在軋制生產(chǎn)中，由于溫度不均勻、變形不均勻、軋后冷卻不均勻等因素，軋制產(chǎn)品往往存在彎曲等缺陷。
因此，軋制的鋼材必須經(jīng)過校正以符合國家質(zhì)量標準，校正鋼材所需的矯直設(shè)備稱為矯直機。 矯直機是一種用于矯直金屬型材、棒材、管材、線材等的設(shè)備。
矯直機通過矯直輥擠壓棒材等以改變直線度。
1. 矯直機類型
矯直簡單地意味著鋼材的彎曲部分受到相當大的反向彎曲或拉伸，導致該部分產(chǎn)生一定的彈塑性變形。 外力消除后，鋼材會彈性恢復，然后達到直線。 由于應用鋼材反向彎曲或拉伸的不同方式以及不同的結(jié)構(gòu)，矯直機的類型也不同。 主要分為:壓力矯直機、輥式矯直機、管棒材矯直機、張力矯直機(拉升矯直機)和拉升彎曲矯直機等。
壓力矯直機
壓力矯直機分為立式和臥式
工作原理:鋼材位于活動壓頭和固定支點之間，通過一次反彎的方法矯直。
缺點:這種矯直機的主要缺點是操作復雜，生產(chǎn)率低，因此很少使用。
如何使用它；在輥式矯直機之后，矯直機安裝在大型軌道梁車間，以補充和校正大型鋼或軌道。
輥式矯直機
結(jié)構(gòu)組成:輥式矯直機由上下兩排相互錯開的矯直輥、機架和傳動裝置組成.。
工作原理:矯直后的鋼材通過帶有對齊編號的輥反復彎曲來矯直。
用途:輥式矯直機主要用于矯直鋼板、帶鋼、型鋼等。
優(yōu)點:矯直機生產(chǎn)率高，易于機械化，應用廣泛。
管材矯直機
工作原理:校直機也使用重復彎曲來使待校直的鋼變直。
拉伸矯直機
當較薄的片材難以與輥式矯直機對齊時，拉伸矯直機通常用于校正它。 這種矯直機也稱為張力矯直機。
工作原理:校正時，兩個爪是固定的，另一個爪是可移動的. 通過移動夾爪，超過材料屈服極限的拉力施加在金屬上，使其塑性延伸，從而矯直板。 由于單次校正，這種方法的生產(chǎn)率較低。 此外，最終會產(chǎn)生更大的廢料頭，因此金屬損失會更大。
拉伸矯直機
拉伸矯直機也稱為連續(xù)拉伸矯直機。它是在連續(xù)拉伸矯直機和輥式矯直機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的. 它結(jié)合了兩者的特點，形成了一種新型矯直機.。
成分:它主要由兩組張力輥、彎曲輥和中間的整平輥組成。
工作原理:當待矯直的金屬通過矯直機時，張力輥形成的張力和彎曲輥形成的彎曲應力結(jié)合在一起，形成帶材的一定的成形延伸，帶材被矯直輥矯直，從而消除帶材平直度的缺陷。
優(yōu)點:這種矯直機比拉伸矯直機能耗更低，校正質(zhì)量更高。 矯直機組通常用于連續(xù)作業(yè)線，可以校正各種金屬帶，包括高強度極薄的帶。 它也可以設(shè)置在酸洗線上以打破磷，從而提高酸洗速度和除磷效果。 因此，它是一種有前途的水平儀。
壓力矯直機
壓力矯直機的工作原理
壓力矯直機的矯直過程是使兩個固定支點上的鋼承受壓頭施加的外力，產(chǎn)生反向彎曲變形，并在彈性恢復后獲得直線度。
輥式矯直機的工作原理
金屬的原始彎曲曲率的大小和方向是不同的，輥式矯直機多次重復彎曲金屬以消除曲率的不均勻性，從而使曲率從大變小并使其變直。
在輥矯直機中，根據(jù)每個輥引起的變形量(減少量)的不同，有兩種設(shè)想的校正方案:小變形校正方案和大變形校正方案。
小變形校正方案:所謂的小變形校正方案假設(shè)矯直機上排工作輥的每個輥都可以獨立調(diào)節(jié)，每個輥壓下量的調(diào)節(jié)原理是，進入輥的金屬的最大原始曲率應該在被向后彎曲并恢復后完全消除，I.e. 位置應該是直的。
