軋機

軋機是實現金屬軋制過程的設備，泛指完成軋材生產全過程的裝備﹐

主要由放卷機，輥壓系統，驅動系統，液壓系統，控制系統，拆輥裝置等組成。

基本介紹

• 中文名：軋機
• 外文名： rolling mill
• 定義：實現銅箔、鋁箔等金屬軋制
• 包括：收放卷，輥壓、液壓系統等
• 泛指：完成金屬軋制生產的裝備

簡介

實現金屬軋制過程的設備。泛指完成軋材生產全過程的裝備，包括有放卷機，輥壓系統，驅動系統，液壓系統，控制系統，拆輥裝置等組成。但一般所說的軋機往往僅指主要設備。據說在14世紀歐洲就有軋機，但有記載的是1480年義大利人達·文西（Leonardo da Vinci）設計出軋機的草圖。1553年法國人布律列爾(Brulier)軋制出金和銀板材,用以製造錢幣。此後在西班牙、比利時和英國相繼出現軋機。

命名方式

按軋製品種、軋機型式和公稱尺寸來命名。“公稱尺寸”的原則對型材軋機而言，是以齒輪座人字齒輪節圓直徑命名；初軋機則以軋輥公稱直徑命名；板帶軋機是以工作軋輥輥身長度命名；鋼管軋機以生產最大管徑來命名。有時也以軋機發明者的名字來命名。

主要設備

工作機座

由軋輥﹑軋機牌坊、軸承座、軸承、自帶收放卷或收放料平台、底座﹑軋輥調整裝置﹑上軋輥平衡裝置和換輥裝置等組成。

軋輥

是使金屬塑性變形的部件 ( 見軋輥 ) 。

軋輥軸承

支承軋輥並保持軋輥在機架中的固定位置。軋輥軸承工作負荷重而變化大﹐因此要求軸承摩擦係數小﹐具有足夠的強度和剛度﹐而且要便於更換軋輥。不同的軋機選用不同類型的軋輥軸承。滾動軸承的剛性大﹐摩擦係數較小﹐但承壓能力較小﹐且外形尺寸較大﹐多用於板帶軋機工作輥。滑動軸承有半乾摩擦與液體摩擦兩種。半乾摩擦軋輥軸承主要是膠木﹑銅瓦﹑尼龍瓦軸承﹐比較便宜﹐多用於型材軋機和開坯機。液體摩擦軸承有動壓﹑靜壓和靜 - 動壓三種。優點是摩擦係數比較小﹐承壓能力較大﹐使用工作速度高﹐剛性好﹐缺點是油膜厚度隨速度而變化。液體摩擦軸承多用於板帶軋機支承輥和其它高速軋機。

機架

由兩片“口字牌坊”組成以安裝軋輥軸承座和軋輥調整裝置﹐需有足夠的強度和鋼度承受軋制力。機架形式主要有閉式和開式兩種。閉式機架是一個整體框架﹐具有較高強度和剛度﹐主要用於軋制力較大的初軋機和板帶軋機等。口字機架下方可裝置換輥導軌，外接換輥小車組成，便於換輥。

座

用於安裝機架﹐並固定在地基上﹐又稱地腳板。承受工作機座的重力和傾翻力矩﹐同時確保工作機座安裝尺寸的精度。

軋輥調整裝置

用於調整輥縫﹐使軋件達到所要求的斷面尺寸。上輥調整裝置也稱“壓下裝置”﹐有手動﹑電動和液壓三種。手動壓下裝置多用在型材軋機和小的軋機上。電動壓下裝置包括電動機﹑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部件﹔它的傳動效率低﹐運動部分的轉動慣性大﹐反應速度慢﹐調整精度低。 70 年代以來﹐板帶軋機採用 AGC( 厚度自動控制 ) 系統後﹐在新的帶材冷﹑熱軋機和厚板軋機上已採用液壓壓下裝置﹐具有板材厚度偏差小和產品合格率高等優點。

軋機軸承

上軋輥平衡裝置

用於抬升上輥和防止軋件進出軋輥時受衝擊的裝置。形式有﹕彈簧式﹑多用在型材軋機上﹔重錘式﹐常用在軋輥移動量大的初軋機上﹔液壓式﹐多用在四輥板帶軋機上。

為提高作業率﹐要求軋機換輥迅速﹑方便。換輥方式有 C 形鉤式﹑套筒式﹑小車式和整機架換輥式四種。用前兩種方式換輥靠吊車輔助操作﹐而整機架換輥需有兩套機架﹐此法多用於小的軋機。小車換輥適合於大的軋機﹐有利於自動化。如今﹐軋機上均採用快速自動換輥裝置﹐換一次軋輥只需 5 ～ 8 分鐘。

