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综述莱芜H型钢矫直机区弯辊装置

矫直机的弯辊装置

助理工程师袁新会

中冶集团马鞍山钢铁设计研究总院

机械设备室

2004 年 7 月 19 日

矫直机的弯辊装置

一、概述

莱芜H型钢生产线的主机是从国外引进的，配备有满足现代大型型钢轧机要求所必需的所有设备和措施，根据最新的实用技术及国际惯例和标准进行设计。设计年产量为100万吨。当轧制大规格产品比例较大时，年产量会更高。莱芜H型钢轧线具有许多特点和便利性，确保最好的生产能力和生产最小公差的产品。

莱芜H型钢是用异形坯来生产的。无论是热的或冷的异形坯先进入加热炉，出炉后加热炉出炉辊道将钢坯送入高压水除鳞机除鳞，随后，钢坯被送往可逆式开坯机，轧出后面精轧机组所需断面形状。开坯机下游是一台切头锯，必要时切除轧件头尾，经过切头锯后，轧件通过托架小车移到万能连轧机，万能连轧机的两架轧机连续轧制，从第二架轧机轧制出来的是根据最终产品设计成的H辊形。连轧机下游有一台热锯，用于切头和取样，热锯后面是布进梁/链式组合设计的冷床。H型钢在冷床上冷却后通过辊式矫直机辊道进入矫直机，离开矫直机后，型钢在收集台架进行收集、成排，再通过串列式冷锯组切断（冷锯组含一台定尺机，由定尺机确定所需尺寸）、自动码垛机码垛，最后由输出码垛送至称重区。

本文所述的弯辊装置就位于冷床后的矫直机区，它直接连接在矫直机上。由于H型钢经冷床冷却后，会有不同程度的变形，如内并、外扩等，这是由于成品孔出口导板位置不当造成的。虽然经过矫直机

的矫正，但矫直机只是对整个型材的凹凸弯曲变形进行纠正，而型钢截面角度的误差没有得到改善，而弯辊装置就用于纠正H型钢腹板和翼缘之间的角度偏差，使H型钢在真正意义上得到了矫直。可以说，弯辊装置的质量和精度直接决定着产品的最终质量，因此弯辊装置在H型钢整个工艺过程中起着举足轻重、不可替代的作用。

二、弯辊装置的结构和原理

弯辊装置由三部分组成：一部分是弯辊装配，它主要是由电机、齿轮减速机和弯辊组成一个弯辊对；另一部分是弯辊调整部分，它主要由电机、蜗轮蜗杆装置、传感器及传动轴等组成，此部分有四组；第三部分是机架，通过此机架将弯辊装置与矫直机相连。（详见附图）弯辊装置的工作原理(见下图)：

弯辊装置原理图

1. 弯辊驱动电机

2. 水平调节电机

3. 传感器

4. 弯辊

5. 蜗轮蜗杆装置

6. 传动轴

7. 轴承座

当H型钢由矫直机到达弯辊装置后，首先由调整部分的传感装置测定H型钢的调整量，并通过电信号传输给控制台，控制台将调整信息反馈回来，在传感器的监视下，电机带动蜗轮蜗杆装置，蜗轮蜗杆装置带动传动轴，与传动轴相连接的轴承座开始在滑道里移动，从而使与轴承座相关联的弯辊对实现了调整需求，当H型钢规格调整时，矫直功能暂时不用，弯辊调整部分对弯辊对同时作用来调整开口度；当H型钢呈外八字或内八字等不完全正确的形状（即上述H型钢腹板和翼缘之间存在角度偏差）时，矫直功能发挥作用，弯辊调整部分各组根据需要分别做出调整，将H型钢形状矫正到最佳。

在弯辊装置的设计过程中，除了考虑本装置整体性能要求外，在做具体详细设计时，它的几个部分也是比较重要的，它们既是弯辊装置的重要组成部分，又在弯辊装置结构中起着重要的作用，下面进行详细论述：

1、蜗轮蜗杆装置

本装置的作用是在电机的带动下，经过蜗轮蜗杆机构的传动，使与蜗轮蜗杆机构相配的传动轴带动辊道轴承座在滑道里移动，实现弯辊装置的水平调节。由于本装置在性能和精度上（如辊子相对垂直方向倾角在±2°范围）要求标准很高，需要一种特殊的设计技术，按照我们一般的蜗轮蜗杆机构设计均达不到要求，故本部分的蜗轮、蜗杆均是从国外引进，由莱钢到专业的制造厂订购。

2、环形弹簧

本装置中，在传动轴上安装了一段环形弹簧。环形弹簧是由多个带有内锥面的外圆环和带有外锥面的内圆环配合而成，当承受轴向力后，各圆环沿圆锥面相对运动产生轴向变形而起到弹簧作用。环形弹簧由于空间尺寸受到限制而又需吸收大量的能量，所以弹簧的结构及热处理工艺的要求都比较高，如内外圆环的圆锥面斜角为15°，这是很不常见的。在本装置中，环形弹簧也是由莱钢到专业的制造厂订购。

3、传动轴

由于蜗轮蜗杆传递的力要传送给与弯辊相连接的轴承座，所以必须有一个中间传递的部分，这部分就是传动轴。传动轴是带螺纹的，传动轴上套有一特制螺母，此螺母通过螺栓与蜗轮相连，当蜗轮转动时，带动螺母一起转动，螺母通过螺纹连接带动传动轴做移动，而传动轴是与轴承座焊接在一起的，传动轴移动，就实现了轴承座的移动。

4、弯辊

弯辊属于弯辊装配的一部分，两端由两个轴承座支承，一端接辊道电机，实现传送功能，一端通过轴承座与传动轴相连接，达到平移目的，从而实现弯辊装置的所有功能。弯辊是直接与H型钢相接触挤压的部分，故辊子表面的性能要求较高，设计时辊子表面有6mm 深的堆焊层，堆焊层主要由碳化铬或碳化钨的填充金属形成焊料手弧焊接而成，预烧结或预浇注的碳化铬或碳化钨经烧结并被焊接而形成焊条或焊芯，焊料有极高的耐磨性。堆焊后还要磨削，这样才能达到弯辊装置对弯辊的要求。在设计弯辊的过程中，由于弯辊中间部位直

径非常大，而辊端与电机连接处直径相对来讲显得很小，所以设计时，在直径变化突出的地方做成两截，然后再焊在一起，这样，既满足了结构要求，又避免了应力集中可能引起的缺陷。另外，与弯辊相配的轴承座采用圆柱辊子轴承，这样既可承受径向力，也可承受轴向力。

5、电机

本装置采用了两种电机，一种是辊道用电机，与弯辊相连，起到传送H型钢作用，共2台。另一种是水平调节用电机，与蜗轮蜗杆相连，通过一系列联动关系，达到推动弯辊水平移动的作用，共4台。第一种电机是同步的，而第二种电机既可以同时操作，又可以四台分别操作，具体视H型钢情况而定，本装置电机的选用要求较高，直接从国外引进。

