轧钢机是什么-

轧钢机，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。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 。图 1 1728 年设计的生产圆棒材用的轧机 为 1728 年英国设计的生产圆棒材用的轧机
。英国于 1766 年有了串行式小型轧机﹐ 19 世纪中叶﹐第一台可逆式板材轧机在英国投产﹐并轧出了船用铁板。1848 年德国发明了万能式轧机﹐ 1853 年美国开始用三辊式的型材轧机 ﹐并用蒸汽机传动的升降台实现机械化 。接着美国出现了劳特式轧机
。1859 年建造了第一台连轧机。万能式型材轧机是在 1872 年出现的﹔ 20 世纪初制成半连续式带钢轧机﹐由两架三辊粗轧机和五架四辊精轧机组成 。

中国于 1871 年在福州船政局所属拉铁厂 （轧钢厂） 开始用轧机﹔轧制厚 15mm 以下的铁板﹐ 6 ～ 120mm 的方﹑圆钢
。1890 年汉冶萍公司汉阳铁厂装有蒸汽机拖动的横列双机架 2450mm 二辊中板轧机和蒸汽机拖动的三机架横列二辊式轨梁轧机以及 350/300mm 小型轧机。随着冶金工业的发展﹐现已有多种类型轧机 。轧机的主要设备有工作机座和传动装置 。

专业名词解释

工作机座

由轧辊﹑轧辊轴承﹑机架﹑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

是使金属塑性变形的部件 （见轧辊）。

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

轧钢机

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。

轧机机架

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 。

此外﹐还有无牌坊轧机。

轧机轨座

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。

轧辊调整装置

用于调整辊缝﹐使轧件达到所要求的断面尺寸 。上辊调整装置也称“压下装置 ”﹐有手动﹑电动和液压三种
。手动压下装置多用在型材轧机和小的轧机上。电动压下装置包括电动机﹑减速机﹑制动器﹑压下螺丝﹑压下螺母﹑压下位置指示器﹑球面垫块和测压仪等部件﹔它的传动效率低﹐运动部分的转动惯性大﹐反应速度慢﹐调整精度低 。70 年代以来﹐板带轧机采用 AGC（厚度自动控制） 系统后﹐在新的带材冷﹑热轧机和厚板轧机上已采用液压压下装置﹐具有板材厚度偏差小和产品合格率高等优点
。

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
。目前﹐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

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。

辅助设备包括轧制过程中一系列辅助工序的设备
。如原料准备﹑加热﹑翻钢﹑剪切﹑矫直﹑冷却﹑探伤﹑热处理﹑酸洗等设备。

起重运输设备

吊车﹑运输车﹑辊道和移送机等 。

附属设备

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
。

轧机的命名

按轧制品种﹑轧机型式和公称尺寸来命名。“公称尺寸
”的原则对型材轧机而言﹐是以齿轮座人字齿轮节圆直径命名﹔初轧机则以轧辊公称直径命名﹔板带轧机是以工作轧辊辊身长度命名﹔钢管轧机以生产最大管径来命名 。有时也以轧机发明者的名字来命名 （如森吉米尔轧机）
。

轧机的选择

按生产的产品品种﹑规格﹑质量和产量的要求来选定成品或半成品轧机的类型和尺寸﹐并配备必要的辅助﹑起重运输和附属设备﹐然后根据各种因素的要求最后加以平衡选定。

轧机动力设施

1590 年英国开始用水轮机拖动轧辊﹐直到 1790 年还有用水轮机配以石制飞轮拖动四辊式钢板轧机的  。1798 年英国开始用蒸汽机拖动轧机
。现代的轧机均为直流或交流电动机拖动﹐有单机拖动﹐也有通过齿轮成组拖动。

轧机的分类

轧机可按轧辊的排列和数目分类﹐可按机架的排列方式分类﹐也可按生产的产品分类﹐分别列于表 1 轧机按轧辊的排列和数目分类﹑表 2 轧机按机架排列方式分类和表 3 轧机按生产产品分类 。

