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摘要：對(duì)常見(jiàn)帶鋼軋機(jī)的類型進(jìn)行討論，對(duì)先進(jìn)板形控制技術(shù)展開(kāi)闡述。

關(guān)鍵詞：軋機(jī);自動(dòng)厚度控制;板形控制

目前，HC軋機(jī)已發(fā)展了多種機(jī)型。我們所說(shuō)的中間輥移動(dòng)的HC軋機(jī)，也稱為HCM六輥軋機(jī)。此外，還有工作輥移動(dòng)的HCW四輥軋機(jī)，以及工作輥和中間輥都移動(dòng)的HCWM六輥軋機(jī)。

HC軋機(jī)的主要特點(diǎn)是：（1）通過(guò)軋輥的軸向移動(dòng)，消除了板寬以外輥身間的有害接觸部分，提高了輥縫剛度；（2）由于工作輥一端是懸臂的，在彎輥力作用下，工作輥邊部變形明顯增加。如果對(duì)彎控制板形能力的要求不變時(shí)，則在HC軋機(jī)上可選用較小的彎輥力，這就提高了工作輥軸承的使用壽命并降低了軋機(jī)的作用載荷；（3）由于可通過(guò)彎輥力和軋輥軸向移動(dòng)量?jī)煞N手段進(jìn)行調(diào)整，使軋機(jī)具有良好的板形控制能力；（4）能采用較小的工作輥直徑，實(shí)現(xiàn)大壓下軋制；（5）工作輥和支承輥都可采用圓柱形輥?zhàn)?，減小了磨輥工序，節(jié)約了能耗。這種軋機(jī)典型應(yīng)用如寶鋼1550冷軋酸洗——連軋機(jī)組。

軋輥凸度邊續(xù)可變軋機(jī)-CVC(ContinuouslyVariableCrown)軋機(jī)CVC軋機(jī)的基本特征是：（1）軋輥(工作輥)的原始輥型為S形曲線呈瓶狀，上下軋輥互相錯(cuò)位1800布置；（2）帶S形曲線的軋輥具有軋輥軸向抽動(dòng)裝置。雖然CVC軋機(jī)與HC軋機(jī)一樣有軋輥軸向抽動(dòng)裝置，但其目的和板形控制的基本原理是不同的。HC軋機(jī)是為了消除輥間的有害接觸部分來(lái)提高輥縫剛度，以實(shí)現(xiàn)板形調(diào)整的，是剛性輥縫型。CVC軋機(jī)則是通過(guò)軋輥軸向抽動(dòng)裝置來(lái)改變S形曲線形成的原始輥縫形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)板形控制的，是柔性輥縫型。當(dāng)上下軋輥對(duì)稱布置時(shí)，輥縫各部分高度相同。如果上軋輥向右移動(dòng)，下軋輥以相同的移動(dòng)量向左移動(dòng)，則輥縫中部高度變小。反之，上輥向左移動(dòng)，下輥以相同的移動(dòng)量向右移動(dòng)，輥縫中部高度變大（如圖1所示）。

CVC軋機(jī)的主要特點(diǎn)是：（1）通過(guò)一組S形曲線軋輥可代替多組原始輥型不同的軋輥，減少了軋輥備品量；（2）可以進(jìn)行無(wú)級(jí)輥縫調(diào)整來(lái)適應(yīng)不同產(chǎn)品規(guī)格的變化，以獲得良好的板帶平直度和表面質(zhì)量；（3）輥縫調(diào)節(jié)范圍大，與彎輥裝置配合使用時(shí)，如1700mm板帶軋機(jī)的輥縫調(diào)整量可達(dá)600μm。

三大類型的CVC軋機(jī)：CVC二輥軋機(jī)、CVC四輥軋機(jī)和CVC六輥軋機(jī)。CVC四輥軋機(jī)的工作輥為S型曲線軋輥，而CVC六輥軋機(jī)S形曲線軋輥可以是工作輥，也可以是中間輥。CVC四輥軋機(jī)可以是工作輥傳動(dòng)，也可以是支承輥傳動(dòng)。CVC六輥軋機(jī)則可以分為中間輥傳動(dòng)和支承輥傳動(dòng)兩種（如圖2所示）。

