【正文】 繪制靜負(fù)荷圖之前，首先要決定出軋件在整個軋制過程中在主電機軸上的靜負(fù)荷值，其次決定個道次的純軋和間歇時間。通常為了消除非直線段的往往采用人工零位法進(jìn)行軋制（彈跳曲線的非直線部分是變化的） 。因此 10%軋制力的誤差，往往造成很大的厚度差，這會給正常操作造成很大困難，并直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量?，F(xiàn)代帶鋼連軋機剛度系數(shù)也就是在 5000～6500KN/mm 左右，通常軋制力的負(fù)荷水平為 8000～30000KN，彈跳值可達(dá) 1～5mm。這一因素用來補償上述因素造成的影響。5）軋輥的原始輥型(凸形、凹形或圓柱形)。實驗表明，帶鋼寬度和輥身長度的比值以及工作輥直徑和支承輥直徑的比值愈小，則工作輥與支承輥之間壓力分布的不均勻性愈明顯。工作輥與支承輥之間，由于其接觸長度大于軋件與工作輥的接觸長度，因而其壓力分布是不均勻的。對于工作輥來說，如果軋制壓力沿帶鋼寬度是均勻分布的，則變形區(qū)內(nèi)工作輥的彈性壓扁在輥身中部的分布也是均勻的，只是在軋件邊部壓扁值小些。軋件與工作輥之間、工作輥與支承輥之間均產(chǎn)生彈性壓扁。影響軋輥磨損的因素很多，例如，軋輥和軋件的材料，軋輥的表面硬度和光潔度，軋制壓力和軋制速度，前滑和后滑的數(shù)值以及支撐輥與工作輥之間的滑動速度等都會影響軋輥的磨損速度。3）軋輥的磨損。冷卻水、冷卻潤滑液、空氣和與軋輥接觸的零件又會使軋輥冷卻。2）軋輥的熱膨脹。它使輥縫中部尺寸大于邊部尺寸，帶鋼產(chǎn)生斷面凸度。影響輥縫形狀的因素 軋件的橫向厚度差(斷面形狀的變化)和板型的變化是由輥縫形狀的變化引起的 [7]。軋機的空轉(zhuǎn)力矩( )根據(jù)實際資料可取為電機額定力矩的 3%～6%：kKNmMk . ＝?? 各機架空載輥縫值設(shè)定由于軋機的彈跳，使軋出的鋼板厚度 h 等于原來的空載輥縫再加上彈跳，表 58 摩擦力矩或者說：原來空載輥縫等于軋出鋼厚減去彈跳。 B/mm 1250/MPa? P/KN 道次參數(shù) 軋制力矩確定 軋制力矩確定 ()hRPMz??12?式中： — 合力作用點位置系數(shù)（或力臂系數(shù)） ，冷軋薄板一般 取為? ?～，各道次的軋制力矩值見表 47： =?表 57 軋制力矩道次 1 2 3 4 5/ . 摩擦力矩確定傳動工作輥所需要的靜力矩，除軋制力矩外，還有附加摩擦力矩 ，它mM由以下兩部分組成： 、 ，其中 在四輥軋機（本設(shè)計中六輥軋機亦1mM21m用此公式）可近似地由下式計算： ()Pdffm??4*21式中 — 軋輥軸承的摩擦系數(shù)，滾動軸承： ＝ ；f f — 軋輥輥頸直徑 273mm；d（ 、 — 工作輥及支撐輥直徑，對于六輥軋機： ＝485mm， = gDz gDz1450mm）而 由下式計算：2mM ()iMmzm/))(112????式中： — 傳動效率系數(shù)，即從主電機到軋機的傳動效率，故可取 ＝? ?，本設(shè)計取 。?l 則總壓力 =,余下的各道次可依此類推計算出來，則??pBP39。 =?hRQcf/)15.(? 又有表查出 ?me/則 =p1)15.(??? 由 ??hfl39。hflx39。2KhfCRy?圖中曲線為 。道次參數(shù)表 52 各道次 值?道次 變形程度 /%?0變形程度 /%1平均變形程度 /%??1 2 25 3 4 5 冷軋時金屬實際變形抗力 的確定：?s由于加工硬化使得軋件的變形抗力逐道次升高，對加工硬化曲線進(jìn)行線性擬合得： ()MPaipi27064????