摘要: 八钢高速线材厂精轧机设备采用了减定径双模块技术摩根轧机，可以有效地提高轧机的轧制速度以及轧制精度。简要介绍了意大利达涅利公司双模块(TMB)轧机的结构、工作原理 。

1摩根轧机、前言

高速线材轧机研制于20世纪60年代初，从线材轧机的发展历史来看，一般轧制速度到40m/s以后就很难再提高了，但是人们仍然在追求更为高效的生产工艺，以提高轧机的轧制速度和成品精度摩根轧机。在这一目标的指导下各线材轧机设备制造商都在研制开发高速线材轧制机组。到目前为止高速线材轧机设计速度已经达到140m/ s，轧制φ5.0~ φ7. 0mm高线速度已经达到了110m/s。从国内外高速线材成品精轧机组发展的趋势来看，始终都在追求高速和高精度。高速线材从工艺设计上通过微张力实现轧件无扭轧制;在机械设备设计上，尽量做到结构紧凑，高刚度，更换方便，降低传动中心高度，减少旋转件的数量、重量及提高其动平衡精度和自动控制等。目前世界上高速线材轧机主要以摩根型、达涅利型、德马克型、波米尼型和阿希洛型为主。现在国内也在引进国外的新技术开发和研制高速线材轧机。特别是 近年摩根公司推出减定径技术以后，单一孔型轧制 技术在世界范围内得到推广。世界上各轧机备供应商也纷纷研制开发新的轧制技术和装备。当今减定径技术业绩较为突出的为摩根公司，其次为达捏利公司。八钢高速线材厂精轧机设备采用了达涅利双模块技术，在3年的使用中产生了良好的效果，笔者根据八钢高速线材厂引进的双模块轧机，对它的结构、工作原理做简要叙述。

2、达涅利双模块轧机及其快速更换装置

2. 1、双模块轧机

减定径轧机最早由摩根公司于1991年投入制造，是将两架V型辊箱(轧机)并为一组，采用椭 - 圆- 一 圆 一 圆轧制工艺孔型，以获得高精度的成 品。其传动系统由一台电机集中传动.通过变速箱，分速箱，减定径传动箱实现机械联锁与轧件秒流量的匹配。随着摩根公司工艺成熟和业绩的不断提高，其它公司也纷纷研制开发新一代轧制工艺和轧制设备。达涅利公司在此基础上推出的双模块轧机，具总体结构为4道次两个模块，每个模块2道次其核心部分是保证高速、高产、高精度轧制的要求(见图1）同样它也把两架V型辊箱合并为一个模块. 采用椭 一圆 一椭一 圆轧制工艺孔型。为适于高度、高精 度的要求，双模块轧机被分为重型模块和轻型模块，前一个模块为重型模块①，重型模块适宜重载，重型模块的辊箱与精轧机的混箱完全一致且可以互换，后 一模块为轻型模块⑨ ，它比较适宜高速高精度，轻型模块的辊箱②与重型模块的辊箱②外形尺寸有所不同，不能互换使用。传统系统由电机⑦驱动变速齿轮箱⑤，再由变速箱驱动双模块通过电器联锁实现两模块间的轧制速度匹配。变速箱为单输入轴双输出轴，并且在输入轴和其中一根输出轴上装心离合器，通过离合器操作杆④变换两个不同的工作位置，得到相应的传动比，从而满足不同产品所需内轧制速度。变速齿轮箱双输出轴通过快速联轴器 气 接与双模块辊箱的输入轴联接，轴通过圆锥齿轮和圆柱齿轮传动分别驱动一个辊箱。形成各自独立的传动系统 。

2. 2 、双模块轧机快速更换装置(见图2)

辊箱为双模块轧机的主要组件，其拆装为抽屉式装置，辊箱集检测元件、油气润滑、稀油润滑、水冷系统、气动密封为一体的箱式结构。辊箱通过定位哨和紧固螺栓安装于传动箱上。辊箱中的两个齿轮辊轴分别与传动箱中的两根齿轮轴啮合。

两个装有辊箱的传动箱①都可通过快速更换小车实现的快速更换。为满足快速更换的目的，在模块上装有集电气、润滑、液压、油气、水、气等快速联接板，它可以自动与管网进行快速联接或断开。