這種軋機(jī)的典型應(yīng)用如寶鋼2050熱軋機(jī)。

軋輥成對(duì)交叉軋機(jī)-PC(PairedCrossedRoll)軋機(jī)PC軋機(jī)的主要特點(diǎn)是軋輥“成對(duì)交叉”。上下軋輥的軸線交叉后，軋輥輥縫將發(fā)生變化（如圖3所示）。離軋輥軸線相交點(diǎn)愈遠(yuǎn)，其輥縫就變得愈大，而且輥縫的變化也與軋輥軸線交叉角有關(guān)。

PC軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：（1）有較大的軋輥凸度控制能力，軋輥軸線交叉角可在00~1.50范圍內(nèi)調(diào)整，最大的軋輥凸度可達(dá)100μm，居所有軋機(jī)之冠，如配以強(qiáng)力彎輥裝置也能獲得良好的平直度板帶；（2）能有效地控制板帶邊部減??；（3）軋輥輥型簡(jiǎn)單，節(jié)省了軋輥備件量并便于軋輥管理。

由于PC軋機(jī)板形控制能力較好，獲得的板帶板凸度及厚度精度較高，所以得到了較快地發(fā)展。應(yīng)該指出，為了在PC軋機(jī)上能夠?qū)崿F(xiàn)自由程序軋制和進(jìn)一步改善板帶表面質(zhì)量，開(kāi)發(fā)了工作輥在線磨輥裝置ORG（OnlineRollGrinder）,既可保證軋制帶鋼表面質(zhì)量和斷面形良好，還可延長(zhǎng)軋輥更換周期，也可實(shí)現(xiàn)自由程序軋制，對(duì)PC軋機(jī)的發(fā)展起到有利的促進(jìn)作用。這種軋機(jī)典型應(yīng)用如寶鋼1580熱軋機(jī)。

軋輥凸度可變軋機(jī)-VC(VariableCrown)軋機(jī)VC軋機(jī)是通過(guò)改變支承輥凸度來(lái)調(diào)節(jié)軋輥輥縫形狀的，也是屬于柔性輥縫型。

支承輥由外套筒和芯軸組成。芯軸與外套筒之間有一液壓腔，外套筒和芯軸是熱裝在一起的。高壓油(最高油壓為50Mpa)由液壓站通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)接頭和芯軸內(nèi)油孔進(jìn)入液壓腔中，只要改變高壓油的壓力，就可改變軋輥凸度，使其能抵消由軋制力引起的彈性彎曲變形，以獲得良好的板形（如圖4所示）。VC軋機(jī)軋輥凸度控制能力比液壓彎輥的四輥軋機(jī)大，一般為40～120μm，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于CVC和PC軋機(jī)。與液壓彎輥配合使用時(shí)，可以擴(kuò)大一些控制范圍。

VC軋輥輥型凸度曲線近似于正弦曲線，軋輥中間部分的凸度與油腔中油壓成正比。凸度變化響應(yīng)速度快，可在軋制時(shí)進(jìn)行控制，凸度均勻，對(duì)軸承壽命無(wú)影響。而且，便于對(duì)一般四輥軋機(jī)的改造，只需將支承輥改為VC軋輥，增加有關(guān)液壓系統(tǒng)即可。

現(xiàn)代板帶軋機(jī)都設(shè)置了厚度控制裝置。常用的厚度控制方法有調(diào)整壓下，調(diào)整張力和調(diào)整軋制速度等幾種方法。壓下裝置一般有電動(dòng)壓下和液壓壓下相結(jié)合、階梯墊和液壓壓下相結(jié)合兩種。電動(dòng)壓下和液壓壓下相結(jié)合的壓下方式主要應(yīng)用在粗軋機(jī)和中厚板軋機(jī)上；而階梯墊和液壓壓下相結(jié)合的壓下方式主要應(yīng)用在熱、冷連軋機(jī)組上。在軋件的厚度自動(dòng)控制上主要由液壓壓下進(jìn)行控制，軋制力由裝在階梯墊里的測(cè)壓頭進(jìn)行測(cè)量。

