兩種典型二十輥軋機(jī)的比較分析

1、兩種典型二十輻軋機(jī)的比較分析摘要：本文對(duì)森吉米爾軋機(jī)和森德威克軋機(jī)兩種二十輻軋機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、板型控制特點(diǎn)、工藝潤(rùn)滑特點(diǎn)等進(jìn)行了分析總結(jié)，對(duì)兩種軋機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)做了詳細(xì)闡述，為引進(jìn)設(shè)備時(shí)的機(jī)型選擇提供參考依據(jù)，也為冷軋廠制定生產(chǎn)計(jì)劃提供設(shè)備能力支持。關(guān)鍵詞：森吉米爾軋機(jī)；森德威克軋機(jī)；二十輻軋機(jī)；軋機(jī)特性二十輻軋機(jī)由于其剛性大的特點(diǎn)，是目前世界上不銹鋼冷軋的主力機(jī)型，而森吉米爾軋機(jī)和森德威克軋機(jī)約占二十輻軋機(jī)的 90%90%左右。太鋼不銹冷軋廠寬幅生產(chǎn)線目前有 2020 輻軋機(jī) 2 2 臺(tái)，1 1650mm650mm 森吉米爾整體式軋機(jī)和 1625mm1625mm 森德威克分體式軋機(jī)各一臺(tái)，生產(chǎn)時(shí)有

2、些訂單的生產(chǎn)安排還有些混亂，不能充分發(fā)揮軋機(jī)各自的特點(diǎn)。因此，需要對(duì)兩種軋機(jī)的特性進(jìn)行研究分析，從而為制定生產(chǎn)計(jì)劃提供參考依據(jù)。1 二十輾軋機(jī)的輾系配置二十輻軋機(jī)按可逆式單機(jī)架布置，生產(chǎn)靈活，產(chǎn)品范圍大。其輻系圖如圖 1 1 所示，采用塔形輻系布置，軋制力從工作輻通過(guò)中間輻傳到支撐輻裝置，并最終傳到上下機(jī)架上。工作輻在整個(gè)長(zhǎng)度方向上有多點(diǎn)支撐，軋輻彎曲變形極小，在軋件的寬度方向上可以獲得非常精確的厚度偏差。軋機(jī)輻系分上下兩組，各有 1010 個(gè)軋輻。每組由一個(gè)工作輻、兩個(gè)一中間輻、三個(gè)二中間輻及四個(gè)支撐輻組成。支撐輻利用鞍座及分段軸承實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)支撐，其余輻均采用直接疊放的方式，無(wú)固定支撐。上下

3、6 6 個(gè)二中間輻中 4 4 個(gè)為傳動(dòng)輻，2 2 個(gè)為從動(dòng)輻。各軋輻間靠摩擦傳動(dòng)。圖 1 1 二十輻軋機(jī)輻系配置圖（1 1）支承輻（2 2）一中間輻、二中間從動(dòng)輻（3 3）工作輻（4 4）二中間傳動(dòng)輻2 森吉米爾軋機(jī)特性2.12.1 軋機(jī)機(jī)架森吉米爾二十輻軋機(jī)是閉口軋機(jī)，機(jī)架采用整體式，如圖 2 2 所示。機(jī)架整體鑄造，剛度大，在整體鑄鋼件中加工出 8 8 個(gè)梅花鎮(zhèn)孔，用以安裝支撐輻裝置，保證了軋制力均勻分散于機(jī)架上，減少輻系的不均勻變形。設(shè)備質(zhì)量輕，僅為同規(guī)格四輻軋機(jī)的三分之一，軋機(jī)外形尺寸小，所需基建投資少。圖 2 2 森吉米爾軋機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)二十個(gè)軋輻按環(huán)形疊加式鑲嵌在機(jī)架內(nèi)。 該軋機(jī)是使用

4、了重型側(cè)框架以及從中部到軋機(jī)前后側(cè)逐漸變細(xì)的錐形頂板和底板結(jié)構(gòu)，使得軋機(jī)牌坊在負(fù)載下的變形沿軋機(jī)寬度上的分布更加均勻，具有零凸度”的特點(diǎn)。2.22.2 壓下系統(tǒng)壓下是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)上部中間支撐輻 B B、C C 的偏心環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，B B、C C 輻結(jié)構(gòu)如圖 3 3 所示。B B、C C 輻偏心環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，是靠上下移動(dòng)壓下雙面齒條回轉(zhuǎn)與其嚙合的一對(duì)扇形齒輪，從而轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸，實(shí)現(xiàn)工作輻的壓下及抬起。偏心環(huán)安裝在鞍座的滾針軸承上，因此比普通軋機(jī)的壓下螺絲所受的運(yùn)動(dòng)阻力矩要小得多，在軋制過(guò)程中也能夠很輕便靈活的回轉(zhuǎn)。tS$SS$F圖 3 3 森吉米爾軋機(jī) B B、C C 支撐輻結(jié)構(gòu)圖1 1 背襯軸承；2

