CCR轧机应用于高合金棒材轧制的优势分析

摘 要：介绍了 45°紧凑型箱式轧机（CCR轧机）的結构和性能特点。该轧机与平立布置的短应力线轧机相比，结构紧凑，重量轻，刚度大，轧机备件少，换辊设备少，更适合于多品种，小批量的高合金钢生产。

1 引 言

随着我国工业的发展，尤其是航空航天业的发展，市 场对高合金的需求也日益増加。宝钢特钢公司高合金棒材生产线是一条以生产镍基高温合金钢、镍基耐蚀合金钢、钛基合金钢、高速工具和模具钢、合金结构钢和特殊碳结构钢等钢种的生产线。其产品不仅对金相组织和机械性能有很髙要求，而且对断面的尺寸公差和椭圆度，弯曲度、表面质量和粗糙度也有很高的要求。

由于产品方案的复杂性、多样性，故对轧线工艺及设 备提出了更高更严的要求，轧线工艺技术和设备选型方面综合考虑生产技术的先进性、完整性，更加更视其灵活性、经济性和适用性。在对比了世界现有各种棒材轧机的特性及优缺点之后选择了 “CCR”轧机，即二維45°紧凑型箱式轧机。这种轧机结构紧凑,辄子直径及长度小, 刚性好，重量轻，轧制尺寸精度高，轧机备件少，换辗方便, 适合于多品种、小批量生产的需要。

2 CCR连轧机结构特点及优势分析

2.1 CCR轧机结构特点及分析

连轧机为CCR轧机.即二維45°紧凑型箱式轧机分为 左（见图1）右（见图2）两种传动方式，交替布置（见图3）。主要包括轧机机芯，横移底座,传动装置以及机上配 管等。

2.1.1 CCR轧机机芯

CCR轧机机芯（见图4），轧机机芯框架为板式结构,上下梁由液压螺母锁紧。

CCR轧辗为多孔型辄，轧辐轴承为球面滚柱轴承以承受轧制力，松配合安装在辄颈处，轴承内圏经表面硬化处理，在孔径处具有螺旋WL轴向力由安装在机架上侧的两个单列角接触滚珠轴承承受，为背对背式布置。轧辄轴承通过径向密封环密封，径向密封环在辗颈的陶瓷覆层外上运动。

CCR轧机細辊调节装置（见图5）是通过蜗轮蜗杆 机构对装在上下机架上的偏心套进行调节来实现辊缝调 节的。蜗杆在上侧端部设有六角形插槽.可以实现手动调整c在传动侧端部装有联轴器与齿轮箱上的传动轴相 配合，并与齿轮箱上的附加齿轮与及编码器连接，以保证辊缝的精确调整。

与短应力线轧机相比，其轧辊尺寸小，机芯整体结构更加紧凑，减轻了轧机设备重量。虽然轧机轧制力小于短应力线轧机，但是更加适合小批量，多品种的高合金产品轧制。

2.1.2 CCR轧机传动装置

CCR轧机的传动装置分为两大部分，一部分是电机和减速箱，另一部分是齿轮箱（见图6）。减速箱与齿轮箱 之冋通过万向接轴连接，齿轮箱则直接与轧机机芯连接一同安装在轧机横移底座上。

CCR轧机的齿轮箱不同于一般轧机的齿轮箱仅用于力矩的传递，而是轧机机芯不可分割的组成部分。除了 承担力矩传递还包括:辊缝调整，轧机机芯的轴向调整，轧机机架的锁锁固定等功能。

CCR轧机的齿轮箱所有的齿轮轴均由调心滾子轴承支撑。齿轮箱上齿轮轴间距是固定的，而轧辊辊缝是需要调节的。为了能够调整两轴间距，在两齿轮轴与轧辊相连接側采用了大球面内齿联轴器，这样就可以允许两轴中心线有较大的开合，从而满足辊缝调整的需要，该联轴器轴套两端都有内齿，一端固定在齿轮箱上，另一端与轧机机芯相配。齿轮箱上安装有轧辊辊缝调节机构的传动装置，其传动轴通过弹簧压紧的联轴器与齿轮箱上轴相连，该轴一侧穿过齿轮箱内的钢管与箱壁外侧驱动电机相连c齿轮箱上还安装有一个附加齿轮和一个绝对值编码器用于测量轧辊中心距以保证辗缝调整的精确。

与轧辊连接侧还装有球头销轴便于插入轧辗帯倒角的孔，以实现轧辊安装时的二次导向。此外齿轮箱内的齿轮均釆用特殊倒角以消除安装机芯时的不良接触力。

齿轮箱上配有上下两组共4个用来锁紧机芯的液压虹,锁紧缸的活塞杆上加工有螺旋槽，锁紧缸的活塞杆在完成行程的同时也旋转90°将轧机机芯牢牢地锁紧在齿轮箱上。

齿轮箱本身的配管将各介质配管进行分配，在与机芯结合时直接将管路接口对准轧机机芯的管路接口，达到快速连接，它们之间的管路密封靠平压密封圈实现。

齿轮箱体上装有导向滑板，与横移底座的斜面相配合，由4个安装在横移底座上的锁紧缸对齿轮箱进行锁紧。

由于釆用了功能齐全的齿轮箱结构，因此在轧机换辊时,只需更换机芯部分。与平立布置的短应力线轧机相比，机芯无须分平立两种，仅一种备用机芯，这样轧机的备件就减少了一半，节省了投资及生产成本。

2.1.3 CCR轧机横移底座

CCR轧机横移底座(见图7)用于支撑齿轮箱和机芯。

横移底座直接倾斜45°安装在土建基础上，其上安装有横移缸来实现换孔型以及轧制中心调整。齿轮箱液压锁紧缸安装在横移底座上，液压缸利用活塞杆上的斜面 对齿轮箱进行锁紧。锁紧液压缸是弹簧锁紧液压打开的结构，用螺栓固定在横移底座上。这样轧机机芯的锁紧由齿轮箱完成，使之成为一个整体。而齿轮箱的锁紧则由横移底座完成，这样的设计使更换轧机机芯更加方便。

2.1.4换辊装置

与短应力线轧机相比，CCR轧机换辊完全由天车来实现。不必像短应力线轧机那样配备在线平、立换辊小车。轧机配管集中在齿轮箱上，更换时只需更换机芯，不需更换齿轮箱，使换辊时冋更短，省去平、立换辊小车，节约了大量投资。由于轧机机芯与齿轮箱之间的配管通过结合面之间的平压密封圏密封，因此也省去了更换配管的时冋，更加适合批量小，多品种的高合金轧制要求。

2.2 CCR轧机技术优势

1)轧机刚性好，轧件尺寸精度高；

2) 轧辊尺寸小，设备重最轻；

3) 机芯锁紧在齿轮箱上，机芯更换简便，省时；

4) 45°交替布置无平立划分，减少备件；

5) 换辊结构简单，无专用换辊装置，减少投资及生产成本。

3 结论

通过对比CCR连轧机与短应力线轧机的结构特点， 可见CCR轧机由于其结构轻巧，轧辊縮身短，刚度大，更换简便，节省备件等优势更加适用于小批量，多品种的高合金生棒材的轧制，并且能够很好的満足生产的高标准、 高要求。

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