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萬能軋機

名詞解釋

萬能軋機是由一對​​水平輥和一對立輥組成主機架,其四個輥的軸線在一個平面內,水平輥為主動輥,立輥為從動輥(有的軋機立輥也可驅動),可對軋件進行四面加工,並由二輥水平軋機做輔助機架(軋邊機)。其英文名稱為:Universal mill。

萬能軋機的用途

萬能軋機主要用來軋製各類型鋼,例如:H型鋼、鋼軌、工字鋼、槽鋼、鋼板樁、U型鋼、L型鋼、不等邊角鋼等各種類型的型鋼,因其適用於多品種鋼材軋製,故而得名“萬能軋機”。

萬能軋機的特點

1, 用四個輥組成的複雜斷面孔型,可以使斷面上各組成部分同時受到壓縮,軋件變形均勻,斷面周圍的速度差小,軋件的內應力小。

2, 可以用直徑較小的軋輥(因無須在輥上開槽),軋製出腿較高、腰較寬的產品,並且可使其兩腿內側無斜度。這點在普通二輥軋機上是難以實現的。3, 軋件腿部和腰部的壓下量可單獨進行調整,簡化了軋製時軋機的調整工作。

4, 軋製精度高,軋輥磨損少,能耗降低。

萬能軋機的分類

萬能軋機的形式按結構分,主要可分為四種,即閉口式、UD (Universal-Duo)預應力

式、SC(Schloemann-Siemag compact stand)連接板三式和短應力線式軋機。

普通閉口式機架由閉口式牌坊、上下水平輥和軸承座以及立輥輥箱的萬能機座組成。換輥時,水平輥和立輥及其軸承座只能從牌坊窗口側進出。由於萬能軋機的水平輥直徑大,立輥輥軸座體積也大,而牌坊窗口寬度又必須大於上述兩者,因此機架的上橫梁較寬,立柱較高,設備重大,機架的剛性也較差。

UD預應力式/短應力機架由帶有下水平輥及軸承座的下機架、帶有上水平輥及軸承座的上機架和帶有立輥的中部等三部分組成,機架的這三部分分別由四根液壓的預應力拉桿連在一起,拉桿可向外側擺出,所加的預應力可達最大軋製力的兩倍以上。 UD機架軋輥由頂部吊出,機架窗口尺寸只與輥頸、軸承座的大小有關,因此窗口寬度可以減少40%,立柱高度可以減少20%,橫樑的軋製壓力下的彎曲減小了三分之一,在立柱和橫樑的截面尺寸相同的情況下,UD機架剛度大約是閉口機架的3倍。

SC機架的兩片牌坊不在水平輥的兩側,而是佈置在札輥的前後,用連接板將牌坊與上、下橫梁連成一體。軋製時,機架牌坊在軋製力的作用下,成為處於平面受力狀態的鋼板,使整個機架的強度和剛度得到提高,機架的頂部和側面都是開口的,換輥方便。這種機架採用偏心結構調節水平輥和立輥開口度,調書範圍較小,適用於連軋機組。

短應力線式軋機沒有普通的牌坊,承受軋製負荷的部件是一個高剛度的封閉式框架,水平輥豎直方向的壓力由包括兩個上橫樑和兩個下橫梁、用拉桿連接在一起的系統形式,4根壓下螺絲與拉桿連成一體,可以對上、下橫梁進行對稱於軋製線的調整,與閉口式機架相比,剛性好,設備重量僅為普通閉口式機架的三分之二。目前國內外中小型生產線多數採用這種機型。

UD預應力機架和SC連接板式機架,一般用於生產H400 - 500mm以下的中、小規程產品,大規格H型鋼常用閉口式萬能機架及緊湊式機架軋機來生產。馬鋼萬能型鋼廠採用盼是開軛閉口式萬能機架軋機,生產H200 - 600mm的H型鋼。此軋機的主要特點是:換輥時,軛框架打開,立輥從框架開口處移出,採用開軛式結構,可以加大框架的厚度提高軋機的剛性,改善閉口式機架剛性差的缺陷。

萬能軋機的發展歷程

世界上第一套萬能軋機建於1902年聲森堡的Arbed(阿爾貝德)廠,但當時軋出的較寬翼緣的工字鋼內惻仍有斜度。 1908年按照格林軋製法(必須有一架軋邊機和一架萬能軋機配合使用)在美國伯利恆公司建成了第一個寬翼緣H型鋼廠:1914 年德國培因公司也採用同樣的方法建成了培因H型鋼廠;1955年歐洲煤鋼聯營開發了IPE鋼粱系列,l957年德國的培因H型鋼廠生產了第一批IPE鋼樑,但直到1970年,工字鋼的生產仍佔較大比例。

20世紀60年代以後,隨著世界鋼鐵工業的發展,萬能軋機得以迅速發展,大多數國家的鋼鐵界都積極籌建新型的萬能軋機。各國充分利用原有的大型軋機和軌梁軋機進行技術改造,這種做法在日本得到普遍採用,從1961年到1972年的大約10年期間,日本先後改造了三個大型廠和一個軌梁廠,主要是引進萬能軋機。用了大約時間進行技術改造和改進新技術。到1965年日本已經大量生產H型鋼。

至20時間60年代末,世界上共有大型軋機74套,軌梁軋機24套,寬邊鋼樑軋機12套。

在我國,由於政策和技術原因,萬能軋機在我國的應用歷史很短,長時間以來,我國還不能生產高質量的熱軋H型鋼。 1998年7月馬鋼從國外引進的萬能軋機軋製出中國的第一根H型鋼以後,H型鋼這一新型鋼材品種開始在我國進入一個嶄新的時代。

此後,萊鋼、日照、津西等型鋼廠相繼引進國外萬能軋機,到2007年,中國萬能軋機數量呈現快速增加的態勢,其中多數設備為國外高價引進。其中2003年,由天津市中重科技工程有限公司設計製造的300H型鋼生產線投產,標誌著中國自主研發的萬能軋機正式投產。此後由天津中重設計製造的大連正達、唐山盛達、鞍山紫竹(鞍山三軋)、鞍山寶得各型鋼廠萬能軋機的陸續投產,標誌著國產設備從100~600H型鋼的萬能軋機完全可以國產化。

萬能軋機的組成及結構特點

下面以國內外最常用的短應力線機型作簡單闡述。

型式:短應力線萬能軋機

結構組成:萬能軋機主要由水平輥壓下、水平輥輥系、立輥輥系、支架裝配、立輥側壓裝置、橫移小車及地腳板等組成。萬能軋機如下圖所示。

1--水平輥壓下裝置2--水平輥輥系3--液壓螺絲

4--橫移小車5--立輥側壓裝置6--支架裝配

7--地腳板裝配


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