WS軋機結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計要點

摘 要：鋼材在國家經(jīng)濟發(fā)展及居民生活中發(fā)揮著重要的作用，現(xiàn)今，我國的鋼鐵產(chǎn)量居世界第一，在鋼材的生產(chǎn)過程中，WS軋機是應用于板材生產(chǎn)中的重要設(shè)備，其主要采用的是一個工作輥可移動和工作輥彎輥技術(shù)，從而大幅度地提高板材生產(chǎn)的精度。在WS軋機的設(shè)計過程中，做好對于WS軋機的結(jié)構(gòu)和零件的設(shè)計能夠使得WS軋機的設(shè)計更為合理，產(chǎn)量和板材的生產(chǎn)精度更為優(yōu)秀。

關(guān)鍵詞：四輥冷軋機；工作彎輥；輥橫移；結(jié)構(gòu)設(shè)計

前言

在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，對于板材的產(chǎn)量與生產(chǎn)精度提出了更高的要求，因此，做好對于新型板材的研制以滿足對于板材精度的需要是現(xiàn)今乃至今后一段時間內(nèi)軋機研究的重點。冷軋板帶是近些年來應用較多的一種板材，同時隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，冷軋板材的需求將會越來越大，做好對于WS軋機的研發(fā)和結(jié)構(gòu)設(shè)計對于確保冷軋板材的生產(chǎn)有著十分重要的意義。

1 WS冷軋機工作原理

1.1 冷軋機板形控制中所面臨的困難

四輥冷軋機是現(xiàn)今廣泛應用于板材生產(chǎn)的重要設(shè)備，相對于二輥軋機，其通過采用較小的工作輥徑和較大的支撐輥徑來降低輥工作時軋制力所帶來的撓度，但是，在使用過程中發(fā)現(xiàn)，當冷軋機的支撐輥徑超過一定的范圍后將會使得冷軋機無法降低其撓度對軋機所帶來的影響，其主要是由于造成軋機工作輥的撓度多是由于支撐輥和工作輥之間的不均勻接觸所帶來的，為降低和控制外力所帶來的撓度，可以采用在工作輥中突出原始磨削的凸度或是在冷軋機的工作輥中添加液壓反彎裝置。在輥表面添加凸度，由于凸度是定值，從而使得在冷軋機軋制過程中無法靈活的應對軋制力的變化，再加上在工作中由于熱膨脹/磨損等所帶來的影響將會使得冷軋板形的控制較為困難，其缺乏足夠的控制能力，因此在冷軋機結(jié)構(gòu)中應用不多。而在冷軋機中使用反彎裝置能夠更好的對板形進行控制，但是其在工作的過程中由于受到輥徑強度以及軸承壽命方面的考慮，限制了其工作時的工作壓力。同時對于L/D比較大的工作輥液壓反彎容易使得軋制的冷軋鋼帶出現(xiàn)復合波。從而影響冷軋鋼的軋制效果。隨著科技的進步，現(xiàn)今還發(fā)展了通過加熱或是冷卻來對工作輥熱凸度進行控制的方法或是通過改變輥內(nèi)高壓油壓力來改變輥凸度的方法，但都并未達到預期效果，因此，需要加強對于板形控制的方法來提高板形的精度。

1.2 WS軋機的工作原理（如圖1所示）

一般的四輥軋機在工作時由于結(jié)構(gòu)的限制使得其在工作時支撐輥與工作輥的兩端存在著“有害區(qū)”，其中“有害區(qū)”主要是指在工作中由于彎曲應力和輥變形應力所帶來的應力集中區(qū)，在這一應力集中區(qū)由于壓力的影響將會使得冷軋板材的邊部無法達到所需要的厚度，為減少應力集中所帶來的影響，在上世紀70年代相繼設(shè)計出了HC軋機和HCW軋機等機型，WS軋機就是在此基礎(chǔ)上所設(shè)計出來的一種軋機，其主要特點是在輥兩端采用了帶錐度的形式來減小應力集中所帶來的影響，輥的錐度的大小可以通過對軋機中的彎輥力、工作輥軸向移動量等幾個參數(shù)來進行計算來確定，可以有效的減少板端減薄量和中間浪，從而實現(xiàn)通過錐度來對其“有害區(qū)”進行控制，同時隨著“有害區(qū)”區(qū)域的減小或是消除，可以使得軋機對于彎輥力的控制更為高效，有效滿足板材軋制的需求，甚至于有時為了滿足寬帶軋制的需求，支承輥也常常帶有類似的錐度。

1.3 WS軋機的結(jié)構(gòu)特點

WS軋機的機架部分主要由兩片機架、上橫梁、下橫梁以及軌座等組成，其中在兩片機架窗口的兩側(cè)及底面都印有滑板的閉式牌坊，并通過使用上下橫梁對其進行連接，對于機架的下端通過使用螺釘固定在軌座上，牌坊窗口兩側(cè)面裝有抬升軌道，因此，機架是WS軋機中的重要支撐基礎(chǔ)，為使得機架具有良好的支撐效果多選用的是鑄鋼材料。

1.4 WS軋機中的工作輥橫移裝置

WS軋機中的工作輥主要是由移動缸塊、支撐塊、彎輥缸以及固定缸塊等組成，其中對于WS軋機中的工作輥軸承座主要是由移動缸塊上的軸向擋板與移動缸塊來進行連接的，在WS軋機工作時其主要是通過橫移缸的作用下，使其沿著工作輥軸線方向進行移動，橫移量控制在110毫米左右，為確保橫移效果，需要使用8個液壓缸產(chǎn)生18MPa工作壓力，對工作輥施加正向的彎曲力。

1.5 WS軋機中的壓下調(diào)零裝置

WS軋機中的壓下調(diào)零裝置一般被安裝在軋機的機架上，其主要采用的是電機帶動蝸輪蝸桿的形式與壓下、上升螺絲相連，從而帶動工作輥的上升、下降，并在壓下螺絲附近加裝測壓裝置，通過裝在下面的快速墊與上支撐輥軸承相互連接。

1.6 工作輥的橫移裝置

工作輥的橫移裝置主要是由移動缸塊、支撐塊、彎輥缸等部分組成，工作輥軸承座主要是由移動缸塊上的軸向擋板與移動缸塊進行連接，從而使得工作輥在橫移缸的作用下在工作輥軸線方向進行0-110mm范圍內(nèi)的移動，同時還可以通過在移動缸塊上加裝液壓缸的方式來為工作輥提供正彎力。

3 結(jié)束語

經(jīng)濟的發(fā)展對板材提出了更高的需求，做好對于板材精度的控制是現(xiàn)今乃至今后一段時間板材軋制的重點，相對于熱軋制，冷軋制在板材精度的控制以及變形力等方面都有著不小的優(yōu)勢，WS軋機現(xiàn)今已經(jīng)廣泛應用于板帶材的生產(chǎn)中，其有著廣泛的發(fā)展前景，文章在分析WS軋機工作原理的基礎(chǔ)上對其的結(jié)構(gòu)特點等進行了分析闡述。

參考文獻

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