高 琳

（北京星和眾工設(shè)備技術(shù)股份有限公司有色金屬事業(yè)部，北京 100176）

1 引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，不銹鋼的應(yīng)用范圍也越加廣泛，對(duì)不銹鋼冷軋帶鋼的表面質(zhì)量、尺寸精度、板型及機(jī)械性能的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。因此，了解各種不銹鋼軋機(jī)的特點(diǎn)，根據(jù)客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的要求，選擇適合的軋機(jī)幫助客戶(hù)用最少的投資，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。

2 多輥軋機(jī)機(jī)架的特點(diǎn)

2.1 14 輥軋機(jī)

14輥軋機(jī)是在四、六輥軋機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。其具備的機(jī)架如四、六輥軋機(jī)的加工制造簡(jiǎn)單，又具備了多輥軋機(jī)輥徑小的優(yōu)勢(shì)，對(duì)鋼板的軋薄起到良好的效果。

2.2 18 輥軋機(jī)

18輥軋機(jī)目前有兩種機(jī)型，一種是S6，一種是Z－h(huán)igh。無(wú)論哪種18輥軋機(jī)其機(jī)架都是與四、六輥機(jī)架結(jié)構(gòu)相同。其為閉式單片機(jī)架其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單剛性好，鑄件和加工簡(jiǎn)單，而且此結(jié)構(gòu)有利于帶鋼在軋制時(shí)操作工觀看輥縫。

2.3 20 輥軋機(jī)

森吉米爾型20輥軋機(jī)的機(jī)架為一個(gè)整體鑄鋼結(jié)構(gòu)件，使用特殊加工工藝在整體鑄鋼件中加工出8個(gè)梅花通孔，這8個(gè)梅花孔相對(duì)于塔形輥系是偏心的。用以安裝支承輥裝置，與梅花通孔垂直的側(cè)面開(kāi)有通過(guò)帶材的四棱錐形窗口。分散傳到各支撐輥裝置上的軋制壓力，在8個(gè)梅花狀通孔位置被整體機(jī)架所吸收。此機(jī)架為六面體形狀，這種形狀能使機(jī)架變形量最小，受力最為均勻。

森德威四柱式20輥軋機(jī)，機(jī)架由一固定的下機(jī)架和一個(gè)活動(dòng)的上機(jī)架兩部分組成。在固定的下機(jī)架四角上各有一根立導(dǎo)柱，活動(dòng)的上機(jī)架則可以沿著4根導(dǎo)柱準(zhǔn)確地上、下移動(dòng)。上、下機(jī)架為整體鑄鋼加工件。此機(jī)架為無(wú)撓度的軋機(jī)機(jī)架和立柱。軋機(jī)上部牌坊由液壓動(dòng)力潤(rùn)滑的立柱導(dǎo)向。軋機(jī)上部牌坊通過(guò)液壓壓下傾斜。

弗若凌多輥軋機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)不同于整體機(jī)架的森吉米爾軋機(jī)及森德威四柱式軋機(jī)，它與一般兩輥或四輥冷軋鋼帶軋機(jī)的機(jī)架相似，由上橫梁，及下橫梁將傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)的機(jī)架連成結(jié)一個(gè)整體機(jī)架。目前我國(guó)自主研發(fā)的20輥輥箱式軋機(jī)，以此類(lèi)型軋機(jī)為基礎(chǔ)。

3 多輥軋機(jī)輥系及板型調(diào)節(jié)手段的特點(diǎn)

3.1 14 輥軋機(jī)

其輥系結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 輥系結(jié)構(gòu)

14輥軋機(jī)的結(jié)構(gòu)并對(duì)于20輥軋機(jī)來(lái)講十分簡(jiǎn)單，其第一層為工作輥，第二層為2個(gè)內(nèi)中間輥，第三層為一個(gè)外中間輥和2個(gè)邊部支承輥組成，第四層為一個(gè)大支承輥，如同四輥軋機(jī)的支承輥鋼性好。