轧机的发展

现代轧机发展的趋向是连续化﹑自动化﹑专业化﹐产品质量高﹐消耗低
。60 年代以来轧机在设计﹑研究和制造方面取得了很大的进展﹐使带材冷热轧机﹑厚板轧机﹑高速线材轧机﹑ H 型材轧机和连轧管机组等性能更加完善﹐并出现了轧制速度高达每秒钟 115 米的线材轧机﹑全连续式带材冷轧机﹑ 5500 毫米宽厚板轧机和连续式 H 型钢轧机等一系列先进设备。轧机用的原料单重增大﹐液压 AGC ﹑板形控制﹑电子计算器过程控制及测试手段越来越完善﹐轧制品种不断扩大 。一些适用于连续铸轧﹑控制轧制等新轧制方法﹐以及适应新的产品质量要求和提高经济效益的各种特殊结构的轧机都在发展中。

本文主要介绍了20辊森吉米尔轧机的辊系结构 ，并对其工作辊、中间辊以及支承辊的分布和调整进行了具体的剖析
。

20辊森吉米尔轧机是单机架可逆式冷轧机。其主要特点是：20个轧辊环形叠加式镶嵌在具有“零凸度”的整体铸钢机架内
，在轧机机架受力情况下，轧机宽度方向变形均匀且有较小的接触弧长和不易变形的小直径工作辊 ，使该轧机可以达到大压下量
，高速连续轧制薄带钢 。20辊森吉米尔轧机辊系由2个工作辊 、4个第一中间辊
、6个第二中间辊及8个支承辊组成
。其压下机构和调整机构均采用液压缸或液压马达，通过齿轮、齿条带动与偏心轮连接的齿轮来实现参数的调整。这样 ，液压缸或液压马达的推力只需克服轧制分力引起的滑动面间的摩擦力即可
，使液压设备和轧机的尺寸大大减小 。

1 辊系组成

其辊系组成见图1
。

图中，S 、T——工作辊：公称辊径：63.5mm；

最小辊径：58mm ，最大辊径：73.5mm；

O
、P、Q 、R——第一中间辊：公称辊径：102mm；

最小辊径：96mm
，最大辊径：105mm；

I
、J、K 、L
、M、N——第二中间辊：公称辊径：173mm；最小辊径：170mm，最大辊径：173mm；

A 、B、C
、D、E 、F
、G、H——支承辊：

公称辊径：300.02mm；

最小辊径：297mm ，最大辊径：300.02mm。

该轧机仅第二中间辊为传动辊，其余辊均为自由辊
，靠辊间摩擦来转动 。

2 压下调整

轧机的压下调整(见图2)是通过支承辊B 、C辊来实现的
。安装于轧机牌坊上的两个液压缸带动轴端的两个齿轮，齿轮
、偏心轮由键与支撑轴联结 ，齿轮转动时
，偏心轮内心绕偏心环内心转动，完成压下功能 ，实现辊缝的调整。图2中：

坐标1：S1=2.574
，S2=2.912

A(+400.05，215.9) ， B(+149.225
，400.05)

I(+171.833，167.277) ， J(0
，225.238)

O(+52.879，98.312) ， S(0，34.662)

T(0
，-34.324)， R(+53.315 ，-97.61)

M(0
，-234.353)， N(+171.818 ，-167.347)

G(+149.225
，-400.05)， H(+400.05 ，-215.9)

坐标2：S1=-3.461
，S2=-3.15

A(+400.05，215.9) ， B(+149.225
，400.05)

I(+173.544，159.86) ， J(0，216.81)

O(+54.722
，90.668)， S(0 ，28.595)

T(0
，-28.289)， R(+55.153 ，-89.98)

M(0
，-215.934)， N(+173.524 ，-159.941)

G(+149.225
，-400.05)， H(+400.05 ，-215.9)

图2中坐标1为侧偏心在0位
，轧线和压下均为最大开口，As-u辊在中位 ，辊径为公称直径时辊系的相对位置关系；坐标2为侧偏心在0位，轧线和压下均为最小开口
， As-u辊在中位，辊径为公称直径时辊系的相对位置关系 。

从图2中可以看出偏心轮偏心量为6.35mm ，当辊径为公称通径时
，在压下齿条行程范围内(140mm)，压下齿轮旋转74.31° ，第二中间

辊“J ”的中心在压下方向位移量为8.425mm
，第一中间辊的中心在压下方向位移量为7.644mm，上工作辊的位移量为6.607mm
。

由于辊A、D在辊径不变的情况下 ，中心不变
，在J辊压下的同时，辊I 、K
、O、P的辊中心在压下方向和轧制线方向都要发生位移 ，以保证各辊的相互接触。但由于辊之间的接触点始终在两接触辊中心的连线上
，因此在辊径 、侧偏心量
、齿条压下行程一定的条件下，可以确定工作辊的压下量 。

