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1、第4章 轧辊调整装置,4.1 轧辊调整装置的用途和类型 4.2 压下装置的基本结构形式 4.3 轧辊手动压下装置 4.4 轧辊电动压下装置 4.5 轧辊液压压下装置 4.6 轧辊平衡装置 4.7 轧辊轴向调整装置,4.1 轧辊调整装置的用途和类型,4.1.1轧辊调整装置的作用 1) 调整轧辊水平位置(调整辊缝)，以保证轧件按给定的压下量轧出所要求的断面尺寸。尤其在初轧机、板坯轧机、万能轧机上，几乎每轧一道都需调整轧辊辊缝； 2) 调整轧辊与辊道水平面间的相互位置，在连轧机上，还要调整各机座间轧辊的相互位置，以保证轧线高度一致(调整下辊高度)； 3) 调整轧辊轴向位置，以保证有槽轧辊对准孔型；
2、4) 在板带轧机上要调整轧辊辊型，其目的是减小板带材的横向厚度差并控制板形。,4.1.2轧辊调整装置的类型 根据各类轧机的工艺要求，调整装置可分为：上辊调整装置、下辊调整装置、中辊调整装置、立辊调整装置和特殊轧机的调整装置。 上辊调整装置也称压下装置，它的用途最广，安装在所有的二辊、三辊、四辊和多辊轧机上。压下装置有手动的、电动的或液压的。手动压下装置多用在型钢轧机上。有的小带钢轧机也使用这种压下形式。 电动压下装置的结构形式与压下速度有密切关系。同时，压下速度也是电动压下装置的基本参数。各种类型轧机的压下速度见表4-1（P112页）。,近年来，为了提高带钢的厚度精度，开始使用“液压压下”技术
3、。即用伺服阀控制压下液压缸，在轧制过程中迅速调整辊缝(可调整上辊也可调整下辊)，以消除板厚误差。由于使用“液压压下”技术后可以控制板带轧机的当量刚度，从而使板带轧机的自动化进入了一个新阶段。 下辊调整装置用在板带轧机和三辊型钢轧机上，有手动的也有电动的。其作用是使轧辊对准轧制线。,中辊调整装置用在三辊轧机上。在中辊固定的轧机上、中辊用斜楔手动微调。在下辊固定的轧机上(如三辊劳特轧机)，中辊交替地压向上辊和下辊。其传动方式有电动、液压及升 降台联动等多种形式。 立辊调整装置设置在立辊的两侧，用来调整立辊之间的距离，一般都是电动的。其结构与电动压下类似。,4.2 压下装置的基本结构形式,4.2.1
4、上辊手动调整装置（压下装置） 常见的手动压下装置有以下几种：（P113页） 1)斜楔调整方式(图4-1a)； 2)直接转动压下螺丝的调整方式(图4-1b)； 3)圆柱齿轮传动压下螺丝的调整方式(图4-1c)； 4)蜗轮蜗杆传动压下螺丝的调整方式(图41d)。 目前，主要采用的是第三、第四种方式。,图4-2是650型钢轧机机座和压下装置结构示意图。（P114页）,4.2.2 中辊手动调整装置 三辊型钢轧机的中辊是固定的。中辊调整装置只是按照轴承衬的磨损程度调整轴承的上瓦座，保证辊颈与轴承衬之间的合适间隙。由于这一调整量较小，故常用斜楔机构。典型的结构是用斜楔压紧“H”形瓦座的方式(图4-2) （
5、P114页）。这种结构换辊方便，使用较广。,4.2.3下辊手动调整装置（压上装置） 在中辊固定的三辊型钢轧机上，下辊调整装置的作用与上辊调整装置的作用相同，都是为了调整辊缝。常见的结构有压上螺丝式和斜楔式。 压上螺丝大多采用圆柱齿轮传动(图4-2) （P114页），在调整量要求严格的线材轧机上，也采用蜗轮蜗杆机构。压上螺丝式调整机构的优点是调整量大，但因处于轧机底部，易受水与氧化铁皮的浸蚀，需有较好的密封、防护措施。,在初轧机、板坯轧机上，在轧辊重车以后，需重新对准轧制线。下辊的位置调节主要靠改变轴承座下垫片的厚度来实现。在现代化的带钢连轧机组中，为在换辊后迅速调整轧制线，采用液压马达驱动的纵