6、润滑

本装置采用的是集中干油润滑，管路公称压力为40Mpa。

三、结论

总之，莱芜H型钢矫直机区弯辊装置在整个H型钢轧线中起着至关重要的作用。随着冶金行业的发展，型钢的大批量生产越来越得到普及，对产品质量的要求也越来越高，弯辊装置这种新型装置将会广泛地运用到冶金行业，也将会得到越来越多的人的认可。

19辊六重矫直机

硕士学位论文铝合金板材19辊六重矫直机设计研究姓名：申请专业：机械设计制造及其自动化指导教师：日期：2012.11.11

太原科技大学硕士学位论文目录

摘要本文根据XXX铝业有限公司，矫直铝及铝合金板材产品的参数需求，设计开发了2200六重19辊矫直机。该产品已在国内某企业的生产线上进行了调试运行，并已投入生产取得了好的经济效益。文中介绍了矫直机及矫直技术的发展概况和种类、特点，通过研究辊式矫直机（冷矫）辊系参数的确定方法、辊式矫直机力能参数的计算方法和辊式矫直机的结构设计，完成了2200六重19辊矫直机整机结构的确定及设计，基本参数、力能参数的确定及校核，并通过有限元分析，验证了矫直过程中压下量、矫直力、矫直过程中板材的应力变化情况等。同时为公司开发设计适用于不同规格产品的矫直机，提供理论及实践依据，使以后在新设计时对设备基本参数的确定，力能参数的计算更准确、更合理，整个设备更经济实用。此19辊六重矫直机辊系类型为平行辊等辊距辊系，设有中间辊，上、下辊系各采用了7列短支承辊，交错布置，其调整方向与工作辊轴线垂直，通过弧度支撑面及斜楔调整各列段支承辊，从而改变工作辊凸度，这是目前比较先进的机械调凸机构。上工作辊系通过压下装置实现整体上下升降，以满足反复及双向咬入矫直；通过摆动机构，实现上矫直辊系的整体倾斜调整，在纵向形成递减的压弯量，实现每个工作辊单独升降，提高矫直质量和效率。

1、绪论 1.1矫直设备在冶金行业中的用途矫直是金属材料加工的后部工序，是应用弹塑性理论将弯曲的、断面不规则的型材变直和整形的一种机械加工方法，广泛应用于机械工业和冶金工业中。这道工序可以大幅度的提高产品的质量水平，大大改善产品在轧制、冷却和运输过程中产生的各种形状缺陷。尤其是在轧制过程中产生的缺陷。钢板在热轧时，由于加热后的原料存在一定的内外温度差、上下表面温度差，以及轧制过程降温的不均匀性、压下控制的不尽合理等，会造成轧件延伸不均匀，其后在辊道停留产生的黑印和冷却等因素影响下，钢板往往会产生形状缺陷，如纵向弯曲、横向弯曲、边缘浪形、中间浪形等，为了保证钢板的平直度符合产品规定，对热轧后的钢板必须进行矫直。矫直机是板带材工艺线上的主要生产设备，可以单独的用于机械加工车间，也可在连续生产线中使用。它的性能高低对成品钢板的外观质量有这决定性的作用，它的先进与否在很大程度上反映了生产厂家的技术装备水平。 1.2矫直设备的分类及特点现代矫直设备品种及规格较多，结合本文设计的19辊矫直机，将设备按结构特征及用途分为五类。

矫直机辊系管理办法

编号：G D-J Z004-201111 浙江巨科铝业有限公司矫直机辊系管理办法基建装备部二〇一二年二月一日编制：审核：批准：浙江巨科铝业有限公司矫直机辊系管理办法 1. 目的加强对矫直机辊系的规范管理，储备合理的矫直辊系，减少设备维修等待时间和资金占用。 2、辊系配备：热轧和冷轧主要矫直机参数和矫直辊系配备数量表（圆片矫直机、拉弯矫矫直机、单机架矫直机的辊系配备数量根据生产状况由事业部另外制定），配备根据运转情况，进行调整。

3.1规范使用和保养，避免生产操作和维护保养原因造成的工作辊装置、支撑辊装置及传动装置损坏、工作辊掉铬、工作辊弯曲、工作辊或支撑辊轴损坏，工作辊横向粘铝、缠辊、印痕等故障。 3.1.1避免超矫直机负荷避免超过矫直机原设计能力的厚度、屈服极限的板带；避免矫直板型极恶化的板带避免超厚度的料头、料尾，特别是两张板带首尾重叠通过矫直机；避免人为加大矫直负荷，对矫直机产生冲击。使矫直机设备超负荷运行，会导致工作辊装置和支撑辊装置及传动装置损坏，损伤工作辊，造成工作辊掉铬、粘铝，出现故障。 3.1.2避免缠辊在有翘头翘尾的板带通过时，因操作不当导致从辊间间隙穿过，辊子转动使板带缠绕在工作辊或支撑辊上，直接导致工作辊粘铝、掉铬和损伤，严重时会造成工作辊弯曲。在设备运行过程中，勿将砂布、小铝块等杂物送入矫直机内或送进工作辊与支撑辊之间，

否则可能造成掉铬或工作辊弯曲。 3.1.3正确辊面润滑正确辊面润滑，在生产每个铝卷前对辊面进行清洁，生产中需要喷洒溶剂进行辊面清洁时尽量使喷洒溶剂形成雾状，并注意喷洒溶剂的使用量，防止煤油或丙酮这些渗透性极强的有机溶剂渗透到下支撑辊轴承箱内，使轴承润滑脂板结，造成润滑不良，轴承转动不灵而发热，从而失去原有的精度，严重时损坏轴承，导致支撑辊偏离其正确的轴正线，与工作辊产生点接触，啃伤工作辊镀铬层。 3.1.4避免设备操作不当生产过程中，联轴器与工作辊或齿轮轴有时脱落，如未及时停车，联轴器无序旋转，打断或打弯工作辊或齿轮轴轴颈，造成工作辊横向粘铝。在设备启动、停止、运行中，矫直机与机列其它设备的速度调配不当，带材短时间内一张一弛，容易将矫直辊辊身拉弯。特别是一卷生产完毕后无监护，造成板(带)失去张力，将矫直辊拉弯或造成横向粘铝。 3.1.5避免矫直操作不当矫直操作不当极易损伤矫直辊。矫直过程应是全部工作辊基本上同时工作，如果压下调整时不是整体压下，而是仅靠其中的出、入口或中间几根工作辊进行矫直，会使工作辊矫直负荷成倍增加，出现工作辊掉铬或粘铝，严重时损伤工作辊辊身辊面，造成矫直机故障。送料进矫直机时未送正，特别是在块片式矫直生产中，会使矫平矫直压下操作困难，整体受力不对称，危害工作辊。矫直过程中经常调整对中使板带左右窜动也容易损伤工作辊面。 3.1.6正确设备维护保养每次换辊后，工作辊需要重新磨削镀铬，避免矫直辊的“辊径差”较大、表面质量不好等现象影响设备使用周期。避免频繁换辊降低零件间的配合精度和定位精度。轴颈磨损或联轴器脱落，装配完后，工作辊和下支撑辊间间隙调整不当，使矫直机的运行稳定性得不到保证，缩短使用周期。装配时如果滚针轴承的滚针大小不一致，会导致装配后轴承对辊子的支承接触面积就不一致，导致部份轴承寿命缩短。 3.2辊系使用信息 3.2.1矫直辊系装机使用后，使用部门实施质量跟踪，对质量异常的辊系填写《设备/备件质量跟踪反馈单》及时向基建装备部反馈质量信息。 3.2.2每批矫直辊系装机使用后，在矫直辊系使用台账上详细记录使用时间、问题、维修、