表 53 各道次變形抗力道次 平均變形程度 /%??變形抗力 /MPas ?sK*15.?1 2 3 4 5 平均單位壓力： ()mQpe1)15.(????式中 為平均單位張力，現(xiàn)僅以第一架軋機為例：?Q張應(yīng)力的設(shè)定 ：hiq100MPa，120 MPa，130 MPa，140 MPa，開卷機張應(yīng)力為 1 MPa，卷曲機張應(yīng)力為 30 MPa。由變形區(qū)內(nèi)各斷面處變形程度不等，因此，若取 為常量，通常根據(jù)加工硬化曲線去本道次平均變形量?s所對應(yīng)的變形抗力值 [6]。因為斯通公式把軋制看成平行板間的鐓粗，因此得出單位壓力微分方程式： htdxx2???圖 51 作用在斯通理論微分體上的作用力冷軋薄板時其表面摩擦規(guī)律按全滑動來考慮，即 ，并采用近似塑ptxxf?性條件 ，則上式變成如下形式：Kxp???hdxxf2? 將上式積分，則得斯通單位壓力公式： 在后滑區(qū) eqplxmxK)21(0(?? 在前滑區(qū) lxx)21(0(? 式中： ，??hflm2H? ()2*Rhl?? f 為乳化液的摩擦系數(shù) 。本設(shè)計采用加減速的加速度絕對值相等的設(shè)計方法，并參照武鋼經(jīng)驗取2一級加、減速度為 。確定加速度的數(shù)值，應(yīng)考慮到主電機的功率、帶鋼長度、板形、帶鋼厚度變化、冷卻水的控制及卷取溫度等因素的影響。依據(jù)秒流量相等有： smHhV/???表 45 軋件出口速度1 2 3 4 5Vh(m/s) 25 軋輥轉(zhuǎn)速確定由 ()%10???VhS表 46 軋輥速度 道次 1 2 3 4 5V(m/s) 17 由公式： ()DVingi??60求得各道次軋輥轉(zhuǎn)速分別為：表 47 軋輥轉(zhuǎn)速道次 1 2 3 4 5(r/min) 由軋輥轉(zhuǎn)速及電機轉(zhuǎn)速可求傳動比： ()gidni?表 48 傳動比道次 1 2 3 4 5n (r/min)d1000 1000 1000 1000 1000i 加速度選擇近代帶鋼冷連軋機精軋一般采用一級加速和一級減速軋制方式，即帶鋼在連軋機以恒速運轉(zhuǎn)下進(jìn)行穿帶，并在卷取機實現(xiàn)穩(wěn)定卷取后開始進(jìn)行加速，直至軋機轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定軋制階段最大轉(zhuǎn)速時加速結(jié)束 [5]。其它各架軋制速度的確定：當(dāng)連軋機組末架軋機軋制速度確定后，根據(jù)連軋條件——秒流量相等的原則，根據(jù)各架軋出厚度和前滑求出各架軋制速度（帶鋼的寬展和前、后滑忽略不計） 。本次設(shè)計依據(jù)設(shè)備、產(chǎn)品及參考同類車間設(shè)定第五機架的軋制速度為 25m/s。連軋機組末架的軋制速度決定著軋機的產(chǎn)量和技術(shù)水平。 176。 176。由公式 ())cos1(max????Dh得 ())1arcos(h?參數(shù)道次表 42 各道次咬入角1 2 3 4 5α 176。本設(shè)計的各機架壓下量的具體分配是依據(jù)武鋼現(xiàn)場經(jīng)驗資料采用 5 機架連軋機。