軋件的自動(dòng)厚度控制（AutomaticGaugeControl）簡(jiǎn)稱AGC，采用液壓壓下的自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)通常稱為液壓AGC。AGC系統(tǒng)包括三個(gè)主要部分：（1）測(cè)厚部分，主要是檢測(cè)軋件的實(shí)際厚度；（2）厚度比較和調(diào)節(jié)部分，主要將檢測(cè)得到的軋件實(shí)際厚度與軋件的給定厚度（所要求的軋件厚度）比較，得出厚度差δh。此外，根據(jù)具體情況和要求，轉(zhuǎn)換和輸出輥縫調(diào)節(jié)量訊號(hào)δS；（3）輥縫調(diào)整部分，主要根據(jù)輥縫調(diào)節(jié)量訊號(hào)，通過(guò)壓下裝置對(duì)輥縫進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以減小或消除軋件的厚差。

下圖為液壓AGC系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。此系統(tǒng)是利用軋制力和彈跳方程間接測(cè)量軋件厚度（即P-AGC）基礎(chǔ)上，增加了當(dāng)量剛度控制功能，并在軋機(jī)出口處增設(shè)了測(cè)厚儀，增加了直接測(cè)厚AGC系統(tǒng)。

在軋制前，首先由電位器1給出原始輥縫信號(hào)SL。該信號(hào)通過(guò)綜合比較調(diào)節(jié)器3和放大器4輸入電液伺服閥5，伺服閥5就輸出油液使壓上油缸12動(dòng)作。此時(shí)，位置傳感器（磁尺）6測(cè)出油缸位移信號(hào)，并輸入綜合比較調(diào)節(jié)器3，經(jīng)與給定輥縫信號(hào)SL比較后，得出輥縫差信號(hào)為δS，經(jīng)放大器4在輸入電液伺服閥5。而當(dāng)輥縫差信號(hào)δS＝0時(shí)，電液伺服閥5停止油液的輸出，壓上油缸12停止工作，完成了原始輥縫的調(diào)整。

在軋制過(guò)程中，當(dāng)軋制力P發(fā)生變化而產(chǎn)生厚差時(shí)，則通過(guò)壓力比較器13與給定的軋制力PL比較后，輸出壓力差δP，再經(jīng)過(guò)壓力和位置轉(zhuǎn)換器9和輥縫調(diào)節(jié)系數(shù)裝置14，將應(yīng)予以補(bǔ)償?shù)妮伩p調(diào)節(jié)量輸入綜合比較調(diào)節(jié)器3，輸出輥縫調(diào)整信號(hào)，通過(guò)放大器和伺服閥使壓上油缸動(dòng)作，修正原始輥縫值，實(shí)現(xiàn)軋輥輥縫的補(bǔ)償調(diào)整。

由于軋輥磨損、熱膨脹以及檢測(cè)元件誤差所造成的輥縫偏差，可通過(guò)軋機(jī)出口處的測(cè)厚儀7直接測(cè)出軋件厚度h，經(jīng)綜合比較調(diào)節(jié)器輸出厚差δh，通過(guò)放大器和伺服閥使壓上油缸動(dòng)作，修正這一誤差，以提高厚控系統(tǒng)的精度。

液壓AGC系統(tǒng)可以控制機(jī)座當(dāng)量剛度，能適應(yīng)不同的軋制工藝要求。例如，在軋制開(kāi)始階段，要求機(jī)座有較大的當(dāng)量剛度，以獲得較小的縱向厚差。而在精軋或平整時(shí)，則要求機(jī)座有較小的當(dāng)量剛度，以獲得良好的板形。因此，液壓AGC系統(tǒng)在現(xiàn)代板帶軋機(jī)上獲得了廣泛應(yīng)用。