弯辊与窜辊

WRS（Work Rool Shifting）工作辊窜辊一、综述所谓工作辊窜辊就是工作辊就是工作辊沿轴线方向上的水平移动，工作辊的窜辊是均匀工作辊磨损的优选措施，同时对提高弯辊的功效，降低工作辊的过度挠曲及减小有害接触区有一定的作用。工作辊的窜辊有四个液压缸进行控制，分别分布在上下工作辊操作侧的入口侧和出口侧，每个液压缸上都有一个位置传感器，通过传感器检测工作辊的窜动位置，在窜动过程中必须保持上下工作辊偏离中心线的位置同步、上工作辊入口侧和出口侧两个液压缸的位置同步、下工作辊入口侧和出口侧两个液压缸的位置同步，这些都通过传感器检测的数值反馈到程序部进行计算并把计算的结果输出到对应的伺服阀来进行调节。工作辊的窜辊分为正窜和负窜：所谓正窜就是指上工作辊向驱动侧移动，下工作辊向操作侧移动，使辊的弯曲度增加（positive），能有效减少边部波浪；所谓负窜是指上工作辊向操作侧移动，下工作辊向驱动侧移动，使辊的弯曲度减小（negtive），使边部波浪产生的可能性增加。窜辊是在静态状态下进行的，在1+4热连轧项目中应用在精轧部分，在自动模式下窜动的位置由二级（过程自动化）给定，手动模式下操作员可以根据经验值进行设定

值的调整，窜辊在板带材进入机架前已经提前摆好位置并锁定，在轧制过程中是不允许进行窜动的，窜动的目的主要是减小轧辊的磨损，但对板带材的平整度控制也有一定的影响，另外在换辊时窜动一定的位置可以方便上工作辊落在下工作辊的支撑位置方便工作辊的抽出。二、功能概述窜辊包括三个功能单元 1、位置控制：控制的计算、模式选择、监视 2、设定点的选择：模式选择、轴向位置的设定点、窜动速度 3、辅助功能：伺服阀的监视、压下位置的补偿、预设的实际值

矫直机

第1章前言拉伸弯曲矫直机应用于精整机组中,对薄带材进行矫直.目前,国外已经开发生产出多种机型,并已广泛应用.我国尚在研制开发阶段,需加速发展独立成套. 1.1 拉弯矫直机及其发展由于冷轧带钢中存在较大的残余应力,使得板面产生波浪和翘曲,不能满足用户的使用要求,需要对其进行矫直.板带材的矫直设备主要有以下三种形式:辊式矫直机,拉伸矫直机和拉弯矫直机.辊式矫直机对中厚板矫直效果良好,而对于薄带材则效果较差;拉伸矫直机依靠夹紧装置或张力辊组产生拉伸变形,使带材产生一定的塑性变形而达到矫直的目的,但由于张力较大,会降低带材的机械性能.基于以上原因便产生了拉弯矫直机,他综合了拉伸矫直机和辊式矫直机的优点,用较小的张力使带材产生较大的塑性变形,达到矫直带材的目的.这种设备对于薄带材矫直效果非常好,便于成卷作业,在薄带材矫直中逐渐取代了其他两种形式的矫直机. 早期的拉弯矫直机只是拉伸矫直机和辊式矫直机的简单组合,见图 1.1a,矫直效果并不显著.后来出现了如图1.1b所示类型的拉弯矫直机,这种矫直机既减少了矫直辊的数量,又达到了较好的矫直精度.经过不断的开发研究,近年来又出现了多重拉弯矫直机,如图1.1c,使用了两组以上的矫直辊组,并增加了支撑辊的数目,提高了矫直辊的抗弯刚度和强度,这样就可以矫直高强度的薄带材. 拉弯矫直机的设计制造方法,在国外已较为成熟,而国内只作过小型样机及理论探讨,还未达到在生产中应用的程度.设计拉弯矫直机的难点是矫直理论相当复杂,张力辊组的速度和张力控制也较复杂.

图1.1 1.2 翁格勒拉弯矫直机的结构与特点下面通过武钢冷轧厂从德国(Ungerer) 机器制造有限公司引进的拉伸弯曲矫直纵横剪机组来认识一下这一类矫直机的结构特点。 1.2.1 拉弯矫直机的特点拉伸弯曲矫直机主要由三部分组成。一部分是带有弯辊调节装置的23 辊式矫直机本体;另一部分是张力辊组(也称S 辊组) 和传动部分。 1.2.1.1 弯曲矫直机弯曲矫直机为23 辊式,辊径为25mm。在每个工作辊的宽度上有相应的中间辊,辊径30mm。每列中间辊上又有9 组支撑辊,支撑辊径33mm。如图1.2 所示。矫直机上部设有矫直辊倾斜和压下机构,即辊缝调节装置。它由电机通过一套传动装置带动横梁使上辊组作升降调节,而通过蜗轮蜗杆带动偏心辊实现上辊组的倾斜调节。整个上机架可由液压缸推向前翻转90°打开,以便于清理辊面和更换上下

矫直机技术方案24页-BD NEW

矫直机技术培训 XX公司三轧厂银亮材生产线四台两辊矫直机技术方案 2011年2月18日

目录文件1、工艺、产量的总体描述和技术参数 .... 错误！未定义书签。文件2、设备技术说明............................. 错误！未定义书签。文件3、卖方供货范围.. (16) 文件4、买、卖双方交付的技术文件范围及时间 (17) 文件5、设备的制造及交付进度............... 1错误！未定义书签。文件6备品备件................................. 1错误！未定义书签。文件7设备安装、调试、性能保证值的测试和考核 . (19) 1

