軋鋼機械第四章

第四章軋輥調(diào)整機構(gòu)及上輥平衡機構(gòu)第一節(jié)軋輥調(diào)整機構(gòu)的作用與類型一、軋輥調(diào)整機構(gòu)的作用軋輥調(diào)整機構(gòu)的作用是調(diào)整軋輥在機架中的相對位置、以保證要求的壓下量、精確的軋件尺寸和正常的軋制條件。軋輥的調(diào)整機構(gòu)主要有軸向凋整機構(gòu)和徑向調(diào)整機構(gòu)，以及用于板帶軋機上調(diào)整輥型的特殊調(diào)整機構(gòu)。軋輥軸向調(diào)整機構(gòu)，對于有槽軋輥是用來對正軋槽，以保證正確的孔型形狀。對于板帶軋機那么用于軋輥軸向固定。軋輥徑向調(diào)整機構(gòu)的具體作用有：1)調(diào)整兩工作輥軸線間距離，以保證正確的輥縫開度，給定壓下量，軋出所要求的斷面尺寸。尤其在初軋機、板坯軋機L,YL乎每軋一道都需調(diào)整一次輥縫；2)調(diào)整兩工作輥的平行度；3)當更換軋輥時，要調(diào)整軋制線高度，使下輥輥面與輥道水甲面一致；在連軋機上，還要調(diào)整各機座間軋輥的相互位置，以保證軋制線高度一致。二、軋輥徑向調(diào)整機構(gòu)的類型軋輥徑向調(diào)整機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與軋機的型式和軋輥的位置有密切關(guān)系，可分為上輥調(diào)整機構(gòu)、下輥調(diào)整機構(gòu)、中輥調(diào)整機構(gòu)及軋輥側(cè)向調(diào)整機構(gòu)等類型。1。上輥調(diào)整機構(gòu)上輥調(diào)整機構(gòu)通常稱為壓下機構(gòu)，它的用途最廣，安裝在所有的二輥、三輥、四輥和多輥軋機上。其結(jié)構(gòu)在很大程度上與軋輥的壓下速度、移動距離和工作頻率有關(guān)。壓下機構(gòu)有手動的、電動的或液壓的。各類軋機的壓下速度見表4—1。2．下輥調(diào)整機構(gòu)下輥調(diào)整機構(gòu)有手動也有電動的。在中輥固定的三輥型鋼軋機上，調(diào)下輥以調(diào)整中下輥間距離；在初軋機和幾乎所有二輥或四輥板帶軋機上，為了保持軋制線水平不變，用在下輥軸承座下面加墊片的方法來調(diào)整下輥的位置。3．中輥調(diào)整機構(gòu)在中輥固定的三輥型鋼軋機上，中輥用斜楔手動微調(diào)上瓦座，只是為了調(diào)整軸瓦間隙；在下輥固定的三輥勞特式軋機上，為了在中上輥之間或中下輥之問交替過鋼，需使中輥交替地壓向上輥或下輥。其傳動方式有電動、液壓及升降臺聯(lián)動等多種形式。4．側(cè)向調(diào)整機構(gòu)側(cè)向調(diào)整機構(gòu)一般用于斜輥式穿孔機(圖卜一10)、均整機，以及帶垂直軋輥的立輥軋機上，這些軋機的左右兩個軋輥各裝有一套側(cè)向壓進機構(gòu)。其傳動機構(gòu)一般都是電動的，其結(jié)構(gòu)與電動壓下類似。三、軋輥手動調(diào)整與上輥平衡1．軋輥手動調(diào)整機構(gòu)主要用于不經(jīng)常調(diào)整的型鋼軋機與線材軋機上，調(diào)整工作主要是在軋鋼之前完成的，對調(diào)整速康沒有特殊要求。常見的手動壓下機構(gòu)有以下兒種形式(圖4—1a、b、c、d)：1)斜楔調(diào)整方式：2)直接傳動壓下螺絲的調(diào)整方式；3)圓柱齒輪傳動壓下螺絲的調(diào)整方式；4)蝸桿蝸輪傳動壓下螺絲的調(diào)整方式。目前主要采用的是后兩種方式。2．650型鋼軋機的調(diào)整機構(gòu)與上輥平衡圖1—8是650型鋼軋機工作機座結(jié)構(gòu)圖。軋機的中輥固定，中輥調(diào)整機構(gòu)只是按照軸瓦的磨損程度，調(diào)整軸承的上瓦座——H形架，以保證輥頸與軸瓦之問的適宜間隙，由于調(diào)整量較小，常采用斜楔機構(gòu)。上輥的調(diào)整方法是扳動壓下手輪1，經(jīng)傳動齒輪7帶動壓下螺絲8(頂在上輥軸承座上)進行壓下。上輥不能自動復位，采用了彈簧平衡。下輥的壓上機構(gòu)與前者相似，是用手輪2經(jīng)傳動齒輪和壓上螺絲10進行的。壓上螺絲式調(diào)整機構(gòu)的優(yōu)點是調(diào)整量大，但因處于軋機底部，易受氧化鐵皮和水的浸蝕，需要較好的密封防護措施。3．下軋輥的斜楔調(diào)整斜楔式調(diào)整機構(gòu)的調(diào)整量較小，但其結(jié)構(gòu)簡單，且不怕水和氧化鐵皮浸蝕，中小型軋機上經(jīng)常采用。其中在橫列式軋鋼機上多采用橫楔式下輥調(diào)整機構(gòu)(圖4—2)，在連續(xù)式軋機上多采用縱楔式調(diào)整機構(gòu)(圖4～3)。在現(xiàn)代化的帶鋼連軋機組中，為在換輥后迅速調(diào)整軋制線，那么采用液壓馬達驅(qū)動縱楔。第二節(jié)電動壓下機構(gòu)電動壓下機構(gòu)是最常使用的上輥調(diào)整機構(gòu)，通常包括電動機、減速機、制動器、壓下螺絲、壓下螺母、壓下位置指示器、球面墊塊和測壓儀等局部。壓下機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，按照壓下速度和工藝特點的不同，可分為電動快速壓下機構(gòu)(用于可逆式熱軋機)和板帶軋機壓下機構(gòu)兩大類。一、電動快速壓下機構(gòu)1．工藝特點在初軋機、中厚板軋機、連軋機組的可逆式粗軋機等可逆式熱軋機上，其壓下機構(gòu)的工藝特點是：1)上軋輥要快速、大行程、頻繁地調(diào)整；2)軋輥調(diào)整是在道次之間進行，不帶軋制負荷，即不帶鋼壓下。通常把這種壓下速度大于1mm／s的不帶鋼壓下機構(gòu)稱為電動快速壓下機構(gòu)。