化工机械制造准备工艺中的辊式板材矫平技术分析

刘寿年

【摘 要】在众多品种的化工制造材料中，最重要的就是钢板。钢板的变形不仅会影响工序的尺寸精度，对其设备工作的稳定性也会造成一定的影响。而九辊板材矫直机，主要用于化工机械制造准备工艺中。本文将以九辊板材矫直机的技术应用为例，通过介绍其结构特点和工作原理，对其在板材矫平方面的应用进行技术分析，以期有一定的借鉴意义。

【关键词】化工机械；辊式板材矫平技术；矫直机

在对满足设备制造的钢板进行选用的过程中，不仅要对其尺寸、工艺、性能等进行要求，还要符合在瓢曲度以及波浪度的相关规定。众所周知，在对钢板进行运输或者存放的过程中，经常会出现变形、弯曲等。这不仅会对制造设备的切割、划线、装配等工序的尺寸精度造成影响，也会影响制造设备的工作稳定性。传统的对钢板矫平的技术只要是通过手工、火焰、卷板机等形式来实现，往往效率较低，精度差且劳动强度相对较大。因此，具备高效能、高精度的专业板材矫直机越来越受到重视并投入使用。基于此，本文选取的是九辊板材矫直机，对其在化工机械制造准备工艺中的应用进行技术分析。

1 现代辊式矫直的技术特点

传统的矫直机技术普遍存在着刚性差、功能小等众多方面的缺陷，已经逐渐不能适应现代化发展对产品质量的高强度要求。为此，现代型的辊式矫直机实现了对钢板的低温矫直，有着优良的矫直性能，呈现出以下几个方面的技术特点：首先，其中的液压辊缝调整系统克服了传统矫直机的一系列缺点，如精度不高、动态相应差等，更好地满足了现代矫直的更高要求。这一系统的主要组成部分是位移传感器和位置控制回路。其次，弯辊技术实现了角质效率的提高。我们都知道钢板存在中浪或者边浪的缺陷，在矫直时为满足不平度的要求需要进行多次矫直，而弯辊技术的应用就能够通过纤维受拉延伸，实现钢板的平直。再次，现代矫直机有着预应力框架结构，也会增强钢板的刚度和强度。较之传统的焊接机架，这种结构会因为预紧力的作用，实现对机架刚度的增加。另外，现代矫直机中的矫直辊位置单独可调结构也实现了对传统矫直机缺点的克服和改进，在使用过程中可根据具体工艺要求，保证其压下量处于最优状态，从而得到较为理想的矫直曲率。当然，现代辊式矫直机的技术特点远远不止以上几个方面，还包括变辊距技术、分组传动技术、单独传动技术等等，适应和满足了现代工艺技术的发展需求。

2 九辊板材矫直机的工作原理

作为现代辊式矫直机之一的九辊板材矫直机，采用的是可调的辊列不平行式的结构，其主要由以下几个部分组成：主体部分、辊子部分、活动横梁、电控系统、主传动系统、进出料辊道以及压下转角机构等等。其中，主体部分包括摆动机构、工作辊装置、机架装置、前后导辊装置等组成，而主传动系统的主要组成部分则包括齿轮机座、制动器、主电机以及减速机、万向节轴等设备。

九辊板材矫直机整体采用的是预应框架的结构，上下排分别有不同的工作辊，一般是4-7个，且均为主动辊。但两者分被固定在不同的位置，上排工作辊固定的活动横梁可以进行升降和倾斜不同的角度，这样就可以适应不同厚度的板材进行矫平，使板材进料和出料问题得以顺利解决。在进行不断的反弯曲矫正过程中，板材会逐渐趋于平整，实现表面的光滑和均匀。而且，上下排工作辊没有设置支承辊装置，这就保证了工作辊的整体性能，促进了矫平的精度和刚性。

