2森吉米爾二十輥軋機(jī)

1、2 森吉米爾二十輥軋機(jī) 森吉米爾冷軋機(jī)與四輥軋機(jī)或其他類型軋機(jī)的本質(zhì)區(qū)別是軋制力的傳遞方向不同。森吉米爾冷軋機(jī)軋制力從工作輥通過(guò)中間輥傳到支撐輥裝置，并最終傳到堅(jiān)固的整體機(jī)架上。這種設(shè)計(jì)保證了工作輥在整個(gè)長(zhǎng)度方向的支撐。這樣輥系變形極小，可以在軋制的整個(gè)寬度方向獲得非常精確的厚度偏差。 森吉米爾軋機(jī)在結(jié)構(gòu)性能上有如下主要特點(diǎn)： (1)具有整體鑄造（或鍛造)的機(jī)架，剛度大，并且軋制力呈放射狀作用在機(jī)架的各個(gè)斷面上。 (2)工作輥徑小，道次壓下率大，最大達(dá)60。有些材料不需中間退火，就可以軋成很薄的帶材。 (3)具有軸向、徑向輥形調(diào)整，輥徑尺寸補(bǔ)償，軋制線調(diào)整等機(jī)構(gòu)，并采用液壓壓下及液壓AGC系統(tǒng)

2、，因此產(chǎn)品板形好，尺寸精度高。 (4)設(shè)備質(zhì)量輕，軋機(jī)質(zhì)量?jī)H為同規(guī)格的四輥軋機(jī)的三分之一。軋機(jī)外形尺寸小，所需基建投資少。 森吉米爾冷軋機(jī)基本上是單機(jī)架可逆式布置，靈活性大，產(chǎn)品范圍廣。但是亦有極個(gè)別呈連續(xù)布置的森吉米爾軋機(jī)，如日本森吉米爾公司1969年為日本日新制鋼公司周南廠設(shè)計(jì)制造的一套1270mm四機(jī)架全連續(xù)式二十輥森吉米爾軋機(jī)。該軋機(jī)第一架為ZR22-50型軋機(jī)，其余三架均為，ZR21-50型軋機(jī)，軋制規(guī)格為O.3mm1270mm不銹鋼，卷重22t，軋制速度600mmin。圖21為該四機(jī)架全連續(xù)式森吉米爾軋機(jī)圖片。圖21 日本日新制鋼周南廠四機(jī)架全連續(xù)式森吉米爾二十輥軋機(jī) 森吉米爾冷軋

3、機(jī)的形式及命名法介紹如下：最常用的森吉米爾冷軋機(jī)形式是1-2-3-4型二十輥軋機(jī)。例如ZR33-18，“Z是波蘭語(yǔ)Zimna的第一個(gè)字母，意思是“冷”；“R”表示“可逆的”；“33”表示軋機(jī)的型號(hào)；“18”是軋制帶材寬度的英寸數(shù)。森吉米爾冷軋機(jī)還有1-2-3型十二輥軋機(jī)，但是1-2-3型森吉米爾冷軋機(jī)在1964年以后就不再生產(chǎn)制造了。森吉米爾冷軋機(jī)1-2型六輥軋機(jī)，由2個(gè)傳動(dòng)的工作輥和4個(gè)背襯軸承輥裝置組成，如ZS06型，“S”表示“板材”，用來(lái)軋制寬的板材，但是它同樣可以軋制帶材，并且有一些還用在連續(xù)加工線上。 森吉米爾“ZR”型冷軋機(jī)有10個(gè)基本型號(hào)，其中1-2-3-4二十輥軋機(jī)7個(gè)；1-

4、2-3型十二輥軋機(jī)3個(gè)；“ZS”1-2型六輥軋機(jī)只有2個(gè)基本型號(hào)。1-2型、l-2-3型以及1-2-3-4型森吉米爾軋機(jī)見圖22。圖2-2森吉米爾冷軋機(jī)形式 ia-1-2-3-4型；b-1-2-3型；c-1-2型 各型號(hào)軋機(jī)的背襯軸承外徑、工作輥名義直徑如下：軋機(jī)型號(hào) 背襯軸承直徑mm 工作輥名義直徑mm 1-2-3-4型 ： ZR32 47.6 6.35 ZR34 76.2 10.00 ZR24 120.0 21.50 ZR33 160.0 28.50 ZR23 225.0 40.00 ZR22 300.0 54.00 ZR21 406.4 80.00 1-2-3型: ZR15 75.0 1

5、2.00 ZRl6 120.0 20.30 ZRl9 225.0 46.OO 1-2型 ZS06 300.0 216.00 ZS07 406.4 280.00在以上基本型號(hào)的基礎(chǔ)上派生出一些特殊的型號(hào)，在基本型號(hào)的詞尾和詞頭加上不同意義的字母來(lái)表示。 基本型號(hào)是森吉米爾冷軋機(jī)的基本設(shè)計(jì)，軋輥布置的幾何尺寸提供軋機(jī)具有最小直徑的工作輥。派生型號(hào)實(shí)質(zhì)上是圍繞工作輥直徑及軋機(jī)開口度的變化而出現(xiàn)的。 ZR21A：?jiǎn)蝹€(gè)“A”只出現(xiàn)在ZR21A中，它表示該軋機(jī)的工作輥直徑是6676mm，小于基本型ZR21的工作輥直徑。ZR21AA：“AA”只出現(xiàn)在ZR21AA中，它表示該軋機(jī)的梅花膛孔位置、中間輥尺寸與基

6、本型完全不同，并且偏心量也比基本型的大。因此該軋機(jī)的工作輥直徑比ZR21A的更小。ZR21B、ZR22B、ZR23B、ZR33B、ZS07B：?jiǎn)蝹€(gè)“B”表示軋機(jī)梅花膛孔的垂直距離比基本型的稍大，允許工作輥直徑稍稍加大，而所有中間輥尺寸與基本型相同。 ZR21BB：“船”表示軋機(jī)梅花膛孔位置及軋輥尺寸與單個(gè)“B”的軋機(jī)相同，只是偏心量加大，以便能夠增加工作輥的開口度。 ZR23C、ZR33C：?jiǎn)蝹€(gè)“C”表示在該軋機(jī)的“B”輥和“C”輥設(shè)計(jì)了AS-U-ROLL輥形調(diào)整裝置。以前該型號(hào)軋機(jī)只有“A”輥、“D”輥有手動(dòng)輥形調(diào)整裝置，或者沒有。ZR23M：“M”表示該軋機(jī)梅花膛孔位置不同于基本型，有一個(gè)

7、特別大的工作輥。該軋機(jī)對(duì)有色金屬軋制有利。ZR23D：軋輥直徑的附加變化不被A、B、M型所覆蓋，其直徑在B、M型軋機(jī)之間。 ZR21MB：“MB”表示該軋機(jī)梅花膛孔位置與基本型不同，有一個(gè)特別大的工作輥；另外邊部偏心調(diào)整量比基本型有所增大，以便獲得更大的軋輥使用范圍。 ZR22N：“N”表示該軋機(jī)為了特別的用途而有更大的工作輥。 ZR22S：“S”表示該軋機(jī)的梅花膛孔的距離和所有的軋輥的尺寸都比基本型加大，以便能夠使“S”軋機(jī)最小的軋輥可以給基本型軋機(jī)使用。 ZR33W：“W”表示該軋機(jī)提供特殊設(shè)計(jì)的AS-U-ROLL形狀控制，以便軋制有嚴(yán)格楔形要求的帶材。 ZR33CW、ZR23SC：此種有