文件1、工艺、产量的总体描述和技术参数本次招标的银亮材生产线为两条银亮材作业线（一条规格Φ13-Φ30mm、一条规格Φ20-Φ60mm），包括二台粗矫机及两套剥皮精矫压光作业线，并预留两台磨光机。银亮材生产线应满足汽车、铁路客专弹簧及轴承钢等表面剥皮的特殊需要，并且满足银亮材相关产品标准。同时，应能够单独生产矫直材、剥皮材、矫直压光材等产品，并能满足用户要求。本案为四台主体矫直设备，其中包括二辊矫直机二台、二辊矫直压光机二台，及为主体设备配套的上、下料及横移台架、收集槽、连接辊道、自动化控制系统等辅助设备。二辊矫直机和二辊矫直压光机结构相同，根据用户产品特点，分为两种规格，即φ13～φ30mm和φ20～φ60mm两种规格。用于矫直优质碳素结构钢（20、45）；合金结构钢（20Cr、20CrMnTi、40MnB、20CrMo、20CrMnMo）；保淬透性结构钢（18CrMnTiH、20CrMnTiH、40CrH）；轴承钢（GCr15）；弹簧钢（60Si2Mn）等钢种。一、工艺流程（一）工艺流程 1 尺寸公差：IT10（标准公差等级）、粗糙度（Ra3.2以上）、直线度≤1‰ 拟定工序：粗矫－无心车 1、粗矫直：粗矫上料台架→粗矫上料辊道→夹入装置→粗矫主机→抽出装置→粗矫下料筒→粗矫收料槽→棒材收集 2、车削：车床上料台架→车床上料辊道→无心车床主机→车床下料辊道→车床收料箱→成品棒材收集（二）工艺流程 2 尺寸公差：IT8（标准公差等级）、粗糙度（Ra0.8以上）、直线度≤0.4‰ 拟定工序：粗矫－无心车－精矫 1、粗矫直：粗矫上料台架→粗矫上料辊道→夹入装置→粗矫主机→抽出装置→粗矫下 2

矫直机中下辊更换

格洛斯钢管厂矫直机中下矫直辊更换施工技术方案五冶集团上海检修公司宁波分公司上虞项目部 2011年3月1日

编制：审核：安全：甲方确认：中冶成工上海五冶检修公司宁波分公司上虞项目部 2011年3月1日

一、方案的编制依据 1、格洛斯钢管厂提供部分设备图（Z0226.23.03.00）机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB50231-98） 2、适用范围本方案适用于格洛斯钢管厂矫直机中下辊更换项目。二、工程概况与特点 1、项目简介矫直机在生产过程中由于轴承损坏卡死，造成工作辊无法灵活旋转，所有必须对其进行更换。 2、主要工程量 3、施工特点： 2.1该机组的矫直辊的工作方式是六个矫直辊分为上工作辊和下工作辊，在机架的下方与机组中心线成30°夹角安装，更换时要将矫直辊旋转60°，并且还要同时拆除右下辊和中下辊的万向联轴器。 2.2 由于生产任务较重，厂方只给出了10小时的时间更换，时间紧，任务重。 2.3 机坑较深地面氧化铁及油迹较多，机架内部环境复杂危险因素较多。 2.4换辊装置不在该辊位，还要拆装换辊装置，加大了工作量。三、施工计划

四、施工工序。拆除油管及底座螺栓停电挂牌回装右下辊联轴器现场清理摘牌试车五、施工方法 1. 施工前的准备 1.1召开会议进行安全技术和施工技术交底。 1.2将工器具及所用材料运到现场。 1.3将新的矫直辊加油，并确认键的尺寸大小，三方确认停机挂牌。 2.拆卸万向联轴器图1 要更换的矫直辊换辊装置连接法兰

2.1在右下辊万向联轴器的两端捆上钢丝绳用行车拉紧，用36mm 的梅花扳手拆除两边联轴器与矫直辊之间的螺栓，然后用行车将联轴器连同法兰一起吊出放在木方上。 2.2再用同样方法将中下辊万向联轴器拆出。（如图2） 3. 拆卸矫直辊 3.1用41mm 梅花扳手拆除左下辊位置换辊装置底座的连接螺栓，捆上钢丝绳用行车吊到中下辊位置放好，将底座螺栓紧固。 3.2 用27mm 的内六角扳手拆除矫直辊底座螺栓，再用活动扳手拆除两边轴承座上的干油管。 3.3 让操作工开动矫直辊角度调整装置，将矫直辊右旋60°，将矫直辊底座和换辊装置对正后，插上连接销。再让操作工开动换辊装置将矫直辊拉出，敲出连接销轴，系上钢丝绳用行车吊至备件区。（如图1） 4. 回装矫直辊 4.1用行车将新矫直辊吊装到换辊装置上放正，插上连接销轴让操作工开动换辊装置，将矫直辊和底座一起推入机架内。 4.2敲出连接销轴，让操作工开动矫直辊角度调整装置，将矫直辊连同轴承座旋转至原来位置，穿上底座螺栓拧紧，再回装甘油管。 5. 回装万向联轴器 5.1用钢丝绳将中下辊联轴器捆好，注意两边平衡，用行车吊至减速机与矫直辊中间，在连接法兰上挂一只葫芦，将法兰调平，用撬棍转动矫直辊，是键对准后，穿入螺栓拧紧，松下葫芦和钢丝绳，将行车吊钩挂上葫芦移至联轴器的减速机一侧，用葫芦系上联轴器一端调平，让操作工点动电机，使连接法兰的键槽对准后，穿上螺栓拧紧。 5.2用同样的方法回装右下辊联轴器。 6．清理现场，人员撤离。 7、三方确认签字摘牌送电。矫直辊拆装示意图图2 右下辊万向联轴器换辊装置

