內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院，內(nèi)蒙古　包頭　014010

摘要: 當(dāng)前實驗室小軋機大多只具有同步壓下或異步壓下功能，造成軋制實驗只能研究均勻變形或不均勻變形，針對這一弊端，本文設(shè)計了一種同步-異步壓下兩用裝置，改進(jìn)后的裝置可以解決軋輥兩側(cè)旋轉(zhuǎn)量不同而造成兩側(cè)輥縫不一致的技術(shù)問題，還能夠完成同步-異步兩種壓下裝置的自由轉(zhuǎn)換。

二輥板帶軋機的輥縫控制是決定軋制產(chǎn)品厚度精度的決定因素。實驗室二輥板帶軋機的壓下一般通過手動壓下裝置來調(diào)整軋輥兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)盤，改變輥縫的大小，從而得到不同厚度的板材。傳統(tǒng)的實驗室軋機有兩種，一種是軋機的兩個旋轉(zhuǎn)盤是獨立的，無論怎么調(diào)整，都有可能出現(xiàn)軋輥兩側(cè)旋轉(zhuǎn)量不一致的情況，進(jìn)而造成兩側(cè)輥縫不一致，即這種軋機能夠?qū)崿F(xiàn)異步壓下，很難實現(xiàn)同步壓下；另一種軋機是只能夠?qū)崿F(xiàn)同步壓下，即兩側(cè)輥縫一致的情況，而不能夠?qū)崿F(xiàn)異步壓下。在實驗教與學(xué)過程中，大多數(shù)情況下需要兩側(cè)輥縫一致的情況，但有時為了給學(xué)生展示軋制產(chǎn)品的不均勻變形，如鐮刀彎缺陷、單邊浪缺陷，也需要兩側(cè)輥縫不一致的情況，即實驗教學(xué)過程中既需要同步壓下，也需要異步壓下[1]。而傳統(tǒng)的軋機只能實現(xiàn)單一的同步壓下或異步壓下，不能實現(xiàn)同步-異步兩用的功能[2]，無法滿足實驗需求。

為了解決這個問題，本文對實驗室小軋機進(jìn)行了改造，改造的原則是在盡量不破壞原來異步軋機機架及零部件的基礎(chǔ)上實現(xiàn)兩個旋轉(zhuǎn)盤同步壓下，達(dá)到異步-同步兩種壓下裝置自由切換。

1.   二輥板帶軋機改造前存在的問題

二輥板帶軋機類似于我們?nèi)粘Ｉ钪械膲好鏅C，其基本工作原理是通過電機帶動兩個軋輥旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的軋輥將厚板材軋成薄的板材，通過調(diào)整軋輥兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)盤可以調(diào)整輥縫的大小，從而得到不同厚度的板材。但是大多數(shù)實驗室小軋機（圖1）的兩個旋轉(zhuǎn)盤是獨立的，無論怎么調(diào)整，都有可能出現(xiàn)軋輥兩側(cè)旋轉(zhuǎn)量不一致，進(jìn)而造成兩側(cè)輥縫不一樣。而教師在教學(xué)演示的過程中不僅需要軋機兩側(cè)輥縫的異步（圖2），也需要同步壓下的情況（圖3）

圖  1  實驗室小軋機改造前的實物圖

下載: 全尺寸圖片 幻燈片

圖  2  軋機異步壓下示意圖（左側(cè)輥縫較小）

下載: 全尺寸圖片 幻燈片

圖  3  軋機同步壓下示意圖（左右輥縫一致）

下載: 全尺寸圖片 幻燈片

2.   新設(shè)備的結(jié)構(gòu)介紹

改造后的小軋機壓下裝置如圖4所示[3]。

圖  4  改進(jìn)后的軋機實物圖

下載: 全尺寸圖片 幻燈片

在原旋轉(zhuǎn)手柄下，設(shè)置支撐臺，并在支撐臺上安裝兩個從動輪、提升桿和主動輪。

目前該設(shè)備已經(jīng)投入本實驗室使用，相比以前的軋機表現(xiàn)出很突出的優(yōu)勢，如圖5。

圖  5  已經(jīng)投入實驗室的軋機實物圖

下載: 全尺寸圖片 幻燈片

3.   改造后壓下裝置的優(yōu)勢

改壓下裝置的最大特點是通過提升桿帶動主動齒輪上下運動，從而使主動齒輪、從動齒輪分離和嚙合，實現(xiàn)異步和同步兩用切換[4-5]的功能。

當(dāng)軋機需要實現(xiàn)同步壓下時，將主動齒輪放置在支撐臺上，主動齒輪與從動齒輪嚙合，旋轉(zhuǎn)旋桿，使上軋輥兩側(cè)同步壓下，得到兩側(cè)一致的輥縫，如圖3所示；當(dāng)軋機需要實現(xiàn)異步壓下時，將提升桿帶動主動齒輪向上運動，使主動齒輪從支撐臺上拆卸下來，分別旋轉(zhuǎn)兩個從動齒輪上的旋轉(zhuǎn)盤，使兩個旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)量不同，從而實現(xiàn)上軋輥兩側(cè)異步壓下，得到兩側(cè)不一致的輥縫，如圖2所示；當(dāng)軋機需要再次實現(xiàn)同步壓下時，分別旋轉(zhuǎn)兩個從動齒輪上的旋轉(zhuǎn)盤，使上軋輥和下軋輥之間的輥縫為零，然后將主動齒輪放置在支撐臺上，主動齒輪與從動齒輪嚙合，從而實現(xiàn)上軋輥兩側(cè)同步壓下和抬升，得到兩側(cè)一致的輥縫。

4.   結(jié)束語

針對實驗室軋機在教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行分析討論，提出了一種低成本簡單改進(jìn)方法：以從動齒輪代替軋機的獨立旋轉(zhuǎn)盤，兩個從動齒輪間增設(shè)一個主動齒輪以便于同步傳動；在原旋轉(zhuǎn)手柄下設(shè)置支撐臺，支撐臺可以隨著旋桿的轉(zhuǎn)動而抬升；提升旋桿可以帶動提升桿、主動齒輪向上運動，使主動齒輪和從動齒輪分離，又變成兩個獨立的壓下裝置，從而可自由地實現(xiàn)同步-異步兩裝置間的轉(zhuǎn)換。