[其他]全预应力高刚度消震轧机

说明书

本发明属于轧制机械范畴，具体涉及一种予应力轧机。

现今的轧制机械，在轧制时，由于受变化的或冲击的轧制力的作用，其工作机座总要产生变化着的弹性变形和震动，直接影响着轧材的精度和轧机的使用寿命。

为了提高轧材的精度，人们想方设法采取各种措施提高轧机的刚度，以减少轧机的弹性变形量。如根据黄华清主编的《轧钢机械》、杨尚灼等编写的《轧钢机械设备》及西安重型机械研究所组织编写的《轧机基本理论进展》等著作介绍，目前，用于提高轧机刚度的途径大体有三种：

（一）增大轧辊尺寸和轧机机架断面的尺寸，可使轧机的刚度得到提高。但采用此方法，会使轧机机座尺寸庞大，增加设备的重量和制造上的困难，而且，相应地使轧机机座高度增加，使轧辊压扁量增加，这就又影响了轧机刚度的进一步提高。在经济上，技术上均受到一定的限制。

（二）、缩短轧机机座应力线长度，以提高轧机的刚度。根据这一原理设计成的轧机，称为短应力线轧机。

（三）、在轧机工作之前，给轧机机座施加予紧力，从而可使轧机在工作时，弹性变形量减小，使轧机刚度得到提高。根据这一原理设计的轧机，称为予应力轧机。

上述第（二）、（三）种方法，虽可使轧机在工作时刚度得到提高，但提高量很有限，而且，轧机在工作时，依然要承受变化的轧制力作用，使机架的弹性变形量亦还是要发生变化，导致轧材尺寸的波动。近年来，由于机制速度的提高，轧机电机功率的增大，使有些轧机尽管安全系数已经取得很大，但还是经常出现一些故障，而又不能用静态分析给予解释。同样，由于科学技术的进步及生产的发展，对轧材表面的平整度，光洁度以及厚度公差的要求也愈来愈高，这就对轧机的刚度要求进一步提高，震动进一步减小乃至消除，同时，希望轧机具有自安全保护性能。

本发明的目的在于针对生产上的要求及现有技术存在的问题，而设计一种新型的全予应力高刚度消震轧机的技术方案。

本发明的技术方案的结构示意图及在予应力状态下的力学模型图如图1a所示，除包括有机架〔1〕和上下工作辊轴承座〔3〕和〔3′〕外，还有中间承压件〔4〕及上下压紧和予紧力调整机构〔2〕、〔2′〕。T_o表示在轧制前通过压紧和予紧力调整机构给机座施加的予紧力。图中用虚线表示机座中的予应力线。

本发明技术方案的特征如图1a所示，在上下工作辊轴承座〔3〕和〔3′〕的中间位置上，安装有刚性系数很大，其厚度可作随机调整的中间承压件〔4〕;在机架上下横梁与上下工作辊（或支撑辊）轴承座〔3〕、〔3′〕之间，安装有刚性系数较小的压紧和予紧力调整调整机构〔2〕和〔2′〕。在轧机工作之前，调整中间承压件

的厚度，可以控制工作辊辊缝的大小;通过压紧和予紧力调整机构，可给机座施加予紧力，使予紧力T_o＞pmax，（pmax为最大轧制力）。最好使T_o＝（1.15～1.2）pmax。压紧和予紧力调整机构应该能够配合中间承压件进行线度调整，使在轧制不同尺寸规格的轧材时，能够得到所要求的辊缝值，并且能够给出大于该轧制条件下有可能产生的最大轧制力的予紧力，即使轧机能够满足Thi＞phi的要求，最好满足Thi＝（1.15～1.2）phi的要求。Thi为相应轧制条件下的予紧力，phi为相应轧制条件下的最大轧制力。

由图1a中虚线所表示的予应力线可以看出，本技术方案使轧机机座中所形成的予应力线是连通的，（一般予应力轧机机座中形成的予应力线在工作辊轴承座处是断开的），这样可以及充分地发挥予应力的效果，我们称此种予应力线为全予应力线。

图1b所示为轧机在工作状态下的受力模型图。pt为轧制力，是随时可能发生变化的力;T为在轧制时机架，压紧和予紧力调整机构和轴承座相互间的作用力;N为轧制时承压件和轴承座之间的作用力。

由力的平衡关系可知，以上三力之间的关系为：

T＝pt+N    （1）

再经过推导与试验证明有如下关系：