為了適應上述工藝特點，要求壓下機構(gòu)：1)傳動系統(tǒng)慣性要小，以便頻繁地啟動、制動；2)有較高的傳動效率和工作可靠性；3)必須有克服壓下螺絲阻塞事故(坐輥或卡鋼)的措施。2．結(jié)構(gòu)形式按照傳動的布置形式，快速壓下機構(gòu)有兩種類型。(1)采用立式電動機，傳動軸與壓下螺絲平行布置的形式如圖4—4所示，壓下機構(gòu)的兩臺立式電動機1通過圓柱齒輪減速機4傳動壓下螺絲5。液壓缸3用于脫開離合齒輪，使每個壓下螺絲可以單獨調(diào)整(調(diào)整軋輥平行度)。立式電機傳動的壓下機構(gòu)，由于使用了圓柱齒輪，因此傳動效率高、零件壽命較長，叉可節(jié)約有色金屬(不用銅蝸輪)。近年來，新設計的初軋機已普遍采用這種傳動形式。立式電機傳動的壓下機構(gòu)可以有多種配置方案，如圖4—5所示。其中圖4—5以和圖4—5b用于某些1150初軋機；圖4一豇用于某些1000初軋機；圖4—5d用于某些900軌梁軋機的二輥粗軋機座。圖4—6是H50初軋機壓下機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，它采用的是圖4—5b的配置方案。其結(jié)構(gòu)特點是：1)兩個壓下螺絲2由兩臺帶法蘭的立式直流電動機9驅(qū)動，采用兩臺電動機的目的是減小飛輪力矩，以利于起動和制動。每臺電動柳．的功率為200～300kW，轉(zhuǎn)速為500~750／1000r／min，壓下速度為90～180mm/s，其中較高速度用于大行程移動(如翻鋼道次和換輥操作等)；2)采用圓柱齒輪傳動。立式電機軸上的小齒輪(圖中未畫出)通過大惰輪13帶動大齒輪7和方孔套筒6旋轉(zhuǎn)．使壓下螺絲2在螺母3中旋轉(zhuǎn)并上下移動；3)在兩個大惰輪13之間用離合齒輪14相連，它由液壓缸15推動升降，起離合作用，合那么兩邊壓下螺絲同步移動，離那么兩個壓下螺絲可單獨調(diào)整。在壓下電機的另一端軸上裝有制動器。傳動系統(tǒng)的總速比為4．5，壓下螺絲尺寸為40×48(螺距)mm。壓下指示器的指針由傘齒輪16帶動，在調(diào)整過程中隨時指示出軋輥的實際位置，以利操作。壓下機構(gòu)的齒輪、軸承、套筒和壓下螺絲都用稀油循環(huán)潤滑，潤滑油從壓下螺絲頂部的噴油環(huán)8噴出。(2)采用臥式電動機，傳動軸與壓下螺絲垂直交叉布置的形式這種形式通常是用圓柱齒輪和蝸輪副聯(lián)合傳動壓下螺絲。它的優(yōu)點是能夠采用普通臥式電機，結(jié)構(gòu)較緊湊，有利于降低初軋機高度。但是，為了把水平軸運動轉(zhuǎn)換成垂直軸運動，不得不采用效率低、工作壽命短和消耗大量青銅的蝸輪傳動。在采用了難于加工的球面蝸輪副或平面蝸輪以后，傳動效率顯著提高。在壓下速度不太快的板坯軋機上經(jīng)常采用這種布置形式。圖4—7是國產(chǎn)l700熱連軋四輥可逆式粗軋機壓下機構(gòu)傳動示意圖，其技術(shù)性能如下：壓下速度為19．6—39．2mm／s，圓柱齒輪速比=1，蝸輪副=12．75，采用四線蝸桿，每臺直流電機功率為160kW，壓下螺絲總行程640mm，上輥最大提升高度300mm。為了快速制動，裝設了ZWZ一600直流瓦塊式制動器。兩臺電動機由電磁離合器相連，脫開電磁離合器．兩個壓下螺絲即可單獨調(diào)整。圖4—8是某廠1700熱連軋2#四輥可逆式粗軋機的壓下機構(gòu)傳動示意圖。受機構(gòu)尺寸的限制，在速比=l的圓柱齒輪箱增加了一個中間惰輪。壓下機構(gòu)的豐要技術(shù)性能如下：球面蝸輪副采用五線蝸桿，=9．8，壓下螺絲尺寸為460×25mm，兩臺直流壓下電機為150／300kW，轉(zhuǎn)速480／960r／min，壓下速度為20～40mm／s。此壓下機構(gòu)的特點是用一個差動機構(gòu)代替常用的電磁離合器，以保證壓下螺絲的同步運轉(zhuǎn)或單獨調(diào)整。差動機構(gòu)蝸輪副的速比=50，由一臺直流22kW、650r／min電動機驅(qū)動。采用差動機構(gòu)可以克服電磁離合器在大負荷時容易打滑的缺點，更主要的是可以用它處理壓下螺絲的阻塞事故。這些優(yōu)點補償了其設備較復雜、造價較高的缺點。正常壓下調(diào)整時，兩個壓下螺絲同步運轉(zhuǎn)，此時差動機構(gòu)電機不動，差動輪系起聯(lián)軸器的作用。在兩臺電機開動時，兩個蝸桿同步反向旋轉(zhuǎn)，壓下螺絲同步運動。這時兩個壓下絲的運動速度為在一側(cè)壓下螺絲需要單獨調(diào)整時，可將另一側(cè)電機制動，開動差動機構(gòu)電機，此時壓下螺絲的運動速度為式中的2／50是差動機構(gòu)在一側(cè)太陽輪不動時，差動機構(gòu)電機至另一測太陽輪的速比。3壓下螺絲阻塞事故在初軋機、板坯軋機和厚板軋機上，壓下機構(gòu)的壓下行程大、速度快、動作頻繁，常常由于操作失誤、壓下量過大等原因，產(chǎn)生卡鋼、“坐輥”或壓下螺絲超極限提升而發(fā)生壓下螺絲無法退回的事故。此時壓下螺絲以巨大的壓力楔緊在螺母中，稱為阻塞事故?？焖賶合碌碾姍C能力是按不帶鋼壓下設計的，此時電機無法再啟動，壓下螺絲不能回松，軋機不能正常工作。壓下螺絲阻塞事故是快速壓下機構(gòu)中較易發(fā)生的特殊事故。處理阻塞事故不但要耽誤很多時間，而且有時要被迫采用破壞某些零件的方法來解除作用在壓下螺絲上的巨大壓力(如1200二輥疊軋薄板軋機與2300中板軋機，卡鋼時采用氧氣切割平安臼的方法，使壓下螺絲能夠回松)。為處理阻塞事故，很多軋機都專門設置了壓下螺絲回松機構(gòu)。(1)利用伸出軸的方法國產(chǎn)l700熱連軋1#粗軋機座的壓下機構(gòu)(圖4—7)采用了簡單的回松方式。在蝸桿軸上有一個帶花鍵的伸出軸8，當發(fā)生阻塞事故后，在伸出軸上套上大輪盤，用吊車牽動輪盤轉(zhuǎn)動，使壓下螺絲回松。此法很簡單，但較費時費力。