8、兩個(gè)字母的組合，通常表示這兩個(gè)單字母型號(hào)的組合特點(diǎn)。 目前森吉米爾軋機(jī)的發(fā)展水平如下： (1)軋制帶材最大寬度。目前軋制帶材最寬的是法國(guó)的一臺(tái)ZR22-80型軋機(jī)，軋制寬度最大為2032mm的軟鋼及硅鋼，厚度偏差為O.005mm。 (2)軋制帶材最小厚度。軋制帶材最小厚度與其寬度和鋼種有關(guān)。美國(guó)軋制硅鋼最小厚度為O002mm，其寬度為120mm。日本軋制不銹鋼，當(dāng)寬度為1220mm時(shí)，最小厚度為 O127mm；寬度為200mm時(shí)，最小厚度為O.01mm；軋制有色金屬時(shí)，最薄可達(dá)O.0018mm(ZR32-4 1/4型，軋制紫銅)。 (3)軋制速度。美國(guó)的ZR21-44型軋機(jī)軋制低碳鋼的最大速度

9、達(dá)1067mmin；美國(guó)、日本等國(guó)軋制硅鋼及不銹鋼的ZR21型軋機(jī)軋制速度可達(dá)800mmin。 一套完整的二十輥森吉米爾軋機(jī)，一般包括軋機(jī)工作機(jī)座、卷取機(jī)、開卷機(jī)及上料喂料機(jī)構(gòu)、AGC系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排油煙系統(tǒng)等部分。 圖2-3為一臺(tái)五工位的ZR-33WF-18型森吉米爾冷軋機(jī)機(jī)列布置圖。圖2-3森吉米爾冷軋機(jī)機(jī)列布置圖21 工作機(jī)座 森吉米爾軋機(jī)的特點(diǎn)之一，是機(jī)架為一個(gè)整體鑄(鍛)鋼件，并和齒輪機(jī)座安裝在同一底板上。作用在工作輥上的軋制力，通過(guò)中間輥呈放射狀分散到各支撐輥裝置上，而各支撐輥裝置為多支點(diǎn)梁的形式，將軋制力沿輥身長(zhǎng)度方向傳遞給整體機(jī)架。該種形式的軋機(jī)的剛度高于其他形式的

10、軋機(jī)。如：軋制同樣規(guī)格帶材的四輥冷軋機(jī)的剛度為4000kNmm，Sundwig四柱式二十輥冷軋機(jī)的剛度為40005000 kNmm，而Sendzimir二十輥冷軋機(jī)的剛度則為5000-6000kNmm。 森吉米爾二十輥軋機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。圖2-4森吉米爾軋機(jī)結(jié)構(gòu) 211 機(jī)架 森吉米爾軋機(jī)機(jī)架，是在整體鑄鋼件中加工出8個(gè)梅花狀通孔，用以安裝支撐輥裝置；與梅花通孔垂直的側(cè)面開有通過(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。森吉米爾軋機(jī)機(jī)架于20世紀(jì)30年代末40年代初設(shè)計(jì)出來(lái)時(shí)，僅用于十二輥軋機(jī)，以及一些非常小的二十輥軋機(jī)，如ZR-32型、Z

11、R-34型，為桌面型軋機(jī)，其機(jī)架形狀為立方體形狀，見圖2-5。 隨著軋機(jī)的增大，設(shè)計(jì)者開始削去機(jī)架各個(gè)頂角，呈多面體形狀，見圖2-6。目前大多數(shù)二十輥森吉米爾軋機(jī)仍為這種形狀的軋機(jī)。圖25立方體形狀機(jī)架圖26多面體形狀機(jī)架圖27機(jī)架受力圖圖29鼓形機(jī)架圖28機(jī)架橫截面(上部)受力圖 圖2-7所示為支撐輥裝置作用于機(jī)架上的作用力。從上半部分機(jī)架受力情況不難看出，B、C兩處力的作用是使機(jī)架頂部向上彎曲，而A、D兩處的力則給機(jī)架以反方向作用。由于B、C兩處與A、D兩處的受力大小是不同的，所以需將機(jī)架設(shè)計(jì)成相應(yīng)的不同形狀，以達(dá)到均衡受力。 圖2-8為機(jī)架橫截面(上部)受力圖。軋制力在軋輥長(zhǎng)度方向最終是

12、通過(guò)支撐輥裝置的軸承座(鞍座)傳遞給機(jī)架的，機(jī)架厚度和形狀設(shè)計(jì)的目的是使機(jī)架變形程度最小，受力最為均衡。機(jī)架承受的彎曲力矩，從機(jī)架邊緣到中心是連續(xù)加大的，中心部位力矩最大，因此機(jī)架的斷面也應(yīng)該是中心部位最大，往兩邊逐漸變小。根據(jù)機(jī)架的受力情況，可以計(jì)算出機(jī)架梁上的不均勻變形。先由計(jì)算機(jī)對(duì)所有軸承支座受力進(jìn)行計(jì)算，再根據(jù)計(jì)算結(jié)果推出機(jī)架的實(shí)際模型最新式的接近于鼓形的機(jī)架形狀，見圖2-9。 212 軋輥系統(tǒng) 二十輥森吉米爾軋機(jī)輥系是按1-2-3-4呈塔形布置，上下對(duì)稱設(shè)置在機(jī)架的8個(gè)梅花孔內(nèi)(見圖2-10和圖2-11)。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

13、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。圖210機(jī)架輥系圖之一圖2-1 l機(jī)架輥系圖之二圖2-12鞍座斷面圖a- B(C)輥(有輥形調(diào)整)；b-B(C)輥(無(wú)輥形調(diào)整)；c-除B(C)輥外的其他輥組b- 圖2-11所示的8個(gè)支撐輥組分別是A、B、C、D、E、F、G、H，每個(gè)支撐輥的數(shù)個(gè)短圓柱軸承(亦稱背襯軸承，背襯軸承的形狀見圖2-20)和鞍座安裝在同一軸上，鞍座斷面示于圖2-12。除輥組B、C外，其余各支撐輥結(jié)構(gòu)基本相同；B、C輥組視有無(wú)徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)其結(jié)構(gòu)有所不同。軋機(jī)中心線兩側(cè)的4個(gè)第二中間輥是傳動(dòng)輥，由電機(jī)通過(guò)萬(wàn)向接軸來(lái)傳動(dòng)。兩個(gè)工作輥是靠4個(gè)傳動(dòng)輥和第一中

14、間輥的摩擦力而驅(qū)動(dòng)的。 8個(gè)支撐輥組的心軸及背襯軸承的位置，對(duì)機(jī)架而言是能夠變化的，以準(zhǔn)確地控制兩個(gè)工作輥之間的距離(即軋機(jī)輥縫)。這是森吉米爾軋機(jī)的基本控制運(yùn)動(dòng)，這種控制是快速的，對(duì)軋輥而言是平行的，并且位置非常準(zhǔn)確。 213軋機(jī)調(diào)整機(jī)構(gòu) 森吉米爾軋機(jī)具有多種調(diào)整機(jī)構(gòu)。在軋制過(guò)程中，通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以十分靈活地實(shí)現(xiàn)各種必須的調(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：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)。 2131 壓下調(diào)整機(jī)構(gòu) 壓下調(diào)整機(jī)構(gòu)包括上壓下調(diào)整機(jī)構(gòu)，即壓下機(jī)構(gòu)；下部壓上調(diào)整機(jī)構(gòu)，即軋制線標(biāo)高調(diào)整機(jī)構(gòu)。 A 壓下機(jī)構(gòu) 森吉米爾二十輥軋機(jī)

15、的壓下，是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)上部中間支撐輥組B及C的偏心環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的(見圖2-13)。圖2-13軋機(jī)壓下機(jī)構(gòu)偏心環(huán)安裝在鞍座的滾針軸承上，因此它比普通軋機(jī)的壓下螺絲所受的運(yùn)動(dòng)阻力矩要小得多；在軋制的過(guò)程中也能夠很輕便靈活地回轉(zhuǎn)。B、C支撐輥組的結(jié)構(gòu)如圖2-14所示。B、C支撐輥組偏心環(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(軸及偏心環(huán))，實(shí)現(xiàn)工作輥的壓下及抬起。如圖2-15所示，雙面齒條向上移動(dòng)時(shí)，工作輥則向下進(jìn)行壓下；齒條向下移動(dòng)時(shí)，工作輥則抬起。一般工作輥壓下或抬起的距離僅為雙面齒條上移或下移量的二十幾分之一。圖2-16為一臺(tái)ZR24-14軋機(jī)的壓下齒條移動(dòng)量與