6、楔式下辊调整机构(图4-3) （P115页）。,4.2.4 轧辊辊缝的对称调整装置 轧辊辊缝对称调整是指轧制线固定不变，上、下工作辊的中心线相对于轧制线同时分开或同时靠近。图4-4（P115页）为德马克高速线材轧机精轧机组的斜楔式摇臂调整机构。图4-5（P116页）为意大利波米尼公司“红环”轧机的辊缝调整机构。图4-6（P117页）为德马克公司预精轧轧机采用的偏心套式辊缝调整机构。图4-7（P117页）为“GY”型高刚度轧机的辊缝调整原理图。,课后作业： 1、轧辊调整装置的作用是什么？ 2、轧辊调整装置的类型是什么？ 3、压下装置的类型是什么？,4.3 轧辊手动压下装置,常见的手动压下装置有以
7、下几种：（P113页） 1)斜楔调整方式(图4-1a)； 2)直接转动压下螺丝的调整方式(图4-1b)； 3)圆柱齿轮传动压下螺丝的调整方式(图4-1c)； 4)蜗轮蜗杆传动压下螺丝的调整方式(图41d)。 目前，主要采用的是第三、第四种方式。 图4-2是650型钢轧机机座和压下装置结构示意图。（P114页）,4.4 轧辊电动压下装置,电动压下是最常使用的上辊调整装置，通常包括：电动机、减速机、制动器、压下螺丝、压下螺母、压下位置指示器、球面垫块和测压仪等部件。在可逆式板轧机的压下装置中，有的还安装有压下螺丝回松机构，以处理卡钢事故。 压下装置的结构与轧辊的移动距离、压下速度和动作频率等有密切
8、关系。按照压下速度，电动压下装置可分为快速压下装置(用在可逆式热轧机上)和板带轧机压下装置两大类。,4.4.1快速电动压下装置 1、工艺特点与结构形式 习惯上把不“带钢”压下的压下装置(一般其压下速度大于1mm/s)称为快速压下装置。这种压下装置多用在可逆式热轧机上，如初轧机、板坯轧机、中厚板轧机、连轧机组的可逆式粗轧机等。可逆式热轧机的工艺特点是： 1)工作时，要求上轧辊快速、大行程、频繁地调整； 2)轧辊调整时，不带轧制负荷，即不“带钢”压下。,为适应上述特点，对压下装置要求是： 1)采用惯性小的传动系统，以便频繁地启动、制动； 2)有较高的传动效率和工作可靠性； 3)必需有克服压下螺丝阻
9、塞事故(“坐辊”或卡钢)的措施。 图4-8（P118页）是国产1700热连轧四辊可逆式粗轧机压下装置传动示意图。其压下速度为19.639.2mm/s；,图4-9（P119页）是另一个厂的1700热连轧2号四辊可逆式粗轧机的压下装置传动示意图。它的布局也是圆柱齿轮一蜗轮副联合传动形式。 压下装置中用一个差动机构代替常用的电磁联轴节，以保证压下螺丝的同步运转或单独调整。差动机构蜗轮副的速比i=50，由一台直流22kw(转速650r/min)电动机驱动。 在正常情况下，两个压下螺丝需要同步运转。此时，差动机构的电动机不动，差动轮系起联轴节作用。在两台电动机开动时，两个蜗杆同步反向旋转，压下螺丝同步运
10、动。这时压下螺丝的运动速度是v1=2040 mm/s。,在一侧压下螺丝需要单独调整时，可将另一侧电动机制动，开动差动机构电动机，此时，压下螺丝的运动速度为v2=1.1 mm/s 采用差动机构可以克服电磁联轴节在大负荷时容易打滑的缺点，更主要的是可以用它处理压下螺丝的阻塞事故。这些优点补偿了其设备较复杂，造价较高的缺点。,图4-10（P120页）是1300初轧机压下装置示意图。压下驱动电机1通过圆柱齿轮减速箱2、蜗轮蜗杆副17、18驱动对应的压下螺丝，完成压下动作。液动离合器3的开合使左右压下螺丝实现单独或同步压下。低速驱动用电机8通过二级蜗轮副将运动传递给蜗轮6。蜗轮6的轮缘带有离合器，空套于
11、轴5上。液动离合器9将蜗轮6的运动传递至轴5。此低速传动链的作用是克服压下螺丝的阻塞事故，保证轧机正常工作。,2、压下螺丝的阻塞事故 由于初轧机、板坯轧机和厚板轧机的电动压下装置压下行程大、速度快、动作频繁，而且是不带钢压下，所以常常由于操作失误、压下量过大等原因产生卡钢、“坐辊”或压下螺丝超限提升而发生压下螺丝无法退回的事故。这时上辊不能移动，电机无法启动，轧机不能正常工作。,为处理堵塞事故，很多轧机都专门设置了压下螺丝回松机构。图4-11（P121页）是4200厚板轧机的压下螺丝回松装置示意图。这一装置装在压下螺丝上部，便于维修。当发生阻塞事故时，装在双臂托盘2上的两个液压柱塞5升起，通过
