（全套CAD）钢板校平机的设计

.在矫直辊入口处安装弯头压直机，消除头部钢板的上翘。

.为了避免矫直辊辊面的滑伤，辊面应具有定的硬度。

对四重式矫直机必须保证工作辊和支撑辊的辊面硬度有个差值。

.本课题研究的内容和意义当今世界上先进矫直机技术快速发展，板材矫直机正向重型化全液压自动化过渡。

本设计就是设计个矫直机，对现有矫直机进行部分改进，获得个新型设备。

其主要功能如下异辊距辊系技术这种形式的矫直机的特点是各辊的辊距不相等，般是加大入口侧的辊距，以减少入口侧各辊的压力，特别是可以减少入口端第个辊的断轴事故。

同时出口侧随着矫直力的减小，辊距也减小，以缩短空矫区，从而明显减轻补矫工作。

如果采用各辊单独驱动，我们可以将两侧的辊距都缩短，这样空矫区就更小了。

弯辊技术在宽板和特宽中薄板生产线，具有弯辊能力的矫直机已成为必选。

这种矫直机可以产生定量曲率的矫直工作辊，可消除机架的弹跳，同时由于弯辊的存在，可有效地改善板材的横向板形。

液压压下液压压下取代机械压下成为种矫直机技术发展趋势。

根据压下量设定值与辊缝检测装置实测压下量之间的偏差量，使压下用的液压缸运行，经常修正设定值补偿压下量。

另外通过采用自动控制计算机模型设定和液压动态辊缝调整先进技术，来提高中薄板的矫直质量。

换辊小车式换辊装置对于矫直机及时的地更换辊子提供了方便。

中薄板调节凸起量遇到各种波浪弯的钢板，要求其支撑辊的调节装置比较复杂。

主要是各排支撑辊能成组灵活调节凸起量，达到局部弯辊效果以适应中浪或边浪极矫直的需要。

调节凸起量的方法多采用电动机转动丝杠来推拉楔块迫使支撑辊组或升或降。

通过对板材平整工业的分析，可知平行钢板，校平机，设计，毕业设计，全套，图纸绪论.为什么要进行钢板矫直随着我国板材生产规模的不断扩大，各厂家日益认识到板形在生产与市场销售中的重要性。

不良板形的外部表现是板材上常见的中心波浪边浪瓢曲扭曲镰刀弯或局部鼓包等。

这些缺陷往往在板材轧制热处理矫直冷却过程中形成，往往是由于温度辊形压下冷却水温水压等因素不合适造成的。

若将板带看作由无数条纵向金属纤维连结而成的材料，则不良板形材料中内应力的出现，正是因相邻纤维间存在长度差之故。

由于邻近纤维间的相互制约，长纤维受压应力，短纤维受拉应力。

因此，板带横向厚度差与板形有着密切的关系。

横向厚差大的板带，般板形都不好，但因只需几微米的横向厚差，即可造成明显的板形缺陷。

因此，有些横向厚差很小的材料，板形也完全有可能不符合要求。

随着民用消费类产品需求不断增加，市场对薄板需求也大幅度提升，同时对板材的质量要求也在大幅提升。

只有有了好的材料，才能加工出好的产品来。

因此这些变形如果得不到及时有效的矫正，将严重影响着产品质量和数量的提高，尤其是本身作为工具的高精密仪器和刀具，它们对用材平整度要求更加苛刻。

对于薄板，平行多辊矫直机应用最广，技术也最成熟。

这种矫直机克服了普通压力矫直机断续工作的特点，成倍地提高了矫直效率，使矫直工序得以进入连续生产线，而且可以达到很高地矫直精度。

本课题研究的也就是平行辊矫直机。

平行多辊薄板矫直机国内外发展很不平衡，国内基本上还停留在传统的手动调节及机械传动方式，位置精度只有.，而国外已经实现了计算机电液自动控制，位置精度已经达到.，且有良好的人机界面，便于现场工程师操作。

在中国销售高精度薄板矫直机的公司主要有三家，瑞士海莫乐公司台湾双郁机械公司和美国的精密工业公司，后两家公司矫直机都作为卷板材加工流水线工序设备，而瑞士海莫乐公司作为专业矫直机制造公司，性能最好。

