軋制不銹鋼多輥軋機的比較

高 琳

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

1 引言

隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，不銹鋼的應用范圍也越加廣泛，對不銹鋼冷軋帶鋼的表面質量、尺寸精度、板型及機械性能的要求也越來越嚴格。因此，了解各種不銹鋼軋機的特點，根據(jù)客戶對產(chǎn)品的要求，選擇適合的軋機幫助客戶用最少的投資，獲得最大的經(jīng)濟效益具有十分重要的意義。

2 多輥軋機機架的特點

2.1 14 輥軋機

14輥軋機是在四、六輥軋機基礎上發(fā)展起來的。其具備的機架如四、六輥軋機的加工制造簡單，又具備了多輥軋機輥徑小的優(yōu)勢，對鋼板的軋薄起到良好的效果。

2.2 18 輥軋機

18輥軋機目前有兩種機型，一種是S6，一種是Z－h(huán)igh。無論哪種18輥軋機其機架都是與四、六輥機架結構相同。其為閉式單片機架其結構簡單剛性好，鑄件和加工簡單，而且此結構有利于帶鋼在軋制時操作工觀看輥縫。

2.3 20 輥軋機

森吉米爾型20輥軋機的機架為一個整體鑄鋼結構件，使用特殊加工工藝在整體鑄鋼件中加工出8個梅花通孔，這8個梅花孔相對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面開有通過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個梅花狀通孔位置被整體機架所吸收。此機架為六面體形狀，這種形狀能使機架變形量最小，受力最為均勻。

森德威四柱式20輥軋機，機架由一固定的下機架和一個活動的上機架兩部分組成。在固定的下機架四角上各有一根立導柱，活動的上機架則可以沿著4根導柱準確地上、下移動。上、下機架為整體鑄鋼加工件。此機架為無撓度的軋機機架和立柱。軋機上部牌坊由液壓動力潤滑的立柱導向。軋機上部牌坊通過液壓壓下傾斜。

弗若凌多輥軋機機架的設計不同于整體機架的森吉米爾軋機及森德威四柱式軋機，它與一般兩輥或四輥冷軋鋼帶軋機的機架相似，由上橫梁，及下橫梁將傳動側和操作側的機架連成結一個整體機架。目前我國自主研發(fā)的20輥輥箱式軋機，以此類型軋機為基礎。

3 多輥軋機輥系及板型調節(jié)手段的特點

3.1 14 輥軋機

其輥系結構見圖1。

圖1 輥系結構

14輥軋機的結構并對于20輥軋機來講十分簡單，其第一層為工作輥，第二層為2個內中間輥，第三層為一個外中間輥和2個邊部支承輥組成，第四層為一個大支承輥，如同四輥軋機的支承輥鋼性好。

3.2 18 輥軋機

3.2.1 輥系結構（見圖2）

18輥軋機是六輥機的改型機，其主體為六輥軋機輥系排列方式，見圖3。在工作輥的兩側增加了輔助的側輥，每側3個輥子并且側輥內都安裝有背襯軸承，采用了20輥軋機的背襯軸承的原理來底抗工作輥受力變形。

3.2.2 軋線標高調整裝置

軋線標高調整裝置位于軋機窗口頂部或底部，用于補償輥徑（重磨）變化，保持軋制線標高恒定。主要由楔形板、可移動的斜楔、階梯板、連接桿、支撐結構及兩個帶內置傳感器液壓缸等組成。兩個帶內置傳感器液壓缸裝在傳動側牌坊上，對楔形板和步進式階梯板進行分別調整，階梯板進行大行程的調節(jié)，楔形板通過傳感器來控制進行精確微調，從而達到標高的無級調整。

圖2 18輥系結構圖

圖3 18輥軋機圖

3.3 森吉米爾20 輥軋機

森吉米爾20輥軋機輥系是1-2-3-4呈塔形布置，上下對稱設備在機架的8個梅花孔內。上下兩個工作輥分別靠在兩個第一中間輥上;上下兩對第一中間輥又支撐在3個第二中間輥上;而6個第二中間輥則支撐在外層固定于梅花孔里的8個支撐輥組上。

森吉米爾軋機是目前多輥軋機中具有多種調整機構的軋機。在軋制過程中，通過自動控制系統(tǒng)，可以十分靈活地實現(xiàn)各種必需的調整，從而獲得高精度的、板形優(yōu)良的成品帶材。這些調整機構分為3大類：壓下調整機構、輥形調整機構、軋輥直徑補償調整機構。

