文献综述
1 研究背景
装备制造业是国家的基础和支柱产业,它为国家经济发展和建设提供技术装备,是我国经济建设中技术创新、产业升级和结构转型的重要基础和保障,装备制造业水平也是国家制造水平、科技实力和综合国力的体现。一直以来,我国对装备制造业的发展都非常重视,明确提出要把高铁、海洋工程、工程机械等高端装备制造业作为优先发展的新兴战略性产业,多次出台高端装备制造业振兴规划,明确提出在资金、技术、税收方面全力支持高端装备制造业的发展。金属板材一直是装备制造业的重要原材料,随着汽车、船舶和家电等行业的快速发展,市场对高强度、高精度金属板材的需求剧增。
金属板材在轧制、冷却、加工、储藏和运输的过程中经常会因为温度变化、外力作用及残余内应力变化发生扭曲或弯曲变形,影响后续加工工序的进行。随着制造工艺要求的不断提高,用户对金属板材的强度和精确度也在不断提高,板材在加工使用前都需要进行矫平处理,才能满足使用要求。矫平机是一种对平整性不符合使用要求的金属板材进行矫平处理的装备[1]。
在带材精整机列中,辊式矫平机是一个极其重要的设备。其性能的优劣不仅决定成品的板形质量,而且直接反映在成品的表面质量上 [2]。
为适应市场对高强度、高精度金属板材的需求,高精度柔性化矫平机显得尤为重要。
2 矫平机的工作原理和设备结构
矫平机利用材料的“包辛格效应”,对板材进行多次反复弯曲逐渐减小压弯挠度,并最终将其矫直,达到工艺要求的平整精度。该设备主要用于普碳钢及低合金结构钢等板材的矫平和消除内应力,是石油、化工容器、风力发电、轮船制造等行业板材加工中一种重要的成形设备。矫平机主要有三大功能:(1)矫平钢板,将平面度较差的钢板矫直到平面度达到要求;(2)消除应力,通过变形消除钢板热处理过程中产生的残余应力;(3)去除氧化皮,在工作辊的挤压下,使钢板表面氧化层脱离钢板,为后续工序提供便利 [3]。
(1)四重式矫平机
以九辊矫平机为例,九辊矫平机采用辊列不平行式结合边辊可调结构,该机主要由机架部分、辊子部分、活动横梁、压下转角机构、主传动系统、干油集中润滑部分、电气控制系统和进出料辊道组成。其结构示意图如图1所示。
