萬(wàn)能軋機(jī)

萬(wàn)能軋機(jī)的形式按結(jié)構(gòu)分，主要可分為四種，即閉口式、UD (Universal-Duo)預(yù)應(yīng)力

式、SC(Schloemann-Siemag compact stand)連接板三式和短應(yīng)力線式軋機(jī)。

普通閉口式機(jī)架由閉口式牌坊、上下水平輥和軸承座以及立輥輥箱的萬(wàn)能機(jī)座組成。換輥時(shí)，水平輥和立輥及其軸承座只能從牌坊窗口側(cè)進(jìn)出。由于萬(wàn)能軋機(jī)的水平輥直徑大，立輥輥軸座體積也大，而牌坊窗口寬度又必須大于上述兩者，因此機(jī)架的上橫梁較寬，立柱較高，設(shè)備重大，機(jī)架的剛性也較差。

UD預(yù)應(yīng)力式/短應(yīng)力機(jī)架由帶有下水平輥及軸承座的下機(jī)架、帶有上水平輥及軸承座的上機(jī)架和帶有立輥的中部等三部分組成，機(jī)架的這三部分分別由四根液壓的預(yù)應(yīng)力拉桿連在一起，拉桿可向外側(cè)擺出，所加的預(yù)應(yīng)力可達(dá)最大軋制力的兩倍以上。UD機(jī)架軋輥由頂部吊出，機(jī)架窗口尺寸只與輥頸、軸承座的大小有關(guān)，因此窗口寬度可以減少40%，立柱高度可以減少20%，橫梁的軋制壓力下的彎曲減小了三分之一，在立柱和橫梁的截面尺寸相同的情況下，UD機(jī)架剛度大約是閉口機(jī)架的3倍。

SC機(jī)架的兩片牌坊不在水平輥的兩側(cè)，而是布置在札輥的前后，用連接板將牌坊與上、下橫梁連成一體。軋制時(shí)，機(jī)架牌坊在軋制力的作用下，成為處于平面受力狀態(tài)的鋼板，使整個(gè)機(jī)架的強(qiáng)度和剛度得到提高，機(jī)架的頂部和側(cè)面都是開口的，換輥方便。這種機(jī)架采用偏心結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)水平輥和立輥開口度，調(diào)書范圍較小，適用于連軋機(jī)組。

短應(yīng)力線式軋機(jī)沒有普通的牌坊，承受軋制負(fù)荷的部件是一個(gè)高剛度的封閉式框架，水平輥豎直方向的壓力由包括兩個(gè)上橫梁和兩個(gè)下橫梁、用拉桿連接在一起的系統(tǒng)形式，4根壓下螺絲與拉桿連成一體，可以對(duì)上、下橫梁進(jìn)行對(duì)稱于軋制線的調(diào)整，與閉口式機(jī)架相比，剛性好，設(shè)備重量?jī)H為普通閉口式機(jī)架的三分之二。目前國(guó)內(nèi)外中小型生產(chǎn)線多數(shù)采用這種機(jī)型。

UD預(yù)應(yīng)力機(jī)架和SC連接板式機(jī)架，一般用于生產(chǎn)H400 - 500mm以下的中、小規(guī)程產(chǎn)品，大規(guī)格H型鋼常用閉口式萬(wàn)能機(jī)架及緊湊式機(jī)架軋機(jī)來生產(chǎn)。馬鋼萬(wàn)能型鋼廠采用盼是開軛閉口式萬(wàn)能機(jī)架軋機(jī)，生產(chǎn)H200 - 600mm的H型鋼。此軋機(jī)的主要特點(diǎn)是:換輥時(shí)，軛框架打開，立輥從框架開口處移出，采用開軛式結(jié)構(gòu)，可以加大框架的厚度提高軋機(jī)的剛性，改善閉口式機(jī)架剛性差的缺陷。

萬(wàn)能軋機(jī)是由一對(duì)水平輥和一對(duì)立輥組成主機(jī)架，其四個(gè)輥的軸線在一個(gè)平面內(nèi)，水平輥為主動(dòng)輥，立輥為從動(dòng)輥(有的軋機(jī)立輥也可驅(qū)動(dòng))，可對(duì)軋件進(jìn)行四面加工，并由二輥水平軋機(jī)做輔助機(jī)架(軋邊機(jī))。其英文名稱為:Universal mill。

