軋鋼機又稱金屬壓力加工裝置，軋機是實現金屬軋制過程的裝置。泛指完成軋材生產全過程的裝備﹐包括有主要裝置﹑輔助裝置﹑起重運輸裝置和附屬裝置等。但一般所說的軋機往往僅指主要裝置。
據說在14 世紀歐洲就有軋機﹐但有記載的是 1480 年義大利人達文西 (leonardo da vinci) 設計出軋機的草圖。1553 年法國人布律列爾 (brulier) 軋制出金和銀板材﹐用以製造錢幣。此後在西班牙﹑比利時和英國相繼出現軋機。
1728 年設計的生產圓棒材用的軋機為 1728 年英國設計的生產圓棒材用的軋機。英國於 1766 年有了序列式小型軋機﹐19 世紀中葉﹐第一台可逆式板材軋機在英國投產﹐並軋出了船用鐵板。 1848 年德國發明了萬能式軋機﹐1853 年美國開始用三輥式的型材軋機 ( 最初的三輥式軋機側視 ) ﹐並用蒸汽機傳動的公升降台實現機械化。
接著美國出現了勞特式軋機。 1859 年建造了第一台連軋機。萬能式型材軋機是在 1872 年出現的﹔20 世紀初製成半連續式帶鋼軋機﹐由兩架三輥粗軋機和五架四輥精軋機組成。
中國於1871 年在福州船政局所屬拉鐵廠 ( 軋鋼廠 ) 開始用軋機﹔軋制厚 15mm 以下的鐵板﹐ 6 ～ 120mm 的方﹑圓鋼。1890 年漢冶萍公司漢陽鐵廠裝有蒸汽機拖動的橫列雙機架 2450mm 二輥中板軋機和蒸汽機拖動的三機架橫列二輥式軌梁軋機以及 350/300mm 小型軋機。隨著冶金工業的發展﹐現已有多種型別軋機。
軋機的主要裝置有工作機座和傳動裝置 (二輥可逆式初軋機示意) 。
1.2 軋鋼機的型別及發展
鋼機的型別及發展歷史軋現代軋機發展的趨向是連續化﹑自動化﹑專業化﹐產品質量高﹐消耗低。 60 年代以來軋機在設計﹑研究和製造方面取得了很大的進展﹐使帶材冷熱軋機﹑厚板軋機﹑高速線材軋機﹑ h 型材軋機和連軋管機組等效能更加完善﹐並出現了軋制速度高達每秒鐘 115 公尺的線材軋機﹑全連續式帶材冷軋機﹑ 5500 公釐寬厚板軋機和連續式 h 型鋼軋機等一系列先進裝置。軋機用的原料單重增大﹐液壓 agc ﹑板形控制﹑電子計算器過程控制及測試手段越來越完善﹐軋制品種不斷擴大。
一些適用於連續鑄軋﹑控制軋制等新軋制方法﹐以及適應新的產品質量要求和提高經濟效益的各種特殊結構的軋機都在發展中。 ( 見彩圖鞍山鋼鐵公司初軋廠連軋機組生產情景 ﹑ 初軋坯的定尺切斷裝置── 2000 噸大剪 ﹑ 板坯初軋機在軋制板坯 ﹑ 上海第五鋼鐵廠初軋車間均熱爐出鋼 ﹑ 中國製造的 4200 公釐厚板軋機 ﹑ 寬厚鋼板的熱矯直機 ﹑ 鋼板粗軋機前的高壓水除鐵鱗機 ﹑ 2300 公釐鋼板軋機生產場面 ﹑ 1700 公釐帶鋼熱軋機主控室 ﹑ 帶鋼冷軋機正在生產 ﹑ 帶鋼冷軋機生產的成品──鋼捲 ﹑ 帶鋼的熱鍍鋅機組 ﹑ h 形寬邊工字鋼軋鋼機 ﹑ 中型軋鋼廠 ﹑ 型材定尺切斷的主要方法──熱鋸 ﹑ 大型軋鋼廠的鋼軌冷床 ﹑ 保證線材效能的線材散卷冷卻 ﹑ 軋制線材的新式 45° 無扭精軋機 ﹑ 小型軋鋼機的圍盤。橫列式小型軋機的重要輔助裝置 ﹑ 線材軋機的成品收取裝置──線材捲取機 ﹑ 軋制直徑 140 公釐無縫鋼管的自動軋管機 ﹑ 70 年代製成的大直徑鋼管﹐直徑 2540 公釐 ﹑ 現代管材生產方法之一──大直徑螺旋焊管 ﹑ 無縫鋼管廠保證鋼管尺寸精度的均整機 ﹑ 無縫鋼管坯正在穿孔 ﹑ 軋制箔材用的森吉公尺爾 20 輥軋機 ﹑ 火車車輪和輪箍軋機的工作情景 ﹑ 中國製造的大型鍛壓裝置── 32000 噸水壓機 ﹑ 新型塑性加工裝置──精鍛機 ﹑ 3000 噸臥式擠壓機 ﹑ 鋁箔軋機 ﹑ 品類繁多的軋輥﹐用於軋制各種產品 ﹑ 鋁連續鑄軋機 )
軋鋼機械的分類。軋鋼機械可按所軋輥的材料分為軋輥鋼材的和軋輥鋁、銅等有色金屬的兩類。各類軋機的工作原理和主要結構基本相同，只是軋輥的溫度、壓力和速度有所差異。
軋機中使用最多的是軋鋼機。軋機又可分為半成品軋機和成品軋機。半成品軋機主要是開坯機，包括初軋機、板坯軋機和鋼坯軋機。