16、軋機(jī)壓下量的關(guān)系曲線。扇形齒輪回轉(zhuǎn)角度大約在70左右。圖2-14 B、C支撐輥組結(jié)構(gòu)圖1-背襯軸承；2-鞍座；3-滾針軸承；4-外偏心環(huán)；5-齒輪片；6-內(nèi)偏心環(huán)；7-軸；8-扇形齒輪；9-鍵圖2-15壓下機(jī)構(gòu)示意圖圖2-16齒條移動(dòng)量與壓下量的關(guān)系曲線 早期的森吉米爾軋機(jī)是采用電動(dòng)壓下機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓下的。電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)一根蝸桿，蝸桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)使處于蝸輪中心的雙面齒條作上下移動(dòng)。 現(xiàn)代森吉米爾二十輥軋機(jī)都采用液壓壓下機(jī)構(gòu)調(diào)整軋機(jī)的開口度。由機(jī)架上面的前后兩個(gè)液壓缸活塞桿直接驅(qū)動(dòng)壓下雙面齒條，齒條使固定在B、C支撐輥組偏心環(huán)兩端的扇形齒輪回轉(zhuǎn)。圖2-15中，背襯軸承中心02，繞鞍座環(huán)的中

17、心01轉(zhuǎn)到03的位置，背襯軸承的軸線向下移動(dòng)了一個(gè)距離，同時(shí)也將第二中間輥及第一中間輥向下推動(dòng)了一個(gè)距離，達(dá)到工作輥壓下或抬起的目的。工作輥壓下或抬起的量，與壓下雙面齒條的移動(dòng)量是一種非線性的關(guān)系，與二十輥軋機(jī)的幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)，參見圖2-16。 B 軋制線標(biāo)高調(diào)整機(jī)構(gòu) 軋制線標(biāo)高調(diào)整，是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)下部中間支撐輥組F、G的偏心軸來(lái)完成的(圖2-17)。圖2-17軋制線標(biāo)高調(diào)整機(jī)構(gòu) 軋制線的標(biāo)高必須與前后導(dǎo)向輥標(biāo)高相同。如果標(biāo)高差值較大，將引起軋制帶材呈波浪形。隨著工作輥、中間輥和支撐輥的磨損與重磨，必須隨時(shí)進(jìn)行軋制線標(biāo)高的調(diào)整。調(diào)整的方法是：移動(dòng)機(jī)架下面的一根雙面齒條，使固定在F、G支撐輥偏心軸

18、一端的扇形齒輪回轉(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)稱調(diào)整輥縫，以利于穿帶和工作輥插入。同時(shí)，從軋制開始到軋出成品規(guī)格，不需要再次調(diào)整下部軋輥組，便可得到軋制壓下的全部行程。 F、G支撐輥結(jié)構(gòu)如圖2-18所示。 、 圖2-18 F、G支撐輥組結(jié)構(gòu)圖1-背襯軸承；2-鞍座；3-偏心環(huán)；4-心軸；5-扇形齒輪；6-鍵2132輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)為了獲得有平直的板形和沿寬度方向厚度一致的帶材，森吉米爾軋機(jī)具有很強(qiáng)的輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)。輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)又分徑向調(diào)整機(jī)構(gòu)和軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)。A 徑向調(diào)整機(jī)構(gòu) 徑向調(diào)整機(jī)構(gòu)的基本原

19、理是：在支撐輥B、C的背襯軸承間的鞍座里，在壓下調(diào)整機(jī)構(gòu)的內(nèi)偏心環(huán)外，再裝上一個(gè)外偏心環(huán)。該偏心環(huán)分別由調(diào)整液壓缸或液壓馬達(dá)進(jìn)行單獨(dú)傳動(dòng)，如圖2-19所示。任意一個(gè)外偏心環(huán)的旋轉(zhuǎn)，都能使支撐輥組的軸產(chǎn)生相應(yīng)的變形，這就能在一定范圍內(nèi)消除被軋帶材局部或整個(gè)的厚度不均。圖2-19 徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu) 在老式小型森吉米爾軋機(jī)上，調(diào)整是在支撐輥D上，并且是在無(wú)載荷的情況下來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然也有一部分小型軋機(jī)沒有設(shè)置徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)，如1985年以前生產(chǎn)的ZR-24型軋機(jī)沒有徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)。1985年以后美國(guó)WF公司提供給我國(guó)西安、大連、北京的三套ZR-24型二十輥森吉米爾冷軋機(jī)設(shè)置了徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)。在大

20、中型的森吉米爾軋機(jī)上，徑向輥形調(diào)整是靠?jī)蓚€(gè)上部中間支撐輥B、C的背襯軸承間的鞍座里的外偏心環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它叫做“AS-U-ROLL”輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)，即在軋制過(guò)程中使用液壓驅(qū)動(dòng)的輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)。B、C支撐輥組的鞍座里裝置有雙重的偏心環(huán)。輥組分解圖示于圖2-20。扇形齒輪1、內(nèi)偏心環(huán)4用鍵固定在心軸2上，組成壓下調(diào)整機(jī)構(gòu)；外偏心環(huán)5套在內(nèi)偏心環(huán)4和鞍座環(huán)7之間，在內(nèi)偏心環(huán)、外偏心環(huán)和鞍座環(huán)之間裝有滾針軸承6，借以減小轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦，用銷釘將外偏心環(huán)與兩側(cè)的扇形齒輪片3連接在一起，組成徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)。每個(gè)鞍座處的液壓傳動(dòng)的雙面齒條通過(guò)扇形齒輪片帶動(dòng)外偏心環(huán)回轉(zhuǎn)，由于外偏心環(huán)相對(duì)機(jī)架的梅花膛孔是偏心的，因此支撐

21、輥心軸在該鞍座部位產(chǎn)生變形，從而使支撐輥的相應(yīng)背襯軸承8位置發(fā)生變化，通過(guò)中間輥使工作輥的相應(yīng)部分的形狀產(chǎn)生變化，以此來(lái)達(dá)到調(diào)整輥形的目的。由于在外偏心環(huán)的內(nèi)外均裝有滾針軸承，因此轉(zhuǎn)動(dòng)外偏心環(huán)的摩擦阻力很小，該機(jī)構(gòu)在軋制過(guò)程中可以做靈活的微細(xì)訶整。圖2-20 B、C支撐輥組分解圖(a)及背襯軸承形狀(TNASWH型)(b)1-扇形齒輪；2-心軸；3-扇形齒輪片；4-內(nèi)偏心環(huán)；5-外偏心環(huán)；6-滾針軸承；7-鞍座環(huán)；8-背襯軸承圖221徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理圖1- 減壓閥；2-電液換向閥；3-液壓馬達(dá)；4-蝸桿；5-蝸輪；6-絲杠；7-雙面齒條 較老的徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)，是在每個(gè)調(diào)整位置上安裝一

22、套液壓馬達(dá)、蝸輪蝸桿減速機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)雙面齒條上下運(yùn)動(dòng)調(diào)整輥形的。圖2-21為一臺(tái)ZR-22BS-42軋機(jī)的徑向輥形調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖。液壓油經(jīng)減壓閥1減壓后通過(guò)電液換向閥2進(jìn)入液壓馬達(dá)3，液壓馬達(dá)軸連接蝸桿4，帶動(dòng)相嚙合的蝸輪5旋轉(zhuǎn)，蝸輪又帶動(dòng)中心的絲杠6上下移動(dòng)，其端部連接的輥形調(diào)整雙面齒條7也隨之作上下運(yùn)動(dòng)。這種液壓徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)，是采用按鈕和機(jī)械式指示器來(lái)進(jìn)行調(diào)整的，系統(tǒng)的指令響應(yīng)速度較慢，校正時(shí)間較長(zhǎng)，靈敏度較低。 新型的徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)，是采用液壓缸的活塞桿直接聯(lián)結(jié)雙面齒條，用滑桿式控制盤進(jìn)行控制。圖2-22及圖2-23為新型徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)示意圖及滑桿式控制盤示意圖。滑桿式控制盤安裝