在一些沒有專門回松裝置的初軋機上，有時也采用吊車盤動電動機聯(lián)軸器的方法回松壓下螺絲。(2)利用差動機構(gòu)回松圖4—8的l700熱連軋2#粗軋機壓下機構(gòu)，利用差動機構(gòu)可在軋輥卡緊力約10MN的情況下回松壓下螺絲。差動機構(gòu)電機經(jīng)兩級蝸輪減速，可在單側(cè)壓下螺絲上產(chǎn)生4．5MN回松力(電機功率雖不大，但速比很大，故可產(chǎn)生很大扭矩)，一個壓下電機經(jīng)一級蝸輪減速，可產(chǎn)生1．2MN回松力，二者合計約5．7MN。具體回松步驟是：假設卡鋼時兩端阻塞壓力總和為10MN，由測壓儀測得一側(cè)為5．5MN，另一側(cè)為4．5MN?；厮蓵r，先松開5．5MN的一側(cè)，待測壓儀讀數(shù)降至2．5MN時停下，再回松4．5MN的一側(cè)，最后再回松剩余的2．5MN壓力。(3)設置專門的液壓回松機構(gòu)圖4—9是4200厚板軋機的壓下螺絲回松機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖，它裝在壓下螺絲上部，便于維修。當發(fā)生阻塞事故時，裝在雙臂托盤2上的兩個液壓柱塞5升起，通過托盤6和壓蓋7將下半離合器(花鍵套)8提起，并與上半離合器2結(jié)合。接著，兩個工作缸3推動上半離合器2的雙臂回轉(zhuǎn)(回轉(zhuǎn)半徑900mm)，強迫壓下螺絲旋轉(zhuǎn)回松。工作缸最大行程300mm，壓下螺絲相應移動2.8mm。液壓回程缸4可使工作缸柱塞返程。如此往復幾次，即可將阻塞的壓下螺絲松開。液壓缸工作壓力為20MPa，工作缸單缸推力566kN，是按照卡鋼時最大總壓力67．2MN設計的(相當于最大軋制壓力的1．6倍)。這時松動每個壓下螺絲要克服1．02MN·m的阻塞力矩。這一回松機構(gòu)工作時，巨大的阻塞力矩只由工作缸和離合器承當，并不通過壓下機構(gòu)的傳動零件，故傳動零件仍可按小得多的工作載荷設計。在設計軋機時，考慮發(fā)生阻塞事故時的回松措施是十分必要的?；厮闪砂疵總€壓下螺絲上最大軋制力的1．6～2．0倍考慮。4．壓下螺絲的自動旋松壓下螺絲自動旋松(回松)問題主要發(fā)生在初軋機(當采用立式電機壓下時，問題尤為嚴重)和中板軋機上，這種現(xiàn)象表現(xiàn)為，在軋制過程中已經(jīng)停止轉(zhuǎn)動的壓下螺絲，在突加的壓力下自動向上旋松，使已經(jīng)給定的壓下量減小，造成軋件厚度不均，嚴重影響軋件質(zhì)量。自動旋松的原因是，為了實現(xiàn)快速壓下，壓下螺絲的螺距取得較大，螺紋升角接近于螺絲、螺母間的摩擦角，加上采用圓柱齒輪傳動，壓下機構(gòu)的自鎖性較差。另一個影響螺絲自鎖性的因素是螺紋外表的摩擦角，它是由螺紋問的摩擦條件決定的。在快速壓下的軋機上，由于壓下螺絲要頻繁快速移動，故必須采取良好的潤滑措施，否那么將使壓下螺母的壽命因迅速磨損而大為降低。從潤滑效果看，采用稀油潤滑較好，這時螺母磨損比用干油時可降低1．2～2．0倍。但潤滑條件越好，摩擦角越小，自鎖性也越差。因此壓下螺母的壽命和它的自鎖性能是相互矛盾的，但這一矛盾不能以降低設備壽命的方法來解決。在一般情況下，仍以用稀油潤滑為好。以上為內(nèi)因，回松的外因那么是沖擊負荷。初軋機和中板軋機軋制道次多，壓下量大，在反復軋制中伴隨著巨大的沖擊，尤其在咬入角過大與氧化鐵皮較多時，咬入時容易打滑，這將使壓下螺絲受到連續(xù)錘擊一樣的動載荷。實踐證明，任何沒有防松裝置的螺旋機構(gòu)，在沖擊負荷下都可能松動。目前，防止螺絲自動旋松的主要方法是加大壓下螺絲的摩擦阻力矩?？梢詮膬煞矫嫒耸郑?)加大壓下螺絲止推軸頸的直徑(采用裝配式軸頭)，并且在球面銅墊上開孔(圖4—10)，此時，止推軸頸的摩擦阻力矩為(4—1)式中——作用在壓下螺絲上的力；一一止推軸頸摩擦系數(shù)；——壓下螺絲止推軸頸直徑；——球面銅墊中間凹孔直徑。從上式可看出，加大，增大，加大，阻力矩也增大。但在選擇時應保證銅墊的單位壓強在允許范圍內(nèi)。2)適當增大壓下螺絲直徑。螺紋間的摩擦阻力矩為(4—2)式中一一螺紋中徑；一一°40；——螺紋升角，壓下時為正號，提升(回松)時為負號，，t為螺距。在螺距不變的條件下，增大螺絲直徑不僅能增大摩擦阻力矩，而且還有減小螺紋升角、增強自鎖性的作用。為此，J000～“50初軋機的壓下螺絲直徑已從過去的360～400加大到440～450。但是，螺絲直徑過大，會增加壓下機構(gòu)和機架的尺寸，這是選擇螺絲直徑時應注意的問題。在快速壓下機構(gòu)中，大多在壓下電機軸上裝有制動器，目的是迅速制動、準確停車，也有防止壓下螺絲自動旋松作用。目前有些軋機已把制動器撤除，因為它加大了高速軸的飛輪力矩，而且由于傳動比很小，制動器的防松作用不大。此外，制動器不易同步協(xié)調(diào)工作，對初軋機實現(xiàn)自動化也不利。在工藝操作中，采用合理的壓下制度和軋制速度，例如，不要采用過大的壓下量和咬入速度，以及減少沖擊負荷等，也有利于防止螺絲自動旋松?？焖賶合聶C構(gòu)的自動旋松問題，有的工廠目前尚未很好解決。二、板帶軋機電動壓下機構(gòu)1．板帶軋機壓下機構(gòu)的特點冷熱軋板帶軋機，上輥提升高度較小，其電動壓下速度在0．02～1．0mm/s，過去稱為“慢速壓下機構(gòu)”，但是這個名稱并沒有反映出板帶軋機壓下機構(gòu)的特點。板帶軋機的軋件既薄又寬又長，軋制速度很快，軋件厚度尺寸精度要求高，這些工藝特征使得它的壓下機構(gòu)具有以下特點：1)軋輥調(diào)整量較小。上輥提升高度一般為100～200mm，在換輥操作時，最大行程也只有200～300mm。在軋制過程中，軋輥的調(diào)整行程更小，最大為10～25mm，最小時只有幾個m。2)調(diào)整精度高。目前，熱軋寬帶鋼的縱向厚度差已提高到±0。025～±0．05mm，有的甚至到達±0．