預(yù)應(yīng)力軋機(jī)

預(yù)應(yīng)力軋機(jī)(prestressed rolling mill)

在軋制前對(duì)軋機(jī)施加預(yù)應(yīng)力，在軋制時(shí)就可抵消一部分機(jī)座的變形量而使軋機(jī)的剛度提高，這種類型的軋機(jī)稱為預(yù)應(yīng)力軋機(jī)。

對(duì)軋機(jī)施加預(yù)應(yīng)力，使軋機(jī)在軋制前就處于受力狀態(tài)的軋機(jī)。軋制時(shí)，在軋制力的作用下，軋鋼機(jī)工作機(jī)座和其上的零部件要產(chǎn)生彈性變形。軋鋼機(jī)座的彈性變形量主要由以下幾部分組成：機(jī)架立柱的彈性拉長(zhǎng)，橫梁的彈性彎曲，壓下螺絲與螺母的彈性壓縮，軸承與軸承座的彈性壓縮，軋輥的彈性彎曲和彈性壓扁(見軋輥彈性壓扁)。另外，由于軋制力的作用，機(jī)架產(chǎn)生彈性變形，工作機(jī)架零部件間的間隙消失，使得在軋制瞬間軋輥輥縫值增大，因而軋件的實(shí)際軋出厚度為：

h=S ΔS’

式中S為軋制前的輥縫值(空載輥縫)，mm；ΔS’為軋制時(shí)軋輥輥縫的增加量，mm；簡(jiǎn)稱輥縫彈跳或輥跳；h為軋件的實(shí)際軋出厚度，mm。

軋制時(shí)在軋制力作用下，軋鋼機(jī)座中所有零部件間的間隙首先被壓縮消失，此時(shí)可認(rèn)為機(jī)座與其上的各零部件為一整體，當(dāng)繼續(xù)受力后，機(jī)座的變形將符合虎克定律，即機(jī)座的彈性變形量與軋制力成正比，與軋機(jī)剛度系數(shù)成反比：

ΔS=P/K_m

式中P為軋制力，kN；K_m為軋機(jī)剛性系數(shù)，kN/mm；ΔS為軋鋼機(jī)座總的彈性變形量，mm。顯然，軋件的實(shí)際軋出厚度與軋鋼機(jī)的剛度系數(shù)有關(guān)，在同樣的受力情況下，軋機(jī)剛度系數(shù)越大，輥跳量越小，越有利于提高軋件的尺寸精度。

對(duì)軋鋼機(jī)架施加預(yù)應(yīng)力的結(jié)果，一方面可以消除或減少機(jī)座中各零部件間的間隙量，減少軋鋼機(jī)座中總變形量的非線性部分；另一方面在預(yù)應(yīng)力作用下，改變機(jī)架的受力情況，增大軋機(jī)的剛度系數(shù)，使機(jī)架的彈性變形量減少，從而提高軋制產(chǎn)品的精度。

施加預(yù)應(yīng)力的方法很多，在開口式軋機(jī)中一般對(duì)機(jī)架立柱和機(jī)架蓋施加預(yù)應(yīng)力，如圖1-a所示，即在機(jī)架與立柱間加入一個(gè)帶螺絲扣的拉桿，上面旋有螺母，旋緊螺母就可以對(duì)整個(gè)機(jī)架施加一個(gè)壓力。在閉口式軋機(jī)或無牌坊軋機(jī)中，一般是在軸承座之間施加預(yù)應(yīng)力，在軸承座間對(duì)稱設(shè)置四個(gè)可調(diào)的頂桿(承受壓力)，作為預(yù)緊裝置或是在閉口式軋機(jī)的立柱內(nèi)孑L裝入尾端有螺紋的壓桿，旋動(dòng)壓桿也可以產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，見圖1中1-b所示。

預(yù)應(yīng)力軋機(jī)示意圖a一開口式預(yù)應(yīng)力軋機(jī)；6閉口式預(yù)應(yīng)力軋機(jī)1一立柱；2機(jī)架蓋；3一拉桿；4螺母；5一壓桿預(yù)應(yīng)力軋機(jī)的主要缺點(diǎn)是有液壓螺母。采用液壓螺母必須有高壓油泵和一套油壓系統(tǒng)，從而使軋機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜了；為了保證密封良好，還要求加工精度高。如果液壓螺母漏油的話，卸載時(shí)緊固螺母松不開，就得采用笨重的方法或破壞方法勉強(qiáng)卸下，給生產(chǎn)帶來麻煩，這在一定程度上限制了它的使用和發(fā)展。

預(yù)應(yīng)力軋機(jī)在德國(guó)和俄羅斯等國(guó)家得到廣泛應(yīng)用，主要用于改造舊軋機(jī)或?qū)Χ虘?yīng)力線軋機(jī)施加預(yù)應(yīng)力，更進(jìn)一步增強(qiáng)軋機(jī)的剛度，提高軋制產(chǎn)品的尺寸精度。

現(xiàn)代軋機(jī)發(fā)展的趨向是連續(xù)化、自動(dòng)化、專業(yè)化,產(chǎn)品質(zhì)量高,消耗低。60年代以來軋機(jī)在設(shè)計(jì)、研究和制造方面取得了很大的進(jìn)展，使帶材冷熱軋機(jī)、厚板軋機(jī)、高速線材軋機(jī)、H型材軋機(jī)和連軋管機(jī)組等性能更加完善，并出現(xiàn)了軋制速度高達(dá)每秒鐘 115米的線材軋機(jī)、全連續(xù)式帶材冷軋機(jī)、5500毫米寬厚板軋機(jī)和連續(xù)式 H型鋼軋機(jī)等一系列先進(jìn)設(shè)備。軋機(jī)用的原料單重增大，液壓 AGC、板形控制、電子計(jì)算機(jī)程序控制及測(cè)試手段越來越完善，軋制品種不斷擴(kuò)大。一些適用于連續(xù)鑄軋、控制軋制等新軋制方法，以及適應(yīng)新的產(chǎn)品質(zhì)量要求和提高經(jīng)濟(jì)效益的各種特殊結(jié)構(gòu)的軋機(jī)都在發(fā)展中。