軋延機械

軋機是直接軋延金屬的主機，它利用旋轉的軋輥輾壓坯料,使金屬按規定的要求產生塑性變形。軋延是生產率最高、成本最低的金屬成形方法，適用於軋延橫斷面相同或有周期性變化的條狀或板狀材料；特殊軋機可軋制機械零件或其毛坯以及某些非金屬材料。

基本介紹

• 中文名：軋延機械
• 本質：直接軋延金屬的主機
• 利用：旋轉的軋輥輾壓坯料
• 目的：使金屬按規定的要求產生塑性變形

簡介

概述

軋延主要有熱軋和冷軋兩種方式。熱軋是在軋件加熱的條件下進行軋延，以降低軋延壓力；冷軋是在室溫下進行，可使軋件得到很高的形狀尺寸精度和表面光潔度,並可改善軋件的機械性能。

簡史

18世紀末，英國的H.科特創造水力驅動的二輥軋機。1779年，J.皮卡德用蒸汽機驅動軋機,使軋機得到廣泛的套用。1783年，英國人發明軋輥帶孔型的軋機。1848年，德國人發明萬能式軋機。1861年在英國製成棒材和線材的連軋機組。1885年，德國發明斜輥無縫鋼管軋機。1891年，美國鋼鐵公司創建四輥厚板軋機。1897年在德國成功地套用電動機傳動軋機。到20世紀，美國的J.B.泰勒斯發明帶鋼熱連軋機組，同期在美國又出現寬頻冷軋機。30年代始有帶鋼冷連軋機組。50年代以後，張力和板型控制的大型冷連軋機組得到發展，同期還發明了連續鑄坯機，基本上取代了初軋機，而且與熱連軋機構成聯合機組。線材軋機在20世紀也有很大的發展，40年代美國的摩根公司發明平輥多線連軋機，50年代出現平輥與立輥交替的四線連軋機和Y型三輥軋機,60年代又有45°無扭精軋機問世。

分類

軋延機械可按所軋延的材料分為軋延鋼材的和軋延鋁、銅等有色金屬的兩類。各類軋機的工作原理和主要結構基本相同，只是軋延的溫度、壓力和速度有所差異。軋機中使用最多的是軋鋼機。軋機又可分為半成品軋機和成品軋機。半成品軋機主要是開坯機，包括初軋機、板坯軋機和鋼坯軋機。隨著連鑄機的逐步推廣，某些裝有連鑄機的鋼廠已不再使用開坯機開坯。成品軋機有型材軋機、軌梁軋機、線材軋機、厚板軋機、薄板軋機、帶材軋機、箔帶軋機、無縫管軋機、銅板軋機、鋁板軋機和某些特殊軋機。它們的主要區別是軋輥的布置和輥的形狀不同，並且在精度、剛度、強度和外形尺寸上也有很大的差別。輔機是成套的輔助設備，可分為加工用輔助設備和儲運包裝等輔助設備。加工輔助設備包括:切成一定尺寸用的各種鋸床、剪斷機和圓盤剪;精整軋材用的矯正機和平整機;熱處理用的各種工業爐(包括推料出料機)和可控氣氛裝置；表面加工和清理用的除鱗(清氧化皮)、拋丸（鐵丸噴射鋼材表面）、酸洗、清洗、鍍層、塗塑、塗油和列印等機組。儲運包裝輔助設備有運錠車、各種輥道、推床(橫移軋件)、升降台、翻轉機、迴轉台，以及帶材卷取機、開卷機、堆垛機和打捆機等。此外，軋延機械還包括複雜的機械傳動系統和相應的電力拖動系統，以及先進的電氣控制系統。

組成

由主電機、主傳動和主機座（工作機座）組成。主電機在需要調速時使用直流電機，不需要調速時使用同步或異步（帶飛輪）交流電機。主機座由機架、軋輥、軸承座、壓下裝置和平衡裝置等組成。機架是承受軋延力的部件，閉式機架有較好的剛度，但開式機架換輥較方便。軋輥是軋延金屬的部件，輥身為工作部分，軸頭用於傳動。板材軋輥的輥身形狀稱為輥型，型材軋輥的軋槽稱為孔型。壓下裝置用來調節軋輥的壓下量。高速帶材軋機的厚度自控常由液壓壓下裝置來完成。平衡裝置用於消除壓下螺絲等處游隙的影響，以免受載時產生衝擊。板帶軋機的主機座中還設有液壓彎輥裝置，在輥頸施加附加彎矩而使輥身產生附加撓度，以此來控制帶材的橫向厚度而獲得最佳的板型。

舉例

二輥軋機

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。

三輥軋機

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。

勞特式三輥軋機

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。

四輥軋機

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。

五輥軋機

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。另一種是泰勒軋機，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軋機

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。

偏八輥軋機

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。

六輥軋機

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。

多輥軋機

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。

行星軋機

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。