CCR軋機應用於高合金棒材軋製的優勢分析

摘 要：介紹了 45°緊湊型箱式軋機（CCR軋機）的結構和性能特點。該軋機與平立佈置的短應力線軋機相比，結構緊湊，重量輕，剛度大，軋機備件少，換輥設備少，更適合於多品種，小批量的高合金鋼生產。

1 引 言

隨着我國工業的發展，尤其是航空航天業的發展，市 場對高合金的需求也日益増加。寶鋼特鋼公司高合金棒材生產線是一條以生產鎳基高溫合金鋼、鎳基耐蝕合金鋼、鈦基合金鋼、高速工具和模具鋼、合金結構鋼和特殊碳結構鋼等鋼種的生產線。其產品不僅對金相組織和機械性能有很髙要求，而且對斷面的尺寸公差和橢圓度，彎曲度、表面質量和粗糙度也有很高的要求。

由於產品方案的複雜性、多樣性，故對軋線工藝及設 備提出了更高更嚴的要求，軋線工藝技術和設備選型方面綜合考慮生產技術的先進性、完整性，更加更視其靈活性、經濟性和適用性。在對比了世界現有各種棒材軋機的特性及優缺點之後選擇了 “CCR”軋機，即二維45°緊湊型箱式軋機。這種軋機結構緊湊,輒子直徑及長度小, 剛性好，重量輕，軋製尺寸精度高，軋機備件少，換輾方便, 適合於多品種、小批量生產的需要。

2 CCR連軋機結構特點及優勢分析

2.1 CCR軋機結構特點及分析

連軋機爲CCR軋機.即二維45°緊湊型箱式軋機分爲 左（見圖1）右（見圖2）兩種傳動方式，交替佈置（見圖3）。主要包括軋機機芯，橫移底座,傳動裝置以及機上配 管等。

2.1.1 CCR軋機機芯

CCR軋機機芯（見圖4），軋機機芯框架爲板式結構,上下樑由液壓螺母鎖緊。

CCR軋輾爲多孔型輒，軋輻軸承爲球面滾柱軸承以承受軋製力，鬆配合安裝在輒頸處，軸承內圏經表面硬化處理，在孔徑處具有螺旋WL軸向力由安裝在機架上側的兩個單列角接觸滾珠軸承承受，爲背對背式佈置。軋輒軸承通過徑向密封環密封，徑向密封環在輾頸的陶瓷覆層外上運動。

CCR軋機細輥調節裝置（見圖5）是通過蝸輪蝸桿 機構對裝在上下機架上的偏心套進行調節來實現輥縫調 節的。蝸桿在上側端部設有六角形插槽.可以實現手動調整c在傳動側端部裝有聯軸器與齒輪箱上的傳動軸相 配合，並與齒輪箱上的附加齒輪與及編碼器連接，以保證輥縫的精確調整。

與短應力線軋機相比，其軋輥尺寸小，機芯整體結構更加緊湊，減輕了軋機設備重量。雖然軋機軋製力小於短應力線軋機，但是更加適合小批量，多品種的高合金產品軋製。

2.1.2 CCR軋機傳動裝置

CCR軋機的傳動裝置分爲兩大部分，一部分是電機和減速箱，另一部分是齒輪箱（見圖6）。減速箱與齒輪箱 之冋通過萬向接軸連接，齒輪箱則直接與軋機機芯連接一同安裝在軋機橫移底座上。

CCR軋機的齒輪箱不同於一般軋機的齒輪箱僅用於力矩的傳遞，而是軋機機芯不可分割的組成部分。除了 承擔力矩傳遞還包括:輥縫調整，軋機機芯的軸向調整，軋機機架的鎖鎖固定等功能。

CCR軋機的齒輪箱所有的齒輪軸均由調心滾子軸承支撐。齒輪箱上齒輪軸間距是固定的，而軋輥輥縫是需要調節的。爲了能夠調整兩軸間距，在兩齒輪軸與軋輥相連接側採用了大球面內齒聯軸器，這樣就可以允許兩軸中心線有較大的開合，從而滿足輥縫調整的需要，該聯軸器軸套兩端都有內齒，一端固定在齒輪箱上，另一端與軋機機芯相配。齒輪箱上安裝有軋輥輥縫調節機構的傳動裝置，其傳動軸通過彈簧壓緊的聯軸器與齒輪箱上軸相連，該軸一側穿過齒輪箱內的鋼管與箱壁外側驅動電機相連c齒輪箱上還安裝有一個附加齒輪和一個絕對值編碼器用於測量軋輥中心距以保證輾縫調整的精確。

與軋輥連接側還裝有球頭銷軸便於插入軋輾帯倒角的孔，以實現軋輥安裝時的二次導向。此外齒輪箱內的齒輪均釆用特殊倒角以消除安裝機芯時的不良接觸力。

齒輪箱上配有上下兩組共4個用來鎖緊機芯的液壓虹,鎖緊缸的活塞桿上加工有螺旋槽，鎖緊缸的活塞桿在完成行程的同時也旋轉90°將軋機機芯牢牢地鎖緊在齒輪箱上。

齒輪箱本身的配管將各介質配管進行分配，在與機芯結合時直接將管路接口對準軋機機芯的管路接口，達到快速連接，它們之間的管路密封靠平壓密封圈實現。

齒輪箱體上裝有導向滑板，與橫移底座的斜面相配合，由4個安裝在橫移底座上的鎖緊缸對齒輪箱進行鎖緊。

由於釆用了功能齊全的齒輪箱結構，因此在軋機換輥時,只需更換機芯部分。與平立佈置的短應力線軋機相比，機芯無須分平立兩種，僅一種備用機芯，這樣軋機的備件就減少了一半，節省了投資及生產成本。

2.1.3 CCR軋機橫移底座

CCR軋機橫移底座(見圖7)用於支撐齒輪箱和機芯。

橫移底座直接傾斜45°安裝在土建基礎上，其上安裝有橫移缸來實現換孔型以及軋製中心調整。齒輪箱液壓鎖緊缸安裝在橫移底座上，液壓缸利用活塞桿上的斜面 對齒輪箱進行鎖緊。鎖緊液壓缸是彈簧鎖緊液壓打開的結構，用螺栓固定在橫移底座上。這樣軋機機芯的鎖緊由齒輪箱完成，使之成爲一個整體。而齒輪箱的鎖緊則由橫移底座完成，這樣的設計使更換軋機機芯更加方便。

2.1.4換輥裝置

與短應力線軋機相比，CCR軋機換輥完全由天車來實現。不必像短應力線軋機那樣配備在線平、立換輥小車。軋機配管集中在齒輪箱上，更換時只需更換機芯，不需更換齒輪箱，使換輥時冋更短，省去平、立換輥小車，節約了大量投資。由於軋機機芯與齒輪箱之間的配管通過結合面之間的平壓密封圏密封，因此也省去了更換配管的時冋，更加適合批量小，多品種的高合金軋製要求。

2.2 CCR軋機技術優勢

1)軋機剛性好，軋件尺寸精度高；

2) 軋輥尺寸小，設備重最輕；

3) 機芯鎖緊在齒輪箱上，機芯更換簡便，省時；

4) 45°交替佈置無平立劃分，減少備件；

5) 換輥結構簡單，無專用換輥裝置，減少投資及生產成本。

3 結論

通過對比CCR連軋機與短應力線軋機的結構特點， 可見CCR軋機由於其結構輕巧，軋輥縮身短，剛度大，更換簡便，節省備件等優勢更加適用於小批量，多品種的高合金生棒材的軋製，並且能夠很好的満足生產的高標準、 高要求。

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