5、2 鞍座；3 3 滾針軸承；4 4 外偏心環(huán)；5 5 齒輪片；6 6 內(nèi)偏心環(huán)；7 7 軸；8 8 扇形齒輪；9 9 鍵2.32.3 軋制線調(diào)整森吉米爾軋機(jī)軋制線標(biāo)高調(diào)整，是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)下部中間支撐輻 F F、G G 的偏心軸來(lái)完成的。軋制線的標(biāo)高必須與前后導(dǎo)向輻標(biāo)高相同。如果標(biāo)高差值較大，將引起軋制帶材呈波浪形。2.42.4 板型控制技術(shù)森吉米爾軋機(jī)主要通過(guò)可分段調(diào)節(jié)的支撐輻，一端帶錐度并可軸向移動(dòng)的一中間輻以及帶凸度的工作輻和二中間從動(dòng)輻等手段進(jìn)行板型控制。支撐輻 B B、C C 輻具有內(nèi)外雙偏心結(jié)構(gòu)，外偏心可分段單獨(dú)調(diào)節(jié)，以改變工作輻沿徑向位置，實(shí)現(xiàn)板型的調(diào)節(jié)，稱為 ASUASU 凸度調(diào)

6、節(jié)。ASUASU 可以對(duì)稱調(diào)節(jié)，也可以非對(duì)稱調(diào)節(jié)。當(dāng)出現(xiàn)邊浪時(shí)，可以增大 ASASU U輻凸度；當(dāng)出現(xiàn)中浪時(shí)，則減小其凸度，這兩種情況屬對(duì)稱調(diào)節(jié)。非對(duì)稱 ASUASU 調(diào)節(jié)可以使支撐輻軸線傾斜，對(duì)帶鋼的旁彎進(jìn)行控制。支持輻的凸度調(diào)整量是經(jīng)過(guò)二中間輻、一中間輻才傳到工作輻上，由于這些軋輻的剛性，ASUASU 對(duì) 1/41/4 浪等高次平坦度缺陷的調(diào)節(jié)能力有限。為了消除由此造成的帶鋼邊浪，一中間輻一端帶錐度并可以軸向移動(dòng)。為防止工作輻上對(duì)應(yīng)一中間錐度轉(zhuǎn)折處過(guò)度磨損，以及對(duì)應(yīng)處工作輻輻縫輪廓的突變，一中間輻錐度轉(zhuǎn)折處采用圓角，并且硬度比工作輻的低。一中間輻調(diào)節(jié)是由兩個(gè)雙液壓缸進(jìn)行的，而且只有軋機(jī)在停

7、止?fàn)顟B(tài)且軋輻打開(kāi)時(shí)，或者軋制速度大于 150150m/minm/min 以上時(shí)進(jìn)行。一中間移動(dòng)速度與負(fù)荷的大小成反比，與軋制速度成正比，由于移動(dòng)速度的限制，其在線調(diào)節(jié)效果較為滯后。2.52.5 工藝潤(rùn)滑采用軋制油潤(rùn)滑。DMSDMS 公司設(shè)計(jì)了高效的 Multi-BankMulti-Bank 冷卻系統(tǒng)，保證軋制過(guò)程冷卻與潤(rùn)滑良好。軋機(jī)采用 DMSDMS 公司擁有專利的 SCPSCP 刮油系統(tǒng)，該系統(tǒng)刮油效率高，運(yùn)行維護(hù)成本低，噪音小，能夠滿足對(duì)帶鋼表面質(zhì)量最嚴(yán)格的要求。3 森德威克軋機(jī)特性軋機(jī)機(jī)架森德威克二十輻軋機(jī)是開(kāi)口軋機(jī)，機(jī)架采用分體式，由上下兩部分組成，如圖 4 4 所示。圖 4 4 森德

8、威克軋機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)下機(jī)架固定，在下機(jī)架的四個(gè)角上各有一根導(dǎo)柱，可以活動(dòng)的上機(jī)架沿著這四根導(dǎo)柱準(zhǔn)確地上下移動(dòng)，并由四個(gè)液壓缸來(lái)調(diào)整輻縫和軋制力。其優(yōu)點(diǎn)是：第一，軋機(jī)開(kāi)口度大，方便穿帶；第二，出現(xiàn)斷帶或纏輻故障時(shí)，可以較方便的處理故障；第三，軋輻輻徑使用范圍寬，軋輻使用壽命長(zhǎng)，可降低運(yùn)行成本。但由于是分體結(jié)構(gòu)，機(jī)架的整體剛性較森吉米爾軋機(jī)稍差。軋機(jī)支承輻底座為矩形平面，加工精度比梅花鎮(zhèn)孔高，表面可進(jìn)行滲碳處理，耐磨性好。四立柱軋機(jī)上機(jī)架可以傾斜，可以十分方便的軋制具有楔形斷面的軋件。軋機(jī)前有上下兩個(gè)門(mén)，兩門(mén)間留有間隙，操作人員能觀察到輻縫出帶材的軋制狀況。這些是整體式軋機(jī)不具有的。壓下系統(tǒng)采用全液壓

