高硅铝合金张训江 杨世勇
(宽厚板厂)
摘 要 本文介绍的是布置在ACC冷却系统后、冷床前的4 3m宽厚板矫直机。其结构为十一辊全液压可逆辊压式热矫直机，并强调所选矫直机的功能特征及其矫直
原理，确保在生产使用过程中，充分发挥矫直机特有的功能，使钢板在轧制和冷 却后能得到最理想的矫直效果。
关键词 矫直机结构 矫直机功能特征 矫直原理
1 前言
矫直机是宽厚板项目的重要设备之一，主要是用来实现在线矫直，以消除钢板在轧制和冷却过程中所产生的不平直缺陷，使钢板平直度符合标准，适应市场需求。
鄂钢公司4 3m宽厚板项目，对轧线矫直机的选取过程中，曾考虑布置2台矫直机，一台布置在轧机后面
和ACC冷却系统的前面，主要是用来在轧制钢板进入ACC前消除其头、尾的雪撬现象；另一台布置在ACC后面、冷床前面，主要是用来保证成品钢板的平直度。但从经济角度和技术角度上考虑，对布置在轧机后面和ACC冷却系统的前面的矫直机暂作预留。本文介绍的是布置在ACC后面、冷床前面的热矫直机。
2 矫直机的结构、参数
2.1 矫直机结构描述
钢板矫直机的类型有辊式矫直机和压力式矫直机两种，按矫直机辊数又可分为11辊和9辊矫直机等。鄂钢4 3m宽厚板矫直机选型定位为十一辊全液压可逆式强力热矫直机，其结构为四重对称，使钢板能够沿任意两个方向通过，其组成主要是由矫直机机架、矫直辊系、辊缝调整装置、机架辊及主传动等。
矫直机机架为预应力机架，是矫直机的主体部分，包括矫直机牌坊、上横梁、连杆、辊系提升装置等。下辊系框架安装在牌坊上，牌坊内侧有固定的耐磨导板，用于引导上止推框架。上横梁用于牌坊各段的连接和安装液压压下系统。辊系提升装置主要是在更换矫直辊系时用于提起导轨，然后通过换辊装置将整个矫直和支承辊系从矫直机抽出。换辊装置包括安装到矫直机牌坊上的万向轴支撑和固定在基础上的换辊框架。换辊框架带小车和液压缸。
矫直辊系是矫直机的核心部分，包括上辊系框架、下辊系框架、矫直辊、支撑辊等。上辊系框架是用来安装上矫直和支撑辊，它是由一个可移动框架和一个上止推框架组成，上止推框架中间分开并用一个连接件连接。上止推框架通过液压缸和调节杆根据板形来调整矫直辊的弯曲度，使钢板得到理想的矫平效果(见图1)。弯辊装置也可以在矫直过程中进行调整。上止推框架还配有平衡和夹紧装置，平衡装置用于平衡上矫直辊和支撑辊以及止推框架，夹紧装置将上辊系夹紧到止推框架上，用转动夹紧缸夹紧。下辊系框架是用于安装下矫直和支撑辊，有4个轮子，适用于整个下辊系的拆卸和组装。下矫直辊系的入口和出口的矫直辊可各自进行单独调节，其调节系统是通过蜗轮蜗杆齿轮减速机、齿轮联轴器连接到基础框架上的液压马达上。上、下支承辊不需要分开调节。 矫直机在工作过程中，所矫钢板都有一定的温度，为避免矫直辊产生热裂纹，因而矫直辊是空心结构，采取内部水冷，内部水冷还用来供给上止推框架。矫直辊和支承辊采用的是耐磨轴承，在整个矫直过程中，矫直力主要被支承辊的轴承承受并传给机架，轴承的润滑是油-气润滑方式。轴承座上有径向轴密封，防止吸入灰尘和水。支承辊的布置相对矫直辊轴线偏置，是防止在矫直过程中出现偏转。
辊缝调整装置是带增压装置和固定部件的液压机构。矫直辊缝控制在所有矫直阶段都起作用，使板
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头也得到好的轧制质量。
机架辊在入口和出口各一套，采用电机传动用来填补辊道和矫直辊之间间隙，包括机架辊连接齿轮箱、万向轴、
联轴器和电机座。
图1 上矫直辊系弯辊调整
2.2 矫直机性能参数2.2.1钢板数据
宽度:1200mm ~4250mm;
厚度:8mm ~60mm (100mm )，取决于屈服强度；长度：最大52000mm；温度范围:250~1050 。2.2 2
矫直机参数
图2 上矫直辊系纵向倾动及入口/出口
隔爆型防爆灯下矫直辊单独调整
传动矫直辊数量:11。矫直辊布置:柴火无烟灶
带支承的上矫直辊:5；支承辊数量:5!6=30。带支承的下矫直辊:6；支承辊数量:4!6+2!3=30。
金刚石绳锯矫直辊：直径:285mm;
辊身长度:4500mm；硬度：约54+2HRC 。支承辊:
直径:290mm ;
硬度：约50+2HRC ；矫直辊辊距:
300mm