傳動裝置

由電動機﹑減速機﹑齒輪座和連線軸等組成。齒輪座將傳動力矩分送到兩個或幾個軋輥上。

輔助設備 包括軋制過程中一系列輔助工序的設備。如原料準備﹑加熱﹑翻鋼﹑剪下﹑矯直﹑冷卻﹑探傷﹑熱處理﹑酸洗等設備。

起重運輸設備 吊車﹑運輸車﹑輥道和移送機等。

附屬設備

有供﹑配電﹑軋輥車磨﹐潤滑﹐供﹑排水﹐供燃料﹐壓縮空氣﹐液壓﹐清除氧化鐵皮﹐機修﹐電修﹐排酸﹐油﹑水﹑酸的回收﹐以及環境保護等設備。

品種分類

軋機可按軋輥的排列和數目分類，可按機架的排列方式分類.

二輥

結構簡單、用途廣泛。它分為可逆式和不可逆式。前者有初軋機、軌梁軋機、中厚板軋機等。不可逆式有鋼坯連軋機、疊軋薄板軋機、薄板或帶鋼冷軋機、平整機等。80年代初最大的二輥軋機的輥徑為1500毫米，輥身長3500毫米，軋制速度3～7米/秒。

三輥

軋件交替地從上下輥縫向左或向右軋制，一般用作型鋼軋機和軌梁軋機。這種軋機已被高效二輥軋機所取代。

勞特式三輥

上下輥傳動,中間輥浮動,軋件從中輥的上面或下面交替通過。因中輥的直徑小，可減少軋延力。常用於軋制軌梁、型鋼、中厚板，也可用於小鋼錠開坯。這種軋機漸為四輥軋機所取代。

進口20輥軋機

四輥

工作輥直徑較小,傳遞軋制力矩,軋延壓力由直徑較大的支承輥承受。這種軋機的優點是相對剛度高、壓下量大、軋延力小，可軋制較薄的板材。有可逆和連軋兩種，廣泛用作中厚板軋機、板帶熱軋或冷軋機以及平整機等。

五輥

有兩種：一種是C-B-S(接觸-彎曲-拉直)軋機,它是一種帶有使軋件彎曲的小直徑（為工作輥的1/20）空轉輥的四輥軋機，其壓下量比通常的四輥軋機大許多倍。軋件圍繞小空轉輥發生塑性彎曲變形，可軋制難變形的金屬和合金帶材。另一種是中間小輥的位置可沿軋機入口或出口方向調節，以保持軋件正確的厚度，用來軋制厚度公差很小的不鏽鋼、碳鋼和有色金屬帶材。

HC

高性能的、可控制輥型凸度的軋機。相當於在四輥軋機的工作輥與支承輥之間增設一對可軸向移動的中間輥，並將兩中間輥輥身的相應端部分別調整到與帶鋼兩邊緣對應的位置，以提高壓力分布和工作輥彈性壓扁的均勻性，保證帶鋼的尺寸精度並可減少其邊緣的超薄量和開裂等缺陷。HC軋機宜用作冷軋寬頻鋼。

偏八輥

它是四輥軋機的變型。工作輥直徑為支承輥的1/6，且作相對的偏移,以防止工作輥的水平彎曲，軋制力比四輥軋機小一半。工作輥的穩定性好、水平剛度高，可用以軋制須用二十輥軋機軋制的部分產品。它的結構及其調整卻比二十輥軋機簡單得多。這種軋機可改裝為二、四、八、十六輥幾種型式，適宜多品種的需要，因而又稱多用途軋機。它有可逆和連軋兩種，用於冷軋難變形鋼、矽鋼和有色金屬帶材。

六輥

由一對工作輥和兩對支承輥組成，有較穩定的輥系。但它的剛性與四輥軋機相仿，且操作不便，因而套用不廣，一般用於軋制高精度海底電纜的銅帶。

多輥

有十二輥、二十輥和三十六輥 3種型式。軋機中部一對直徑最小的軋輥是工作輥，其餘均為支承輥。它具有相對剛度高、壓下量大、軋延力小、可軋極薄的帶材等優點。初期的多輥軋機由工作輥傳動，後來用中間支承輥傳動。可軋制寬 200～1000毫米，厚0.02～0.0015毫米的箔材。

兩個大直徑支承輥帶動兩組行星輥系,板坯或扁錠一次通過即可熱軋成薄帶,壓下率達90～95%。若在前道工序配以連鑄機，後道工序配以平整機則可簡化熱軋帶鋼的生產工藝。大型行星軋機的輥身長度可達1450毫米。