3.2 18 輥軋機(jī)

3.2.1 輥系結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2）

18輥軋機(jī)是六輥機(jī)的改型機(jī)，其主體為六輥軋機(jī)輥系排列方式，見(jiàn)圖3。在工作輥的兩側(cè)增加了輔助的側(cè)輥，每側(cè)3個(gè)輥?zhàn)硬⑶覀?cè)輥內(nèi)都安裝有背襯軸承，采用了20輥軋機(jī)的背襯軸承的原理來(lái)底抗工作輥受力變形。

3.2.2 軋線(xiàn)標(biāo)高調(diào)整裝置

軋線(xiàn)標(biāo)高調(diào)整裝置位于軋機(jī)窗口頂部或底部，用于補(bǔ)償輥徑（重磨）變化，保持軋制線(xiàn)標(biāo)高恒定。主要由楔形板、可移動(dòng)的斜楔、階梯板、連接桿、支撐結(jié)構(gòu)及兩個(gè)帶內(nèi)置傳感器液壓缸等組成。兩個(gè)帶內(nèi)置傳感器液壓缸裝在傳動(dòng)側(cè)牌坊上，對(duì)楔形板和步進(jìn)式階梯板進(jìn)行分別調(diào)整，階梯板進(jìn)行大行程的調(diào)節(jié)，楔形板通過(guò)傳感器來(lái)控制進(jìn)行精確微調(diào)，從而達(dá)到標(biāo)高的無(wú)級(jí)調(diào)整。

圖2 18輥系結(jié)構(gòu)圖

圖3 18輥軋機(jī)圖

3.3 森吉米爾20 輥軋機(jī)

森吉米爾20輥軋機(jī)輥系是1-2-3-4呈塔形布置，上下對(duì)稱(chēng)設(shè)備在機(jī)架的8個(gè)梅花孔內(nèi)。上下兩個(gè)工作輥分別靠在兩個(gè)第一中間輥上;上下兩對(duì)第一中間輥又支撐在3個(gè)第二中間輥上;而6個(gè)第二中間輥則支撐在外層固定于梅花孔里的8個(gè)支撐輥組上。

森吉米爾軋機(jī)是目前多輥軋機(jī)中具有多種調(diào)整機(jī)構(gòu)的軋機(jī)。在軋制過(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以十分靈活地實(shí)現(xiàn)各種必需的調(diào)整，從而獲得高精度的、板形優(yōu)良的成品帶材。這些調(diào)整機(jī)構(gòu)分為3大類(lèi)：壓下調(diào)整機(jī)構(gòu)、輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)、軋輥直徑補(bǔ)償調(diào)整機(jī)構(gòu)。

3.3.1 壓下調(diào)整機(jī)構(gòu)（見(jiàn)圖4）

圖4 壓下調(diào)整機(jī)構(gòu)

壓下調(diào)整機(jī)構(gòu)包括壓下機(jī)構(gòu)及軋制線(xiàn)標(biāo)高調(diào)整機(jī)構(gòu)。

A森吉米爾20輥軋機(jī)的壓下，是通過(guò)B、C支撐輥組偏心環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，偏心環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)是靠液壓缸驅(qū)動(dòng)連桿，使壓下雙面齒條回轉(zhuǎn)與其嚙合的一對(duì)扇形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸，實(shí)現(xiàn)工作輥的壓下及抬起，使其距離僅為雙面齒條向上移或向下移動(dòng)量的1/20。

3.3.2 軋制線(xiàn)標(biāo)高調(diào)整機(jī)構(gòu)