图3 上矫直辊横向倾动调整机架辊
直径:400mm ;
辊身长度：约3680mm;
数量:2!2。
上和下矫直辊之间的间隙:330mm；牌坊之间的间隙:4500mm；最大弯辊调整量:∀8mm；牌坊模数:10000kN；弯辊力:3000kN;
额定矫直力：约34000kN；最大矫直力：约36000Kn ；矫直速度:0~60/150m /m i n ;
主传动:P=2x800k W;n=0~500/15001/m i n ;
主调整缸:4! 470/410!330mm ；弯辊缸:1! 280/200!630mm;3 矫直机的功能特征
宽厚板矫直机发展到现在的这种机型，是经过产了生产实践中的长期研究和日集月累的摸索，使其功能日趋完善，能有效地修复钢板在轧制和冷却后所产生的平直度上的缺陷，矫直能力也得到提高(能力曲线见图4)。
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图4 矫直能力曲线
3.1 矫直机的功能特点
1)拥有在负荷下，低横向和纵向弹跳的紧凑式结构(见图2、图3)，纵向倾动调整，使矫直机的辊缝从入口到出口逐渐增大。
2)入口和出口矫直辊有独立调节系统。矫直辊的调节是通过蜗轮蜗杆齿轮和液压马达独立传动的。独立调节为矫直辊提供更宽的调节范围。
3)保证负荷下调节和多个调整形式的伺服液压定位系统，精确地对高度调节、倾斜和倾动调节、快速辊缝打开和闭合过载保护、辊形预弯等。理想的矫直辊缝自动控制，以在整个矫直过程中获得平行的板形。因而强化了整个钢板宽度方向的均匀矫直强度。
4)万向轴配备有夹紧装置，保证了传动的平稳。
5)矫直辊的内部冷却，使钢板在矫直过程中不受冷却水的影响，经ACC冷却后的内部金相组织能保持不变。辊系的框架式结构保证了快速换辊。
6)矫直机配备快速响应位置控制液压调节系统，用于辊缝迅速无负荷调节和辊缝负荷下重新设定。
7)带矫直机辊子设定预计算的高度自动化。负荷作用下，上止推框沿矫直机宽度方向的变形由一个液压补偿控制装置补偿。
8)齿轮减速装置完全封闭，其稀油润滑系统具有自动报报警、延时功能，即在润滑系统故障情况下，主传动电机将在钢板完全通过矫直机之后停机。
3.2 矫直机的矫直方式
钢板热矫直机配备了自动化系统。有效的计算机模型加上快速相应硬件是矫直机所安装控制和调节系统实现功能的前提条件。矫直机配备的调节和控制系统支持下列矫直方式:
1)控制矫直，确保恒定矫直力。
2)用自动进入系统矫直，其矫直参数为预先设定值。
3)用反转辊子调节以逆向模式矫直。
4 矫直原理及方案
矫直机的矫直原理是采用交变弯曲变形法，使钢板在辊式矫直机中经过交错排列矫直辊的多次反向弯曲，原始曲率的不均匀度逐渐减小，进而矫直。辊式矫直机大多数采用有大变形量矫直和小变形量矫直两种方案:
4.1 大变形量矫直方案
大变形量矫直，是指使具有不同原始曲率的钢板经过几次剧烈的反弯(大变形)以消除其原始曲率的不均匀度，形成单值曲率，然后按照矫直单值曲率的方法，使钢板达到平直，这种方案可以用较少的辊子获得较好的矫直质量，通常采取单道次矫直，而且矫速低。
4.2 小变形量矫直方案
小变形量矫直是采用较小的矫直压下量，对进入矫直辊的钢板的弯曲部位多次受到反向弯曲或拉伸，产生一定的弹塑性变形，然后多次弹性回复达到平直，即残余应力为零。这种矫直方案要求提高矫速和矫直钢板的温度，利用多道次矫直，增加变形时间,
5 结束语
影响矫直效果的主要因素有矫直机矫直辊数量，轧件材质、规格、外形尺寸和矫直温度等。因而结合矫直机自身因素和产品大纲要求，考虑选用十一辊矫直机，且满足以下功能:防喷器试压
1)矫直辊采用箱式安装，便于拆卸。
2)矫直辊辊身长度需比轧辊辊身长150mm左右，确保钢板边部得到较好的矫直效果。
3)矫直力需满足常规产品屈服强度的要求。
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4)采用小辊径的矫直辊，有利于厚度不大的钢板得到较好的矫直效果。
5)矫直机带倾动和弯辊调整功能，以及下辊系入口、出口辊的单独调整功能，有利于消除轧后钢板的板形缺陷，使钢板得到理想的矫后平直度。
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