12、托盘6和压盖7将下半离合器(花键套)8提起并与半离合器2结合。接着，两个工作缸3推动上半离合器2的双臂回转(回转半径900mm)，从而强迫压下螺丝旋转。工作缸最大行程300mm，压下螺丝相应移动2.8mm。液压回程缸4可使工作缸柱塞返程。如此往复几次，即可将阻塞的螺丝松开。液压缸工作压力为20MPa。工作缸单缸推力566kN，是按照卡钢时最大总压力67.2MN设计的(相当于最大轧制压力的1.6倍)。这时要松动每个压下螺丝需克服1.05MN的阻塞力矩。,这一回松装置工作时，巨大的阻塞力矩只由工作缸和离合器承担，并不通过压下装置的传动零件。这就使压下装置的传动零件可以按小得多的工作载荷设计。 图4
13、-9的1700热连轧2号粗轧机压下装置，由于采用差动机构，可在轧辊卡紧力约10MN的情况下，回松压下螺丝。 综上所述，在设计轧机时，考虑发生阻塞事故时的回松措施是十分必要的。回松力可按每个压下螺丝上最大轧制力的1.62.0倍考虑。,3压下螺丝的自动旋松 压下螺丝自动旋松(回松)问题主要发生在初轧机上(当采用立式电动机压下时，问题尤为严重)，它表现为在轧制过程中，已经停止转动的压下螺丝自动旋松，使辊缝值变动，造成轧件厚薄不均，严重影响轧件质量。 压下螺丝回松的原因是：为了实现初轧机的快速压下，压下螺丝的螺距取得较大，螺丝升角a大于或接近螺丝、螺母间的摩擦角，加上采用圆柱齿轮传动，故压下机构的自锁
14、在轧制过程中容易破坏。,目前，防止螺丝自动旋松的主要办法是加大螺丝的摩擦阻力矩。这可从两方面入手，一是加大压下螺丝止推轴颈的直径；并且在球面铜垫上开孔(图4-12) （P122页）。加大压下螺丝阻力矩的另一方式是适当增加螺丝直径。在螺矩不变的条件下，增加螺丝直径不仅能增大摩擦阻力矩，而且还有减小螺纹升角、增强自锁性的作用。,应当指出，在压下传动系统中，企图用增设制动器的办法防止压下螺丝的自动旋松，效果是不好的。这是由于快速压下装置的传动比很小，因而制动器起的防松作用不大。与此同时，增设制动器将加大高速轴的飞轮力矩，反而会降低压下速度。此外，制动器不易同步协调工作，对初轧机实现自动化也不利。 在
15、工艺操作中，采用合理的工艺制度，尤其是压下制度和速度制度，例如，不采用过大的压下量和咬入速度以及减小冲击等，对防止压下螺丝自动旋松也是有利的。 快速压下装置的自动旋松问题，有的工厂目前尚未很好解决。,4.4.2 板带轧机电动压下装置 在现代化的高速轧机上，为实现带钢的厚度自动控制，需要压下机构以很高的速度对轧辊位置(辊缝)做微量调整。显然，称它为“慢速压下”是不确切的。 1、板带轧机压下装置的特点 板带轧机的轧件既薄又宽又长，并且轧制速度快，轧件精度要求高，这些工艺特征使它的压下装置有以下特点：,1）轧辊调整量较小。上辊提升高度一般为100200mm，在换辊操作时，最大行程也只有200300m
16、m。在轧制过程中，轧辊的调整行程更小，最大1025mm，最小时只有几个um。 2) 调整精度高。目前，热轧宽带钢的纵向厚度差已提高到O0250.05mm，有的甚至达到0.015mm(冷轧带钢的公差范围更小)。压下装置的调整精度应在厚度公差范围以内。 3) 经常的工作制度是“频繁的带钢压下”。在轧制过程中，为消除带钢的厚度不均匀和保证轧制精度，压下装置必须随时在轧制负荷下调整辊缝，也就是“带钢压下”。此外，为了消除机座弹性变形的影响，在开轧前，对轧辊进行零位调整时，也需要进行工作辊预压靠操作。这些都说明，板带轧机的压下装置应按照带钢工作负荷调整轧辊的条件来设计。,4) 必须动作快，灵敏度高。为在高速度下调整轧件的局部厚差，压下装置必须动作迅速、反应灵敏。这是板带轧机压下装置最主要的技术特性。从压下机构本身来讲，要达到这一点，关键在于有很小的惯性，以便使整个系统有很大的加速度。 5) 轧辊平行度的调整要求严格。上、下轧辊应严格保持平行。压下机构除应保持两个压下螺丝严格同步运行外，还应便于每个压下螺丝单独调整。,近年来，由于带材的轧制速度的提高(六
