强度和刚度，更无补焊热应力造成的变形，为企业很好的解决了多年无法解决的问题2。

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学