矫直机

1700铝箔轧机弯辊液压系统工作原理分析

1700铝箔轧机弯辊液压系统工作原理分析黄晓华（中铝公司西北铝加工厂，甘肃定西748111）【摘要】本文单就弯辊系统的工作及控制原理进行分析，以便于更好的使用及维护好该设备，充分发挥设备的技术性能优势。【关键词】弯辊力弯辊缸交界力 1700铝箔轧粗中轧机和精轧机是我厂从奥钢联－克莱西姆公司引进的具有当代世界先进水平的轧机。该轧机采用了很多先进的控制技术．本文单就弯辊系统的工作及控制原理进行分析，以便于更好的使用及维护好该设备，充分发挥设备的技术性能优势。 1弯辊力的作用安装在轧机机架牌坊上的弯辊缸用于通过轧机轴承箱给轧辊施加径向的外力。正弯辊所施加的力使上下工作分离；负弯缸所施加的力使上工作辊和上支承分离、下工作辊和下支承辊分离，负弯力使上下工作辊轴承箱靠拢。加到工作两端的弯辊力起到使工作辊弯曲的作用，从而控制带材的平整度。在该轧机上正弯缸和负弯缸同时加力，实际的轧辊弯曲取决于正弯力和负弯力的净力即净弯辊力，净弯辊力作用在带材板形上弯辊力的改变是均匀的和近似平行的，因而，轧辊液压缸常被用于控制材料误差的均匀性。弯辊缸的弯辊力取决缸中油压与无杆腔面积的乘积再乘以缸的数量。在该系统中，为了实现净弯力，正负弯缸采用两套独立的液压回路，由一套油泵供油，各自采用单独的电液伺服阀、液压缸及传感器。单独的伺服阀及压力传感器用于各自弯辊缸中压力的闭环、开环的控制及显示。为了实现净弯力，控制系统必须能单独控制正弯和负弯压力。通过单独的伺服控制，正负弯缸由单独的伺服阀在任何给定的时间供给压力油，通过各自压力传感器控制缸中的油压。该设计的优点是进出正负弯缸的油互不影响，从提高了弯辊控制的高稳定性（特别是零位附近）、高响应、无冲击等高性能。 2弯辊控制原理及目的在该轧机上，弯辊伺服阀能用开环和闭环两种方式控制：（1）开环。用于直接设置轧辊弯辊伺服阀给弯辊缸一个固定输入输出流量的情况，使正常情况下正弯油缸达到设置点的最大压力，以确保轧机急停时，正负力达到设置的最大值，使急停时上下工作辊快速分离。（2）闭环。系统内部所有弯辊性能将以要求的净弯辊力的形式表达出来。带材上力的分配和对平直度的影响主要是净弯辊力影响的，正负弯力的控制被单独的闭环控制器支持，每一个控制器的设置必须从净弯辊力的效果来计算，从而达到设置的净弯力，每一个控制器将测量弯辊压力，从测量到的弯辊压力计算相关缸的弯辊力。为了得到油缸压力的精确测量值，系统含有在传感器传入信号中加入偏移的程序，以确保油缸排空时压力测量值是零。弯辊力对轧机上工作轧辊之间的力及对作用在带材上力和工作辊与支承辊之间的力也有影响，控制程序从测量的弯辊力预测这些影响之间的数量，并结合测量到的载荷缸的力确定作用在带材上的力及工作辊和支撑辊之间的临界力，该计算由载荷控制程序负责。在较低的轧制力下，弯辊力是跟轧制力成比例关系，作用在带材上的轧制力主要由负弯缸供给，因而在轧辊上的载荷缸的力和潜在的轧辊交界力的危险性降低。当轧机趋于停止时，交界力可使两辊之间的摩擦力保持一定的值，特别是载荷缸在位置或辊逢控制方式下，从而保证轧辊不擦划伤。实际交界力取决于轧辊载荷缸的力和轧辊弯辊力。通过增加压上油缸力可以增加交界力，增加净弯辊力也将使轧辊交界力增加。减少净弯辊力，将导致交界力减小。该作用能将交界力维持在确保辊系的安全水平上。下述2种情况可使弯辊控制器处于开环状态。（1）如果交界力降到一个可接受的水平上，防止轧辊弯辊进一步减小。（2）弯辊力的值保证交界力是安全值的上限，弯辊力可达到足够产生轧辊开辊缝时的交界力。很显然，状态1将影响AFC控制带材平直度的能力，状态2参考弯辊预置能潜在引起弯辊力过大变化而导致带材断裂，必须采取措施防止交界力降到一个必须的水平上。状态1将用于防止弯辊推动交界力降低，但在轧制期间将限制平直度控制系统修正平直度误差的能力而导致带材平直度恶化，增加带材断裂的概率，因而，弯辊提供将限制保护交界力，而用轧辊载荷力以厚度控制为代价积极控制保持交界力。交界力的测量在轧辊控制应用程序上计算和监视，当交界力较低或开辊缝时，将应用预置弯辊查询。预置弯辊限制。预置弯辊的使用是为偶然的开辊缝或交界力太低和实际需要而设计。预置弯辊在下面几种情况下选择：（1）标准模式。标准模式在轧辊辊缝检测的基础上选择，独立的预置弯辊可以在开辊缝和不开辊缝的情况下使用。（2）交界力低。如果测得的交界力在最小设定值下，将选择预置弯辊，这个条件通过轧机载荷控制程序确定。（3）开尾。在轧机上带材能以一个速度开尾，这时必须立即选择预置弯辊。开尾保证带材尾部通过轧辊而不会立即制动。（4）急停。由于急停时减速率过大，设置一个预知弯辊确保辊和工作辊不发生滑动。（5）换辊。在换辊模式下，不用调整弯辊值而设置为最大弯辊即伺服阀开环。预置值仅仅为了确保最小交界力达到。如交界力比使用名义值大，名义值将被取代。弯辊预置参考值的产生。在程序处理上，弯辊参考设置达到适应正在轧制的产品的辊逢形状。在该轧机上弯辊了结合载荷产生的力，在辊逢横截面上一个及时调整从而保证带材平整度的力。在该设备中，系统支持三个基本的弯辊目标设置：（1）平直度控制初始弯辊值。平直度控制程序包括了基本的数值选择模型，初始弯辊值是基于从相联系的处理模型预测。（2）MSU弯辊值。在这个情况下，初始弯辊值将与产品的轧制表相一致。因轧制表是固定的，未考虑轧制条件，所以MSU弯辊值是不够精确的。（3）缺省的初始弯辊值。基于初始值的模型或MSU缺席。弯辊程序支持它自己的初始值，意味着它留下轧制最后道次的弯辊值。故弯辊参考必须支持设备参考值在轧制期间动态的改变。操作者能修订该参数值，AFC程序将在轧制期间调整基于预测的平整度值误差。由于弯辊参考值跟正在轧制的产品相适应，它作为轧制模式或弯辊的参考值，在卷材尾部将编制弯辊的缺省值。轧制模式不必使用所有轧制条件，程序必须支持以下几个参考值：（1）弯辊集成块的补偿。（2）轧机弹性测量。（3）预置弯辊值。轧制模式净弯辊值是结合初始弯辊值跟操作者对望的修正和AFC弯辊修正计算得来的。弯辊力对带材上的力的影响：由于弯辊对作用在带材上的力有影响，要保证加到带材上的力的恒定。由于对弯辊参考值可以进行补偿，载荷测量的力仅在弯辊参考改变时变化。因此附加的测量带材力的影响程序提前计算弯辊参考值对带材力的影响。AFC程序自动补偿通过AFC直接修正、调整弯辊缸的值。在这种情况下，弯辊对带材力影响不包括AFC修正对带材力的影响。由于这个原因，在确定弯辊参考对带材力的影响之前，累计的AFC 弯辊修正必须从实际弯辊参考中被减去。对该设备正负弯辊独立的液压回路，其控制策略安排如下：净弯参考从最小增加到最大时，正弯值增加；净弯参考从最大减到最小时，负弯增加。净弯参考的任何改变将导致正弯和负弯的改变。参考通过“O”的净弯参考，可导出设置点的方法作为分析参考，该算法中包括了在存储器设置维持最小力的规定。正常情况下，实际弯辊输出将被限制到系统供给压力和各自尺寸有关的最大弯辊力。最大参考是最大正弯力、最小参考是最大负弯力取反。也可以通过程序设计而在正弯和负弯缸中保持最小弯辊力，以保证轴承箱跟弯辊柱塞持续接触，最小力由工程师进