1， 用四個(gè)輥組成的復(fù)雜斷面孔型，可以使斷面上各組成部分同時(shí)受到壓縮，軋件變形均勻，斷面周圍的速度差小，軋件的內(nèi)應(yīng)力小。

2， 可以用直徑較小的軋輥(因無(wú)須在輥上開槽)，軋制出腿較高、腰較寬的產(chǎn)品，并且可使其兩腿內(nèi)側(cè)無(wú)斜度。這點(diǎn)在普通二輥軋機(jī)上是難以實(shí)現(xiàn)的。

3， 軋件腿部和腰部的壓下量可單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整，簡(jiǎn)化了軋制時(shí)軋機(jī)的調(diào)整工作。

4， 軋制精度高，軋輥磨損少，能耗降低。

1998-2001年時(shí)任天津重型機(jī)器廠研究所所長(zhǎng)的谷峰蘭女士就非常關(guān)注萬(wàn)能軋機(jī)在中國(guó)未來的發(fā)展前景，但因?yàn)槠髽I(yè)經(jīng)濟(jì)效益不景氣，沒有資金支持所以項(xiàng)目未得以進(jìn)行深入研究。

自2001年退休以后，一直懷揣夢(mèng)想的谷峰蘭創(chuàng)建了自己的天津市中重科技工程有限公司(以下簡(jiǎn)稱中重科技)，帶領(lǐng)幾名技術(shù)人員進(jìn)行了國(guó)內(nèi)各個(gè)H型鋼生產(chǎn)廠家的市場(chǎng)及設(shè)備的調(diào)研，始終跟蹤并關(guān)注著國(guó)內(nèi)外有關(guān)萬(wàn)能軋機(jī)的發(fā)展動(dòng)向及市場(chǎng)效果。在2003年中重公司開始深入的并實(shí)質(zhì)性的開展了短應(yīng)力線萬(wàn)能軋機(jī)的研發(fā)，僅憑借幾張國(guó)外萬(wàn)能軋機(jī)圖片和一些簡(jiǎn)單的參考資料，設(shè)計(jì)出第一代短應(yīng)力線萬(wàn)能軋機(jī)。在此之后隨著國(guó)內(nèi)型鋼市場(chǎng)的發(fā)展及我們技術(shù)儲(chǔ)備的完善，贏得了H型鋼萬(wàn)能軋機(jī)生產(chǎn)線的春天。

2004年，為天津江天型鋼制造出第一代萬(wàn)能軋機(jī)，成功軋制出合格H型鋼。

2005年1月中重科技的"1070萬(wàn)能H型鋼生產(chǎn)線粗精軋?jiān)O(shè)備"被確認(rèn)為"天津市科學(xué)技術(shù)成果"。

2006年，中重科技"1070萬(wàn)能H型鋼粗精軋?jiān)O(shè)備"獲得"國(guó)家火炬計(jì)劃項(xiàng)目證書"

2007年8月，與唐山盛達(dá)鋼鐵公司簽訂400H型鋼生產(chǎn)線合同。

2008年3月，與大連正達(dá)車輪有限公司簽訂小型H型鋼生產(chǎn)線訂貨合同。

2008年9月，唐山盛達(dá)成功熱負(fù)荷試車，第一根鋼就成功軋制出400*200國(guó)標(biāo)H型鋼。

2008年10月9日，中國(guó)冶金報(bào)報(bào)道了，中重科技設(shè)計(jì)制造的400*200毫米H型鋼生產(chǎn)線在唐山盛達(dá)試車成功。標(biāo)志著中國(guó)已經(jīng)擺脫了中國(guó)擺脫400*200H型鋼設(shè)備依賴進(jìn)口的局面。

2008年11月，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局同時(shí)頒發(fā)3項(xiàng)專利，分別為:"型鋼軋機(jī)的輥系軸向鎖緊結(jié)構(gòu)""減小壓下負(fù)荷及防止水平輥輥縫中心線偏移的萬(wàn)能軋機(jī)""萬(wàn)能軋機(jī)立輥軸周向防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)"這3項(xiàng)專利經(jīng)過實(shí)踐考驗(yàn)為用戶創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，并且很大程度的節(jié)約了能源。

2009年1月，大連正達(dá)成功軋制出世界上最輕薄的高強(qiáng)度H型鋼，腹板厚度僅為2.3mm，該產(chǎn)品成功出口美國(guó)作為輕型汽車梁之用。

