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棒材矯直機應用比較詳細闡述

2023-09-16 16:10   閱讀:915

摘要: 簡(jiǎn)要介紹了矯直機的應用狀況,分析了二輥、多輥矯直機的結構和工作原理,比較了幾種矯直機的輥縫的調節方法。

結合石鋼公司軋鋼廠(chǎng)使用棒材矯直機的生產(chǎn)經(jīng)驗,總結了二輥、多輥矯直機的應用特點(diǎn)、彎曲度適應性等因素,為同行業(yè)

棒材矯直設備選型提供參考。


關(guān)鍵詞: 棒材;輥矯直機;應用;比較

QQ截圖20230916162206.jpg

0 引言


矯直機是圓鋼精整中必備的精整設備,其主要作用是滿(mǎn)足探傷設備和下游用戶(hù)對圓鋼平直度的需求,矯直機的穩定性極大

地決定了精整及探傷的產(chǎn)量。隨著(zhù)特鋼市場(chǎng)需求的發(fā)展,特別是一些大規格高合金鋼棒材,其屈服強度高,經(jīng)過(guò)緩冷收集

后端部彎曲度較大,因此對于精整矯直的需求越來(lái)越多,同時(shí)對矯直機設備性能的要求也越來(lái)越高。


目前,常見(jiàn)的棒材矯直設備有二( 斜) 輥矯直機、多( 斜) 輥矯直機。針對這兩種矯直機的特點(diǎn)和使用情況,結合石鋼公司

的應用狀況,分析各種矯直機的適用環(huán)境。


1 二( 斜) 輥矯直機


二輥矯直機上下輥型分別為凹凸輥,中心對應。多數理論認為,二輥矯直機的矯直原理在斜輥矯直中獨具特點(diǎn),它對棒材

的矯直作用不是依靠各輥之間的交錯壓彎,而是依靠一對輥縫內部彎曲曲率的變化,不斷進(jìn)行旋轉壓彎,使棒材產(chǎn)生塑性

彎曲變形,從而達到全方位矯直[1]。許多研究理論認為,二輥矯直機的輥型曲線(xiàn)中真正起到矯直作用的是輥腰段、輥

胸段以及輥腹段[2],其矯直原理是先統一殘留彎曲,再進(jìn)行矯直。從力學(xué)接觸的角度看,二輥矯直機的實(shí)質(zhì)是利用凹

凸面曲形的接觸形成三點(diǎn)折彎,棒材進(jìn)入矯輥時(shí)的咬入位置影響棒材的矯直盲區,一般國外品牌的矯直機矯直盲區大約為

輥長(cháng)的四分之一。


長(cháng)期以來(lái),使用者更多地從矯直原理出發(fā)關(guān)注二輥矯直機所承受的矯直力以及驅動(dòng)功率。


矯直力矩: M0 = 0. 1d3RE


其中,RE———屈服強度,MPa;


d———棒材直徑,mm;


M0———矯直力矩,Nm。


彈朔變力矩: MP1 = 1. 69M0


其中,1. 69———矯直圓棒所取標準值( 歐標) 。


矯直力: F = 3 × MP1 /t


t = h /cosβ


h = 1 /2L


其中,L———上工作輥的長(cháng)度;


β———工作輥夾角的一半。


由以上參考公式可知,矯直力矩是確定的,矯直力分別與棒材直徑、屈服強度成正比,與上輥輥長(cháng)及工作輥夾角成反比

關(guān)系。用于黑皮材矯直的二輥矯直機,其輥長(cháng)較短而矯直力比較大。


矯直輥實(shí)際驅動(dòng)功率P 的影響因素較多,主要有速度V、屈服極限Re、棒材直徑d 、工作輥尺寸LD( 主要是長(cháng)度尺寸L )

 、兩輥夾角β、摩擦力f、矯直力F。


石鋼公司軋鋼廠(chǎng)應用多臺二輥矯直機,均為合資品牌,各家設備在輥形尺寸、導板調整、矯直輥平衡、冷卻液清理等方

面各有不同。二輥矯直機的入口和出口均設有夾送輥,夾送輥與矯直輥、水平導板系統共同構成合理的矯直輥縫系統,

從而實(shí)現棒材大小規格的生產(chǎn)。


結合軋鋼廠(chǎng)大棒線(xiàn)與小棒線(xiàn)多輥及二輥矯直機設備的使用經(jīng)驗,以Φ 100 mm 規格為界限,總結二輥矯直機有以下優(yōu)

缺點(diǎn):


( 1) 小規格棒材,來(lái)料彎曲度< 8‰的棒材,矯直速度快、矯直精度高。


( 2) 大規格棒材,導板消耗過(guò)大。


( 3) 經(jīng)過(guò)緩冷后的棒材適應多輥矯直。


在生產(chǎn)現場(chǎng)經(jīng)過(guò)緩冷收集的GCr15 軸承鋼,彎曲度最大可達到30‰,二輥矯直機根本無(wú)法進(jìn)入。


而彎曲度在8‰ ~ 15‰的棒材,二輥矯直機也無(wú)法保證理想的矯直精度。


二輥矯直機在銀亮設備方面有精矯壓光作用[3],軋鋼廠(chǎng)也有應用。以同一家合資品牌機型對比來(lái)看,二者機型結構

相似,用于銀亮精矯壓光的二輥矯直機,矯輥尺寸較大,調角范圍較寬,矯輥驅動(dòng)電機功率較小,考慮棒材橢圓度的

影響,對銀亮材是矯直圓整,其矯直力相對較小,精矯后的表面精度更高。


2 多( 斜) 輥矯直機


多輥矯直機與二斜輥矯直機都屬于斜輥矯直法。多斜輥是利用上下多個(gè)傾斜的矯直輥交錯布置并旋轉,使棒材在矯直

輥的摩擦帶動(dòng)下旋轉前進(jìn),產(chǎn)生超出彈性極限時(shí)的周向應力變形從而達到全方位矯直[3]。多輥矯直機有六輥、七

輥、九輥、十輥等等,下面主要是對國內外應用較多的幾個(gè)九輥、十輥主流機型進(jìn)行討論分析。


國外九輥矯直機型的下橫梁設有3 個(gè)驅動(dòng)輥,由1 臺主電機集中驅動(dòng); 上橫梁設有6 個(gè)從動(dòng)上輥,這6 個(gè)上輥分為3 個(gè)

壓下輥和3 個(gè)折彎輥,其中折彎輥徑較大。上下輥角度均可調節,3個(gè)壓下輥和3個(gè)折彎輥的角度不同。輥縫的調節是

通過(guò)上輥的壓下來(lái)完成的,上輥裝有碟簧用以補償壓下機構的調節間隙; 其矯直原理是在矯直過(guò)程中形成3 個(gè)折彎的

矯直三角,從而形成多次連續矯直,其矯直示意見(jiàn)圖1。上輥具備過(guò)載保護功能,從而防止棒材尺寸超差或彎曲度過(guò)

大。


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