它采用液压系统来控制矫直机的辊缝，公司产品广泛应用于汽车建筑玻璃精密仪器仪表和工具等领域。

扭指示灯等液压柜下部为油箱，上部为泵组和阀组机械部分的上部安装液压缸缸体上有压力传感器，六个位移传感器安装在上下两部分之间。

液压控制系统工作原理由于本人对液压系统了解程度不够，这里只对液压压下系统进行原理上的介绍，并对部分液压元件进行设计计算。

该系统是决定板材矫直效果的关键部分，采用闭环控制。

图形如下面.图.液压控制系统原理图系统采用三位四通型电液伺服阀控制液压缸的端。

伺服阀对液压缸下腔供油，下腔压力增大，上矫直辊驱动平板下移，辊缝减小，伺服阀卸荷，液压缸下腔压力减小，平板上移，辊缝增大。

位移传感器检测到平板的位移信号的变化，可以反馈给系统，通过对伺服阀的控制来调节输入到液压缸下腔的压力油的流量，最终使辊缝维持在恒定值。

液压缸上腔的压力由背压阀提供，可以认为是个常数。

大流量泵对液压缸下腔供油，小流量泵对液压缸上腔供油。

由于支撑辊有三排，故设置个液压缸来控制，每排有个液压缸来控制其压下量。

而每个液压缸分别由个独立的伺服阀控制。

这样就能够满足矫直机对钢板中心浪形和边浪的平整。

工作参数设定在触摸屏上，从而实现平板压下量的设定，进行精确矫直。

电气控制部分是以带触摸屏的为核心的自动化控制设备，有良好的人机界面。

框图如.所示机器启动后，首先在触摸屏上将前后辊缝及辊子轴向上的压下量设定。

矫直过程中的辊缝和速度等参数可以在显示屏上显示出来，当出现错误时，指示灯报警，同时系统控制压下油缸卸荷，以松开辊子。

图.电气控制原理位置控制系统是个闭环控制系统，通过直线位移传感器实时检测每个液压缸对应位置的上下排辊的间距，位置量转化成电流，输入的模块，经过比较分析，计算出控制量，经模块输出控制电压，经放大器放大后转化成电流，输入到比例控制阀，控制其流量，从而改变压下量。

触摸屏旋转编码器位移传感器等可以进行适当选择。

液工业生产中采用这种方案的多辊矫直机的辊数般都较多，有，辊等，同时辊径要尽量小，这样使板材得到较大的变形，变形愈大愈有利于消除波浪弯。

本部分见参考文献.辊系方案选择平行辊矫直机发展历史较长，辊系结构形式很多，且主要与用途和矫直质量有关。

这里介绍几种典型辊系，如下图图.所示图.典型辊系辊系是上辊组平行升降的辊系，主要用于热矫直厚板粗矫板材和在展卷机后平整带材等工作辊系有所改进，两端辊单独调整，有利于中间各辊加大压下，也有利于两端辊的咬入及提高矫直质量，主要用于热矫直板材。

辊系是种灵活性较大的多用途辊系，上辊可以调成平行升降单向倾斜和双向倾斜等形式。

第个用途同图，第二个同图，第三个用途为可以进行反复及双向咬入的矫直。

辊系是按线形递减压下的板材矫直辊系。

辊系是型材矫直的常用辊系，各上辊单独调整可以采用各种压下方案。

辊系是矫直板材的辊系，带有支撑背辊，它有两个作用，矫直宽板时辊子太长，刚度不够，用支撑辊来保持工作辊的刚度二，矫直薄板时要消除波浪需要用支撑辊来改变工作辊的凸度。

这种辊系也称为四重式矫直辊系。

辊系比前种增加排中间辊，由于支撑辊多为盘形，长期工作中使工作辊表面被压出痕迹，这时若矫直工件的表面要求光亮，而辊面压痕很可能在工件表面上留下条状暗影甚至印痕。

故用中间辊隔离上述压痕的传递。

这种辊系也称为六重式矫直辊系。

除这些典型辊系外，近代新研制设计了不少性能更好的辊系。

不过它们都是在已有的辊系基础上的改进。

如图.的异辊距辊系，特点就是加大了入口侧的辊距，以减图.德国辊式异辊距矫直辊系少入口侧各辊的压力，尤其可以减少第辊的断轴事故。

同时还追求等强度设计的理想状态。

随着矫直力的逐渐减小，向着出口侧逐步也减小了辊距尺寸。

矫直机在板材加工方面应用广泛，但从国内现状可以看出，高精度的液压多辊薄板矫直机位置精度.以下国内还相当缺乏。

本设计将既实现液压压下换辊等自动化操作，同时在调节凸起量上做了仔细的设计。

液压压下能够使运行更加平稳反应快，更重要的是它能够实现过载保护。

当辊缝被板材顶起时，液压压下装置会相应地改变辊缝来适应板材厚度的变化特别是两辊发生粘着时，液压缸会马上卸载，对传动等部件实行及时保护。

这些在工程上有很重要的意义。

精密度的提高使的产品质量提高，从而满足了社会市场的需求。

矫直机工作原理和方案选择.“矫直”的定义金属条材具体指型材棒材管材线材板材带材等长条状的金属型材在轧制加热运输锻造挤压拉拔冷却等各种加工过程中因外力作用常常产生不同程度的弯曲歪扭等塑性变形内部残余应力使金属条材发生弯曲或扭曲变形为了获得平直的成品金属条材就必须使其纵向纤维或纵向截面由曲变直，横向纤维或横向截面也由曲变直。