015mm(冷軋帶鋼的公差范圍更小)，壓下機構(gòu)的調(diào)整精度應在厚度公差范圍以內(nèi)。3)頻繁的帶鋼壓下。軋制過程中，為消除帶鋼的厚度不均勻和保證軋制精度，壓下機構(gòu)必須隨時在軋制負荷下調(diào)整輥縫，即“帶鋼壓下”。此外，為了消除機座彈性變形的影響，在開軋前對軋輥進行零位調(diào)整時，也需要進行工作輥預壓靠操作。這些都要求板帶軋機的調(diào)整機構(gòu)應按在軋制負荷下調(diào)整軋輥的條件來設計。4)動作迅速、靈敏度高。為在高速度下調(diào)整軋件厚度偏差，壓下機構(gòu)必須動作迅速，反響靈敏。這就要求傳動系統(tǒng)慣性小、加速度大。5)軋輥平行度的調(diào)整要求嚴格。因為帶材的寬厚比很大，上下輥應嚴格保持平行。2．板帶軋機電動壓下的結(jié)構(gòu)形式四輥板帶軋機的電動壓下機構(gòu)，一般采用圓柱齒輪加蝸輪副傳動，或兩級蝸輪副傳動的形式。這兩種傳動形式又有多種配置方案，在設計中選擇配置方案時，不僅應考慮滿足工藝要求(壓下速度、加速度、壓下能力及壓下螺絲單獨調(diào)整方式等)，還應考慮換輥和檢修的方便等。下面以兩臺軋機的壓下機構(gòu)為例，介紹兩種配置方案的電動壓下機構(gòu)。圖4—11是國產(chǎn)1700熱連軋精軋機座的電動壓下機構(gòu)傳動示意圖，采用了圓柱齒輪加蝸輪副的傳動形式。由于兩個壓下螺絲中心距較大，兩臺電機均放在中間，其間裝設有電磁離合器4。以便對壓下螺絲單獨調(diào)整。由于是帶鋼壓下，傳動系統(tǒng)傳遞扭矩較大，壓下螺絲2的尾部作成花鍵形式。為減小壓下螺絲的摩擦阻力矩，壓下螺絲端部采用裝配式的軸頸，且以球面向心推力軸承代替普通的球面銅墊(圖中未示出)。為便于檢修導衛(wèi)時吊鉤能進入，壓下電．機3安裝在蝸桿的上方，這樣可使結(jié)構(gòu)緊湊。這一壓下機構(gòu)的技術(shù)特性如下：壓下螺絲外徑和螺距520×20mm壓下螺絲工作行程150mm壓下螺絲移動速度0．425--0．85mm／s傳動系統(tǒng)總速比194．0625電磁離合器最大扭矩2000N．m壓下電機(直流)2×110kW，500r／min壓下螺絲設計承載能力20MN軋機工作載荷(總軋制力)25MN某廠1700熱連軋精軋機座的電動壓下機構(gòu)采用兩級蝸輪副傳動的布置形式(圖4一12)，可獲得較大的速比，但傳動效率低，需增大電機容量。為了使結(jié)構(gòu)緊湊并改善蝸輪箱的密封和防塵條件，兩級蝸輪副裝設在一個封閉箱體中。為便于對兩個壓下螺絲單獨調(diào)整，兩臺雙出軸直流電機用電磁離合器聯(lián)接(斷電時聯(lián)接)。壓下螺絲端部裝有弧面推力錐柱軸承(參見圖4—25)，以減小壓下螺絲的摩擦阻力矩。由于蝸桿分別布置在兩個蝸輪的兩側(cè)，兩個壓下螺絲同步旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)向相反，為此，兩個壓下螺絲分別是左、右旋螺紋。這臺軋機壓下機構(gòu)的技術(shù)特性如下：壓下螺絲的外徑和螺距485×24mm(左、右旋)壓下螺絲最大工作行程273mm壓下螺絲移動速度0～0．625～1．25mm／s傳動系統(tǒng)速比、總速比i=i1·i2==320壓下電機2×110／220kW，0／500／1000r／min3．壓下機構(gòu)的電磁離合器既起聯(lián)軸器作用，又能使壓下螺絲單獨調(diào)整。可在相當頻繁的工作條件下工作，動作迅速平穩(wěn)，在軋機壓下機構(gòu)中廣為應用。壓下機構(gòu)的電磁離合器有摩擦片式和齒式兩類結(jié)構(gòu)，都是利用磁力線圈通電后產(chǎn)生吸力，吸引銜鐵，從而使兩個半聯(lián)軸器實現(xiàn)聯(lián)接。線圈斷電后，在復位彈簧作用下，使離合器脫開。近年來，在壓下機構(gòu)中使用一種多片式新型電磁離合器(圖4—13)，其動作是在斷電時用彈簧的壓力聯(lián)接，在通電時離合器脫開，因而防止了因電源電壓波動而出現(xiàn)的打滑和發(fā)熱等問題。4．電動壓下行程指示器電動壓下行程指示器常用的有兩種形式，機械指針盤讀數(shù)指示器和自整角機——數(shù)字顯示管指示器。前一種多用在快速壓下的初軋機或開坯機上，它的傳動鏈較長(如圖4～8中點劃線局部)，積累誤差大，再加上零件磨損，故指示精度不高。自整角機——數(shù)字顯示管指示器本身的精度較高，但它的實際指示精度卻取決于壓下螺絲到自整角機之間傳動鏈的精度。這種指示器廣泛用在熱連軋機座上。一般在熱連軋機座上，兩種指示器同時使用，如圖4—8和圖4—12所示(在圖4一12沖上部方框內(nèi)，與蝸桿軸相聯(lián)處就設置了自整角機、極限開關(guān)及機械指針盤讀數(shù)指示器)。三、壓下螺絲和壓下螺母1．壓下螺絲的結(jié)構(gòu)、形狀壓下螺絲一般由頭部、本體和尾部三局部組成。(1)壓下螺絲頭部壓下螺絲頭部與上軋輥軸承座接觸，承受來自輥頸的壓力和上輥平衡機構(gòu)的過平衡力。為了防止端部在旋轉(zhuǎn)時磨損，并使上軋輥軸承座具有自動調(diào)位能力，壓下螺絲端部一般都作成球面形狀，并與球面銅墊接觸形成止推軸承。壓下螺絲止推端的球面有凸形和凹。形兩種，老式的結(jié)構(gòu)多是凸形(圖4—14)，這種結(jié)構(gòu)形式在使用時使凹形球面銅墊承受拉應力，因而銅墊易碎裂。改良后的壓下螺絲頭部作成凹形(圖4～146)，這時凸形球面銅墊處于壓縮應力狀態(tài)，提高了銅墊的強度，增強了工作可靠性。壓下螺絲頭部也可做成裝配式的(圖4—14c)。增大球面止推軸頸是為了增大端面的摩擦阻力矩，防止壓下螺絲的自動旋松，這種結(jié)構(gòu)用在自鎖能力差的初軋機上。而在帶鋼軋機上，為了減小壓下電機功率和增加起動加速度，目前，大多數(shù)采用滾動止推軸承代替滑動的止推軸承(參見圖4—24)。