23、在主操作盤上，起著預(yù)置和指示位置的作用。所有這些滑桿的相對(duì)位置，可以使操作者一眼就能看出軋輥的形狀是水平、凸形、凹形還是斜形。每個(gè)滑桿控制器都有各自的指示燈，當(dāng)調(diào)節(jié)時(shí)指示燈亮，調(diào)節(jié)指令完成后指示燈熄滅。圖2-22新型徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)圖2-23 新型徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)(Y-Y剖面) 一般在工作狀態(tài)，凸度調(diào)節(jié)齒條行程僅限于其行程的1312以下，而在換輥時(shí)凸度調(diào)節(jié)可達(dá)齒條的全部行程，以便更換支撐輥時(shí)將齒條全部退出。 新型裝置的指令響應(yīng)速度更快，校正時(shí)間更短，靈敏度更高，重復(fù)性更好。另外，該裝置能與當(dāng)今的板形傳感器及控制裝置聯(lián)用。 新型的徑向輥形調(diào)整裝置的控制原理如圖2-24所示。 指令選擇由一套電磁鎖

24、緊繼電器控制。這樣不僅電源接通時(shí)可以保持指令控制，無(wú)電源時(shí)也會(huì)因?yàn)殡姶沛i緊繼電器儲(chǔ)存下了指令選擇開關(guān)狀態(tài)，而繼續(xù)該指令控制。這就防止了凸度調(diào)節(jié)齒條在重新供電時(shí)發(fā)生移動(dòng)現(xiàn)象。 通過(guò)液壓供油系統(tǒng)上的切斷閥，取消液壓壓力來(lái)防止由于通常的伺服閥泄漏而導(dǎo)致的液壓缸移動(dòng)現(xiàn)象，從而使得控制電源切斷時(shí)，凸度調(diào)節(jié)液壓缸也依然能保持在原位。 每套偏心機(jī)構(gòu)都由操作臺(tái)面的基準(zhǔn)電位計(jì)調(diào)節(jié)，偏心機(jī)構(gòu)的定位由一個(gè)直接與凸度調(diào)節(jié)齒條液壓缸相連接的反饋電位計(jì)來(lái)決定，如圖2-24所示。 基準(zhǔn)電位計(jì)與反饋電位計(jì)組成一個(gè)橋式電路，兩個(gè)電位計(jì)觸點(diǎn)間的電壓代表位置誤差。放大的差值電壓作用于伺服閥，從而使凸度調(diào)節(jié)齒條液壓缸動(dòng)作，將差值漸縮

25、至零。AS-U-ROLL輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)一般設(shè)置在B、C兩組支撐輥上。1991年日本日立公司制造的K-ZR二十輥軋機(jī)投入運(yùn)行。該軋機(jī)采用了雙AS-U-ROLL輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)，分別設(shè)置在A、B和C、D兩對(duì)輥組上，即軋機(jī)上部4組支撐輥均可調(diào)整，因此平直度的控制能力較調(diào) B、C輥組的單AS-U-ROLL機(jī)構(gòu)增加了一倍。圖2-25為K-ZR軋機(jī)和雙AS-U-ROLL調(diào)整位置示意圖。 雙AS-U-ROLL徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)與單AS-U-ROLL結(jié)構(gòu)形式完全一樣，只是分別設(shè)在A、B支撐輥組和C、D支撐輥組而已。 另一種徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)示于圖2-26。液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)液壓缸活塞端部的鉤桿1，使鞍座環(huán)4及其上的齒片轉(zhuǎn)動(dòng)，

26、該齒片又帶動(dòng)與其嚙合的另一支撐輥上的齒片及鞍座環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于鞍座環(huán)有一定的偏心量，從而實(shí)現(xiàn)徑向調(diào)整。圖224徑向輥形調(diào)整裝置控制原理圖 ，圖 2-25 雙AS-U-ROLL調(diào)整位置示意圖 B 軸向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu) 軸向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)除了可以促使帶材沿橫向尺寸均勻外，還可以用來(lái)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。軸向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)的基本原理是：在上下兩對(duì)第一中間輥上，在相反的兩端將軋輥加工成錐形，以其相向或相反的軸向移動(dòng)來(lái)調(diào)整重合的平行部分(即有效平面量)的長(zhǎng)度，這樣就可以調(diào)節(jié)帶材邊部的形狀。圖2-27為軸向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)示意圖。 第一中間輥軸向調(diào)整提供了用最少的準(zhǔn)備時(shí)間(軋制兩個(gè)寬度之間)

27、，軋制不同寬度、厚度和硬度的鋼帶的方法。除ZR-32和ZR-34兩種機(jī)型外，其他1-2-3-4型軋機(jī)都可以使用。 較早的軸向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)不能在軋制過(guò)程中進(jìn)行調(diào)整，而是要在軋制之前預(yù)先調(diào)整好。軸向移動(dòng)是由液壓馬達(dá)通過(guò)鏈輪實(shí)現(xiàn)的。圖2-28為該種軸向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理圖(ZR-22BS-42軋機(jī))。上下兩對(duì)第一中間輥各用一個(gè)液壓馬達(dá)拖動(dòng)，液壓馬達(dá)經(jīng)過(guò)減速裝置和鏈輪的傳動(dòng)，帶動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)螺母軸向固定，故與其中心相嚙合的絲杠作軸向移動(dòng)，通過(guò)連桿帶動(dòng)第一中間輥?zhàn)鬏S向移動(dòng)。同時(shí)液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)，還通過(guò)另一組減速裝置，把第一中間輥的軸向位移在指示盤上予以顯示。指示盤有兩組，每組由三塊刻度盤組成：一塊表示第一

28、中間輥錐形部分的長(zhǎng)度；一塊表示第一中間輥?zhàn)畲筝S向位移量；另一塊表示上下第一中間輥相互平行部分的有效寬度值。軋制前，操作員應(yīng)根據(jù)所軋鋼帶寬度進(jìn)行手動(dòng)軸向調(diào)整，一般使有效重合寬度值為所軋鋼帶寬度的80左右。圖226徑向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)1-調(diào)整輥形的液壓鉤桿；2-滾針；3-鞍座的滑軌；4-鞍座環(huán)；5-背襯軸承；6-偏心套；7-心軸圖2-27軸向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)示意圖1- 工作輥；2-第一中間輥；3-工作輥止推軸承 如果軋前預(yù)調(diào)整不正確，在軋制過(guò)程中不得不動(dòng)用軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，而帶負(fù)荷整可能會(huì)造成軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)部分某些薄弱零件損壞。 新型的軸向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)(圖2-29)可以在軋制過(guò)程中進(jìn)行調(diào)整。軸向移

29、動(dòng)是用液壓缸直接推勝第一中間輥(圖2-29上圖)，或是液壓缸通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)來(lái)推啦第一中間輥(圖12-29下圖)。該機(jī)構(gòu)響應(yīng)速度快，調(diào)整時(shí)間短。在軋制過(guò)程中，當(dāng)軋制速度大于15.24 mmin時(shí)，就可以帶負(fù)荷調(diào)節(jié)。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)。圖2-28軸向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理圖 圖2-29新型軸向輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理圖 2133輥徑補(bǔ)償調(diào)整機(jī)構(gòu) 由于森吉米爾軋機(jī)的機(jī)架是一個(gè)整體，輥系排列緊湊，壓下行程小，當(dāng)軋輥直徑因多次磨削而變小后，即使調(diào)節(jié)壓下和壓上機(jī)構(gòu)都不能滿足軋輥壓緊要求。為了解決這一