(完整word版)辊弯成形技术与装备-教学大纲

课程名称：辊弯成形技术与装备课程编码：M683011 课程学分：2学分适用学科：机械工程领域辊弯成形技术与装备 Roll Forming Technology and Equipment 教学大纲一、课程性质《辊弯成形技术与装备》是针对机械工程领域专业所开设的一门专业选修课。二、课程教学目的其主要目的是使学生理解和掌握辊弯成形技术基本理论及装备的一般知识，通过本课程的学习，应掌握辊弯成形轧辊设计理论，金属板带的辊弯成形特性基本原理；培养具有初步辊弯成形产品设计以及轧机设计的能力；了解辊弯成形生产线上辅助加工，特种与未来的辊弯成形技术等；通过实验加深学生对所学理论基础知识的理解和认识，培养学生具备一定的辊弯成形工艺综合分析和处理成形实际问题的能力。三、教学基本内容及基本要求 1、教学基本内容（1）绪论本课程研究的对象及内容，本课程的性质及要求，学习本课程的方法，辊弯成形工艺及应用概述。（2）辊弯成形轧机轧机概述，轧机的类型：悬臂式轧机、双端式轧机、标准轧机、双层轧机、成组快换式轧机、并列轧机、拉料成形轧机、螺旋管轧机、车载轧机、特种轧机，轧机的构成：床身、机架、轴、驱动、辅辊和插入式立辊道次、道次间导引、矫直头、润滑系统、轴肩定位、在轧机中安装其他装置。（3）辊弯成形轧辊设计理论轧辊设计过程，断面，产品成形方位和其他在线操作，材料，辊弯成形轧机，

模具设计的其他考虑，定位套和垫片，计算板带宽度，弯曲方法，道次数，辊花图，轧辊设计，人工设计轧辊尺寸，计算机辅助轧辊设计，轧辊标记系统，轧辊方向，安装图。（4）辊弯成形产品设计薄壁产品的开发，设计中要考虑的因素，辅助加工，制造不同尺寸的断面，特殊产品的设计，尺寸与公差。（5）金属板带的辊弯成形特性成形过程中的变形类型，冗余变形的原因及对产品缺陷的影响，金属板带变形的数学仿真，轧辊轮廓的计算机设计系统。（6）辊弯成形生产线上辅助加工辅助加工主要工作原理及功用，矫直，张紧或松弛的生产线：在成形前、中、后的切断，辅助加工的位置，固定冲模和飞冲模，冲孔、冲多孔、切口和斜切，穿孔和局部冲切，翻边、冲百叶孔和切缝，压纹和冲压，弯曲，弯圆，标记，搭扣，旋转冲模，不同板带和零件间的机械连接，胶接，锡焊和铜焊，电阻焊，喷漆，发泡，打包。（7）特种与未来的辊弯成形技术轧机特殊设计，新型辊弯成形方法，热辊弯成形所需的设备和工具，计算机控制的辊弯成形线等。 2、教学基本要求（1）了解辊弯成形工艺特点；（2）了解辊弯型钢产品的类型、特点及应用情况；（3）掌握辊弯成形设备组成、结构与工作原理；（4）掌握板金属成形的基本理论知识；（5）掌握辊弯成形缺陷的分析及解决方法。四、本课程与其他课程的联系与分工本课程的先修课程主要有机械制图、理论力学、材料力学、高等数学、机械原理、机械设计、工程材料及成形技术基础、机械制造工艺学等。建议学生通过选修或自学的方式学习弹塑性力学理论等方面的一些基础知识。五、实践环节教学内容的安排与要求 1、实验教学内容

矫直机控制原理的分析与应用

［摘要］根据济钢4300mm 矫直机的使用情况，描述矫直机的矫直原理，主要分析液压HGC 系统、弯辊系统、传动系统的控制原理和功能，自动化一级和二级之间的数据交换。［关键词］矫直机；自动化；一级系统；二级系统矫直机控制原理的分析与应用韩妍妍（济南钢铁股份有限公司，山东济南 250100）随着中厚板市场压力的增大，钢板的表面和外观，成为各生产线最直观的竞争力。高质量的钢板应具备优良的性能，平直的板型，光洁的表面，高精度的尺寸。进而高性能的矫直机在中厚板的生产过程中起到了不可或缺的作用。济钢4300产线，配备4台矫直机，预矫1台，在精轧机机后MULPIC 前，保证水冷之前钢板平直，防止钢板翘头翘尾或边浪造成的钢板冷却不均匀。热矫直1台，在MULPUC 出口冷床入口，矫直热态钢板。冷矫1台，在精整区，根据生产需要可设为离线和在线两种状态。热处理矫1台，矫直热处理后的钢板。 1矫直机的矫直原理钢板轧制时，由于轧件温度不均匀，延伸偏差，冷却和输送等原因，不可避免地造成轧后钢板出现浪型或瓢曲。为了确保成品钢板平直符合产品标准规定，轧后钢板必须进行矫直。轧件在矫直机中经过交错排列的矫直辊多次反复弯曲，使原有曲率的不均匀度逐渐减小，矫直工艺原理就是通过辊间的可逆弯曲将产品拉伸，确定拉伸程度的主要标准叫“塑性变形率”，定义被拉伸至屈服强度以上的相对钢板厚度。矫直工艺的目的就是将钢板拉伸，使所有纤维达到相同长度。图１矫直过程应力分布情况在矫直过程中钢板中间部分为弹性变形区，两侧为塑性变形区，设钢板厚度为T ，弹性变形区厚度为Te ，则热矫直钢板塑性变形比率为： PR=塑性变形率=（T-Te ）/T=1-[2.σ0/（Rplate.T.E ）]热矫直工艺常用塑性变形率范围是60%~70%。矫直机设置要让矫直机第三辊塑性变形率最大，然后均匀减小，让残余应力在矫直机出口降到最低水平。 2矫直机的控制思想和实现过程矫直机的自动化部分分为：一级系统（ L1）和二级系统（L2）。L2的作用是计算矫直的设定值，并下发给L1。L1执行设定值，并把矫直的实际值发给L2，形成闭环控制，优化矫直参数，达到更好的矫直效果。整个矫直过程的实现可分为四种模式：全自动模式，自动模式，半自动模式，手动模式。 2.1矫直机的一级控制系统矫直机的L1由两套S7-400的PLC 构成，配置416-2的CPU ，ProfibusDP 和以太网通讯的模块，以及数字量和模拟量的输入输出模块。主要实现的功能： 1）传动控制。 2）辊缝、弯辊、入出口导辊的控制。 3）辅助功能的控制，包括：上框架平衡系统，接轴及辊系锁紧系统，上辊系锁定，换辊及冷却系统。 4）顺序控制，包括：矫直机的标定，设定值的预摆，道次的管理。5）安全功能。 6）监控及人机界面，消息和报警系统。2.1.1传动控制的主要功能电机采用西门子S120装置控制，与PLC 之间以DP 通讯的方式传递数据。矫直机咬入钢板后，由咬入加速到矫直速度再减速到抛钢速度，9根工作辊由两台主电机进行分组控制。当钢板的头部在第一组控制分组的工作辊内时，1#电机的力矩极限根据头部在第一组辊内的位置进度减小，防止接轴过力矩，矫直速度由1#电机控制。2#电机保持速度控制，力矩被控制在正常的范围内。当钢板头部到第一组辊的第三根辊子下面时，2#电机的加速度以一定的等变率减小。计算该等变率，在头部走出第一组工作辊时取消加速度。这时，2#电机的力矩极限被提高到最大电机力矩，这样钢板速度由第二个电机按S-RAMP 速度曲线进行控制。当钢板尾部在第二组控制分组的工作辊内时，尾部走出第一组控制分组的工作辊，2#电机是速度控制。第二个传动的力矩极限逐渐从最大传动力矩减小到最后接轴的最大力矩。要按照尾部在第二组辊内的进度减小。当尾部走出矫直机时，力矩极限等于最后接轴的最大力矩。出口处的CMD6检测到钢板尾部时，速度主控器用S-RAMP 降低矫直机辊的速度基准，入口/出口辊道速度降为0。 2.1.2HGC 液压辊缝控制为了控制上框架的位置和矫直辊缝，矫直机采用4个辊缝控制液压缸。这种长行程的液压缸安装在矫直机上框架的四个角上，每一个液压缸通过一个伺服阀控制。PLC 中液压缸压力的反馈值两两比较，超限值后，HGC 自动开环泄压，辊缝抬到最大，起保护作用。液压缸的位置传感器定期进行零点校准，自动回零。然后将HGC 系统选择 CLOSELOOP （闭环）控制状态，设置辊缝的控制程序在PLC 中运行。PLC 通过以太网与L2通讯，L1接收到预设数据之后，控制相应的伺服阀进行动作，达到设定的辊缝位置。设定值也可以通过HMI 画面手动设置或者通过操作台上的主令控制。相应的位置检测值、矫直力检测值等传回L2，作为下一次计算的自适应值，保证更好的矫直效果。 2.1.3弯辊控制原理弯辊系统用于补偿矫直过程中自然观察到的矫直辊和箱体偏差。弯辊系统可在矫直过程中使矫直辊保持平行。弯辊结构是上矫直辊和支承辊箱体安装在一个可收缩开式框架上。该框架被分成两部分，由活动接头连接。框架顶部的偏心可将这两部分分离，使矫直辊弯曲。内部装有位置传感器的液压缸启动该偏心。2个压力传感器给出液压缸每个腔的压力反馈。一个伺服比例阀传动弯辊缸，可控制其位置和过载保护。改变弯辊位置只能在矫直机无负载时进行。负载下的运动不可逆。 2.1.4辊道速度与矫直机速度的同步辊道的控制权是用“token ”形式传递的。“token ”通过轧机的LCO 系统分配，轧机有专门的TDC 系统负责全线的物料跟踪，LCO 系统根据跟踪的物料位置分配“token ”。当钢板到达矫直机时，上一工序的工作已完成，矫直机处于“ready ”状态，LCO （下转第105页）