实现这要求的工艺过程就称为“矫直”。

.反弯矫直的基本原理在压力矫直机辊式矫直机斜辊式矫直机和拉伸矫直机中，轧件都是经过反向弯曲后矫直的，而轧件的弯曲状态可以用曲率表示，在轧件的弹塑性弯曲变形过程则可以用曲率的变化来说明。

轧件在矫直过程中的曲率变化原始曲率轧件在矫直前的曲率称为原始曲率，以表示。

图.。

是轧件的原始曲率半径。

弯曲的方向用正负号表示，如表示弯曲凸度向上的曲率，则表示弯曲凸度向下的曲率，而轧件的平直段用表示。

反弯曲率轧件在外力矩作用下强制反弯的曲率称为反弯曲率，以表示。

在压力矫直机和辊式矫直机上，反弯曲率是通过矫直机的压头或辊子的压下来获得的。

反弯曲率大小的选择是决定轧件能否被矫直的关键。

图.弹塑性弯曲时的曲率变化弯曲阶段弹复阶段总变形曲率它是轧件弯曲变形的变化量，是原始曲率与反弯曲率的代数和，以表示，即使用上式时，应将曲率的正负号代入。

。

这三家的矫直机都能实现计算机数字控制，而且海莫乐公司矫直机能自动感应压应力，采用双闭环控制，实现了智能化，但价格不扉，台万美金。

国内的情况是北京机械工业自动化研究所机器人工程中心开发的套开卷矫平剪切堆垛生产线技术中，矫平机能实现计算机数字控制，但矫直机的间隙调整由标尺指示，并没有采用闭环控制，所以位置控制精度仅有.。

生产制造公司有国营西北机器厂富地机械山东省淄博市桓台齐光锻压机床厂无锡梅里精品机械和湖北重型机器集团，前后辊缝间距全部采用手动机械调节，位置精度仅依靠蜗轮控制。

所以产品的矫直精度不高，不能应用在精矫工序。

由湖北重型集团有限公司同华中理工大学威奇数控公司合作开发的辊式板材矫直机系列，经过多年的完善和发展，在理论上和实践上形成了较成熟的体系。

结构上，采用机械传动和液压传动相结合的方案，并重点加入了液压垫这专利技术，使得设备结构更为紧凑，精度高，噪声低，控制方便，不仅提供了良好的交互环境。

而且在实时性和预警上也对液压机械和电气各环节实现了全面管理。

整套控制系统由台工控机和组成，矫直精度也达到了.。

.平行辊式矫直机的发展趋势中薄板生产线在线的辊式矫直机以热矫直机数量为多，总的趋势是以发展大矫直力的强力四重式矫直机为主，该系列设备总体趋势如下.用数字控制系统精确调整上矫直辊位置，并借助自动测厚仪自动控制矫直辊负荷和在线过程计算机进行全自动操作。

.高刚度矫直机机座，可满足大矫直力条件下的使用，变形小，精度高。

.为了提高矫直效果，矫直机出口处的上或下辊可以单独调整，且在矫直过程中也可以进行调整。

.上矫直辊可以横向倾动，能分别调整各段支撑辊，以改变矫直辊的挠曲，消除钢板的单侧或者双侧边浪。

.下矫直辊可以沿矫直方向倾斜以调整矫直辊负荷。

.装备液压安全装置和快速松开装置以便在设备过载卡钢和停电时快速松开矫直辊。

.上下矫直辊和支撑辊分别装在各自的框架上，框架及其辊子可以侧向移动进行快速换辊，实现辊系的线外整备即拥有两套以上的辊系装备供给套矫直机使用。

所以再从表参考文献中由知辊距比较合适。

下面根据以往经验数据及已有变辊距矫直机做参考，确定各处辊距如图.所示图.本矫直辊系各辊距大小辊长时，时，.支撑辊前面已经确定支撑辊直径为。

下面确定支撑辊的布置方式和相关尺寸由于上面所设置的辊距较小，同时工作辊辊径与辊身比值处于中间，既不大也不小，故这