钢球轧机轧辊的调整

钢球轧机轧辊的调整

钢球轧机轧辊的调整是钢球斜轧成型的关键问题之一，它直接影响着产品的形状、尺寸及质量。轧机调整的实质就是使轧辊和导板处在正确的位置，以便轧件顺利地实现塑性变形，轧出合格的产品。

因为斜轧机的调整因素较多，并且各因素又相互影响，所以斜轧机的调整比其它类型轧机的调整要复杂得多。轧机调整的内容包括：轧辊的径向调整、倾角调整、轴向调整、相位调整、喇叭口调整、导板相对位置的调整、试轧调整等。从图4-1斜轧机调整内容示意图中可以看出：轧机调整因素的空间几何关系。有五个自由度需要调整。

4-1 斜轧机调整内容示意图

轧辊的径向调整

轧辊的径向调整是最基本的调整，其目的是控制产品的径向尺寸，同时，轧辊径向调整还直接影响轧制能否正常进行及产品内部质量的好坏。

4.1.1怎样进行轧辊的径向调整

轧辊的径向调整比较简单，其基本调整如下。首先，根据孔型设计的要求，通过侧压螺丝机构，使轧辊移动，达到合理的辊缝尺寸。然后再用卡钳检验，也有用标准样柱检验的。但是按这种方法调整的轧辊径向孔型，有时仍不能轧出合格的产品来。这是因为轧辊径向孔型尺寸在轧制过程中受到轧机的刚性，轧制线的位置，轧辊自身的热胀冷缩等因素的影响。

当轧机的刚性较差，即在轧制过程中辊跳严重时，这时轧辊孔型的径向尺寸应当减去辊跳值。考虑到轧辊热胀的影响，在稳定轧制一定时间后，要适当地放

开轧辊孔型的径向尺寸。当轧辊的热传导达到热平衡状态后，轧辊孔型的径向尺寸处于稳定状态。所以，对于精轧产品，往往需要预先对轧辊进行加热，这样就可以在轧制一开始便消除这一因素的影响，保证精轧产品的质量要求。

当轧机中心线与轧制中心线（即轧件旋转的轴线）位置重合时，这时应用卡钳测得的孔型径向尺寸，就应等于热轧毛坯直径。而当轧件贴一个导板轧制时，轧辊与轧件的接触点将上移或下移。当贴上导板轧制时，接触点便上移；反之，贴下导板轧制时，接触点便下移。

图4-2 测量孔型径向尺寸关系图

从图4-2可以看出，用卡钳测得的轧辊孔型径向尺寸只能是图中A '、B '两点间的距离l '，而轧件与轧辊实际接触点应是A 、B 两点间的距离l 。显然l >l '，如果要使l '等于轧件的直径d ，则孔型径向尺寸便调大了。由于接触点A 、B 间的距离用卡钳是测量不出来的，故只能通过测量尺寸l '间接地控制尺寸l ，l '与轧件最大半径r 之间有如下的关系。 ()()型光型光型

光R R h r R h r R R R l --∆-++∆-+=--'='2222o o （4-1）

式中 R 光—型辊孔型底半径，mm ；

∆h —轧机中心线相对轧制线的偏移量，毫米。

4.1.2径向调整与轧件旋转的关系

棒料送入轧辊后能否旋转，是斜轧的前提条件，而轧辊的径向调整对这个前提条件有直接影响。

在轴承钢球斜轧成形过程中，轧件的旋转条件为a b ≥μ。其中，a 为驱动轧件旋转力矩的力臂，b 为阻止轧件旋转力矩的力臂。当轧辊孔型径向尺寸调得过紧时，如图4-3所示，轧辊由原实线位置，调到图中虚线位置，则出现力臂a

减少与力臂b增大的情况，这样就会出现不能满足旋转条件的情况，即驱动轧件旋转力矩M T小于阻止轧件旋转的力矩M P，则轧件不旋转。此外，当径向调的过紧，就会造成变形金属轴向流动困难，增加了轧件的横向变形和变形阻力，即增大了轧制压力，造成轧件不易旋转。