矫直机

矫直机 YJ系列悬臂式型钢矫直机 YJ200机、250机型采用立式电动机直接与矫直机连接，减速机构安置在矫直机机体内，使整机结构紧凑合理，体积小。本机均采用滚动集中自动润滑轴承，提高了矫直机精度和耐用度，并在上辊设置了平衡装置，避免了型材进入孔型时产生的冲击现象，另外，滚距选用不等式，使矫直效果更为理想。 YJ350、450二个机型采用卧式电动机，用联轴器与设在机体内的减速机直接连接，具有YJ250以下矫直机共同特点，YJ450设有电动升降调节设备。技术参数：

注：表中最大塑性弯曲力按形钢的屈服极限δs≤400MPa 计算 YJ 系列悬臂式型钢矫直机 1、YJ550、600矫直机由主电机、减速机、矫直机三大件组成，并设有电动升降调节装置，矫直机架为上下分体式结构。使设备维修方便、体积小、重量轻、集中自动润滑等特点。 2、YJ700、YJ800矫直机由主电机、联合齿轮箱、冶金万向轴、胶纸机架四大件组成。YJ550、YJ600、YJ700、YJ800具有

注：表中最大塑性弯曲力距按形钢的屈服极限δs≤400MPa计算矫直机 WGJ系列卧式双曲线圆材矫直机本机器用于矫直黑色、有色金属管子、棒材的弯曲度，同时可减少其断面之椭圆度。本机器结构紧凑重量轻，投资少，收效快。技术要求：

G J系列立式双曲线圆材矫直机 G J系列立式双曲线矫直机利用多次反复弯曲轧件原理，管材边旋转边千斤，从而获得对轴线对称的形状，达到矫直目的，其特点：立式配置、双向上、下驱动，易于咬入、矫直精度高，适用于在线连续作业。技术要求：

矫直机 YJG-40行三辊圆材矫直机本机是对黑色和有色冷拉圆、棒材进行精矫的先进设备，具有精度高、重量轻、维修方便等特点。该机由电机、减速装置、进出口导位组成。并能对小规格同时双料矫直。管棒材矫直机本机器用于矫直黑色、有色金属管子、棒材的弯曲度，同时可减小其断面之椭圆度。本机器结构紧凑，重量轻，投资少，收效快。同时可根据用户需要设计、制造特殊规格的矫直机。

矫直机常见问题

常见矫直缺陷的处理方法初调整时，可将钢管送入辊中，使辊身长度3/4与管子接触，辊与管的接触部分间隙一般不大于0.05-0.1mm（可用塞尺检查）以免发生矫凹缺陷。一般钢管压下量的调整是根据被矫钢管的材质、壁厚、直径、弯曲度调整辊子的压下量、角度，也就是被矫的钢管硬度、壁厚、直径、弯曲度愈大，则压下量也愈大；反之则应减少。第一对辊子主要用于咬入钢管，第二对辊子对钢管矫直起着重大作用。矫直机正常工作时第二对辊子禁止随意调整。当辊的角度、压下量初调好以后，可用几根钢管进试矫直一次，使其弯曲、椭圆度及表面质量合乎技术要求。矫直机的速度根据钢管的弯曲度和材质调整。一般是弯曲度愈大、愈硬，管径愈大，速度愈慢，反之则快一、矫直后钢管管体直度达不到要求 1 原因分析： 1) 反弯量值太大或太小。 2) 压下量太小。 2 处理方法： 1) 根据钢管规格、材质及来料弯曲度，选择正确的压下量和反弯量。 2) 矫后钢管弯曲度大于来料弯曲度说明反弯量过大，如矫后弯曲度小于来料弯曲度（直度未达标）说明反弯量值过小。二、矫后管头弯曲度超标，管体不超标 1 原因分析： 1) 压下量不够。 2) 出口辊闭合较慢。 2 处理方法： 1) 调整合适的压下量。 2) 调整出口辊闭合延时，减少矫直盲区。

三、管头压扁 1 原因分析： 1) 矫直辊闭合过早，对管头产生碰伤。 2) 压下量过大。 2 处理方法： 1) 调整矫直辊闭合延时。 2) 减少矫直辊压下量。四、管尾碰伤 1 原因分析 1) 反弯量值过大。 2) 入口上辊角度过小。 3) 调整中间辊打开延时。 2 处理方法： 1) 降低反弯量。如来料弯曲较大，适当增加出口辊和中间辊压下量。 2) 适当增加入口上辊角度。五、管体矫痕 1 原因分析： 1) 矫直辊角度过小或过大。 2) 矫直辊没有压下量。 2 处理方法： 1) 适当调整矫直辊角度（找出产生矫痕的矫直辊）。 2) 适当调整矫直辊压下量。的晃动。六、工具管理矫直机的矫直工具为矫直辊，当矫直辊磨损较为严重，不能满足与钢管保持接触或表面裂纹、缺陷影响钢管的矫直质量时，应对矫直辊予以更换。