2.3 、辊箱的组成和工作原理

辊箱主要部件(见图2)包括:辊箱体⑨1个，齿轮辊轴④2根，传动侧角接触轴承①2套(组) ，工作侧油膜轴承⑥2个，传动侧油膜轴承⑧2个，偏心套⑦2个， 辊缝调整机构1套，辊环锁紧机构2套，止推块②2个。2个偏心套安装于轧机辊箱体内，在辊缝调整机构的带动下，它可以在辊箱体内对中旋转一定的角度，从而达到齿轮辊轴中心距的变化。在偏心套内传动侧还装有一套(组)角接触轴承，它主要承受轴向载荷和防止辊轴在偏心套内轴 向位移。辊轴安装在油膜轴承内，在轧机辊箱内部分形成悬臂辊轴，利用辊环锁紧机构可以将辊环锁于悬辊轴上， 在轧机辊箱的传动侧安装有止推块，止推块嵌 入偏心套传动侧的凹槽内，用它来控制和调整 偏心套的轴向自动和辊环垫板轴向尺寸，从而达到辊环利孔的对中 。

2. 3. 1、偏心套

偏心套为调整辊缝的装置，结构紧凑，调整简单，所占位置空间小，可以满足辊环中心距调节的需要偏心套由传动侧半套，中间联接套，工作侧半套组成、传动侧半套与中间联接套用螺栓紧固形成刚性联接，工作侧半套与中间联接套通过齿套定位，螺栓压紧蝶簧的方式形成柔性联接。辊轴在轧制力的作用下会产生弯曲变形，从而会破坏油膜的形成或导致油膜的破裂，造成轧机辊轴与油膜轴承成无润滑接触，可使油膜轴承温度超标或抱轴现象。针对这 一问题，达涅利公司将工作侧半套的半圆设计为面体，该半套在轧制力的作用下，可以通过压缩蝶簧的方式，在辊箱体内发生微量偏移，从而达到油膜轴 承正常运行的目的。

2. 3. 2 、辊缝调整原理和辊环的合理利用

从辊缝调整图(见图4)中可以看出，O，O‘分别为传动箱两齿轮轴心，O、O‘分别为偏心套圆心， OA、OO、O‘O‘O‘，曲线分别为辊轴圆心的运动轨迹。从设计角度考虑，啮合齿轮设计中心距为O1O(O1‘O‘)， 是齿轮的理论啮合点。由于碳化钨辊环价格昂贵.每只价格为5800元，必须要保证辊环有一定的修磨量，因此双模块中27~30架轧机辊环为βmax212mm,βmin为191mm，每次修磨量选定为lmm,辊环修磨21次; 只有牺牲齿轮的啮合特性来达到辊环多次磨削的需求，轧机辊轴的中心距在192—215.94mm范围变化，中心距A为203.795mm时为最优啮合点，中心距在此变化范围内能满足传动力要求。由于齿轮啮合中心距的增大，也必然影响到设备的运行和齿轮的寿命，所以提高齿轮传动的啮合特点， 加大辊环的修磨量是未来高速线材轧机研究的方向。

2. 3. 3 、辊环锁紧机构原理

辊环的锁紧为磨擦夹紧力锁紧，磨擦夹紧力锁紧的优点就是对辊环的径向胀力较小，该胀力只起胀紧辊环定心作用，它可以减少姗爆辊环事故。

辊环锁紧机构主要由:锁紧螺母、锥形铜套、调 整垫板、压板，压紧蝶簧等组成。锁紧螺母与轧机辊轴悬臂端联接，辊环安装在锥形铜套上，在锁紧螺母的作用下，压紧操簧给锥形铜套一轴向力，锥形铜套的锥孔与辊轴悬劈端的锥轴完全接触，从而达到辊环的定心作用。辊环的拆装通过液压专用工具来松开或旋紧辊环锁紧螺母，锁紧螺母给辊环传递一定的夹紧勺起到摩擦锁紧的作用

3、 应用双模块的效果

八钢高速线材精轧机设备采用了减定径双模块技术.有以下几方面优点:

( 1)大大提高轧制精度，可达到Din标准，轧制 φ6. 5mm产品时，精度为0. 1mm, 全长椭加圆度公差亦在士0. l mm以内。

(2）工艺机动灵活，由于双模块轧机采用的是由两台电机分别驭动，通过电器联锁可实现两模块间的轧制速度匹配，在轧制φ6.5mm,φ8mm产品时，可以采用两种方案:同时使用重型模块和较型模块; 单独使用重型模块或轻型模块进行轧制，这两种方案都能保证轧制精度，同时还可应对轧线上出现的紧急事故，不致影响生产。

(3)更换产品方便，可以有效地提高轧机作业率，由于双模块能够实现在线快速更换，且介质系统 的连接采用了快速连接板形式，对更换辊箱极为方便。

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