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第五章 机 架 一、 机架的类型 机架的作用及要求： 机架的类型 组成：机架主要由左右牌坊、联接两块牌坊的连接梁、位于牌坊窗口内侧的滑板等零部件构成。由于牌坊是机架的主体部件，因此仅对牌坊的结构、参数和强度介绍。 轧机牌坊分类 闭式牌坊和开式牌坊 1 闭口式机架的牌坊 闭式机架是一个整体框架，具有较高强度和刚度。闭式机架主要用于轧制力较大的初轧机、板坯轧机和板带轧机等。对于板带轧机来说，为提高轧制精度，需要有较高的机架刚度。对于某些小型和线材轧机，也往往采用刚度较好的闭式机架，以获得较好的轧件质量。采用闭式机架的工作机座，在换辊时，轧辊是沿其轴线方向从机架窗口中抽出或装入，这种轧机一般都设有专用的换辊装置。 2、开口式机架的牌坊 开式机架由机架本体和上盖两部分组成(图5-2)，它主要用在横列式型钢轧机上，其主要优点是换辊方便。因为，在横列式型钢轧机上如果采用闭式机架，由于受到相邻机座和联接轴的妨碍，沿轧辊轴线方向换辊是很困难的。采用开式机架，只要拆下上盖，就可以很方便地将轧辊从上面吊出或装入。开式机架主要缺点是刚度较差。影响开式机架刚度和换辊速度的主要关键是上盖的联接方式。常见的上盖联接方式有五种。 图5-2a是螺栓联接的开式机架，机架上盖(上横梁)用两个螺栓与机架立柱联接。这种联接方式结构简单，但因螺栓较长，变形较大，机架刚度较低。此外，换辊时拆装螺母较费时。 图 5-2b是立销和斜楔联接的开式机架，其换辊比螺栓联接较方便。 图5-2c是套环和斜楔联接的开式机架，与上述两种形式相比，取消了立柱和上盖上的垂直销孔，用套环代替螺栓或圆柱销。套环的下端用横销铰接在立柱上，套环上端用斜楔把上盖和立柱连接起来。这种结构换辊较为方便。由于套环的断面可大于螺栓或圆柱销，轧机刚性有所改善。 图5-2d是横销和斜楔联接的开式机架，上盖与立柱用横销联接后，再用斜楔楔紧。其优点是结构简单，联接件变形较小。但是，在楔紧力和冲击力作用下，当横销沿剪切断面发生变形后，拆装较为困难，使换辊时间延长。 图5-2e是斜楔联接的开式机架，与上述各种形式的开式机架相比有以下优点：1)上盖弹跳值小。由于联接件数量少、变形小，使上盖弹跳值减少。2)联接件结构简单，联接坚固。3)机架立柱横向变形小。在打紧斜楔后，机架立柱上部被斜楔和机盖止口紧紧挤住，大大减小了立柱的横向变形。 由上可知，斜楔联接的开式机架，除了换辊方便外，还具有较高的刚度，故称为半闭口机架。这种机架使用效果较好，得到了广泛应用。 开式机机架具有： a、有用螺栓、套环、销轴、立销和斜楔将上盖和U形架连接的各种方式。 b、其强度和刚度均较闭口机架差，而且加工面多，造价高。 c、主要用来大中型横列式型钢轧机。 d、其突出优点是换辊方便。 补充： 预应力牌坊 a、是开式牌坊中的另一种典型型式； b、半牌坊结构是国内使用较多的一种； c、它是用液压螺母和拉杆将割分的上、下半牌坊联结而成的； d、这种牌坊由于液压螺母在未轧钢前对牌坊已施加1.2～1.5倍轧制力的预应力，因而在轧制时可减少牌坊的变形，提高轧件的精度。 e、主要用于小型型钢轧机和线材轧机上具有明显的优势。 二 机架的主要结构参数 机架的主要结构参数是窗口宽度B、高度H和立柱断面尺寸F。 在闭式机架中，机架窗口宽度应稍大于轧辊最大直径，以便于换辊；而开式机架窗口宽度主要决定于轧辊轴承座的宽度。 1、机架窗口的宽度B 对于闭式机架，窗口高度应稍大于支承辊最大直径，以使轴向换辊成为可能。对于开口机架，窗口宽度决定与轧辊轴承座的宽度。 四辊轧机机架窗口宽度一般为支承辊直径的1.15～1.30倍。为换辊方便，换辊侧的机架窗口应比传动侧窗口宽5～10mm，亦可表示为 B = Bz + 2s ? 式中B ——机架窗口宽度； Bz ——支承辊(轧辊)轴承座宽度，mm； s ——窗口滑板厚度，mm，一般取 s=20～40mm。 2、机架窗口的高度H 取决于轧辊数目、轧辊直径、轴承座的高度、轧辊最大开口度、压下螺丝的最小伸长量、安全臼和测压元件的高度、垫板高度等因素。对于液压压下的轧机，则要考虑液压缸的安装尺寸。 机架窗口高度H主要根据轧辊最大开口度、压下螺丝最小伸出端(至少有2～3扣螺纹长度)，以及换辊等要求确定。 H=Hl+H2+H3+S1+S2 ?式中 Hl —— 两个(或四个)轧辊接触时，上、下轴承座间