30、問(wèn)題，在軋機(jī)上設(shè)有軋輥輥徑補(bǔ)償調(diào)整機(jī)構(gòu)。軋機(jī)外側(cè)4個(gè)支撐輥A和_H、D和E各組成一組輥徑補(bǔ)償調(diào)整機(jī)構(gòu)，在無(wú)負(fù)荷條件下進(jìn)行調(diào)整(圖2-30)。圖2-30輥徑補(bǔ)償調(diào)整機(jī)構(gòu) 支撐輥A、H和D、E與支撐輥F、G的結(jié)構(gòu)基本相似，不同的只是偏心距不同，A、H和 D、E的偏心距較F、G的?。涣硗鈧鲃?dòng)偏心軸的不是F、G所用的扇形齒輪，而是一個(gè)完整的圓柱齒輪，并且設(shè)在軋機(jī)傳動(dòng)側(cè)一端的心軸上，見圖2-31。圖2-31 A、H和D、E支撐輥組結(jié)構(gòu)圖1- 圓柱齒輪；2-背襯軸承；3-鞍座；4-偏心環(huán)；5-心軸；6-鍵調(diào)整有兩種形式。一般小型和中型軋機(jī)，由于是進(jìn)行無(wú)負(fù)荷調(diào)整，所需動(dòng)力小，因此采用人工手動(dòng)調(diào)整；對(duì)于大型軋

31、機(jī)則使用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整。A手動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu) 支撐輥A和H、支撐輥D和E，分別在軋機(jī)的傳動(dòng)側(cè)用齒輪連接在一起，在操作側(cè)用噴頭架中的手柄進(jìn)行調(diào)整，參見圖2-32。4個(gè)支撐輥的最大調(diào)整角度為180，在軸端以“O”到“10”分10等份標(biāo)出，每一等份為18。標(biāo)記“O”表示裝置完全打開，調(diào)到“10”；即旋轉(zhuǎn)180時(shí)，表示裝置完全閉合，支撐輥軸承位移量為最大值，即偏心環(huán)偏心距的2倍。支撐輥A和 H、D和E兩組輥徑補(bǔ)償裝置的調(diào)整數(shù)值應(yīng)該相同，以保證軋機(jī)的對(duì)稱性。調(diào)整角度與背襯軸承的位移量以及與工作輥的位移量的關(guān)系如圖2-33所示。圖2-32輥徑補(bǔ)償手動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)1-調(diào)整手柄；2-中間齒輪；3-圓錐齒輪；4-心軸；5

32、-刻度盤及偏心環(huán)圖2-33輥徑補(bǔ)償調(diào)整角度與位移量的關(guān)系(ZR33-WF-18) B電動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu) 一臺(tái)ZR-22BS-42型森吉米爾軋機(jī)的軋輥輥徑補(bǔ)償電動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)如圖2-34所示。 當(dāng)需要進(jìn)行輥徑補(bǔ)償調(diào)整時(shí)，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)10，經(jīng)蝸桿減速機(jī)9減速后，其輸出軸上的小傘形齒輪7帶動(dòng)與之嚙合的大傘形齒輪6旋轉(zhuǎn)，與大傘形齒輪同軸的圓柱齒輪5，通過(guò)中間齒輪4，分別與支撐輥端的圓柱齒輪3和8嚙合，從而使D和E(A和H)支撐輥心軸旋轉(zhuǎn)，鞍座里的偏心環(huán)旋轉(zhuǎn)，使支撐輥背襯軸襯偏移。調(diào)整量經(jīng)連桿2傳給顯示盤1顯示出來(lái)。 與此同時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還將輥徑補(bǔ)償量同步地傳遞給位于軋機(jī)操作側(cè)正面的指示盤。支撐輥心軸最大轉(zhuǎn)角為180

33、，背襯軸承的最大位移量為兩倍偏心距，即6.35mm。輥徑補(bǔ)償調(diào)整機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理如圖2-35所示。 214軋機(jī)進(jìn)出口輔助設(shè)備 在軋制第一道時(shí)，不管鋼帶是否軋制，在軋機(jī)進(jìn)出口處都需要有側(cè)導(dǎo)板或立導(dǎo)輥、壓板。在軋制時(shí)軋機(jī)進(jìn)出口還必須有導(dǎo)衛(wèi)板、擦拭器等輔助設(shè)備，見圖2-36。214。1側(cè)導(dǎo)板或立導(dǎo)輥側(cè)導(dǎo)板或立導(dǎo)輥起固定帶材位置的作用，對(duì)稱地設(shè)置在帶材的兩側(cè)。采用手動(dòng)絲杠調(diào)節(jié)開口度，調(diào)節(jié)時(shí)兩側(cè)的側(cè)導(dǎo)板或立導(dǎo)輥同時(shí)移動(dòng)，使帶材始終處于軋制中心。圖234輥徑補(bǔ)償電動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu) 1-顯示盤；2-連桿；3、5、8-圓柱齒輪；4-中間齒輪；6-大傘形齒輪；7-小傘形齒輪；9-減速機(jī)；10-電動(dòng)機(jī)圖235軋輥輥徑補(bǔ)償

34、調(diào)整機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理圖圖2-36軋機(jī)進(jìn)出口輔助設(shè)備示意圖 l-壓板；2-擦拭器；3-立導(dǎo)輥；4-導(dǎo)衛(wèi)板 一般小型軋機(jī)采用銅質(zhì)的側(cè)導(dǎo)板，大中型軋機(jī)采用立導(dǎo)輥。立導(dǎo)輥為淬火的鋼輥筒，兩側(cè)各數(shù)個(gè)，對(duì)稱布置，使其與帶材邊部產(chǎn)生盡可能小的摩擦力。在ZR-24型軋機(jī)上；側(cè)導(dǎo)板和立導(dǎo)輥都有采用的。 2142 壓板 壓板為液壓操作，液壓缸設(shè)置在機(jī)架上方。壓板的作用是將帶材固定在側(cè)導(dǎo)板或立導(dǎo)輥內(nèi)；在軋制過(guò)程中給帶材一個(gè)輔助的后張力；擦拭帶材表面，防止帶材表面的污物進(jìn)入軋機(jī)。 壓板分上壓板和下壓板，壓板的貼面材料與帶材的接觸面需產(chǎn)生盡可能大的摩擦力，而且不能擦傷帶材表面?，F(xiàn)在使用的最好的材料是硬雜木，如樺木、楓木，或

35、層狀酚醛塑料、膠木。也可以使用蓋有帆布或毛氈的壓板，這種材料具有較好的壽命，又因?yàn)樗嵌嗫捉Y(jié)構(gòu)，因此容易粘附軋機(jī)外部或坯料上的砂粒雜質(zhì)污染物。 2143 導(dǎo)衛(wèi)板 導(dǎo)衛(wèi)板設(shè)置在軋機(jī)進(jìn)出口輥縫的上下兩側(cè)，左右對(duì)稱。 導(dǎo)衛(wèi)板的作用，首先是保護(hù)中間輥及背襯軸承不因斷帶而損壞；穿帶時(shí)，引導(dǎo)帶材頭部順利通過(guò)軋機(jī)輥縫；同時(shí)使冷卻介質(zhì)準(zhǔn)確地送到輥縫，以便最大限度地帶走軋制時(shí)產(chǎn)生的變形熱。 2144擦拭器 軋機(jī)在軋制時(shí)，由于大量的冷卻介質(zhì)及潤(rùn)滑油在軋機(jī)中循環(huán)，因此森吉米爾軋機(jī)在出人口均裝有帶材擦拭器。 在實(shí)際軋制中，只有出口處擦拭器起作用。進(jìn)口處的擦拭器僅起一把刷子的作用，在帶材進(jìn)入軋機(jī)之前，達(dá)到清除一些雜質(zhì)和