依據(jù)以上原則逐架壓下量的分配規(guī)律是，第一架可以留有余量，即考慮到帶坯厚度的可能波動和可能產(chǎn)生咬入困難等，而使壓下量略小于設(shè)備允許的最大壓下量，中間幾架為了充分利用設(shè)備能力，盡可能給以大的壓下量軋制；以后各架，隨著變形抗力增大，應(yīng)逐漸減小壓下量；為控制帶鋼的板形，厚度精度及性能質(zhì)量，最后一架的壓下量一般較小。五機架連軋機組分配各架壓下量的原則一般是壓下量逐道次降低。精軋機組的主要任務(wù)是在 5 架連軋機上將原料卷軋制成冷板（帶）卷，尺寸符合要求的成品帶鋼，并需保證帶鋼的表面質(zhì)量和機械性能。2) 為提高連軋機組的小時產(chǎn)量，應(yīng)提高連軋速度，以縮短軋制時間，減小軋制節(jié)奏來提高產(chǎn)量。 各軋機壓下量分配薄板冷連軋機組總變形量及各道壓下量，應(yīng)根據(jù)原料卷厚度、產(chǎn)品質(zhì)量、軋機架數(shù)、軋制速度及產(chǎn)品厚度等合理確定。原料卷厚度為 ～6mm；原料卷寬度取決于產(chǎn)品規(guī)格。制定壓下規(guī)程的方法和步驟為：1) 在咬入能力允許的條件下，按經(jīng)驗分配各道次壓下量；2) 制定速度制度，計算軋制時間并確定逐道次軋制溫度；3) 計算軋制壓力、軋制力矩及總傳動力矩；4) 校驗軋輥等部件的強度和電機功率； 5) 按制定規(guī)程的原則和要求進(jìn)行必要的修正和改正。所謂的經(jīng)驗的方法是生產(chǎn)中往往參照現(xiàn)有類似軋機行之有效的實際壓下規(guī)程，亦即根據(jù)經(jīng)驗資料進(jìn)行壓下分配及校核計算。理論方法就是從充分滿足制定軋制規(guī)程的原則（即 量提高產(chǎn)量；。壓下規(guī)程的主要內(nèi)容包括：原料卷尺寸選擇；各軋機壓下量分配及速度制度選擇；軋機機組壓下量分配及速度制度確定；各道力能參數(shù)計算及設(shè)備能力校核。m牌坊重量 約 420t其中，本設(shè)計的五機架連軋機組中，前四架采用 CVC 四輥軋機，后一架采用 HC 六輥軋機。100mm中間作輥竄動行程 177。80 噸每側(cè)最大中間彎輥力 177。HC軋機有液壓彎輥裝置，配合中間輥橫向移動就擴大板型調(diào)節(jié)能力。此軋機工作是可以通過調(diào)節(jié)中間輥橫向移動量來改變軋輥接觸長度，即改變其壓力分布規(guī)律以此消除軋制力變化對橫向厚度差影響，使 HC 軋機具有較大橫向剛性。100mm最大軋制壓力 2500 噸軋制速度 571/1200m/min輥縫調(diào)節(jié) 液壓 AGC工作輥換輥時間 （max）10 分鐘支承輥換輥 液壓、抽出式主電機功率 4250kwAC電機轉(zhuǎn)速 750主電機額定力矩 2其主要技術(shù)參數(shù)見表 33，表 34。進(jìn)出口導(dǎo)輥安裝，用于板坯傳送時輸送平穩(wěn)，軋機進(jìn)出口上下安裝了刮水板及導(dǎo)衛(wèi)，工藝潤滑油噴頭安裝在進(jìn)出口上下刮水板上。帶靜壓油膜軸承安裝在支承輥軸頸上，用于低速軋制。電液伺服閥控制液壓缸，用于輥縫調(diào)整。本次設(shè)計經(jīng)過綜合對比和實際考慮并結(jié)合設(shè)計目的和產(chǎn)品大綱要求，主要從控制板型（板凸度，平直度等）方面考慮，選用以下設(shè)備。 