2009年1月22日，中國(guó)冶金報(bào)報(bào)道了，中重科技設(shè)計(jì)制造的高強(qiáng)度超輕薄H型鋼熱軋H型鋼試車成功的消息。

2009年2月26日，中國(guó)冶金報(bào)報(bào)道了題為"行業(yè)振興規(guī)劃助力高性能萬(wàn)能軋機(jī)自主研發(fā)"的文章。文章報(bào)道了中重科技萬(wàn)能軋機(jī)自主研發(fā)的歷程和成果。

2009年7月，唐山盛達(dá)為響應(yīng)市場(chǎng)需求，由中重科技進(jìn)行二期改造，新增三臺(tái)軋機(jī)，成功軋制出500*200H型鋼、250*250柱、56#工字鋼等國(guó)標(biāo)產(chǎn)品，并且可以根據(jù)用戶需要軋制負(fù)公差到8%的輕薄型型鋼并全部達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這樣就為用戶在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中多贏得了8%的利益。

2009年7月，和鞍山寶得簽訂了500H型鋼設(shè)備的訂貨合同。設(shè)計(jì)產(chǎn)量120萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)規(guī)格為500*200H型鋼及大中型型鋼產(chǎn)品。

2009年8月，和鞍山紫竹科技型鋼(鞍山第三軋鋼廠)簽訂了大型型鋼設(shè)備的訂貨合同。主要產(chǎn)品定位為以重軌為主，最大規(guī)格120Kg/m、650以下的鋼板樁、最大不等邊角鋼400*200、最大H型鋼600*200、最大工字鋼63#、最大槽鋼40#等。鞍山紫竹成為國(guó)內(nèi)外首次采用半連軋&萬(wàn)能法軋制重軌的企業(yè)，一旦開發(fā)成功，將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，將成為國(guó)內(nèi)軋鋼史重大事件載入史冊(cè)。

2009年11月，中重科技參考國(guó)內(nèi)大型軌梁廠引進(jìn)的萬(wàn)能軋機(jī)，參考開發(fā)了大型鋼萬(wàn)能軋機(jī)，至2010年5月已經(jīng)設(shè)計(jì)完畢，正與國(guó)內(nèi)大型企業(yè)交流。準(zhǔn)備為中國(guó)用國(guó)產(chǎn)設(shè)備軋制百米重軌，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。

2010年6月，鞍山寶得和紫竹二條型鋼生產(chǎn)線同時(shí)發(fā)貨。

2010年10月鞍山紫竹成功投產(chǎn)，是國(guó)內(nèi)第一家使用半連軋工藝軋制重軌的企業(yè)。經(jīng)驗(yàn)收符合中國(guó)2007年高鐵重軌新標(biāo)準(zhǔn)。紫竹產(chǎn)品成功出口美歐等國(guó)家，獲得用戶的一致好評(píng)。

2010年10月10日，中重科技與唐山天型型鋼有限公司簽訂了500H型鋼生產(chǎn)線的機(jī)、電、液總包合同。合同金額約3億元。

2011年5月，中國(guó)冶金報(bào)報(bào)道了"中國(guó)首條自主研發(fā)的重型萬(wàn)能軌梁生產(chǎn)線研制成功"的消息，引起國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注。

2011年5月27日，中重科技申報(bào)的"重型半連續(xù)短應(yīng)力萬(wàn)能軌梁生產(chǎn)線粗精軋?jiān)O(shè)備"項(xiàng)目通過國(guó)家相關(guān)部門的驗(yàn)收，標(biāo)志著中國(guó)自主研發(fā)的萬(wàn)能軌梁生產(chǎn)線獲得國(guó)家相關(guān)部門的認(rèn)可。

2011年5月27日，中國(guó)中央電視臺(tái)報(bào)道了中重科技研制的中國(guó)首條重型萬(wàn)能軌梁生產(chǎn)線研制成功的消息，并引起天津市政府及各大媒體廣泛關(guān)注。

報(bào)道全文如下:

日前，天津市中重科技工程有限公司設(shè)計(jì)制造出一條完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)化重型萬(wàn)能軌梁生產(chǎn)線，試車成功并投入生產(chǎn)運(yùn)行，這條生產(chǎn)線的成功投產(chǎn)打破了國(guó)外對(duì)軌梁生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)和市場(chǎng)壟斷，改變了中國(guó)生產(chǎn)鋼軌的主體設(shè)備全部從國(guó)外進(jìn)口的局面。