9、壓下，四個(gè)液壓缸直接作用在四個(gè)導(dǎo)柱上，液壓缸的升降直接帶動(dòng)上機(jī)架整體上下移動(dòng)，液壓缸采用同步形式，伺服閥安裝在液壓缸上，每個(gè)液壓缸有兩個(gè)壓力傳感器，可以直接測(cè)量軋制力。上下機(jī)架安裝有四個(gè)位置傳感器，可以直接測(cè)量輻縫。并且液壓缸直接作用在上機(jī)架上，壓下的響應(yīng)時(shí)間短(20ms)20ms)、位置控制精度高( (0.001mm)0.001mm)。軋制線調(diào)整采用楔形調(diào)整機(jī)構(gòu)，如圖 5 5 所示。下機(jī)架支撐輻底座做成一個(gè)斜面，與一個(gè)楔塊相配合。用液壓缸左右移動(dòng)楔塊，支撐輻底座及其整個(gè)下部輻系就可以上下移動(dòng)從而保持軋制線不變。該機(jī)構(gòu)允許工作輻和中間輻有較大的工作范圍；由于背襯軸承中心線沒(méi)有相對(duì)變化，可以保持

10、成套軋輻軋制力的分布最佳；該支撐輻鞍座結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。圖 5 5 軋制線楔形調(diào)整機(jī)構(gòu)板型控制技術(shù)四立柱軋機(jī)可以將上機(jī)架傾斜，以軋制具有楔形斷面的帶材，1625mm1625mm 軋機(jī)傾斜量可達(dá)士 2mm2mm。森德威克軋機(jī)的支撐輻徑向調(diào)整機(jī)構(gòu)在 A A、D D 輻上，通過(guò)直接移動(dòng)鞍座位置來(lái)使固定心軸產(chǎn)生彎曲變形，其輻形調(diào)整基本原理和森吉米爾軋機(jī)是一樣的。森德威克軋機(jī)的 4 4 個(gè)一中間輻的一端也具有錐形。在上輻的操作側(cè)加工出錐度，在下輻的傳動(dòng)側(cè)加工出錐度。上下各兩支一中間輻的圓錐段長(zhǎng)度是不同的，一支較長(zhǎng)，稱為 Q Q輻，適合于在軋制時(shí)消除可遇到的四分之一部位的浪形；一支較短，稱為 E E 輻，適合

11、于調(diào)整帶材邊緣至帶材寬度的八分之一部位的板形。工藝潤(rùn)滑采用軋制油潤(rùn)滑。軋機(jī)軋制油冷卻系統(tǒng)采用 SUNDWIGSUNDWIG 擁有專利的撞擊式噴嘴系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的鉗口式噴嘴系統(tǒng)，它能讓軋制油垂直噴射到帶鋼表面，產(chǎn)生“涌動(dòng)流”，可以使冷卻效果提高 30%30%。森德威克軋機(jī)的噴油導(dǎo)板有特殊設(shè)計(jì)，在斷帶的情況下可以保護(hù)輻系不受傷害。森德威克軋機(jī)刮油系統(tǒng)采用一組氈輻（內(nèi)）、一組銅輻（外）和兩組空氣吹掃系統(tǒng)，其刮油效果較好，但不及 DMSDMS 公司的 SCPSCP 刮油系統(tǒng)。4 結(jié)論森吉米爾整體式軋機(jī)和森德威克分體式軋機(jī)在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、板型控制、工藝潤(rùn)滑等方面各有優(yōu)缺點(diǎn)，在設(shè)備選擇和制定生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)一定要牢

12、牢把握住這些特點(diǎn)，作出正確合理的選擇。參考文獻(xiàn)11劉金華.二十輻軋機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀. .重型機(jī)械，2006,6:52006,6:5121222潘純久.二十輻軋機(jī)及高精度冷軋帶鋼生產(chǎn).北京：冶金工業(yè)出版社，2003.2003.3DMS3DMS 公司.太鋼 1650mm1650mm 二十輻軋機(jī)技術(shù)資料. .44方勝年.森吉米爾 2020 輻軋機(jī)的新技術(shù).電工鋼，2002,2:162002,2:16171755盛佩興.森吉米爾二十輻軋機(jī)的傳動(dòng)及控制系統(tǒng).上海金屬，1999,3:791999,3:79818166王崇濤，方康玲.森吉米爾軋機(jī)的板型控制.軋鋼，2005,8:142005,8:14171777王彥廷.二十輻森吉米爾軋機(jī)技術(shù).冶金設(shè)備，200