軋機選擇選擇的主要依據(jù)是：車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種，產(chǎn)品品種和規(guī)格，生產(chǎn)規(guī)模大小以及由此而確定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程。表 32 續(xù) HC 軋機與 CVC 軋機比較CVC 技術(shù) HC 技術(shù)效果板凸度控制 好邊部減薄 差波浪控制：邊波與中波 好復(fù)合波 差受熱長度和磨損影響 大受軋制力波動影響 大板凸度控制 好波浪控制：邊波與中波 好復(fù)合波 好受熱長度和磨損影響 小受軋制力波動影響 無軋鋼機是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備，為了實現(xiàn)壓下量較大的控制軋制，現(xiàn)代冷軋帶鋼車間都選擇軋制力大的軋鋼機架和軋輥設(shè)備。HC 軋機與 CVC 軋機的比較見表 32：表 32 HC 軋機與 CVC 軋機比較CVC 技術(shù) HC 技術(shù)原理結(jié)構(gòu)工作輥軸向移動工作用 S 輥型形成壓下差控制板長度和板形+工作輥液壓彎輥；軋輥移動量小，應(yīng)用于四輥軋機，改造工作量小。圖 34 VC 軋輥結(jié)構(gòu)簡圖以上介紹了一些典型的寬厚板軋機的機型和技術(shù)。由于 VC 軋輥采用了壓力較高的液壓系統(tǒng)，給設(shè)計制造帶來一定的難度。只要改變高壓油的壓力，就可改變軋輥凸度，使其能抵消由軋制壓力引起的彈性彎曲變形，獲得較好的板形。芯軸與外套筒之間有一液壓腔 3，外套筒 2 與芯軸 l是熱裝在一起的。圖 33 為這種凸度可變的支撐輥(也稱為 VC 軋輥)的結(jié)構(gòu)簡圖 33。HC 軋機的主要特點：具有大的剛度穩(wěn)定性和很好的控制性同時可以顯著提高帶鋼的平直度，可以減少板、帶鋼邊部變薄及裂邊部分的寬度，減少切邊損失。 HC 軋機HC 軋機為高性能板形控制軋機的簡稱，是日立公司研究的一種新型六輥軋機，它是在普通四輥軋機的基礎(chǔ)上增加兩個可轉(zhuǎn)向移動的中間輥其出發(fā)點是為了改善或消除四輥軋機中工作輥和支撐輥之間有害的接觸部分。CVC 軋機的缺點：軋輥形狀復(fù)雜，特殊，磨削要求精度高，而且困難，必須配備專門的磨床；無邊部減薄功能，帶鋼易出現(xiàn)蛇形現(xiàn)象。CVC 的基本原理是；將工作輥輥身沿軸線方向一半削成凸輥型，另一半削成凹輥型，整個輥身成 S 型或花瓶式軋輥，并將上下工作輥對稱布置，通過軸向?qū)ΨQ分別移動上下工作輥，以改變所組成的孔型，從而控制帶鋼的橫斷面形狀而達(dá)到所要求的板形。CVC 輥和彎輥裝置配合使用，可調(diào)輥縫達(dá) 600 微米。 CVC 軋機1平輥縫；2 中凸輥縫；3中凹輥縫圖 31 CVC 軋機原理圖CVC 軋機是 SMS 公司在 HCW 軋機的基礎(chǔ)上于 1982 年研制成功的。本設(shè)計采用五機架連軋機組。而六機架連軋機是軋制小于 鍍錫板的專業(yè)軋機。可以生產(chǎn)四機架和六機架的產(chǎn)品。 連軋機形式選擇現(xiàn)在大批量的低碳與結(jié)構(gòu)冷軋帶鋼和鍍涂加工用鋼都是由四輥式冷連軋機生產(chǎn)的，軋制厚度較大時采用四機架連軋，軋制厚度較薄時采用五機架或六機架連軋機。5) 軋機結(jié)構(gòu)型式先進(jìn)合理，操作簡單，維修方便。3) 能獲得質(zhì)量良好產(chǎn)品的同時還要盡可能多地軋制多品種。在選擇軋鋼機時一般要考慮下列各項原