(2)壓下螺絲本體即帶有螺紋局部，它與壓下螺母的內(nèi)螺紋相配合，以傳遞運動和載荷。螺紋有鋸齒形和梯形兩種(圖4—15)。前者主要用于快速壓下機構(gòu)，后者主要用于軋制壓力大的軋機(如冷軋帶鋼軋機等)。壓下螺絲多數(shù)是單線螺紋，在初軋機等快速壓下機構(gòu)中有時采用雙線或多線螺紋。壓下螺絲的尾部是傳動端，承受來自電動機的驅(qū)動力矩。尾部的斷面形狀主要有方形、花鍵形和圓柱形三種(圖4一16)。方形尾部四面鑲有青銅滑板，它主要用于快速壓下機構(gòu)。花鍵尾部的承載能力大，多用于低速、重載的帶鋼軋機。帶鍵槽的圓柱形尾部僅用于輕負荷的壓下機構(gòu)中。2．壓下螺絲的尺寸參數(shù)和強度壓下螺絲的根本參數(shù)是螺紋局部的外徑和螺距，可按國家專業(yè)標準選取。壓下螺絲直徑由最大軋制壓力決定。因壓下螺絲的懸臂長度與直徑之比值一般小于5，故可不計算縱向彎曲。壓下螺絲的內(nèi)徑按壓應力強度計算(4—3)式中——作用在壓下螺絲上的最大軋制壓力；——壓下螺絲材料的許用應力。一般壓下螺絲材料為鍛造碳鋼，平安系數(shù)取為=6，當=600～700MPa，=16％時，許用應力為=100～120MPa。當負荷很大時，可采用合金鋼材料，如37SiMn2MoV等。為提高壓下螺絲螺紋和軸端的耐磨性，需要進行外表淬火(HRC=45～60)并磨光。由于壓下螺絲和軋輥輥頸承受同樣大小的軋制力，故兩者的直徑有一定比例關(guān)系，即式中——壓下螺絲外徑；——輥頸直徑。對四輥軋機那么應是支承輥輥頸直徑。公式中較小的比例系數(shù)用于鑄鐵軋輥；較大的比例系數(shù)用于鑄鋼及鍛鋼軋輥。壓下螺絲的螺距，對開坯機和型鋼軋機，一般取=(0．12～0．16)；對鋼板軋機為了精確調(diào)整，這一比值較小。四輥熱帶連軋機=(0．025～0．050)，四輥冷軋機最小螺距取=0．017。3．壓下螺母壓下螺母是軋鋼機上重量較大的易損零件(1150初軋機和4200厚板軋機的壓下螺母重量達1．8t和4．1t)，并用高強度青銅(ZQAl9—4，ZQSn8—12，ZQSn10—1)或黃銅(ZHAl66—6—3—2)鑄成。因此，合理設計其結(jié)構(gòu)，不僅對保證壓下機構(gòu)有效地工作，而且對節(jié)約稀有貴重的有色金屬均有重要意義。(1)壓下螺母的幾種結(jié)構(gòu)形式(圖4—17)整體螺母制造簡單，工作可靠，但耗銅量較大，因此多用于中小型軋機。其中雙級的雖較單級的省銅，但往往不能保證螺母的兩個階梯端面同時與機架接觸，因此很少應用。為了節(jié)約用銅，在初軋機、中厚板軋機等大型軋機上，已廣泛使用組合式螺母。加箍的螺母(圖4～17c、d)比擬經(jīng)濟，使用情況說明其工作性能良好，不亞于整體銅螺母。其箍圈用高強度鑄鐵制造，以H7／m6的過渡配合套在銅螺母的基體上以后，再進行端面和外徑加工。當采用雙箍時，在套第二個箍圈之前，必須先車削第一個箍圈外徑及相應的螺母外徑。采用加箍螺母，必須保證箍圈的端面緊密的壓在螺母的臺階上。高強度鑄鐵(例如KTZ45—5)的彈性模數(shù)與青銅相似，能保證在受壓時，箍圈與螺母本體均勻變形。高強度鑄鐵還有較好的塑性，裝配時箍圈不易破裂，這一點灰口鑄鐵是無法保證的。箍圈不宜采用熱裝配，因為箍圈冷卻后與螺母的臺階端面之間會產(chǎn)生間隙。如必須熱裝時，那么冷卻后應再一次將箍圈壓實。采用循環(huán)水冷卻的加箍螺母(圖4一17e)使用情況說明，可有效地延長螺母使用壽命。帶青銅芯的鑄鋼螺母(圖4—17)，是在一個內(nèi)外表有環(huán)形槽和縱向槽的鑄鋼套內(nèi)先澆鑄一層青銅，然后再車削螺紋。螺母外層焊有冷卻水套。這種螺母比擬省銅，但鑄銅層不太牢固，很少應用。帶青銅襯的鋼螺母(圖4一17)是上一種螺母的改良形式，其本體是鋼制的，先車削成具有較薄螺紋的毛坯，然后再用電熔法涂上一層青銅襯。最后再精加工其螺紋。它可節(jié)省大量青銅，但須經(jīng)常檢查銅襯磨損情況，以防銅襯磨完后磨壞壓下螺絲。這種螺母可用在螺母磨損量不大的熱軋薄板軋機和冷軋機上。此外，在澆鑄條件受限制時，還可采用兩半合成的螺母(圖4一17g)。(2)壓下螺母的尺寸和安裝壓下螺母的主要尺寸是它的外徑D和高度H。壓下螺母的高度H(代表著螺紋圈數(shù)的多少)，根據(jù)螺紋接觸面上的允許單位壓力為15～20MPa來確定的，并且假定壓力是均勻分布在全部螺紋上，因此，大約取H=(1．2～2．0)(為螺紋外徑)。壓下螺母的外徑D，根據(jù)其端面和機架接觸面上的單位壓力為60～80MPa來確定，一般取D=(1．5～1．8)。因壓下螺母材料強度低于壓下螺絲，故只驗算螺母螺紋牙的彎陸和剪切強度。

壓下螺母安裝在機架橫梁鏜孔巾，為了便于拆裝，常采用H8/h9或H8/f9級的幼配合。為了防止壓下螺母從機架中脫落或轉(zhuǎn)動，通常用壓板將其固定，壓板嵌在螺母和機架的凹槽中，用雙頭螺栓固定(圖4一18)。壓板槽的位置一般不應在機架橫梁的中閫斷面上，幽為那里彎矩最大，以免減弱機架強度。壓下螺母可用干油或稀油潤滑。采用稀油潤滑，循環(huán)油從開在靠近上端面的徑向油孔送入螺紋，在螺母內(nèi)沿軸向和徑向還開有油孔，以便潤滑油能流入每圈螺紋(圖4—18)。初軋機的快速壓下，如采用稀油潤滑，螺母每命可提高1．5～2倍。四、壓下螺絲的傳動力矩和壓下電機功率轉(zhuǎn)動壓下螺絲所需的靜力矩，也就是壓下螺絲的阻力矩，它包括螺紋間的摩擦力矩和螺絲端部與止推軸承間的摩擦力矩兩局部(4—4)螺紋問的摩擦阻力矩，可根據(jù)滑塊沿斜面滑動的力學平衡條件夾分析推導，得出如前所述的(4—2)式止推軸承處的摩擦阻力矩，可按單位摩擦力均布，用積分法求得。對實心軸頸為(4—5)對有凹孔的球面墊，那么按式(4—1)對止推滾動軸承(4—6)式中一作用在一個壓下螺絲上的力；——螺紋中徑；——螺紋上的摩擦角；——螺紋升角；——壓下螺絲止推軸頸直徑；一一球面銅墊凹孔直徑；——滾動軸承平均直徑；——壓下螺絲端部摩擦系數(shù)，對滑動止推軸承，取=0．