大變形校正方案:由于被校正金屬的原始曲率發(fā)生變化，并且難以精確確定，因此大變形校正方案經(jīng)常用于生產(chǎn)中
輥式矯直機的力能參數(shù)
矯直輥的壓力:矯直過程中作用在矯直輥上的壓力可以通過使用待矯直金屬所需的彎矩來計算，并且金屬被視為承受許多集中載荷的連續(xù)梁。
輥式矯直機的傳動功率:傳動功率與扭矩和曲率有關(guān)。
輥式矯直機的基本參數(shù)
輥式矯直機的基本參數(shù)包括:輥距t、輥直徑d、輥數(shù)n、輥身長度l和矯直速度v，其中主要參數(shù)為d和t。
輥距t :輥距t的選擇對校正質(zhì)量有重要影響。 在確定輥直徑t時，應考慮鋼的校正質(zhì)量和輥的強度條件。 最小允許輥距t受強度限制，而最大允許輥距t受校正質(zhì)量限制。 最小允許輥距t的確定:當輥直徑d恒定時，輥距t越小，校正質(zhì)量越高，但是從輥壓的計算可以看出，輥距t越小，校正壓力p越大，即輥面和金屬之間的接觸應力越大，從而加速輥面的磨損和損壞。 因此，最小允許輥距t受到輥體表面上的接觸應力和校正輥的扭轉(zhuǎn)強度的限制。
軋輥直徑d :軋輥直徑d通常根據(jù)確定的軋輥距離根據(jù)表格選擇，其值也應符合矯直機參數(shù)系列中的數(shù)據(jù)。
卷數(shù)n :增加卷數(shù)意味著增加金屬后彎的數(shù)量. 因此，增加軋輥數(shù)量有利于提高校正質(zhì)量，但也增加了金屬的加工硬化程度和校正能力。 因此，確定卷數(shù)的原則應該在確保校正質(zhì)量的前提下盡可能減少卷數(shù)。
輥身長度L :輥身長度L應通過考慮輥身上設(shè)置的孔的數(shù)量來確定。
校正速度v :校正速度主要根據(jù)生產(chǎn)率確定，同時考慮了校正產(chǎn)品的類型和溫度等因素。
輥式矯直機的結(jié)構(gòu)
根據(jù)用途和結(jié)構(gòu)的不同，輥式矯直機可分為板式輥式矯直機、型鋼輥式矯直機和管材和棒材斜輥式矯直機.。 輥式矯直機主要由電機、減速器、齒輪座、連接軸、矯直輥工作座等組成。
板材矯直機:板材矯直機是根據(jù)矯直輥和調(diào)整方法設(shè)置的. 類型有平行輥矯直機、可調(diào)矯直輥撓度矯直機、斜輥矯直機等。
平行輥矯直機:平行輥矯直機的上下兩排矯直輥平行設(shè)置，下排輥固定，上排輥可獨立調(diào)節(jié)。
斜輥矯直機:矯直機的下排輥是固定的，上排輥安裝在可調(diào)矯直的上機架中，上排輥可以調(diào)節(jié)成與下排輥形成斜面。
矯直輥撓度可調(diào)的矯直機:矯直機的支承輥被分段。
鋼矯直機:在鋼生產(chǎn)過程中，具有復雜截面的鋼，如工字鋼、槽鋼和鋼軌被冷卻和矯直。 為了適應型材品種和規(guī)格更多的特點，型材矯直機中的矯直輥由輥和帶有孔和槽的可拆卸輥套組成.。 校正輥套具有整體式和組合式。 組合式由幾個輥環(huán)和墊圈組成，因此，通過匹配一組輥環(huán)和不同墊圈，可以校正不同規(guī)格的同種鋼材。 組合軸套主要用于校正大型鋼材，如工字鋼、槽鋼和鋼軌。 根據(jù)矯直輥套在輥軸上的不同位置，鋼矯直機在結(jié)構(gòu)上分為懸臂矯直機和閉式矯直機。
懸臂矯直機(也稱為開式矯直機) :懸臂矯直機是指矯直輥放置在機架的一側(cè)，輥放置在輥懸臂上.。 該矯直機具有操作、調(diào)節(jié)、維護和更換軸套等方便的特點. 然而，由于輥是懸臂式的，輥軸的兩個支撐軸承受力不均勻，因此在過去，這種類型的矯直機主要用于校正中小型型鋼。
