世界科技研究与发展热轧板材矫直机设计模式的优化

　　《世界科技研究与发展》是面向当代基础学科前沿研究和世界各国科技正策与科研管理的国际性综合科技双月刊。近几年已有200多位中国科学院和中国工程院院士在本刊发表科研论文300余篇，对学科的发展和前瞻起到重要作用。
　　摘要：通过对热轧板材矫直机设计体系的健全，以更好的满足现实机械工业的应用需要。在热轧板材矫直机设计模式的分析过程中，要注重轧件的具体环节应用，比如加热环节、轧制环节、热处理环节等，针对其塑性变形情况、冷却均匀性情况等展开剖析，实现现实工作的需要。

　　关键词：世界科技研究与发展,热轧板桥,矫直机,设计模块,管理探究

　　前言

　　在现实工作模式中，受到外界因素的控制，比如运输环节、储放环节等的影响，轧件会产生一系列的塑性变形，比如弯曲或者塑性变形等，其内部会产生一系列的残余应力。这需要进行专业机械设备的应用，也就是矫直机的应用。我们通常所说的矫直机就是矫正机，针对不同的扎件模式其应用规格也是不同的。

　　1 关于热轧板材矫直机应用模块的分析

　　为了更好的进行热轧板材矫直机应用体系的剖析，做好矫直机的分析准备工作是非常必要的。通过对矫直机应用结构形式的分析，可以满足现阶段的矫直机设计工作的需要。一般来说，不同应用情景下，矫直机的结构形式是不同的，其矫直方式也存在着诸多的差异。这需要我们根据其用用途及其应用原理展开剖析，可以分为以下几个模式。压力矫直机-矫直大断面的钢轨、钢梁、型材、棒料和管材;平行辊矫直机-矫直板材和型材或少量的棒料和管材;斜辊矫直机-矫直棒料和管材;拉伸矫直机-矫直薄板及有色金属板材和型材;拉弯矫直机-矫直薄带材和带材;扭转矫直机-矫直型材。

　　通过对各个矫直机应用结构的分析，可以解决现实矫直机设计诸多问题。一般来说，矫直机的应用结构受其工作模式的限制，即使其应用于同一类产品，其规格也是不同的，其内部应用结构也存在着差异。也就是说，即使是同一规格的产业其内部的结构设计也存在着诸多的差异，这对其应用性能也提出了更高的要求。通过对不同设计环节的研究及其改善，可以满足日常工作环节的需要。设计者在进行结构设计时依据的矫直理论基本是相同的，轧件在矫直过程中产生弹塑性变形，内部的应力应变状态很复杂，很难精确分析和计算。到目前为止，也是基于假设条件下，结合试验和生产实践来进行设计。以下仅就热轧板材矫直机进行分析计算，并就其结构特征进行论述。

　　在热轧板材矫直机工作过程中，平行辊式是比较常见的应用模式，这与其自身的应用要求是密切相关的。一般来说，其热轧板具备较厚的厚度，对于精度的需求没有那么的严格，所以满足了日常生活中的一些需要。在粗矫应用模块下，通过对单层辊的应用，确保结构设计的简单性，以方便现实工作操作模式的优化。所以其一般均采用单层辊，即只有上下两排工作辊，不加支承辊，这样在结构设计中就简单了很多，对于不同的板材，选择不同的辊径、辊身长度、辊距和辊数。矫直速度也取决于板材的规格和产量要求。

　　通过对板材曲率半径公式的剖析，可以满足热轧板材矫直机的应用需要。通过对其屈服极限及其板材弹性模量的控制，进行设计模式的优化。从其应用公式可以得知，反曲率半径与其板的厚度是密切相关的，也就是其板越厚，其辊子的直径也就越小，反曲率半径也小。设计一台矫直机矫直板材的厚度要有一定的范围，因此，设计时按最薄板材厚度决定辊径D和辊距t，同时用板材最大厚度校验辊的强度。

　　在板材曲率半径公式应用过程中，进行辊径D的控制是非常必要的，一般来说，在设计模式中，需要进行常规辊身长度的控制，实现其最大板宽的控制，以方便现实板材应用工作的开展，实现其整体控制水平的优化。目前来说，由于现在对板材运行中的对中控制水平提高，就没有必要把辊身长度加长太多，辊子短些可改善弯曲强度，因此，辊身长度L=1560mm，只比最宽板材宽130mm，这是目前矫直机设计的一个改变。