1～0．2；對滾動止推軸承，取=0．005。作用在一個壓下螺絲上的力，計算時應區(qū)分兩種情況：對于不帶鋼壓下的初軋機和板坯粗軋機，為過平衡力的一半，即(4—7)式中——上輥被平衡部件總重量；——。上輥平衡力，一般采用過平衡，即==(1．2～1．4)。應當指出，在處理壓下螺絲阻塞事故時，壓下螺絲所受的力是正常軋制壓力的1．6～2．0倍，在設計回松機構(gòu)時，應考慮這一特點。對于帶鋼壓下的板帶軋機(4～8)式中一一軋制壓力。此時過平衡力與軋制力相比可忽略不計。但當采用彎輥機構(gòu)調(diào)整輥型時，還應加上彎輥力或。傳動每個壓下螺絲的電動機功率為(4—9)式中——按式(4—4)計算的轉(zhuǎn)動壓下螺絲的靜力矩；——電動機額定轉(zhuǎn)速，r／min；——壓下傳動系統(tǒng)總速比；——壓下傳動系統(tǒng)的機械效率。對于頻繁起動、制動的壓下電機，且對起動加速度有一定要求時，應作出靜負荷圖，還考慮所有轉(zhuǎn)動零件在加、減速時所產(chǎn)生的動力矩，進行發(fā)熱值和工作時間的驗算。第三節(jié)帶鋼軋機的液壓壓下裝置一、液壓壓下裝置的特點長期以來，帶鋼軋機上使用的是電動壓下機構(gòu)。電動壓下機構(gòu)由于運動局部的轉(zhuǎn)動慣量大，有反響速度慢、調(diào)整精度低、傳動效率低等缺點。隨著帶鋼軋制速度的逐漸提高，產(chǎn)品的尺寸精度要求日趨嚴格，特別是采用厚度自動控制系統(tǒng)(AGC)以后，電動壓下機構(gòu)已不能滿足工藝要求。為了提高產(chǎn)品的尺寸精度，在高速帶鋼軋機上開始采用液壓壓下裝置。目前，新建的冷連軋機組幾乎已全部采用液壓壓下裝置，熱帶鋼連軋機精軋機組的最后一架，也往往裝有液壓壓下裝置。液壓壓下是用液壓缸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓下螺絲、螺母來調(diào)整軋輥輥縫的?，F(xiàn)代軋機上的液壓壓下裝置，除液壓缸和與之配套的伺服閥、液壓系統(tǒng)外，一般都配備有帶鋼厚度自動控制系統(tǒng)，可在軋制過程中實現(xiàn)對帶鋼厚度的閉環(huán)控制。與電動壓下機構(gòu)相比擬，液壓壓下裝置具有以下特點(表4—2)：1)響應速度快，調(diào)整精度高。液壓壓下裝置的機械結(jié)構(gòu)局部少、慣性小，有很高的輥縫調(diào)整速度和加速度，在頻率響應、位置分辨率諸方面都大大優(yōu)于電動壓下機構(gòu)。表4—2給出了液壓壓下與電動壓下動態(tài)特性方面的比擬。動態(tài)特性的大幅度提高，使得產(chǎn)品的精度提高，質(zhì)量更有保證，縮短了加速、減速階段帶鋼頭尾的超差長度，節(jié)約了金屬及能源，提高了產(chǎn)品的合格率。2)采用液壓壓下，可以根據(jù)需要改變軋機的當量岡4度，實現(xiàn)對軋機從“恒輥縫”到“恒壓力”的控制(詳見第六章)，以適應各種軋制工藝要求。如在冷軋機的初軋階段，要求工作機座具有盡可能大的“剛度”，以保證帶鋼獲得最小厚度偏差，而在精軋和平整階段，要求機座具有較小的“剛度”，以使成品帶材獲得較好的板型。3)過載保護簡單可靠。液壓系統(tǒng)可有效地防止軋機過負荷，保護軋輥和軸承免遭破壞。當事故停車時，可迅速排出液壓缸的壓力油，加大輥縫，防止軋輥燒裂或被刮傷。4)液壓壓下裝置采用標準液壓元件，簡化了機械結(jié)構(gòu)，較機械傳動效率高。液壓壓下裝置雖有上述優(yōu)點，但制造精度和操作維護要求都很高，技術(shù)上比擬復雜，對油液的污染很敏感。液壓壓下裝置的工作可靠性主要取決于液壓元件和控制系統(tǒng)的可靠性，這些問題應在設計中加以考慮。二、壓下液壓缸及其在軋機上的配置壓下液壓缸在軋機上的配置方案有“壓下式”和“壓上式”兩種形式。在冷連軋機組或平整機上，可以采用壓下式，也可以采用壓上式。采用壓上式時，在軋機上部可以設置不帶鋼壓下的電動壓下機構(gòu)，以便作大行程的壓下調(diào)整。壓下式的液壓缸設置在機架上部，須增設懸掛裝置，結(jié)構(gòu)較為復雜，但它的最大優(yōu)點是電液伺服閥可裝在液壓缸附近，不僅提高了液壓缸的反響速度，而且伺服閥的工作環(huán)境好，便于維護檢修。在熱連軋精軋機組中，通常只在最后一架軋機上裝有液壓壓下裝置。在這樣的軋機上，同時還配置有與前幾架精軋機相同的電動壓下機構(gòu)，為此，液壓缸只能布置在機架下方，即為壓上式。壓上式油缸結(jié)構(gòu)上較為簡單，但不便維護，工作環(huán)境較差。下面以某廠的1700冷、熱連軋機的液壓壓下裝置為例，介紹壓下式和壓上式兩種配置方案。1．壓下式液壓壓下裝置1700冷連軋機采用壓下式液壓缸(機架窗口布置可參看圖4—23)，液壓缸在機架內(nèi)的布置情況見圖4—19。圖中，壓下液壓缸3和平衡架9由懸掛在機架頂部的平衡液壓缸1通過拉桿來平衡。假設拔掉銷軸8，那么平衡架連同壓下液壓缸可隨同支承輥一起拉出機架進行檢修。壓下液壓缸與支承輥軸承座間有一組墊片5，其厚度可按照軋輥的磨損量調(diào)整，這樣可防止過分增大液壓缸的行程。壓下液壓缸的缸體平放在上支承輥軸承座6上(有定位銷)，液壓缸的橡膠密封環(huán)包有聚四氟乙烯，以減少摩擦阻力。液壓缸的活塞頂住機架上橫梁下方的弧形墊塊2，可利用雙向動作的液壓缸7將兩弧形墊塊同時抽出，便可進行換輥操作。缸體上裝有液壓壓力傳感器4，每個液壓缸有兩個光柵式位置傳感器10，按對角線布置在活塞兩側(cè)。活塞直徑為965mm，最大行程100mm，最大作用力為12．5MN。液壓壓下系統(tǒng)采用MOOG73型電液流量控制伺服閥，其額定流量為57L／min，最大工作壓力21MPa。為防止高壓油被鐵銹污染，整個液壓系統(tǒng)的管道和油箱均用不銹鋼制造。