軋制線(xiàn)標(biāo)高調(diào)整，是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)架下部?jī)蓚€(gè)中間支撐輥F輥和G輥的偏心環(huán)來(lái)完成的。軋制線(xiàn)的標(biāo)高若與前后導(dǎo)向輥的標(biāo)高差值較大，將使軋制帶材出現(xiàn)波浪，因此就要求其與前后導(dǎo)向輥標(biāo)高相同。由于工作輥、中間輥和支撐輥的不斷使用使其磨損與重磨，必須隨時(shí)進(jìn)行軋制線(xiàn)標(biāo)高的調(diào)整。調(diào)整的方法是：通過(guò)液壓缸傳動(dòng)機(jī)架下部的一根雙面齒條向上或向下移動(dòng)，使固定在F、G支撐輥的偏心軸的扇形齒輪回轉(zhuǎn)，支撐輥背襯軸承便向上或向下移動(dòng)，下工作輥隨之向下或向上移動(dòng)，以保證軋制線(xiàn)標(biāo)高不變。這樣工作輥的端面支撐在其各自的止推軸承上;其次是對(duì)稱(chēng)調(diào)整輥縫，以利于穿帶和工作輥插入。

3.3.3 徑向調(diào)整機(jī)構(gòu)

徑向調(diào)整機(jī)構(gòu)，其調(diào)整原理是：在B、C支撐輥的各背軸承之間的鞍座里，在壓下調(diào)整機(jī)構(gòu)的內(nèi)偏心環(huán)的外面再裝上外偏心環(huán)。此偏心環(huán)分別由調(diào)整機(jī)構(gòu)的液壓缸進(jìn)行單獨(dú)傳動(dòng)。其中任何一個(gè)外偏心環(huán)的旋轉(zhuǎn)，都能使支撐輥B、C產(chǎn)生相應(yīng)的變形，這就能消除在一定范圍內(nèi)被軋帶材局部或整個(gè)板寬的厚度不均。如圖5所示。

一般在工作狀態(tài)，凸度調(diào)節(jié)齒條的行程僅為其1/3～1/2以下的行程，而在換輥時(shí)凸度調(diào)節(jié)的齒條可達(dá)到全部行程，以便在支撐輥更換時(shí)將齒條全部退出。

圖5 徑向調(diào)整機(jī)構(gòu)

3.3.4 軸向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)

軸向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)可以消除在軋制過(guò)程中由于工作輥彎曲變形而產(chǎn)生的帶材邊浪，還可以促使帶材沿橫向尺寸均勻。軸向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)的原理是：使上下兩對(duì)第一中間輥向相反的軸向抽動(dòng)來(lái)調(diào)整重合的平行部分的長(zhǎng)度，這樣就可以調(diào)節(jié)帶材邊部的形狀。

第一中間輥軸向調(diào)整提供了用最少的準(zhǔn)備時(shí)間，軋制不同寬度、厚度和硬度的鋼帶的方法。它可以在軋制過(guò)程中進(jìn)行調(diào)整。軸向移動(dòng)是液壓直接推/拉第一中間輥。第一中間輥的形狀（圓柱部分及圓錐部分長(zhǎng)度）、軸向位移量、平行部分的有效寬度以及調(diào)整部分的圖形，均可以在主操作臺(tái)上的計(jì)算機(jī)終端上顯示出來(lái)。

3.4 森德威四柱式20 輥軋機(jī)

3.4.1 軋制線(xiàn)標(biāo)高調(diào)整機(jī)構(gòu)

軋制線(xiàn)調(diào)整通過(guò)依靠一個(gè)楔塊來(lái)改變兩個(gè)下支承輥的位置，這個(gè)功能可使不同直徑的工作輥和中間輥輥徑組合下保持軋制線(xiàn)在恒定的水平線(xiàn)上，軋輥的磨削量也將通過(guò)此功能進(jìn)行補(bǔ)償。

自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)輥徑來(lái)計(jì)算軋制線(xiàn)調(diào)整的行程位置，當(dāng)計(jì)算得出在軋制線(xiàn)位置后，軋制線(xiàn)調(diào)整用液壓缸將通過(guò)按鈕或自動(dòng)換輥程序執(zhí)行動(dòng)作。根據(jù)顯示的軋輥直徑計(jì)算出的軋制線(xiàn)位置的參考值將顯示在易見(jiàn)的系統(tǒng)上。軋制線(xiàn)的精度在±0.2 mm的范圍內(nèi)。