2011年6月22日，中重科技設(shè)計(jì)制造的萬(wàn)能軋機(jī)在鞍山紫竹科技型鋼有限公司試軋熱軋鋼板樁系列產(chǎn)品成功，并形成批量生產(chǎn)。這標(biāo)志著紫竹集團(tuán)已具備這一高附加值、高技術(shù)含量、高效益鋼材品種的生產(chǎn)能力，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

2011年7月8日，中重科技為鞍山寶得設(shè)計(jì)制造的120萬(wàn)噸H型鋼生產(chǎn)線一次性熱負(fù)荷試車成功，首批試軋的350*175規(guī)格的H型鋼合格率達(dá)100%

中重科技在H型鋼領(lǐng)域創(chuàng)造了諸多的第一，成為國(guó)產(chǎn)H型鋼設(shè)備的帶頭人，曾被中央電視臺(tái)、中國(guó)冶金報(bào)、天津日?qǐng)?bào)、中國(guó)鋼鐵內(nèi)參、中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng)、中國(guó)金屬網(wǎng)、慧聰網(wǎng)等國(guó)內(nèi)知名媒體報(bào)道。

中重科技在萬(wàn)能軋機(jī)研發(fā)及應(yīng)用上取得的成果引起了國(guó)內(nèi)外冶金企業(yè)的矚目。目前，有多家國(guó)內(nèi)外知名鋼鐵企業(yè)正與中重科技洽談萬(wàn)能型鋼生產(chǎn)線項(xiàng)目。

中重科技是國(guó)內(nèi)唯一自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造萬(wàn)能軋機(jī)的企業(yè)，并且已經(jīng)覆蓋從100到900H型鋼全系列規(guī)格，該系列產(chǎn)品的開發(fā)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外萬(wàn)能軋機(jī)研發(fā)與制造的空白。

下面以國(guó)內(nèi)外最常用的短應(yīng)力線機(jī)型作簡(jiǎn)單闡述。

型式:短應(yīng)力線萬(wàn)能軋機(jī)

結(jié)構(gòu)組成:萬(wàn)能軋機(jī)主要由水平輥壓下、水平輥輥系、立輥輥系、支架裝配、立輥側(cè)壓裝置、橫移小車及地腳板等組成。萬(wàn)能軋機(jī)如下圖所示。

1--水平輥壓下裝置 2--水平輥輥系 3--液壓螺絲

4--橫移小車 5--立輥側(cè)壓裝置 6--支架裝配

7--地腳板裝配

――水平壓下用來調(diào)整水平輥輥縫，采用液壓馬達(dá)傳動(dòng)，蝸輪蝸桿減速機(jī)減速，壓下位置的檢測(cè)由壓下箱體上的絕對(duì)值編碼器反饋，并配有刻度盤及手動(dòng)裝置。

――水平輥的徑向力由四列圓柱滾子軸承承受，四列圓柱滾子軸承可承受較大的徑向力并可實(shí)現(xiàn)軋輥的快速更換，水平輥的軸向力由操作側(cè)的雙列推力圓錐滾子軸承承受。水平軋輥為復(fù)合結(jié)構(gòu)，由輥軸與輥環(huán)組成，這樣輥軸可重復(fù)使用。為保證上下水平輥輥環(huán)沿軋輥軸線方向的相對(duì)位置，在操作側(cè)設(shè)有水平輥手動(dòng)軸向調(diào)整裝置。

――萬(wàn)能軋機(jī)的立輥采用雙列圓錐滾子軸承承受軋件腿部的變形抗力，立輥安裝在立輥箱體中，立輥箱體可在萬(wàn)能軋機(jī)支架組成的滑道內(nèi)前后滑動(dòng)。萬(wàn)能軋機(jī)左右立輥的位置可單獨(dú)調(diào)整，由立輥側(cè)壓裝置上的液壓馬達(dá)通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)立輥側(cè)壓螺絲并帶動(dòng)立輥箱體來實(shí)現(xiàn)。立輥開口度由側(cè)壓螺絲尾部的磁致位移傳感器來檢測(cè)，并配有刻度盤及手動(dòng)調(diào)整裝置。

――萬(wàn)能軋機(jī)的支架裝配是用來支撐輥系部件、立輥及其側(cè)壓裝置的。它是由四個(gè)單獨(dú)的支架通過前后的橫梁及立輥側(cè)壓橫梁連接起來的，支架裝配通過液壓螺絲固定在橫移小車上，橫移小車在傳動(dòng)側(cè)萬(wàn)向軸下的液壓缸作用下可在地腳板上移動(dòng)。