軋機的測壓儀裝在機架底部，在下軸承座與斜楔調(diào)整機構(gòu)之間(參見圖4—23)。2．壓上式液壓壓下裝置1’700熱連軋精軋機最后一架(F7)采用壓上式液壓缸，它放置在機架下橫梁上，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖4—20所示(軋機窗口布置可參看圖4—25)。為調(diào)整軋制線高度和減小液壓缸行程，在液壓缸下方裝有機械推上機構(gòu)(包括推上螺絲8和帶蝸輪的螺母7)。螺母7由75kW、515r／min的直流電機通過速比為4．13和25的兩級蝸輪副傳動(傳動機構(gòu)圖中未畫出)。調(diào)整速度為2mm／s，工作行程12mm，最大行程180mm(不得帶負荷運轉(zhuǎn))。熱連軋機咬鋼時的沖擊負荷很大，在沖擊負荷下，壓上液壓缸的缸體會產(chǎn)生相對于活塞的徑向竄動，這很容易導致油缸泄漏。為此，在液壓缸的設計中，采用了浮動活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)，即缸體內(nèi)徑950比活塞直徑大10mm，活塞6上裝有浮動活塞環(huán)5，二者之間每邊有8mm徑向間隙，允許活塞在缸體內(nèi)徑向竄動?；钊h(huán)上有兩個帶導套的徑向密封環(huán)和四個端面密封環(huán)，以保證高壓油不泄漏。活塞環(huán)上還開有油孔，以使密封處得到潤滑。位置傳感器2是差功變壓器式，量程6mm，工作行程5mm。傳感器鐵芯由彈簧壓緊在活塞中央，變壓器線圈那么固定在缸體上。線圈的導向套與活塞的相對滑動面，采用了與浮動活塞環(huán)類似的密封結(jié)構(gòu)，當活塞與缸體問有徑向竄動時，不致影響位置傳感器的工作。壓上液壓缸的最大行程40mm，工作行程5mm(－3～+2mm)，當油壓為21MPa時，工作推力為14．7MN，回程油壓1，5MPa。液壓壓下系統(tǒng)采用的是MOOG73型電液流量伺服閥。測壓儀裝在機架的上部，在壓下螺絲與上支承輥軸承座之間(圖4—25)。為了提高液壓缸的響應頻率，在設計中應注意以下問題：1)應減小液壓缸中油柱的高度。油柱高度增加，不但會減小軋機剛度，還會降低液壓缸的工作頻率，影響壓下的快速性。2)適當提高供油壓力，可以提高系統(tǒng)的反響速度和控制精度，也可以減小液壓缸直徑。目前常用的液壓系統(tǒng)供油壓力為25MPa。3)應盡量縮短伺服閥到液壓缸間的管路長度。據(jù)資料介紹，當配管長度從6m縮短到3m時，壓下系統(tǒng)的響應頻率從l0Hz提高到15Hz。我國科技人員曾試驗，將伺服閥直接裝在液壓缸上，效果也很好。4)應選擇摩擦系數(shù)小的密封材料，從結(jié)構(gòu)上設法減小活塞與缸體間的摩擦阻力。實踐證明，摩擦阻力對液壓缸的響應頻率影響很大。5)液壓系統(tǒng)應有較好的排氣措施。高壓油內(nèi)假設混入空氣，將會大幅度降低系統(tǒng)的剛度和影響液壓缸的反響速度。第四節(jié)上軋輥平衡機構(gòu)一、上軋輥平衡機構(gòu)的作用與類型幾乎所有的軋機(疊軋薄板軋機除外)都設置上軋輥平衡機構(gòu)，使上輥軸承座緊貼在壓下螺絲端部，并消除從軋輥輥頸到壓下螺母之間所有的間隙(由于自重產(chǎn)生的，壓下螺絲螺紋間的上間隙、螺絲端部與球面墊間間隙、軋輥軸承處的上間隙)，以免當軋件咬入軋輥時會產(chǎn)生沖擊。平衡機構(gòu)還兼有抬升上輥的作用，形成輥縫。軋機的型式不同，對平衡機構(gòu)的要求和采用的類型也不同。在三輥型鋼軋機上，上輥的移動量很小，一次調(diào)整好后，在軋制過程中一般不再調(diào)整，因此多采用彈簧平衡；初軋機、板坯軋機的平衡機構(gòu)應適應上軋輥的大行程、快速頻繁移動的特點，且要求工作可靠，換輥和維修方便。在這些軋機上，廣泛使用重錘式或液壓式平衡機構(gòu)。四輥板帶板機的上輥平衡有以下特點：1)由于工作輥和支承輥的換輥周期不同，故工作輥和支承輥應分別平衡；2)由于工作輥和支承輥之間是靠摩擦傳動，在四輥可逆軋機上，工作輥平衡機構(gòu)應滿足空載加、減速時工作輥和支承輥之間不打滑的要求；3)工作輥換輥頻繁，平衡機構(gòu)的設計需使換輥方便；4)上輥的移動行程較小，移動的速度不高。由于以上特點，四輥板帶軋機主要采用液壓平衡，僅在小型四輥軋機上采用彈簧平衡。下面分別介紹這幾種平衡機構(gòu)。二、彈簧式平衡機構(gòu)彈簧式平衡機構(gòu)結(jié)構(gòu)最簡單，多用在三輥型鋼軋機、線材軋機或其他簡易軋機上。三輥型鋼軋機的上輥平衡機構(gòu)(見圖3—15)由四個彈簧和拉桿組成，彈簧l放在機架蓋上面，上輥的下瓦座7通過拉桿6吊掛在平衡彈簧上。彈簧的平衡力應是被平衡重量的1．2～1．4倍，可通過拉桿上的螺母加以調(diào)節(jié)。當上輥壓下時，彈簧壓縮，上輥上升時那么放松，因此，彈簧的平衡力是變化的，使用的彈簧愈長，平衡力愈穩(wěn)定。彈簧平衡只適用于上輥調(diào)整量不大于50～100mm的軋機。它的優(yōu)點是簡單可靠，缺點是換輥時要人工拆裝彈簧，費力費時。三、重錘式平衡機構(gòu)重錘式平衡機構(gòu)一般用在上輥移動量很大的初軋機上，它工作可靠、維修方便，其缺點是設備重量大，軋機的根底結(jié)構(gòu)較復雜。平衡錘通常裝在工作機座的下面，平衡力由杠桿和支桿傳給上軋輥。圖4—2l是1150初軋機的重錘平衡機構(gòu)。上輥軸承座支在機架內(nèi)的四根支桿上，這些支桿連接在機架下方的活動橫梁上，橫梁那么吊掛在平衡錘的杠桿上。調(diào)整平衡錘在杠桿上的位置，即可調(diào)整上軋輥的平衡力。換輥時，上輥由壓下螺絲壓到最低位置(平衡錘處于最高位置)，用專門的栓銷橫插在機架立柱內(nèi)的縱向槽內(nèi)，鎖住支桿，即可解除平衡力對軋輥的作用。四、液壓式平衡裝置液壓式平衡裝置是用液壓缸的推力來平衡上輥重量的。