板材矫平后的平直度是衡量一台矫直设备性能的重要指标，而矫直过程中的塑性变形与板材的平直度有着密切的联系。九辊板材矫直机的系统设备有着多项功能，如存储、调用及识别预警、设备参数等。在进行使用的过程中，就可以实现在操作台上就可以设定板材的厚度、宽度、强度等已有的参数数据，在工作辊的出入间隙实现对其参数的手动或者电动调整、进行参数修正等，这样就实现了对矫直机的集中控制和管理，相对传统来说操作更为简单和方便。

3 设备的主要组成

3.1 机架部分

一台机器的机架部分就是其主体部分，其主要是由底座、连接梁（上横梁和下横梁）、立柱和四根拉紧螺栓而结成的一个预应力框架结构，且具有封闭性。由于是焊接结构，机架有着强大的刚度和强度，通过横梁将所有的矫正力都作用在机架上，实现了即使在最大负荷下依然有着较小的弹性挠度，以保证实现各类板材矫直的需要。除此之外，在机架装置上还设有前后的立导辊，避免会出现在矫直过程中对机架的磨损和破坏。

3.2 辊子部分

作为机器的工作部分，辊子部分包括工作辊和支承辊。而工作辊是进行板材矫直的重要部件，分为上工作辊和下工作辊，交错布置排列，这在前面已有所提及。上排工作辊两端为圆弧形，以保证在进行倾斜的时候，能够实现与机架窗口的良好接触，提高工作效率。下排的工作辊在机架窗口的底面进行固定。支承辊也分为上下两部分，可以通过手动调整，实现与工作辊的紧密接触。支承辊采用的是整排式，可以单独抽出，进行快速更换，以减少在线维护的时间，提升工作效率。

3.3 活动横梁

活动横梁也是一种焊接式的封闭结构，在焊接后经过整体的退火处理，具有很好的刚度和强度。这样就在一定程度上保证了板材矫平的精度和强度，有效减少进行矫平的实际次数。活动横梁可以通过滑块导向面实现上下的移动和角度的转移。其移动键也可以在机架框架中进行抽出，方便维修和养护。其中安装有四套的液压活塞缸，不仅能够保持活动横梁的平衡，也能足够消除其与丝杆丝母的间隙，有效保证工作辊的稳定状态，对不平度超标的板材也能进行很好的矫平。

3.4 主传动系统

九辊板材矫直机的主传动系统主要由电机、减速机、万向节轴等组成，保证设备的正常转动运行。其中，减速机的内部齿形是一种渐开线硬齿面，其有着传递力矩大的优点，使用寿命较长。整体的齿轮机座采用的是油池润滑，效果较好，有效延长了设备的使用寿命。当油路不通或者出现阻塞时，都有相应的连锁信号显示，以防止出现在无润滑的情况下工作。万向节轴也具有传动力矩大、维护量小等方面的优点，保证主传动系统的工作效率。

3.5 压下结构

压下机构通常与转角机构合在一起，用来实现上工作辊的升降。其主要装在机架上部，一般成组出现，保证活动横梁的自动定位和准确摆动。这样，固定在摆动结构上的上工作辊也能随之进行升降，实现了工作辊开口度的调整。

3.6 摆动机构

设置摆动机构的目的就是实现上工作辊的角度倾斜，以保证上下工作辊的辊缝间隙调整到较小状态，保证矫正质量的提高。摆动机构在工作的过程中，能够通过摆动电机，使摆动梁、上工作辊随之倾斜。其中的摆动量数据也可以通过位移传感器进行显示。

4 结束语

综上所述，在化工机械制造准备工艺中，对备料钢板的矫平通过九辊板材矫直机，不仅能够实现板材矫平精度和生产效率的有效提高，还在一定程度上使工人的劳动强度得以降低，大大提高了产品的质量，通过较好的市场竞争力，实现了经济效益的提高。

【参考文献】

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[2]王海澜.双金属复合板材辊式矫直计算模型建立及研究[D].太原科技大学，2014.

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[责任编辑：王伟平]