3 As-u辊调整

As-u辊调整通过7个液压缸带动7个齿条 ，使辊B、C轴上的偏心环绕支承辊鞍座中心转动，使支撑轴产生弯曲
，改变各个支撑轴承间的相对高度达到调节轧辊轴向的辊缝，保证产品的板型。图3中坐标1 、2、3的具体数值如下：

坐标1：S0=0.14

C(149.225 ，400.05)
， D(400.05，215.9)

J(0 ，221.986)
， K(172.715，163.318)

P(53.262 ，95.221)
， S(0，31.89)

坐标2：S0=0.091

C(149.225 ，400.05)
， D(400.05，215.9)

J(0 ，221.663)， K(172.78
，163.039)

P(53.334，94.928) ， S(0
，31.659)

坐标3：S0=0.343

C(149.225，400.05) ， D(400.05
，215.9)

J(0，222.236) ， K(172.649
，163.602)

P(53.225，95.455) ， S(0
，32.093)

图3中坐标1
、2、3表示出了压下在中位 、侧偏心在0位
、公称辊径时，As-u辊偏心调节分别在位置5、位置10和位置0(即齿条在中位 、高位
、低位)时的弯轴量
。

从图3中的坐标值可以看出 ，齿条移动5个齿距时，齿轮转动2×16.36°=32.72°
，工作轴处的弯辊量为0.434mm，相对尺寸关系与压下调整相似 ，不同之处只是As-u辊调整为单个轴承而不是整个支撑辊轴承
，且支撑辊轴承的转动中心不一样。 As-u辊调整时，内、外中心偏心量为1.016mm的偏心环绕支撑辊鞍座中心转动 ，使支撑轴承中心产生位移
，达到弯辊的目的 。根据图中辊间相对关系可以计算出弯辊量与齿条行程的关系
。

4 侧偏心调整

侧偏心调整用来补偿轧辊辊径的变化，其调整通过液压马达带动与具有3.175mm偏心量的偏心轮用键联接在同一轴上的齿轮来实现 ，偏心轮即轴承绕支撑鞍座中心转动。

从图2可以看出辊A 、D
、E、H的偏心相对位置
，在支撑轴上齿轮转动180°时，侧偏心调整量达到最大值3.175mm 。

5 轧线高度调整

轧线高度调整是通过液压缸带动齿条运动 ，齿条推动与偏心轮用键一起联结在支撑轴上的齿轮来实现的
。调整原理 、结构基本与侧偏心调整相同
，不同之处是支撑轴上的齿轮在另一端(操作侧)，且偏心量不同。从图2可以看出：偏心轮的偏心量为6.35mm ，齿条移动140mm 时，齿轮(偏心轮)转动74.31°
，轧线高度的调整量为6.035mm 。

1450二十辊轧机主要技术参数：

轧机规格：二十辊精密冷轧机

辊系直径（mm）：工作辊： Φ63.5mm

第一中间辊：Φ102mm

第二中间辊：Φ173mm

传动辊： Φ173mm

背衬轴承： Φ300mm

辊面宽度（mm）：工作辊1450mm

原料规格（mm）：2.0-4.0*1270（max）成品规格（mm）：0.10-1.2*1270（max）最大轧制力：900KN

最大轧制速度：600m/min

主电机功率：1000KW*2

卷取电机功率：630KW*6

￥

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二十辊轧机

本文主要介绍了20辊森吉米尔轧机的辊系结构，并对其工作辊
、中间辊以及支承辊的分布和调整进行了具体的剖析
。

20辊森吉米尔轧机是单机架可逆式冷轧机。其主要特点是：20个轧辊环形叠加式镶嵌在具有“零凸度
”的整体铸钢机架内 ，在轧机机架受力情况下
，轧机宽度方向变形均匀且有较小的接触弧长和不易变形的小直径工作辊，使该轧机可以达到大压下量 ，高速连续轧制薄带钢 。20辊森吉米尔轧机辊系由2个工作辊、4个第一中间辊 、6个第二中间辊及8个支承辊组成
。其压下机构和调整机构均采用液压缸或液压马达
，通过齿轮、齿条带动与偏心轮连接的齿轮来实现参数的调整。这样，液压缸或液压马达的推力只需克服轧制分力引起的滑动面间的摩擦力即可 ，使液压设备和轧机的尺寸大大减小 。