閉式矯直機:閉式矯直機的矯直輥位于輥軸的兩個軸承之間。 其結(jié)構(gòu)特點是矯直輥位于中間位置，使得軸兩端的承載能力均勻，底座剛性好，主要用于大型鋼材的矯直。 缺點是操作者在生產(chǎn)中看不到鋼材校正，這給調(diào)整工作帶來困難。 此外，更換輥套時拆卸和組裝不方便，影響矯直機的工作效率。
管材和棒材矯直機:用于矯直管材和棒材的輥式矯直機通常稱為斜輥矯直機。 斜輥矯直機的矯直輥是傾斜放置的，當鉆桿進入矯直機時，它不僅會向前移動，還會旋轉(zhuǎn)。 在矯直過程中，通過反復彎曲和變形幾個輥來矯直鉆桿。 根據(jù)輥的數(shù)量，斜輥矯直機分為三個輥、五個輥、六個輥和七個輥.。
張力矯直機的工作特性
由于其結(jié)構(gòu)和校正過程的限制，輥式矯直機難以校正高強度合金鋼帶的三維形狀缺陷，因為為了消除三維形狀缺陷，帶必須在形狀和延伸方面充分變形，即帶的原始短纖維部分應該拉長。 為此，已經(jīng)有了張力矯直機和連續(xù)張力矯直機. 然而，這些矯直機有許多缺點. 為了克服輥式矯直機和連續(xù)式張力矯直機的缺點并吸收它們的優(yōu)點，近年來開發(fā)了一種新型帶材矯直機——張力彎曲矯直機.。
工作特點:適應帶材矯直系統(tǒng)的要求，能全面反映軋輥和張力矯直機的優(yōu)點，并能消除三維誤差。
組成:機座、矯直輥組、彎曲輥組和張力輥組
拉伸矯直機的主要特點
可以消除帶材的翹曲、邊波、鐮刀彎等三維形狀缺陷，從而提高校正質(zhì)量。
拉伸彎曲校正后退火帶鋼的力學性能得到改善。
彎曲輥和平整輥是從動輥，因此它們可以與帶材同步移動，而不會由于滑動而刮傷帶材表面。
適用于各種金屬材料的帶材生產(chǎn)線和校正。
可用作酸洗機組的機械破磷裝置。
拉伸矯直機的校正原理
當帶材矯直時，它在一定張力下被彎曲輥反復彎曲，在疊加張力和彎曲應力的作用下產(chǎn)生彈塑性拉伸變形，從而拉伸原始纖維部分并消除三維形狀缺陷.。
張力矯直機的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動方式
拉伸彎曲矯直機由拉伸輥組和拉伸彎曲機架組成. 根據(jù)不同的工藝要求和現(xiàn)場條件，兩套設(shè)備可以以各種形式排列。
拉伸彎曲機座:拉伸彎曲機座是用于彎曲和變形帶材的機組。 它由兩個基本單元(彎曲輥單元和調(diào)平輥)組成。 該裝置沒有驅(qū)動裝置
張力輥組:張力輥組的作用是在帶材上產(chǎn)生一定的張力。 它由前后兩組張力輥組成。 兩個張力輥組都被驅(qū)動。 后張力輥組的線速度高于前張力輥組，帶鋼的張力是由線速度差引起的。 張力輥的數(shù)量和布置取決于帶材所需的最大張力和現(xiàn)場條件。
驅(qū)動方式:張力輥的驅(qū)動方式主要包括:直流電機單獨驅(qū)動、帶差動機構(gòu)的電機集體驅(qū)動、液壓電機單獨驅(qū)動、液壓回路閉環(huán)連接驅(qū)動方式。
張力矯直機的基本參數(shù)
1. 伸長:帶材的伸長是拉伸矯直機的主要工藝參數(shù)。
2. 彎曲輥直徑:彎曲輥直徑與帶材的厚度和帶材的屈服極限有關(guān). 使用小直徑彎曲輥不僅具有良好的校正效果，而且可以相應地降低帶材的單位張力。
3. 張力輥直徑和輥數(shù):根據(jù)公式: d =
張力輥直徑是已知的。
張力輥的數(shù)量主要取決于校正帶材所需的張力值。