　　2 热轧板材矫直机应用方案的更新

　　在热轧板材矫直机应用过程中，通过对板材质量的控制，以满足热轧板材矫直机的设计需要。在板材设计应用过程中，要针对其现实工作的质量需要，展开辊数的优化，实现其结构的简单应用，以提升其设备的造价水平。比如在五辊模式中进行出口转向辊的添加，实现其转向辊的矫直功能的优化。按以前的水平，0.5～4mm板材，矫直速度0.5～6.0m/s;4～30mm的板材，矫直速度1.0～3.0m/s，此热轧重卷机组中，进行设定。重卷机组可以较高速度工作，还因为技术水平和加工精度的提高。

　　在矫直板材设计过程中，通过对辊子作用力的控制，实现板材所受弹性弯曲力矩的具体剖析，从而进行其合力的探究，方便矫直机设计模式的具体应用。一般来说，如果板材在辊间所受的弹性弯曲力矩产生变化，其轧件在不同辊子的应用力是不同的，通过对矫直机传动功率的计算模式的探究，可以方便我们日常矫直机相关模块的设计，实现其传动总功率的优化，这需要进行各个轧件塑性变形矫直功率环节的剖析。一般来说，所有工作辊子在轴承处摩擦消耗功率Nm1;轧件与辊子之间流动摩擦消耗功率Nm2。则总功率为：该五辊矫直机辊系部分所需功率为200kw，另外，还有一个出口转向辊，入口夹送辊也与该矫直机经联合减速机，由一台电机传动，经全部计算功率后，主电机选用650kw。因此认定，该矫直机理论设计合理，能够完成工作需要。

　　在矫直机结构形式分析过程中，通过对矫直机的应用模式的剖析，可以进行矫直设备类型的深入了解。对于一些次品板材来说，可以进行定尺板的剪切，实现板材的矫平，通过对开卷机板材开卷模式的应用，可以进行矫直机工作模式的优化。矫直机出口加一转向辊，必要时也可参与矫直，然后，经侧导板使板带沿中心线运行，这样，也就使矫直辊相应缩短了。

　　为了满足现实工作的需要，进行矫直机框架式焊接结构的优化是非常必要的，实现其自身重量的控制，确保其刚度的提升，实现制造周期的缩短。在轴承座设备中，进行下三辊的优化，实现通钢线及其辊面的协调，在辊重磨环节之后，进行相关设计模块的优化，统一调整高度，上辊为分别调整，这样在调节压下量的同时，可保证入口与出口的压下量不同，由此来保证板材矫直质量。

　　在上辊压下量调整过程中，可以进行电动微调模式的应用，通过对液压缸的应用，实现两侧轴承座的提升，从而实现两侧的平行优化。这需要进行轴齿轮齿条平行机构的应用，进行压下量数据的优化，实现脉冲发生器的应用，实现对其信息的有效反馈，当然，在应用过程中，也要进行自动设定模块的调整，避免其传统的指针显示模袋的应用，确保新型调整模式的应用。还应提到的是矫直辊采用鼓形辊，即辊面采用弧线，这样可保证矫直过程中矫直辊变形后，辊面与板材为直线接触，可获得良好的板材质量。以前由于加工的困难，我厂都采用梯形辊面，这只能相对改善矫直质量，前者的加工难度主要在于辊面的磨削加工。

　　在上述环节的结构设计过程中，有些结构应用模式是应具体工作需要来进行应用的，比如实现矫直机及其入口夹送辊的半个机架的应用，实现其整体结构的紧凑性，从而满足现实工作的需要。另外加工工艺中也有很多先进之处，这里不进行探讨了。通过对该设备的分析计算研究，使自己在轧钢设备设计水平上有了很大的提高。

　　3 结束语

　　热轧板材矫直机设计模式的优化是一个循序渐进的过程，需要引起我们的重视，进行内部设计模式、结构应用模式等的协调，从而满足当下热轧板材矫直机的设计应用需要，促进其综合应用效率、效益的提升，确保各个经济领域的工作模式的正常开展。