預應力軋機

預應力軋機(prestressed rolling mill)

在軋製前對軋機施加預應力，在軋製時就可抵消一部分機座的變形量而使軋機的剛度提高，這種類型的軋機稱為預應力軋機。

對軋機施加預應力，使軋機在軋製前就處於受力狀態的軋機。軋製時，在軋製力的作用下，軋鋼機工作機座和其上的零部件要產生彈性變形。軋鋼機座的彈性變形量主要由以下幾部分組成：機架立柱的彈性拉長，橫樑的彈性彎曲，壓下螺絲與螺母的彈性壓縮，軸承與軸承座的彈性壓縮，軋輥的彈性彎曲和彈性壓扁(見軋輥彈性壓扁)。另外，由於軋製力的作用，機架產生彈性變形，工作機架零部件間的間隙消失，使得在軋製瞬間軋輥輥縫值增大，因而軋件的實際軋出厚度為：

h=S+ΔS’

式中S為軋製前的輥縫值(空載輥縫)，mm；ΔS’為軋製時軋輥輥縫的增加量，mm；簡稱輥縫彈跳或輥跳；h為軋件的實際軋出厚度，mm。

軋製時在軋製力作用下，軋鋼機座中所有零部件間的間隙首先被壓縮消失，此時可認為機座與其上的各零部件為一整體，當繼續受力後，機座的變形將符合虎克定律，即機座的彈性變形量與軋製力成正比，與軋機剛度係數成反比：

ΔS=P/K_m

式中P為軋製力，kN；K_m為軋機剛性係數，kN/mm；ΔS為軋鋼機座總的彈性變形量，mm。顯然，軋件的實際軋出厚度與軋鋼機的剛度係數有關，在同樣的受力情況下，軋機剛度係數越大，輥跳量越小，越有利於提高軋件的尺寸精度。

對軋鋼機架施加預應力的結果，一方面可以消除或減少機座中各零部件間的間隙量，減少軋鋼機座中總變形量的非線性部分；另一方面在預應力作用下，改變機架的受力情況，增大軋機的剛度係數，使機架的彈性變形量減少，從而提高軋製產品的精度。

施加預應力的方法很多，在開口式軋機中一般對機架立柱和機架蓋施加預應力，如圖1-a所示，即在機架與立柱間加入一個帶螺絲扣的拉桿，上面旋有螺母，旋緊螺母就可以對整個機架施加一個壓力。在閉口式軋機或無牌坊軋機中，一般是在軸承座之間施加預應力，在軸承座間對稱設置四個可調的頂杆(承受壓力)，作為預緊裝置或是在閉口式軋機的立柱內孑L裝入尾端有螺紋的壓桿，旋動壓桿也可以產生預應力，見圖1中1-b所示。

預應力軋機示意圖a一開口式預應力軋機；6閉口式預應力軋機1一立柱；2機架蓋；3一拉桿；4螺母；5一壓桿預應力軋機的主要缺點是有液壓螺母。採用液壓螺母必須有高壓油泵和一套油壓系統，從而使軋機結構複雜了；為了保證密封良好，還要求加工精度高。如果液壓螺母漏油的話，卸載時緊固螺母鬆不開，就得采用笨重的方法或破壞方法勉強卸下，給生產帶來麻煩，這在一定程度上限制了它的使用和發展。

預應力軋機在德國和俄羅斯等國家得到廣泛應用，主要用於改造舊軋機或對短應力線軋機施加預應力，更進一步增強軋機的剛度，提高軋製產品的尺寸精度。