3.3.1 壓下調整機構（見圖4）

圖4 壓下調整機構

壓下調整機構包括壓下機構及軋制線標高調整機構。

A森吉米爾20輥軋機的壓下，是通過B、C支撐輥組偏心環(huán)的轉動實現(xiàn)的，偏心環(huán)的轉動是靠液壓缸驅動連桿，使壓下雙面齒條回轉與其嚙合的一對扇形齒輪轉動，從而轉動偏心軸，實現(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量的1/20。

3.3.2 軋制線標高調整機構

軋制線標高調整，是通過轉動機架下部兩個中間支撐輥F輥和G輥的偏心環(huán)來完成的。軋制線的標高若與前后導向輥的標高差值較大，將使軋制帶材出現(xiàn)波浪，因此就要求其與前后導向輥標高相同。由于工作輥、中間輥和支撐輥的不斷使用使其磨損與重磨，必須隨時進行軋制線標高的調整。調整的方法是：通過液壓缸傳動機架下部的一根雙面齒條向上或向下移動，使固定在F、G支撐輥的偏心軸的扇形齒輪回轉，支撐輥背襯軸承便向上或向下移動，下工作輥隨之向下或向上移動，以保證軋制線標高不變。這樣工作輥的端面支撐在其各自的止推軸承上;其次是對稱調整輥縫，以利于穿帶和工作輥插入。

3.3.3 徑向調整機構

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

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

圖5 徑向調整機構

3.3.4 軸向輥形調整機構

軸向輥形調整機構可以消除在軋制過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。軸向輥形調整機構的原理是：使上下兩對第一中間輥向相反的軸向抽動來調整重合的平行部分的長度，這樣就可以調節(jié)帶材邊部的形狀。

第一中間輥軸向調整提供了用最少的準備時間，軋制不同寬度、厚度和硬度的鋼帶的方法。它可以在軋制過程中進行調整。軸向移動是液壓直接推/拉第一中間輥。第一中間輥的形狀（圓柱部分及圓錐部分長度）、軸向位移量、平行部分的有效寬度以及調整部分的圖形，均可以在主操作臺上的計算機終端上顯示出來。

3.4 森德威四柱式20 輥軋機

3.4.1 軋制線標高調整機構

軋制線調整通過依靠一個楔塊來改變兩個下支承輥的位置，這個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在恒定的水平線上，軋輥的磨削量也將通過此功能進行補償。

自動控制系統(tǒng)根據(jù)輥徑來計算軋制線調整的行程位置，當計算得出在軋制線位置后，軋制線調整用液壓缸將通過按鈕或自動換輥程序執(zhí)行動作。根據(jù)顯示的軋輥直徑計算出的軋制線位置的參考值將顯示在易見的系統(tǒng)上。軋制線的精度在±0.2 mm的范圍內。

3.4.2 支撐輥凸度調節(jié)系統(tǒng)

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

實現(xiàn)凸度調節(jié)的液壓缸安裝于上機架頂部，分為每左右兩邊，每邊8個，油缸內置位置傳感器，分別由比例閥單一控制，位置控制精度可達到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。使油缸推動動連桿的豎直運動轉化為斜楔的水平位移，行程為±0.6mm，從而達到“彎輥”的目的，實現(xiàn)板形調控。森德威機型的彎輥功能，是通過調節(jié)上牌坊的A、D支撐輥的鞍座內側的楔塊來實現(xiàn)的，調整范圍在0與±100%之間。

可通過數(shù)模方式或由操作工依照幾乎相似的功能操作按鈕執(zhí)行來調節(jié)楔塊，左右兩側液壓缸同步動作，這樣可保證穩(wěn)定的凸度。在軋制過程中凸可度調節(jié)，若與板形儀系統(tǒng)聯(lián)合在一起，可實現(xiàn)自動調控板形的功能。

3.4.3 中間輥橫向竄動

作用于內中間輥的橫向竄動機構用于改善帶鋼邊部區(qū)域的板形。上部的右側和左側的錐形輥在驅動側有一小的錐度，從而提供了在驅動側影響帶鋼邊部區(qū)域板形的可能性。

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

錐形的長度與傾斜度取決于材料特性與帶鋼橫截面的類型及帶鋼厚度。

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

4 結論

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

[1]潘純久.二十輥軋機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輥不銹鋼冷軋機組凸度調節(jié)裝置的改進[J].寶鋼技術，2009（5）：2-4.

[3]鄒家祥.軋鋼機械[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2004.