[科普中国]-可逆式轧机

简介

可逆式轧机是主要用于冷轧薄带的关键设备。其对于机械、液压及电控均有较高的精度和控制要求。二十辊轧机采用分体式辊座，上下辊座置于牌坊间放置液压缸，通过伺服自动厚度控制系统直接压下；轧辊排列形式为上下结构的1-2-3-4型，各项性能指标均达到国际标准。

近年来国内新建的冷轧不锈钢板生产线也越来越多。但由于不锈钢、合金钢等材料变形抗力大，大多采用可逆式多辊轧机轧制。通常由上下系统、测量系统、主轧机系统、轧制油过滤系统、油雾收集系统、主辅液压、消防系统等组成。不管是什么类型的轧机，前后设备及辅助系统大致相同，都是为了轧钢生产工艺要求配置的。而主轧机一般有20辊和12辊两大类。20辊森吉米尔是目前最广泛应用的机型，20辊轧机也有整体式轧机和分体式轧机之分。12辊轧机是近几年才被发展起来的一种机型。不同类型的轧机有它不同的优缺点，下面重点介绍这几类轧机的基本特征1。

4辊可逆式轧机4辊可逆式轧机是现代应用最广泛的中厚板轧机。它集中了2辊可逆式轧机和3辊劳特式轧机的优点，其支承辊和工作辊完全分工，既降低轧制力，又大大增加了轧机的刚性。故适于轧制各种尺寸规格的中厚板，尤其是轧制宽度大、精度和板形要求较严的中厚板。但这种轧机的造价高，故多用为精轧机，以节省投资。

12辊轧机辊系组成12辊轧机是由日本三菱重工设计开发的用于轧制极薄带材的轧机，近几年才被广泛用来轧制不锈钢板。由2片闭口式牌坊和上下横梁组成了机架。辊子按3—2—1分布上下对称布置，3组支承辊装在支承辊框架上、每组支承辊都由6～7个大背压轴承和芯轴装配成，可整体装入及拉出机架。上下中间辊也可整体装入及拉出机架，中间辊为主动。工作辊自由在机架内。当辊缝打开时上支承辊由平横缸托起，上中问辊由弯辊缸托起，上工作辊由换辊支架托起。设计了中问辊窜动机构，在轧钢时可使中间辊连续窜动，消除支承辊辊印在钢板表面上出现。机架内除了辊子外还有左右、上下穿带导板，导板上设计有若干喷油孔，轧制变形区的润滑油来自导板。主液压缸在机架内的下部，油缸产生的轧制力直接传递给下支承辊框架，完成轧钢的压下动作。油缸的行程决定了辊系的开口度，这类轧机的开口度可达到250mm以上。

轧制线调整轧辊直径改变后需要对轧制线进行调整。该调整装置设在机架的上部，悬挂于上横梁。阶梯块的厚度一般设计为5mm或10mm，根据辊子直径的大小来调整阶梯块具体位置。斜楔块主要是起微调作用，达到较高的轧制线调整精度2。

板型控制机构板型控制手段有3种，即：机架整体倾斜、支承凸度调整和中间辊弯辊。每个上支承辊由7个轴承、3个偏心套、3组杠杆和1根芯轴组成。第2、4、6号轴承与偏心套及杠杆固定连接，杠杆摆动即可调整支承辊的压下量，从而实现对被轧钢板l/4浪和中浪的控制。传动侧和操作侧的上推缸可以实现不同的位移，以实现机架的整体倾斜；在牌坊的窗口还有2组油缸用于中间辊的弯辊，中间辊的弯辊改变了工作辊边部的受力分布，实现了边部板型的可控制。

主传动机构轧制扭拒由主马达驱动齿轮分配箱，分配箱输出4根主轴传递给4根中间辊。由于该类轧机下辊系的行程达250mm以上，所以中间辊传动轴采用的是十字万向节，并在齿轮分配箱的输出端安装了液力安全联轴器，防止轧钢过程中的超载3。

整体式20辊轧机辊系组成整体式机架，各辊子按4—3—2—1分布装在机架内上下对称。支承辊总成(共8组)。每一组轴承辊都由芯轴穿上6个专用轴承组成，都通过托瓦固定在机架内。上中部的两组支承辊的两端设计了半圆型齿套，与压下齿条啮合，压下油缸驱动齿条动作，带动这2组支承辊上的半圆齿转动，固定在半圆齿上的偏心与之同步转动，使B、c 2根芯轴上下动作，完成了轧钢的压下功能。所有上中间辊都吊挂在轧机牌坊上。穿带导板的结构形式与12辊轧机基本相同。由于整体式框架限制了辊系，所以这类轧机的开口度很小，一般只有10多毫米。

轧制线调整下部油缸驱动齿条动作，带动这G、F组支承辊上的半圆齿转动，固定在半圆齿上的偏心与之同步转动，使G、F 2根芯轴上下动作，实现轧制线调整功能。利用同样的原理，在机架上安装了2套蜗轮装置，用来对A、D、H、E的微调，使得轧机在改变辊径后具有良好的辊系和受力状态。

板型控制在B、c辊上每个支承辊轴承都对应有齿轮偏心套，油缸带动齿条直线动作齿轮偏心套转动，完成支承辊的凸度调节。实现中浪和1/4浪的控制。除此之外还设有第1中间辊窜动机构，在l中间辊与工作辊接触的两端磨成一定的锥度，通过第1中间辊的窜动改变了工作辊边部的受力状态，从而实现了边部板形控制。

主传动这类轧机开口度小，在轧制时辊系上下运动的范围很小，所以主传动接头采用了梅花套。第2中间辊为主驱动。机械剪切式安全销安装在齿轮分配箱的输入(高速端)端2。

20辊分体式轧机将牌坊分成上下二部分，用4个大油缸将上下二部分牌坊连接在一起，4个油缸的活塞杆就是本轧机的大立柱，与四柱式油压机相似。

辊系组成各辊子按4—3—2—1分布装在机架内上下对称。支承辊总成共8组。每1组支承辊都由芯轴穿上6个专用轴承组成，都通过托瓦固定在机架内。4个大油缸的动作直接使轧机的上半机架及上辊系运动，完成压下功能。上中间辊及机架内导板与整体式20辊轧机相类似。这种类型的轧机具有较大的开口度。

轧制线调整在下牌坊与下支承辊之间装了1套斜楔块，在油缸带动斜楔块移动完成轧制线调整动作。

板型控制上支承辊的第1、第4组上分段设计了若干斜楔块，每l斜楔对应1个支承辊轴承。油缸带动斜楔块上下移动，使支承辊轴承在水平向产生位移，实现凸度调节从而控制中部及1/4部的板形。边部板形的控制也是靠带锥度的第1中间辊轴向窜动来实现的。

主传动由于辊系的行程大，所以驱动第2中间辊的4根传动轴采用的是十字万向节，并在齿轮分配箱的输出端安装了超越式弹性安全联轴器，防止轧钢过程中的超载3。

总结目前用于不锈钢冷轧的轧机大致可分为以上三类，不同类型的轧机有它不同的特点。都能满足不锈钢、难变形的特殊钢的冷轧。当然要使轧机充分发挥潜力，还得靠设备人员的努力、认真维护，生产人员精心操作，生产技术人员在轧制工艺技术方面的优化设计。近几年我国将是冷轧不锈钢板的大发展时期，各种类型的多辊轧机将会大量引进。但不管什么类型轧机，都有不少问题存在，直接影响着生产质量、产量和安全性，这些问题都需要广大设备技术人员去解决2。