液壓式平衡裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，與其他平衡方式比擬，易于操作，使用方便，能改變油缸壓力，而且可以使上輥不受壓下螺絲的約束而上下移動，這些都有利于換輥操作。但它的投資較大(需要有一套液壓系統(tǒng)并裝設蓄勢器)，維修也較復雜。液壓平衡裝置廣泛用于四輥板帶軋機。四輥軋機的液壓平衡有八缸式和五缸式兩種形式。1．八缸式平衡裝置圖4—22是國產(chǎn)1700熱連軋精軋機座八缸式平衡裝置簡圖。由圖可見，四個安裝在下工作輥軸承座中的液壓缸3支撐著上工作輥軸承座，用以平衡上工作輥組和上支承輥本體重量，液壓缸柱塞直徑為40。這四布蔽程海麗時起工作輥彎輥缸的作用，用以調(diào)整輥型，為獲得不同的彎輥力，液壓缸的工作壓力可在5～21MPa范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，這樣對每個軸承可產(chǎn)生155～650kN的作用力。支亟掘笪堊壹塹蟲逞嬰個，其柱塞直徑為160，它只平衡支承輥軸承座和壓下螺絲的重量。平時，液壓缸的工作壓力為12MPa，當換工作輥時，壓力可增至18MPa，此時，平衡缸除平衡支承輥軸承座和壓下螺絲重量外，還需平衡支承輥本體重量。八缸式平衡裝置結(jié)構(gòu)比擬緊湊，但缸的數(shù)量較多，而且在每套下工作輥和下支承輥軸承座部件中，都必須設置平衡缸，從而增加了軸承座加工的復雜性。此外，每次換輥都必須拆卸油管。換支承輥時，為了將整個輥系抬起，還需在機座下部另外設置提升液壓缸。

圖4—23是某廠1700冷連軋機座的液壓平衡裝置，是八缸式平衡裝置的又一例。為適應快速換輥需要，上工怍輥平衡缸4與上支承輥平衡缸3均設置在機架窗口的凸臺上，換工作輥時不需要拆卸油管。上、下支承輥軸承座內(nèi)還裝設有工作輥負彎輥缸2，用以調(diào)整輥型。工作輥的換輥軌道6，在換輥時可由支承輥平衡缸經(jīng)過上支承輥軸承座提升(工作輥軸承座下的滾輪可沿軌道6軸向抽出換輥)。上工作輥平衡缸4和下工作輥壓緊缸5同時也是工作輥的正彎輥缸(用以調(diào)整輥型)。應當指出，設置下工作輥壓緊缸5是必須的，否那么，在沒有軋制負荷時，下工作輥與下支承輥之間會由于壓緊力太小(僅有重力)而產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。在機架窗口中，平衡缸加上彎輥缸共設置了20個液壓缸。2．五缸式平衡裝置五缸式平衡裝置與八缸式不同之處只是支承輥的平衡方式不同，支撐錕的平衡缸只有一個，設在機座的中間上部。圖4—24是國產(chǎn)1700熱連軋粗軋機座的支承輥平衡裝置簡圖。下橫梁3鉤住上支承輥軸承座上的凸耳，而下橫梁的上端那么通過連桿2掛在由平衡缸柱塞推動的上橫梁1的鉸鏈上。五缸式平衡裝置的優(yōu)點是：1)缸的數(shù)量減少，簡化了下支承輥軸承座的加工；2)上支承輥平衡缸放在機架頂部，工作條件較好；3)換支承輥時不必拆卸油管；4)更換支承輥時，增大液壓缸工作壓力，可將整組支承輥系提起，有利于換輥操作。五缸式平衡裝置多用在熱軋鋼板軋機上，它的缺點是吊掛局部較笨重。某廠1700熱連軋的全部四輥軋機都是采用五缸式平衡裝置。圖4—25是精軋機座第七架窗口布置簡圖。上支承輥的平衡缸(圖中未畫出)355×376mm，工作壓力12MPa。當需要提升整個支承輥輥系時，采用19MPa工作壓力。4個上工作輥平衡缸5和4個下工作輥壓緊缸6(20×50rnm)均設在機架窗口凸臺上，它們同時也起正彎輥作用，工作壓力3～20MPa。同時還有負彎輥缸4和7(77．7×124mm)共8個。某1300初軋機也采用液壓平衡機構(gòu)(圖4～26)，上輥用兩個固定在機架外側(cè)的液壓缸平衡，活塞經(jīng)橫梁1、拉桿2和下橫梁6拉住上輥軸承座上的凸耳。五、上輥平衡機構(gòu)平衡力確實定通常取平衡力為被平衡重量的1．2～1．4倍，即==(1．2～1．4)(4一10)=1．2～1．4稱為過平衡系數(shù)。在采用彈簧平衡時，由于上軋輥的移動會引起彈簧平衡力的變化，過平衡系數(shù)在上述范圍內(nèi)適當取得大些。在采用重錘平衡時，重錘的重量按杠桿定律計算。調(diào)整平衡錘在杠桿上的位置，即可調(diào)整平衡力。采用液壓平衡時，油缸的工作壓力可按下式計算(4一11)式中——油缸的工作壓力，N／㎝2；——被平衡零件的總重量(重力)，N；——過平衡系數(shù)，K=1．2～1．4，考慮到液壓缸的摩擦阻力，以取較大值為宜；——平衡液壓缸的數(shù)量；——平衡液壓缸的柱塞面積；——液壓缸柱塞直徑，cm。在計算四輥軋機平衡油缸時，應特別注意工作輥平衡缸和支承輥平衡缸平衡重量的分配問題。必須指出，上支承輥平衡裝置并不能消除上支承輥軸承中的頂間隙，因為上支承輥平衡力是加在它的軸承座上的(圖4～27)。這一頂問隙應由工作輥平衡缸消除，為此，當確定工作輥平衡缸需平衡的零件重量時，除上工作輥輥系重量外，還應包括上支承輥本體重量。計算支承輥平衡油缸時，被平衡零件應包括上支承輥軸承座、球面墊、壓下螺絲及平衡掛架等。但當更換工作輥時，支承輥平衡缸的平衡力仍應包括上支承輥本體的重量。為防止可逆式四輥軋機空載起動、制動時，工作輥與支承輥之間打滑，工作輥平衡缸平衡力應按照工作輥與支承輥接觸外表不打滑的條件來確定，即軋機空載加、減速時，主動輥作用于被動輥外表的摩擦力矩應大于被動輥的動力矩。下工作輥壓緊缸的最低油壓也應按這一條件確定。下面按兩種情況分析這一條件。1)傳開工作輥，支承輥被摩擦帶動的情況(圖4—28)。假設上工作輥壓向上支承輥的力為，且不考慮支承輥軸承的摩擦阻力，那么兩輥間不打滑的條件是(4一12)式中、——工作輥、支承輥直徑，m；——支承輥的飛輪力矩，kg·㎡；——工作輥角加速度，r／min／s；——工作輥與支承輥間滑動摩擦系數(shù)，≈0．1。由此得出(4一13)2)