轴承钢球轧辊孔型的凸棱比较陡，为了便于旋转，在设计轧辊孔型时，在轧辊人口段有一段较长的平直段孔型，在棒料喂入轧辊时就能正常旋转起来。如果孔型径向尺寸调得过松，就会出现轧辊孔型入口的平直段夹不住棒料（孔型底部与轧件不接触），这时轧辊仅靠较陡的孔型凸棱接触轧件，凸棱就象一把刀子一样切入轧件，不利于轧件旋转，所以，轧辊在径向调整时，要力求使轧件与轧辊孔型底部接触。

图4-3 径向调整与轧件的旋转关系

当然，轧件的旋转条件还与其它因素有关，但轧辊孔型径向尺寸是影响轧件旋转的基本工艺因素。

4.1.3径向调整与导板位置的关系

在轧辊径向调整时，还要考虑与导板的相互位置。实践证明这一点是很重要的，即使轧辊孔型径向尺寸调整得符合孔型设计与工艺的要求，若与导板位置的相互关系不正确，同样也不能实现正常的轧制。轴承钢球轧机的轧辊为双腔孔型轧制，孔型的径向调得与导板位置不正确，有时会造成轧件从轧辊与导板之间的缝隙中钻出，即生产中会发生钻料现象。这样不但破坏了正常轧制，而且还会损坏导板或轧辊孔型凸棱，造成事故。

当两个轧辊按逆时针方向旋转时，轧件则按顺时针方向旋转。在轧制过程中，若出现上导板刮轧件现象，必然是上导板的左角造成的；若出现下导板刮轧件现象，必然是下导板的右角造成的。若轧辊旋转方向为顺时针，出现导板刮轧件现

象恰好与此相反。

在轧制过程中，一旦出现导板刮轧件情况，导板就将受到轧件一个水平推力，以轧辊逆时针旋转为例，上导板将会向右弯曲，下导板则向左弯曲。由于导板薄、刚性差，导板受力后将产生较大的弯曲变形。因此，轧件被导板刮伤得更严重，同时轧件给导板的推力也越大，直到轧件卡在导板上停止旋转为止。不旋转的轧件，将被轧辊螺旋孔型的凸棱拽出。有时不旋转的轧件被一个轧辊带动，轧件从轧辊与导板之间的缝隙中钻出，造成钻料事故。

在轧辊径向调整时，若轧辊以逆时针方向旋转，应注意保证上导板与左轧辊的间隙，下导板与右轧辊的间隙，在不相碰的前提下，应越小越好。反之，若两轧辊以顺时针方向旋转，则应保证上导板与右轧辊的间隙，下导板与左轧辊的间隙，在不相碰的前提下，也应越小越好。这就是轧辊孔型径向调整与导板位置相互关系的基本要求。按着上述的要求，轧辊与导板调整顺序如图4-4所示。

首先，固定好下导板位置，移动右轧辊，使右轧辊凸棱与下导板的间隙在不相碰的情况下越小越好。在固定好右轧辊位置后，根据4.1.1所述轧辊径向调整的原则，将左轧辊的位置调整好，并固定下来，最后确定上导板的位置，使上导板与左轧辊的凸棱不相碰的情况下，其缝隙越小越好。调整的关键就是保持两处的间隙越小越好。如果在轧制过程中，需要进行轧辊径向调整，原则上只能移动左轧辊与上导板。因为下导板不便移动，若移动了右轧辊，上述的关系就被搞乱了。

此外，轧辊径向调整还应注意保证轧制线与导板的轴线平行（图4-5a是正确的位置）。若轧制线与导板轴线不平行（如图4-5b所示，这是不正确的位置）。将破坏上述轧辊和导板相互位置的调整要求。

图4-4 轧辊与导板位置调整顺序图

图4-5 轧辊与导板轴向位置图