36、在軋機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)之前封閉冷卻介質(zhì)的作用，使其不流向開卷機(jī)。往往在軋制開始之后，進(jìn)口側(cè)的擦拭器便抬起。 出口處擦拭器在每個(gè)軋制道次中能使帶材表面潔凈。這點(diǎn)在軋制薄帶時(shí)更為重要，特別是以礦物油為冷卻介質(zhì)的軋機(jī)，如果大量的軋制袖在帶材的表面被帶入卷取機(jī)，卷取過(guò)程中容易發(fā)生滑帶事故，影響生產(chǎn)。 擦拭器有帶式和輥式兩種型式。機(jī)架兩側(cè)各設(shè)兩對(duì)，用液壓缸夾緊。圖2-37帶式擦拭器1-支架；2-青銅槽；3-軟管 圖2-37所示的為帶式擦拭器，是由帶有直條紋的耐油橡膠管或聚四氟乙烯管，裝在可移動(dòng)的青銅或銅質(zhì)槽內(nèi)構(gòu)成的。擦拭器軟管可以是圓形的或方形的。方形擦拭軟管可以使用兩個(gè)面，圓形軟管可以轉(zhuǎn)動(dòng)4個(gè)方位使用之后才更換。

37、帶式擦拭器在實(shí)質(zhì)上是用軟管刮去帶材表面的冷卻介質(zhì)，軟管在帶材表面滑動(dòng)，容易損壞。通常引起過(guò)早損壞的原因是由于松弛或斷裂的帶材邊緣造成的，帶材邊緣往往會(huì)割壞擦拭器軟管。輥式擦拭器如圖2-38所示。輥式擦拭器實(shí)際上是兩對(duì)擠干輥，分別固定在框架上。擠干輥的水平度和平行度可進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。下方的兩個(gè)擠干輥與軋制線標(biāo)高一致，不能上下移動(dòng)；上方的兩個(gè)擠干輥框架兩端連接有液壓缸，控制上擠于輥抬起或壓下。 擠干輥有采用鋼質(zhì)輥的，也有采用橡膠輥面的。 亦有帶式擦拭器和輥式擦拭器聯(lián)合使用的情況，見圖2-39。擠干輥靠近軋機(jī)，擦拭軟管則布置在軋機(jī)外側(cè)。圖2-38輥式擦拭器1-液壓缸；2-機(jī)架；3-調(diào)整機(jī)構(gòu)；4-軸承；

38、5-擦拭輥圖2-39聯(lián)合擦拭器 一般小型軋機(jī)多采用帶式擦拭器，大中型軋機(jī)采用輥式擦拭器。部分采用帶式擦拭器的軋機(jī)沒有單獨(dú)的壓板裝置。在第一道軋制時(shí)，用軋機(jī)入口側(cè)的帶式擦拭器代替壓板裝置的作用。首先將擦拭軟管從金屬槽中取出，在擦拭器位置帶材的上下各放置一塊壓板，用擦拭器的液壓缸將其壓緊，作為壓板裝置使用。 215 張力計(jì)和導(dǎo)向輥裝置 軋機(jī)兩邊各設(shè)置有一套張力計(jì)和導(dǎo)向輥裝置。裝置包括一個(gè)大直徑的外側(cè)導(dǎo)向輥、內(nèi)側(cè)小直徑的張力計(jì)用輥(測(cè)張輥)以及兩個(gè)壓力傳感器，見圖2-40。圖2-40張力計(jì)和導(dǎo)向輥裝置1-導(dǎo)向輥；2-張力輥；3-壓力傳感器 導(dǎo)向輥裝在耐磨軸承里，帶材在導(dǎo)向輥上的包角是隨卷取機(jī)上帶卷直

39、徑變化而變化的，但是它使內(nèi)側(cè)測(cè)張輥上帶材的包角固定不變；另外，它為AGC脈沖測(cè)速計(jì)提供一個(gè)穩(wěn)定的支撐點(diǎn)。測(cè)張輥也裝在耐磨軸承里，并被裝在壓力傳感器上。 壓力傳感器裝在測(cè)張輥的軸承下。每個(gè)壓力傳感器測(cè)定帶材張力T作用在測(cè)張輥上的合力R的垂直分力Y的一半，帶材在測(cè)張輥上的包角為180-。由圖2-40可知： 由于角不變，即1sin為一常數(shù)，所以壓力傳感器測(cè)得的壓力Y與帶材的張力T呈線形關(guān)系?？梢杂脗鞲衅鬏敵龅膲毫?lái)表示卷取張力，并對(duì)張力進(jìn)行調(diào)整控制。張力指示儀表成對(duì)地安裝在主操作臺(tái)上。另外，每個(gè)傳感器都有它自身的指示儀表，操作者可以借助儀表觀察到帶材前邊(操作側(cè))和后邊(傳動(dòng)側(cè))之間的張力差。如果帶

40、材前邊和后邊的張力不相等，操作者可以利用輥形調(diào)整機(jī)構(gòu)，使帶材前后兩邊的張力相同：這樣可以減少帶材的斷裂。 現(xiàn)代的二十輥軋機(jī)的張力偏差，由于使用張力計(jì)，在恒速軋制時(shí)可小于1，加減速軋制時(shí)小于2。 在較早的二十輥軋機(jī)上沒有設(shè)置張力直接測(cè)量裝置，采用卷取機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)間接調(diào)節(jié)帶材張力，其張力波動(dòng)范圍較大。 216 主傳動(dòng) 二十輥森吉米爾軋機(jī)的主傳動(dòng)，是由直流電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)合齒輪機(jī)座和4根萬(wàn)向接軸帶動(dòng)第二中間輥外側(cè)的4根軋輥，其他軋輥均為被動(dòng)輥，靠摩擦傳動(dòng)。 主電機(jī)與聯(lián)合齒輪機(jī)座用齒接手連接。聯(lián)合齒輪機(jī)座是減速機(jī)和齒輪機(jī)座的聯(lián)合體。主傳動(dòng)電機(jī)軸傳動(dòng)一個(gè)軸齒輪，而該齒輪同時(shí)傳動(dòng)與其對(duì)角設(shè)置的另一軸齒輪；這

41、一對(duì)呈對(duì)角線嚙合的軸齒輪軸的另一端，還有一個(gè)節(jié)圓直徑稍小的軸齒輪，并且在小軸齒輪的上方或下方又嚙合了一個(gè)相同齒數(shù)的軸齒輪，這4個(gè)小軸齒輪的輸出軸與萬(wàn)向接軸連接。這種傳動(dòng)方式可獲得較小的中心距，從而減小萬(wàn)向接軸的傾斜角，使傳動(dòng)平穩(wěn)。該聯(lián)合齒輪機(jī)座的傳動(dòng)比為1：1 。其結(jié)構(gòu)如圖2-41所示。圖2-4l聯(lián)合齒輪機(jī)座(一) 另外還有其他結(jié)構(gòu)型式的聯(lián)合齒輪機(jī)座。圖2-42及圖2-43為另外兩種聯(lián)合齒輪機(jī)座的結(jié)構(gòu)圖。傳動(dòng)為加速傳動(dòng)，具有較小的傳動(dòng)比。圖2-42為一臺(tái)1200mm二十輥軋機(jī)的聯(lián)合齒輪機(jī)座結(jié)構(gòu)圖，傳動(dòng)比i=O.78。 連接傳動(dòng)輥和齒輪機(jī)座的萬(wàn)向接軸在傳動(dòng)輥側(cè)，為了簡(jiǎn)化換輥而采用爪式聯(lián)軸節(jié)(圖2