――萬(wàn)能軋機(jī)上所有的介質(zhì)管路均通過快速組合板集中在橫移小車的傳動(dòng)側(cè)，換輥時(shí)由傳動(dòng)側(cè)的換輥液壓缸將整個(gè)軋機(jī)推出軋線或拉入軋線，所有介質(zhì)管路可自動(dòng)斷開或接通，不需要人工拆卸管路，可縮短換輥時(shí)間，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

――萬(wàn)能軋機(jī)的傳動(dòng)由直流電機(jī)通過硬齒面聯(lián)合減速機(jī)、萬(wàn)向聯(lián)軸器傳動(dòng)水平輥，立輥是被動(dòng)的。

萬(wàn)能軋機(jī)主要用來軋制各類型鋼，例如:H型鋼、鋼軌、工字鋼、槽鋼、鋼板樁、U型鋼、L型鋼、不等邊角鋼等各種類型的型鋼，因其適用于多品種鋼材軋制，故而得名"萬(wàn)能軋機(jī)"。

世界上第一套萬(wàn)能軋機(jī)建于1902年聲森堡的Arbed(阿爾貝德)廠，但當(dāng)時(shí)軋出的較寬翼緣的工字鋼內(nèi)惻仍有斜度。1908年按照格林軋制法(必須有一架軋邊機(jī)和一架萬(wàn)能軋機(jī)配合使用)在美國(guó)伯利恒公司建成了第一個(gè)寬翼緣H型鋼廠:1914 年德國(guó)培因公司也采用同樣的方法建成了培因H型鋼廠;1955年歐洲煤鋼聯(lián)營(yíng)開發(fā)了IPE鋼粱系列，l957年德國(guó)的培因H型鋼廠生產(chǎn)了第一批IPE鋼梁，但直到1970年，工字鋼的生產(chǎn)仍占較大比例。

20世紀(jì)60年代以后，隨著世界鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，萬(wàn)能軋機(jī)得以迅速發(fā)展，大多數(shù)國(guó)家的鋼鐵界都積極籌建新型的萬(wàn)能軋機(jī)。各國(guó)充分利用原有的大型軋機(jī)和軌梁軋機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，這種做法在日本得到普遍采用，從1961年到1972年的大約10年期間，日本先后改造了三個(gè)大型廠和一個(gè)軌梁廠，主要是引進(jìn)萬(wàn)能軋機(jī)。用了大約時(shí)間進(jìn)行技術(shù)改造和改進(jìn)新技術(shù)。到1965年日本已經(jīng)大量生產(chǎn)H型鋼。

至20時(shí)間60年代末，世界上共有大型軋機(jī)74套，軌梁軋機(jī)24套，寬邊鋼梁軋機(jī)12套。

在我國(guó)，由于政策和技術(shù)原因，萬(wàn)能軋機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用歷史很短，長(zhǎng)時(shí)間以來，我國(guó)還不能生產(chǎn)高質(zhì)量的熱軋H型鋼。1998年7月馬鋼從國(guó)外引進(jìn)的萬(wàn)能軋機(jī)軋制出中國(guó)的第一根H型鋼以后，H型鋼這一新型鋼材品種開始在我國(guó)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。

此后，萊鋼、日照、津西等型鋼廠相繼引進(jìn)國(guó)外萬(wàn)能軋機(jī)，到2007年，中國(guó)萬(wàn)能軋機(jī)數(shù)量呈現(xiàn)快速增加的態(tài)勢(shì)，其中多數(shù)設(shè)備為國(guó)外高價(jià)引進(jìn)。其中2003年，由天津市中重科技工程有限公司設(shè)計(jì)制造的300H型鋼生產(chǎn)線投產(chǎn)，標(biāo)志著中國(guó)自主研發(fā)的萬(wàn)能軋機(jī)正式投產(chǎn)。此后由天津中重設(shè)計(jì)制造的大連正達(dá)、唐山盛達(dá)、鞍山紫竹(鞍山三軋)、鞍山寶得各型鋼廠萬(wàn)能軋機(jī)的陸續(xù)投產(chǎn)，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)設(shè)備從100~600H型鋼的萬(wàn)能軋機(jī)完全可以國(guó)產(chǎn)化。