3.4.2 支撐輥凸度調(diào)節(jié)系統(tǒng)

支撐輥凸度調(diào)節(jié)系統(tǒng)即彎輥系統(tǒng)，主要由凸度調(diào)節(jié)油缸、連桿和斜楔調(diào)整塊3部分組成。

實(shí)現(xiàn)凸度調(diào)節(jié)的液壓缸安裝于上機(jī)架頂部，分為每左右兩邊，每邊8個(gè)，油缸內(nèi)置位置傳感器，分別由比例閥單一控制，位置控制精度可達(dá)到0.001 mm。在斜楔的表面共有兩排四列軸承，依靠蝶簧及螺栓定位。使油缸推動(dòng)動(dòng)連桿的豎直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為斜楔的水平位移，行程為±0.6mm，從而達(dá)到“彎輥”的目的，實(shí)現(xiàn)板形調(diào)控。森德威機(jī)型的彎輥功能，是通過(guò)調(diào)節(jié)上牌坊的A、D支撐輥的鞍座內(nèi)側(cè)的楔塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的，調(diào)整范圍在0與±100%之間。

可通過(guò)數(shù)模方式或由操作工依照幾乎相似的功能操作按鈕執(zhí)行來(lái)調(diào)節(jié)楔塊，左右兩側(cè)液壓缸同步動(dòng)作，這樣可保證穩(wěn)定的凸度。在軋制過(guò)程中凸可度調(diào)節(jié)，若與板形儀系統(tǒng)聯(lián)合在一起，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)控板形的功能。

3.4.3 中間輥橫向竄動(dòng)

作用于內(nèi)中間輥的橫向竄動(dòng)機(jī)構(gòu)用于改善帶鋼邊部區(qū)域的板形。上部的右側(cè)和左側(cè)的錐形輥在驅(qū)動(dòng)側(cè)有一小的錐度，從而提供了在驅(qū)動(dòng)側(cè)影響帶鋼邊部區(qū)域板形的可能性。

下部的左側(cè)和右側(cè)的中間輥在操作側(cè)有一小的錐度，從而提供了在操作側(cè)影響帶鋼邊部區(qū)域板形的可能性。

錐形的長(zhǎng)度與傾斜度取決于材料特性與帶鋼橫截面的類(lèi)型及帶鋼厚度。

竄動(dòng)液壓缸裝配的活塞布置方式，可使中間輥竄動(dòng)到任何位置而不干涉其他橫向竄動(dòng)的中間輥的位置。

4 結(jié)論

通過(guò)各種輥系的比較，18輥軋機(jī)特別適用于1250 mm板寬不銹帶鋼的開(kāi)坯及軋薄。14輥軋機(jī)特別適用于1000mm以下不銹鋼軋板帶及銅板帶等合金板帶的軋制。20輥軋機(jī)則特別適用于精密薄帶的軋制，由于其板型調(diào)節(jié)手段最全，此機(jī)型軋制出的板型效果最佳。用戶(hù)可根據(jù)自己產(chǎn)品的需要及操作者的操作水平選擇適用的機(jī)型。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研目前很多鋼廠(chǎng)上的功能全面的軋機(jī)由于操作復(fù)雜不便于操作者使用最終都已拆除，與其這樣不如選擇實(shí)用機(jī)型，節(jié)省成本。

[1]潘純久.二十輥軋機(jī)及高精度冷軋鋼帶生產(chǎn)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.

[2]朱斌.20輥不銹鋼冷軋機(jī)組凸度調(diào)節(jié)裝置的改進(jìn)[J].寶鋼技術(shù)，2009（5）：2-4.

[3]鄒家祥.軋鋼機(jī)械[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2004.