42、-44)，在齒輪機(jī)座側(cè)的接軸端頭中有一承受軸向力的止推球軸承，該軸向力通過(guò)接軸傳遞給齒輪軸的軸承。圖2-42聯(lián)合齒輪機(jī)座(二)圖2-43聯(lián)合齒輪機(jī)座(三)圖2-44 卡爪嚙合的萬(wàn)向接軸 在小型軋機(jī)上，采用帶有球支承的球形接軸，使用該萬(wàn)向接軸時(shí)必須對(duì)軋機(jī)及齒輪機(jī)座側(cè)的支承處給以循環(huán)潤(rùn)滑。軋機(jī)4根傳動(dòng)的萬(wàn)向接軸分為上下兩組，它們和上部第一中間輥軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)接軸一樣，均設(shè)有氣動(dòng)或液壓平衡裝置。22卷取機(jī) 卷取機(jī)用于卷取帶材，并可形成軋制張力。由傳動(dòng)的直流電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)。張力是薄帶和極薄帶材軋制過(guò)程中最重要的參數(shù)之一，它對(duì)帶材厚度均勻性、表面質(zhì)量和物理一力學(xué)性能都有極大的影響。多輥軋機(jī)軋制

43、張力的設(shè)置有兩個(gè)特點(diǎn)： 首先是采用大的單位張力。當(dāng)工作輥在水平面內(nèi)有非常小的相互歪斜時(shí)，相當(dāng)短的變形區(qū)長(zhǎng)度可導(dǎo)致該帶材寬度方向嚴(yán)重張力不均，并可導(dǎo)致帶材在軋輥間喪失穩(wěn)定和造成帶材邊部嚴(yán)重撕裂。因此，多輥軋機(jī)軋制時(shí)，在所有的軋機(jī)工作制度中；乃至加速和減速時(shí)都應(yīng)保持恒定的大單位張力。 多輥軋機(jī)軋制帶材時(shí)使用的張力為所軋材料屈服強(qiáng)度的1070o另外由于冷軋時(shí)的加工硬化，各軋制道次材料的屈服強(qiáng)度將隨相對(duì)壓下量的積累而增加。因此，多輥軋機(jī)軋制帶材的單位張力達(dá)到：對(duì)于低碳鋼為250300MPa；高碳鋼為200400MPa；不銹鋼為250400MPa；鉻鋼為100150MPa；鐵鎳合金為350500MPa；

44、黃銅為250300MPa；厚度小于O.05mm的各種精密合金帶材為600750MPa。而在四輥軋機(jī)上單位張力僅在60100 MPa范圍內(nèi)波動(dòng)。目前卷取機(jī)的總張力可達(dá)到350400kN。通常卷取機(jī)電機(jī)的功率約為主電機(jī)功率的O.5O.75倍，現(xiàn)在多輥軋機(jī)卷取機(jī)電機(jī)的功率已和主軋機(jī)電機(jī)功率一樣大。 其次，由于多輥軋機(jī)軋制的帶材的規(guī)格和材質(zhì)變化大，要求張力的調(diào)節(jié)范圍必須很寬，一般從1：50到1：80。為了擴(kuò)大張力調(diào)節(jié)范圍，采用由幾個(gè)不同功率的電機(jī)組成的卷取機(jī)傳動(dòng)裝置，這些電機(jī)由換向聯(lián)軸節(jié)連接。 大的卷取張力在卷筒上產(chǎn)生大的壓力，為了建立大張力，卷取機(jī)卷筒需要有大的剛度和強(qiáng)度。目前使用的有實(shí)心卷筒卷取機(jī)

45、和具有特殊剛度和強(qiáng)度的可脹縮卷筒卷取機(jī)。 現(xiàn)代的二十輥軋機(jī)，在軋機(jī)前后卷取機(jī)軸上均設(shè)有卷取圈數(shù)計(jì)數(shù)器。軋機(jī)控制系統(tǒng)綜合考慮卷取機(jī)卷筒上帶材的圈數(shù)、軋制速度、傳動(dòng)系統(tǒng)的加減速度等因素，實(shí)現(xiàn)軋機(jī)自動(dòng)控制。 一般采用數(shù)字脈沖發(fā)生器驅(qū)動(dòng)的雙向圈數(shù)計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器直接安裝在卷取機(jī)軸上，卷取機(jī)每轉(zhuǎn)一周，數(shù)字脈沖發(fā)生器發(fā)出100個(gè)脈沖信號(hào)；通過(guò)連接電纜，將脈沖信號(hào)輸入軋機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并在軋機(jī)主操作臺(tái)上的六位數(shù)字圈數(shù)顯示儀上顯示出來(lái)。 221可脹縮卷筒卷取機(jī) 在卷取過(guò)程中，卷取機(jī)卷筒承受著很大的彎曲力和來(lái)自帶有張力的多層纏繞帶材的很大的徑向力。因此對(duì)卷筒有如下要求：卷筒應(yīng)具有很高的剛度，以保證其零件在卷取時(shí)受徑

46、向載荷的作用而不產(chǎn)生殘余變形；卷筒表面不能有裂紋和凹痕，否則帶材會(huì)壓人這些裂紋和凹痕中，產(chǎn)生表面缺陷；卷筒應(yīng)是對(duì)稱的，外圓要嚴(yán)格同心，以消除帶卷在卷取過(guò)程中的跳動(dòng)；卷筒能輕易地將直徑縮小到不阻礙卸卷的程度；卷筒應(yīng)具有將帶材端頭夾住的鉗口。 卷筒采用四棱錐結(jié)構(gòu)，實(shí)心的四棱錐軸在液壓缸活塞桿推動(dòng)下作軸向移動(dòng)時(shí)，卷筒被脹開或收縮。四棱錐的錐面傾斜角一般為7730。根據(jù)卷筒的長(zhǎng)度不同，四棱錐軸分為幾段(即幾個(gè)四棱錐面)，卷筒越長(zhǎng)，則分段越多。鉗口亦采用液壓控制，用幾個(gè)小液壓缸來(lái)帶動(dòng)鉗口的活動(dòng)卡板。 卷取機(jī)卷筒直徑的大小與張力的大小有關(guān)，并受其強(qiáng)度和生產(chǎn)工藝的限制。一般采用的規(guī)格為510mm和610mm

47、，也有采用558mm的。 一般軋制窄帶材和軋制卷重小的軋機(jī)，卷取機(jī)卷筒為懸臂式的(見圖2-45)；而對(duì)于軋制寬帶材和大卷重的軋機(jī)，為了提高卷筒在卷取工作時(shí)的剛度，在其卷筒懸臂端需設(shè)卷筒活動(dòng)支座(圖2-46)。在進(jìn)行卷取時(shí)卷筒活動(dòng)支座支撐卷筒懸臂端，這時(shí)卷筒有了兩個(gè)支點(diǎn)。在卸卷時(shí)，可將活動(dòng)支座移開，移開動(dòng)作由液壓缸完成。圖2-45 臂式卷取機(jī) 222實(shí)心卷筒卷取機(jī) 實(shí)心卷筒一般是一根直徑為500mm的高強(qiáng)度軸，其上僅有一個(gè)帶偏心軸的手動(dòng)鉗口裝置。卷筒在軸承座中旋轉(zhuǎn)，軸承座的外表面作成滾輪，可使卷筒沿兩根導(dǎo)軌從一個(gè)位置滾到另一個(gè)位置。實(shí)心卷筒通過(guò)聯(lián)軸節(jié)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，聯(lián)軸節(jié)用花鍵固定在減速機(jī)低速軸上，聯(lián)