液压矫直机PLC控制系统

《自动化与仪器仪表》２０１０年第５期（总第１５１期）９５收稿日期：２０１０－０５－１２作者简介：尹新平（１９６５－），男，教授级高级工程师，主要从事自动化控制、电气传动设计工作。液压矫直机ＰＬＣ控制系统尹新平（中冶赛迪工程技术股份有限公司重庆，４０１１２２）摘　要：介绍了液压矫直机结构特点、ＰＬＣ控制系统配置、主要传感器。详细的阐述了液压矫直机自动辊缝控制、位置闭环控制、倾斜控制以及伺服阀泄漏监测及补偿的基本原理。关键词：液压矫直机　控制系统、自动辊缝控制、位置闭环控制　标定 Abstract: This paper introduced the characteristic of the structure, configuration of PLC control system, main sensor for the Hydraulic leveler. Basic principle of automatic gap control, closed-loop position control, tilting control,monitor and compensation for leakage of sero are described in detail. Key words: Hydraulic leveler ;Control system ; Automatic gap control ; Closed-loop position control ; Demarcate 中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－９２２７（２０１０）０５－００９５－０２０前　言在钢铁产能过剩情况，钢铁市场竞争日趋激烈，对生产的产品的质量和性能要求更高。热轧带钢厂纷纷上横切线、热处理线、平整线，对热轧产品深加工。在横切线、热处理线往往配置了液压矫直机，它不仅能矫直钢板，而且能消除热轧和冷却以及热处理时形成的内应力，提高板材的质量。目前国内的矫直机装备水平不高，采用手动调节及机械传动方式或液压设定辊缝，不带载进行辊缝动态调整，精度不高。国外的液压矫直机能实现辊缝自动调整，位置控制精度达到０．０５ｍｍ。１液压矫直机工艺说明液压矫直机是多辊结构型式，上下两排矫辊，前后辊缝可调，且矫辊自身要旋转。所有上矫辊都固定在上辊驱动平板上，通过控制上辊驱动平板来控制辊缝。上矫辊驱动平板由四个主液压缸支撑，通过伺服阀调节液压缸的流量和压力来控制液压缸上、下移动的行程，实现辊缝调节。每一个液压缸的矫直力达１４０００ＫＮ，位置控制精度要求达到０．０５ｍｍ。矫直辊由变频电机驱动。２系统的构成２．１　控制系统的构成矫直机ＰＬＣ控制系统由１台ＳＩＥＭＥＮＳ　Ｓ７－４００ＰＬＣ组成，系统配置图如图１所示。ＦＭ４５８是一种嵌入Ｓ７机架运行的增强控制系统，　ＦＭ４５８－１用于复杂运算、闭环控制及高响应控制，具有极高的分辨率和最短１００μｓ的扫描周期。如压下控制、轧制力控制等。ＦＭ４５８的Ｉ／Ｏ扩展模板为ＥＸＭ４３８－１，该模板具有多种类型的Ｉ／Ｏ通道，需要快速采集的信号直接进ＥＸＭ４３８－１。直接Ｉ／Ｏ信号包括以下内容：矫直机压下系统压力传感器信号；矫直机压下系统位置传感器信号；矫直机压下系统伺服阀指令信号。图１　系统配置图ＣＰＵ４１６－２ＤＰ，用于矫直机的逻辑顺序控制和机组的协调控制。ＰＬＣ控制器与Ｌ２服务器、ＨＭＩ通过工业以太网通讯。ＰＬＣ控制器与远程Ｉ／Ｏ站（ＥＴ２００）、变频装置通过现场总线ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＤＰ通讯。现场检测器的信号、操作台／箱的信号进入远程ＥＴ２００站。２．２　主要传感器矫直机辊缝测量采用磁致伸缩线性位移传感器（ＭＴＳ）。该传感器为非接触式检测，具有高速、可靠和精确的数据处理和通信能力，可同时提供速度和位置输出，无需重新标定或定期维护，可通过多种方式与自动化系统连接。分辨率：最高１μｍ。轧制力传感器给ＰＬＣ提供轧制力反馈信号。矫直辊速度测量采用增量型编码器。３控制功能

650型钢矫直机文献综述

本科毕业设计（论文）文献综述课题名称：650型钢矫直机学院（系）：机械工程学院

一、课题国内外现状 1. 国外矫直机的发展现状：在20世纪30-40年代，国外技术发达国家的型材矫直机和板材矫直机也迅速的发展起来，相应的理论研究也取得了一定的成果。到了20世纪 70-80年代，国外许多发达国家的技术力量己相当雄厚，矫直技术得到了不断地改进、发展和扩充。英国的布朗克斯[BRONX]、德国的凯瑟[Kieserling]、德马克[Demag]以及日本的一些品牌成为了矫直机领域的代表。此时的矫直概念则由原来狭义的弯曲矫直扩展为包括解决弯曲、控制断面形状和尺寸精度的矫直，提出了平动矫直技术、行星矫直技术、全长矫直技术、程序控制矫直技术、变辊距矫直技术以及双向旋转矫直技术等。近几年国外关于矫直技术和矫直机的研究主要集中在提高矫直精度，提高控制水平及改善环境方面。同时为提高矫直精度和控制水平，开展了对变形机理、改进工艺和参数优化等方面的理论研究，取得了一些具有实用价值的成果。而且国外学者对矫直过程的计算机实时控制研究比较多，如Dvide E.Hardt等对扭转变形矫直过程的实时控制的研究，以及Juen A.Robert对圆盘踞片矫直过程实现自动控制的研究等等。 2. 国内矫直机的发展现状：我国的矫直技术研究起步较晚，建国以后，随着经济建设的需要才有了对矫直技术的研究。那时，矫直机主要靠进口。从70年代开始，许多学者对辊形设计做了理论和试验研究。在1980年,中国金属压力加工学会在衡阳专门召开了“辊形专题会议”。通过这次学术交流会，产生了等曲率反弯辊形计算法。到了80年代，国内对矫直技术的研究已有了相当的成果。在转毂矫直技术方面，创造了中国首创的双向旋转矫直法。在80年代末，东北大学的崔甫教授研制了矫直F200复合转毂式高精度棒材矫直机，并首先提出了双交错辊系的新方法。从90年代后，我国在赶超世界先进水平方面迈出了一大步。我国在反弯辊形七斜辊矫直机、多斜辊薄壁转毂式矫直机、双向反弯辊形二辊矫直机、复合转毂式矫直机、液压矫直自动切料机和平行不等辊距矫直机等方面有了很大突破，各种矫直机的矫直质量均有突破。近年来，我国在赶超世界先进水平方面取得了很大进步，在矫直机械的研制和矫直理论的研究上都取得了很多成绩，很多学者开始利用有限元分析