萬能

由一組成對的水平輥和立輥組成，所有軋輥都由動力傳動。用於軋制板坯或扁鋼。

萬能鋼樑

結構與萬能軋機相似，唯有立輥與水平輥的軸線置於同一垂直平面內，而且立輥是從動的。適於軋制高度為300～1200毫米的寬緣鋼樑。

盤式穿孔機

軋件軸線低於圓盤軸線，圓盤旋轉時使軋件頂著芯棒螺旋前進，將實心的圓鋼頂軋成空心的毛坯管，適用於軋制60～150的無縫鋼管。另有一種斜軋式穿孔機，其鼓形的軋輥斜交並旋轉，工作原理與盤式穿孔機相似，適於軋制60～650的無縫鋼管。斜軋穿孔機與圖7中的自動軋管機、均整軋機、定徑（減徑）機和斜輥矯直機配套為無縫鋼管熱軋機組。

輪箍

由一對立輥軋延輪箍的內外圓，一對斜置的錐形輥軋延輪箍的兩端面。用於軋制車輪或滾動軸承的內環和外環。

圓球

圓球軋機有螺旋半圓槽的軋輥，棒料在旋轉的軋輥間螺旋前進而被軋成圓球，可軋制直徑60～650毫米的圓球。

選擇

按生產的產品品種、規格、質量和產量的要求來選定成品或半成品軋機的類型和尺寸，並配備必要的輔助、起重運輸和附屬設備，然後根據各種因素的要求最後加以平衡選定。

發展

現代軋機發展的趨向是連續化、自動化、專業化,產品質量高,消耗低。60年代以來軋機在設計、研究和製造方面取得了很大的進展，使帶材冷熱軋機、厚板軋機、高速線材軋機、H型材軋機和連軋管機組等性能更加完善，並出現了軋制速度高達每秒鐘 115米的線材軋機、全連續式帶材冷軋機、5500毫米寬厚板軋機和連續式 H型鋼軋機等一系列先進設備。軋機用的原料單重增大，液壓 AGC、板形控制、電子電腦程式控制及測試手段越來越完善，軋製品種不斷擴大。一些適用於連續鑄軋、控制軋制等新軋制方法，以及適應新的產品質量要求和提高經濟效益的各種特殊結構的軋機都在發展中。

故障維修

由於軋機工作時環境惡劣，在工作過程中，軋製冷卻水遇到紅灼的鋼坯迅速霧化，夾帶著從鋼坯表面脫落的氧化鐵粉末向四周噴射，軋輥通過軸承座對機架牌坊造成較大的衝擊，使軋機機架牌坊內側視窗面、機架牌坊底面等均出現不同程度的腐蝕磨損, 使軋機機架與軋輥軸承座間隙難以有效控制管理，時常出現軋機機架與軋輥軸承座間隙超過管理極限值現象。軋機牌坊間隙增大惡化了軋機主傳動系統的工作條件，使主傳動振動衝擊大，鋼錠咬入時容易發生打滑，影響到板形的控制，對產品質量造成很大影響。

絕大部分軋機牌坊材質為普通鑄鋼件，在長期服役中視窗表面易受到腐蝕磨損的作用而造成工作條件惡化。通常採用線上機加工的方法對牌坊進行修復，即通過機械加工去除材料，清除牌坊表面受損層找平接觸面，擴大的尺寸通過增加襯板厚度來補償。這種修複方式操作簡單方便，但未改變牌坊面的性質，使用一段時間後牌坊表面又會受到腐蝕磨損而失效，而且多次機加工將會對牌坊的強度和剛度產生不利影響。考慮到軋機對剛度的敏感性，可供加工的餘量不多，該修複方法只能是權宜之計。採用手工電弧焊可恢復機加工後去除材料擴大的尺寸，但在這樣的剛性結構上進行大面積電弧堆焊，可能造成牌坊結構的變形。如果結構發生扭曲，失穩變形這將是致命的，無法再進行矯正，這是工廠生產中決不允許發生的事情。因此該修複方法將帶來較大的風險，一般不予採用。

時至今日可採用高分子複合材料來解決軋機牌坊磨損。高分子複合修復材料具備優越的粘著力，可以牢固附著在金屬基材表面，長期工作而不會脫落；產品自身具有極高的抗壓強度，即使在高達1900噸的軋制力作用下，材料也不會損壞；獨特的高分子結構賦予材料良好的抗衝擊性能，可以吸收軸承座對牌坊的衝擊，避免了磨損的產生；同時產品具有良好的耐腐蝕性能，可使牌坊表面免受冷卻水的侵蝕。採用特殊材料修復軋機牌坊磨損，不用去除材料，不影響牌坊整體強度和剛度，更無補焊熱應力造成的變形，為企業很好的解決了多年無法解決的問題。