矫直机的认知.doc

目录绪论2矫直机类型2辊式矫直机4拉伸弯曲矫直机8绪论在轧制生产中由于温度不均、变形不均及轧后冷却不均和其他因素影响，致使轧制出来的产品常常出现弯曲等缺陷。为此，轧后钢材必须经过矫正，已达到国家规定的质量标准，矫正钢材所需要的矫直设备就称之为矫直机。矫直机是对金属型材、棒材、管材、线材等进行矫直的设备。矫直机通过矫直辊对棒材等进行挤压使其改变直线度。一、 矫直机类型所谓矫直简要的说就是使钢材弯曲部位承受相当大的反向弯曲或拉伸，使该部位产生一定的弹塑性变形，当外力去除后，钢材经过弹性回复，然后达到平直。由于施加钢材反向弯曲或拉伸的方式不同以及结构上的不同二有不同类型的矫直机。主要分：压力矫直机、辊式矫直机、管棒材矫直机、张力矫直机（拉伸矫直机）和拉伸弯曲矫直机等类型。（1） 压力矫直机压力矫直机分为立式和卧式两种工作原理：钢材位于活动压头和固定支点之间，利用一次反弯的方法进行矫直。缺点：该矫直机的主要缺点是操作复杂且生产率低故较少应用。使用方法;该矫直机设在大型轨梁车间置于辊式矫直机之后，对大型钢材或钢轨补充矫正。（2） 辊式矫直机结构组成：辊式矫直机是由上、下两排相互交错排列的矫正辊、机架和传动装置等部件所组成。工作原理：被矫钢材通过排列号的辊子，利用多次反复弯曲而得到矫直。应用: 辊式矫直机主要用于矫正板带钢和型钢等。优点：该种矫直机生产率高且易于实现机械化，得到广泛应用。（3） 管棒矫直机工作原理：管棒矫直机也是利用多次反复弯曲而使被矫钢材获得弯平直。（4） 拉伸矫直机当较薄板在辊式矫直机上难以较正时，常采用拉伸矫直机进行矫正。这种矫直机也称张力矫直机。工作原理：矫正时是由两个钳口固定不动，另一个钳口是可动的，通过移动钳口对金属施加超过材料屈服限的拉力，使之产生塑性延伸，从而将板材矫直。这种方法因系单张矫正，生产率低。此外，端部会造成较大的废料头，故金属损耗较大。（5） 拉伸弯曲矫直机拉伸矫直机又称连续式拉弯矫直机，他是在连续式拉伸矫直机和辊式矫直机的基础上发展起来的，它综合了两者的特点而形成了一个新型矫直机。组成：它主要由两组张力辊及位于中间的弯曲辊和矫平辊等部件组成。工作原理：当被矫金属通过矫直机时由张力辊形成的张力与由弯曲辊形成的弯曲应力所叠加的合成应力，使带材产生一定的塑形延伸以及经过矫平辊来矫平，从而消除带材的不平直度缺陷。优点：这种形式的矫直机比拉伸矫直机所消耗能量要少，并且矫正质量较高。该矫直机组一般用在连续作业线上，可以矫正包括高强度极薄带材在内的各种金属带材。它也可以设置在酸洗机组上进行破磷，以提高酸洗速度和除磷效果。故此，它是一种有发展前途的矫直机。二、 辊式矫直机（1） 压力矫直机的工作原理压力矫直机的矫正过程是使位于两固定支点上的钢材承受压头施加的外力，产生反向弯曲变形并经弹性恢复后而获得平直。（2） 辊式矫直机的工作原理金属原始弯曲曲率的大小及方向是不同的，辊式矫直机使金属经多次反复弯曲以消除曲率的不均匀性，从而使曲率从大变小而使其平直。辊式矫直机中，根据每个辊子使金属产生的变形量（压下量）的不同，而分有两种设想矫正方案：小变形量矫正方案和大变形量矫正方案。1. 小变形量矫正方案：所谓小变形量矫正方案就是假设矫直机上排工作辊每个辊子均可单独进行调整，且每个辊子压下量的调整原则为：进入该辊的金属经过反弯和弹复之后，其最大原始曲率应该完全消除，即该部位得以平直。2. 大变形量矫正方案：由于被矫金属原始曲率的变化以及难以精确确定，故此在生产中往往采用大变形量矫正方案（3） 辊式矫直机力能参数1、 矫正辊的压力：矫正时作用在矫正辊上的压力可利用被矫金属所需的弯曲力矩来计算，将金属看作为受有许多集中载荷的连续梁。2、 辊式矫直机的传动功率：传动功率与力矩和曲率有关。（4） 辊式矫直机的基本参数辊式矫直机的基本参数包括：辊距t、辊径D、辊数n、辊身长度L和矫正速度v，其中最主要的参数是D和t。辊距t：辊距t的选择对矫正质量有重要影响。确定辊径t时既要考虑钢材的矫正质量，也要考虑辊子的强度条件。最小允许辊距t受强度限制，最大允许辊距t则受矫正质量的限制。最小允许辊距t的确定：在辊径D一定时，辊距t愈小，矫正质量愈高，但从辊受压力计算中看出：辊距t愈小矫正压力P愈大，即辊面与金属间的接触应力愈大，从而加快了辊子的磨损和损伤的金属表面。故此，最小允许辊距t受到辊身表面接触应力和矫正辊扭转强度限制。辊径D：辊径D通常根据已确定的辊距按照表来选定，其值还应符合矫直机参数系列中的数据。