48、軸節(jié)的另一端有齒與實(shí)心卷筒軸端的齒輪嚙合。液壓機(jī)構(gòu)控制聯(lián)軸節(jié)移向卷筒方向使內(nèi)外齒輪嚙合，卷筒即可傳動(dòng)；聯(lián)軸節(jié)移向減速機(jī)使內(nèi)外齒脫離后，卷筒可以在導(dǎo)軌上滾動(dòng)。實(shí)心卷筒連接見圖2-47。圖2-46帶活動(dòng)支點(diǎn)的卷取機(jī)圖2-47實(shí)心卷筒連接圖 實(shí)心卷筒由于結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，因此精度可以提高；直徑大，雙支撐，卷筒本身的撓度和下垂度很小，從而使帶卷能嚴(yán)格定心，保證了沿帶材寬度方向和長(zhǎng)度方向張力有足夠的均勻性，見圖2-48。圖2-48實(shí)心卷筒 實(shí)心卷筒卷取機(jī)的最大缺點(diǎn)是不能從卷筒上直接將帶卷卸下，必須經(jīng)過(guò)一次重新卷取，將帶卷倒到一個(gè)脹縮式卷筒上才能卸下。因此，在帶實(shí)心卷筒卷取機(jī)的軋機(jī)上軋制時(shí)，軋機(jī)道次必須是奇數(shù)

49、，不夠靈活。 223 重卷機(jī)構(gòu) 重卷機(jī)構(gòu)包括重卷開卷機(jī)、張力計(jì)、重卷機(jī)、卷筒換位裝置等。 2231重卷開卷機(jī) 為了使帶卷的重卷過(guò)程不影響軋機(jī)生產(chǎn)，重卷時(shí)應(yīng)將帶卷連同卷筒從卷取位置移到重卷開卷位置，讓卷取機(jī)進(jìn)行下一個(gè)帶卷的卷取。 一般重卷所用張力較小，開卷機(jī)后張力由水冷氣動(dòng)制動(dòng)器提供，開卷機(jī)沒有動(dòng)力裝置?；ㄦI型聯(lián)軸節(jié)可使卷筒與制動(dòng)器嚙合或離開。卷筒夾緊、壓輥壓下及聯(lián)軸節(jié)移動(dòng)均為液壓控制。開卷機(jī)結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，如圖2-49所示。圖2-49重卷開卷機(jī)結(jié)構(gòu) 2232 重卷機(jī) 重卷機(jī)的卷筒是四棱錐可脹縮型，液壓操作。直流傳動(dòng)電機(jī)連接減速機(jī)的高速軸，卷筒裝在減速機(jī)的低速軸上。 卷筒由一個(gè)單級(jí)或兩級(jí)四棱錐和4個(gè)

50、扇形塊組成。手動(dòng)凸輪式帶頭鉗口裝置設(shè)置在4個(gè)扇形塊中的一塊上。 壓輥為非傳動(dòng)的自由輥，液壓加載。卸卷器由液壓操作，安置在減速機(jī)齒輪箱頂部。重卷機(jī)卷筒結(jié)構(gòu)如圖2-50所示。圖2-50重卷機(jī)卷筒結(jié)構(gòu) 2233 張力計(jì) 在重卷開卷機(jī)和重卷機(jī)之間，設(shè)有氣動(dòng)張力計(jì)，用于檢測(cè)并調(diào)整水冷氣動(dòng)制動(dòng)器氣壓以控制重卷張力。 2234卷筒換位裝置 卷取機(jī)卷好的帶卷需要滾到重卷開卷機(jī)位置去倒卷；重卷開卷機(jī)上倒完卷的空卷筒需要運(yùn)到卷取機(jī)的位置。如果沒有專門的裝置來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)卷筒，一般是用車間的吊車將卷筒吊起，當(dāng)卷好帶材的卷筒滾到重卷開卷機(jī)位置后，再將卷筒放在卷取機(jī)位置。這需要車間天車配合，費(fèi)事。 采用一種卷筒換位裝置后，調(diào)換

51、卷筒就比較方便靈活了，不需要吊車配合。卷筒換位裝置實(shí)際上就是兩對(duì)可移動(dòng)的導(dǎo)軌，如圖2-51所示。重卷過(guò)程所用時(shí)間總比軋機(jī)軋制用時(shí)短得多。當(dāng)重卷完成后，首先將兩對(duì)可移動(dòng)導(dǎo)軌往軋機(jī)操作側(cè)移動(dòng)，使原位于軋機(jī)傳動(dòng)側(cè)的一對(duì)導(dǎo)軌與軋線的導(dǎo)軌連接，將位于開卷機(jī)的空卷筒滾到可移動(dòng)導(dǎo)軌上，并用卷筒下液壓缸活塞桿上的鞍座頂住卷筒，使其不滾動(dòng)；然后導(dǎo)軌帶動(dòng)卷筒向軋機(jī)傳動(dòng)側(cè)方向移動(dòng)，將卷筒移出軋制線，并使原導(dǎo)軌與軋制線導(dǎo)軌連接；當(dāng)軋機(jī)軋完一個(gè)帶卷后，帶卷便可以滾到重卷開卷位置；接著將空卷筒再運(yùn)回軋線，并滾到卷取機(jī)位置；最后將移動(dòng)導(dǎo)軌移回原處。移動(dòng)裝置采用液壓裝置操作，導(dǎo)軌對(duì)接處設(shè)有液壓定位銷。 224卷紙機(jī)/墊紙機(jī)

52、大張力軋制帶材時(shí)，卷層間容易出現(xiàn)相對(duì)滑移，滑移的結(jié)果是損傷帶材表面。一般采用后一道次的開卷張力和前一道次的卷取張力相同或低于前一道次的卷取張力，或者在卷層間墊紙的方法來(lái)防止卷層間的相對(duì)滑移。特別是對(duì)于帶材表面質(zhì)量要求很嚴(yán)的不銹鋼、精密合金材料，在軋機(jī)的開卷及卷取機(jī)處均設(shè)有卷紙/墊紙機(jī)。圖2-51卷筒換位示意圖 每臺(tái)卷紙機(jī)/墊紙機(jī)均有一可脹縮的主軸，主軸與紙卷內(nèi)孔相匹配。主軸固定在耐磨軸承里。每臺(tái)裝置由交流力矩馬達(dá)傳動(dòng)。 225卸卷裝置 可脹縮卷筒卷取機(jī)及實(shí)心卷筒卷取機(jī)的重卷機(jī)，每臺(tái)都設(shè)有一套卸卷裝置。卸卷裝置包括卷材升降機(jī)構(gòu)和橫移機(jī)構(gòu)兩部分。參見圖2-52。 升降機(jī)構(gòu)為液壓傳動(dòng)，V形座鋼結(jié)構(gòu)件

53、。液壓缸布置在V形座下部中間位置，液壓缸的兩側(cè)有兩根大直徑的導(dǎo)向棒，導(dǎo)向棒在青銅軸套內(nèi)滑動(dòng)。V形座裝有可更換的墊板。 橫移機(jī)構(gòu)也是采用液壓傳動(dòng)的，裝有輥輪、帶定位器的軌道、地面滑板和滑槽，以保持地坑始終被蓋住。卷取機(jī)及重卷機(jī)的卸卷推板應(yīng)與橫移機(jī)構(gòu)同步，這可以通過(guò)調(diào)節(jié)液壓節(jié)流閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。226卷取張力控制原理卷取機(jī)的卷取張力由卷取電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生。電動(dòng)機(jī)力矩為：式中KM比例系數(shù)，常數(shù)； 磁通量； ，樞電動(dòng)機(jī)電樞電流。 卷取張力T與電動(dòng)機(jī)力矩的關(guān)系為：式中D帶卷直徑。 帶卷速度為：式中行電電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； i電動(dòng)機(jī)至卷筒的速比。 將式2-2、式2-4代入式2-3得：電動(dòng)機(jī)電樞電勢(shì)E為：或式中K。比例系數(shù)，常數(shù)； 垂磁通量； 咒電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)。 將式2-6代入式2-5則得：其中： 欲使詈=常數(shù)，若E不變，口亦不變，則張力T與電動(dòng)機(jī)電樞電流k成正比。換言之，在保持線速度鈔不變的條件下，一定的電樞電流珠表示一定的卷取張力T。張力控制的實(shí)質(zhì)在于，