辊数n：增加辊子数目意味着增加金属的反弯次数，故此，辊数的增加有利于提高矫正质量，但同时也增加了金属的加工硬化程度和矫正功率，因此，确定辊数的原则应该在保证矫正质量的前提下尽量使辊子数目减少。辊身长度L:辊身长度L要考虑在辊身上安排孔型的个数来确定。矫正速度v：矫正速度主要根据生产率确定，同时还要考虑到被矫产品的种类、温度等因素。（5） 辊式矫直机的结构辊式矫直机按照用途和结构的不同，可分为：板材辊式矫直机、型钢辊式矫直机和管棒材斜辊式矫直机。辊式矫直机主要是由电动机、减速机、齿轮座、连接轴和矫正辊工作机座等部件组成。板材矫直机：板材矫直机按照矫正辊的排列方式及调节方法，型式有：平行辊列矫直机、可调节矫正辊挠度矫直机、倾斜辊列矫直机等。1、 平行辊列矫直机：平行辊列矫直机的上下两排矫正辊是平行排列的，下排辊子固定不动，而上排辊子可单独进行调整。2、 倾斜辊列矫直机：该矫直机的下排辊子固定不动，上排辊子安装在可调正整的上机架内，上排辊子可调节成与下排辊子成一斜度。3、 可调矫正辊挠度矫直机：该矫直机的支承辊是分段式的。型钢矫直机：生产型钢时，对工字钢、槽钢和钢轨等复杂断面钢材冷却后经过矫直。为适应型材品种规格较多的特点，在型钢矫直机中矫正辊是由滚轴和带孔槽可拆的辊套组合而成的。矫正辊套有整体式和组合式。组合式是由几个辊圈和垫圈组合而成，所以用一套辊圈配上不同的垫圈，可矫正规格不同的同一品种钢材。组合式轴套多用于矫正大型钢材如工字钢、槽钢和钢轨等。根据矫正辊辊套放置在辊轴的不同位置，型钢矫直机在结构上分为悬臂式矫直机和闭式矫直机。1、 悬臂式（又称开式）矫直机：悬臂式矫直机就是矫正辊置于机架的一侧，辊子在滚轴上悬臂放置。该矫直机的特点是在操作、调整、维修和更换轴套等方面均较方便，但因辊子是悬臂式放置的，故辊轴的两个支撑轴承受的力不均，所以过去这种型式矫直机多用于矫正中小型断面钢材。2、 闭式矫直机：闭式矫直机的矫正辊置于辊轴的两个轴承之间。该矫直机在结构上的特点为矫正辊位于中间位置，故此，两端轴承受力均匀，机座刚性较好，多用于矫正大型钢材。其缺点是在生产中操作人员看不清钢材矫正情况，这给调整工作造成困难。此外，更换辊套时拆装不便，影响矫直机的作业率。管棒材矫直机：用于矫正管棒材的辊式矫直机通常称为斜辊式矫直机。斜辊式矫直机的矫正辊倾斜放置，当管棒材进入矫直机后，它除作前进运动外，同时还作旋转运动。管棒材在矫直过程中，通过若干个辊子受到反复弯曲变形而得以平直。斜辊式矫直机按照辊子的数目分为：三辊、五辊、六辊和七辊等型式。三、 拉伸弯曲矫直机（1） 拉伸弯曲矫直机的工作特点辊式矫直机因其结构和矫正工艺的局限性，它难以矫正高强度合金钢带材的三元形状缺陷，因为要消除三元形状缺陷必须使带材在矫正中得到足够大的塑形延伸变形，也就是说将带材中原来短纤维的部分加以拉长。为此目的，曾经出现了拉伸矫直机和连续式拉伸矫直机，然而，这些矫直机存在着许多缺点，为克服辊式矫直机和连续拉伸矫直机的缺点并吸取它们的优点，近年来研制出一种新型的带材矫直机，拉伸弯曲矫直机。工作特点：适应带材高平制度要求，能综合体现辊式和拉伸矫直机的优点，能消除三元误差。组成：机座、矫直辊组、弯曲辊组、张力辊组拉伸弯曲矫直机的主要特点1、 能够消除带材的瓢曲、边缘波浪和镰刀弯等三元形状缺陷，从而提高了矫正质量。2、 退火后的带钢经拉伸弯曲矫正后，其机械性能有所改善。3、 弯曲辊和矫平辊均为从动辊，故此，它可与带材同步运动，不会因为打滑二擦伤带材表面。4、 适用于带材加工作业线和矫正各种金属材料。5、 可在酸洗机组中作机械破磷装置。（2） 拉伸弯曲矫直机的矫正原理带材矫正时，承受一定的张力经过弯曲辊的反复弯曲，在叠加拉伸和弯曲应力作用下产生弹塑性延伸变形，使原来的纤维部分得到伸长，而消除三元形状缺陷。（3） 拉伸弯曲矫直机的结构及驱动方式拉伸弯曲矫直机是由张力辊组和拉伸弯曲机座所组成的，根据不同的工艺要求和现场条件，这两个机组的布置可以有多种形式。1、 拉伸弯曲机座：拉伸弯曲机座是使带材产生弯曲变形的机组。它有两个基本单元（弯曲辊单元和矫平辊）所组成。该机组没有驱动装置2、 张力辊组：张力辊组的作用是使带材产生一定的张力。它是由前后两组张力辊组成的。这两个张力辊组都是被驱动的。后张力辊组的线速度高于前张力辊组，带钢的张力是由线速度差产生的。张力辊的数目及布置形式决定于带材所需的最大拉伸力和现场条件。3、 驱动方式：张力辊的驱动方式主要有：直流电机单独驱动、带差动机构的电动机集体驱动、液压马达单独驱动、