隨著連鑄機的逐步推廣，某些裝有連鑄機的鋼廠已不再使用開坯機開坯。成品軋機有型材軋機、軌梁軋機、線材軋機、厚板軋機、薄板軋機、帶材軋機、箔帶軋機、無縫管軋機、銅板軋機、鋁板軋機和某些特殊軋機。它們的主要區別是軋輥的布置和輥的形狀不同，並且在精度、剛度、強度和外形尺寸上也有很大的差別。
軋鋼機的型別有許多種，為了得到更加精確的板材型材等我們對軋鋼機械的設計要求越來越高。主要型別有二輥軋機、三輥軋機、四輥軋機等多輥軋機。下面我們分別以二輥軋機和四輥軋機為例來加以說明。
1.2.1 四輥軋機
四輥軋機是有兩個較小的工作輥和兩個較大的支承輥組成。較小工作輥可以減少變形區接觸面積，降低總軋制壓力，起支撐作用，減少工作輥的彎曲並加強榨汁剛度。為使工作輥位置穩定，工作輥長向軋制方向偏移少量距離，以防止由於軸承間隙造成軋輥中心線交叉。
四輥式軋機廣泛用於熱軋鋼板和冷軋板帶。
圖1.是四輥板帶軋機的主機列簡圖，它一般由三大部分組成，即軋鋼機工作機座、傳動裝置(包括聯接軸、齒輪座、減速機、主聯軸器及電機聯軸器)和主電動機。電動機經減速後，由齒輪座將傳動扭矩分配給兩根聯接軸，帶動兩個工作輥旋轉。
軋鋼機的型別不同，傳動裝置的形式也不同。
圖1. 四輥板帶軋機主機列簡圖
1-工作機座；2-聯接軸及平衡裝置；3-齒輪座；4-主聯軸器；5-減速器
6-電機聯軸器；7-主電動機
工作機座圖2. 為2800四輥軋機工作機座結構圖。工作機座牢固安裝在軌坐上兩片閉口式機架用上、下橫樑聯接起來構成剛性整體。
圖2. 四輥軋機工作機座結構圖
1- 工作輥；2-支承輥；3-機架；4-壓下螺母；5-壓下螺絲6-止推墊塊
7-上墊塊；8-支承輥軸承座；9-支承輥軸承；10-壓力調心墊；11-下墊板
1.2.2二輥軋機
結構簡單，工作可靠，由直流電動機驅動，用於兒輥可你是除渣機，可將鋼錠往復式軋制成各種矩形環。兒輥可你是札記也可用於軋制軌梁和中厚板材。
由直流電動機成組驅動數個二輥式軋機座組成連軋機組，可以生產鋼坯和型鋼，它具有高生產率的特點。一般用於初軋。
圖3.是二輥板帶軋機的主機列簡圖，它一般由三大部分組成，即軋鋼機工作機座、傳動裝置(包括聯接軸、齒輪座、減速機、主聯軸器及電機聯軸器)和主電動機。電動機經減速後，由齒輪座將傳動扭矩分配給兩根聯接軸，帶動兩個工作輥旋轉。
軋鋼機的型別不同，傳動裝置的形式也不同。
圖3主機架，二輥軋機的主機架與四輥軋機的主機架類似，只是二輥軋機的主機架比四輥軋機的機架少兩個軋輥的設計。機架基本相同。機架圖略
軋鋼機在國內外得到了迅速發展，許多國家的使用了軋鋼機來軋制鋼材，其中最具有代表性的有二輥軋機型和四輥軋機來具體介紹，現分別加以分析，選擇最佳設計方案。
方案一：採用二輥軋機設計
二輥軋機由圖3可知由1-工作機座、2-聯接軸及平衡裝置、3-齒輪座、4-主聯軸器、5-減速器、6-電機聯軸器、-主電動機組成
軋制機構是用兩軋輥之間的壓力把鋼材軋制成型。軋輥受力完全無支撐輥一般用於初扎。軋制量不能過大，否則會造成軋輥受軋制力過大引起軋輥斷裂和永久性變形
壓下機構壓下裝置包括有三個手動壓下裝置、電動壓下裝置、液壓壓下裝置。
手動壓下裝置一般用於型鋼軋機上，也用於小型熱軋或者冷軋鋼板和帶鋼軋機上。軋輥的手動調整通常可用移動楔塊，轉動螺絲或者轉動壓下螺母等方法來實現
手動壓下裝置的優點是結構簡單、**低。缺點是體力勞動繁重，壓下速度和壓下能力較小。
電動壓下裝置是由電動機通過圓柱齒輪減速箱或者渦輪減速箱傳遞運動，他可以用於所有的軋機上，如初軋機、板坯軋機、厚板、薄板等板帶軋機上。其優點是移動距離可達到較大的數值，速度和加速度亦可達到一定的要求，壓下能力較大。缺點是結構複雜、反應時間較長、效率較低。
液壓壓下裝置主要用於冷、熱板帶軋機上，其主要特點具有很高的反應速度，很短的反應時間，很高的調整精度。但費用較高，控制形成有限。
宗以上所訴根據軋制特點和經濟性考慮二輥軋機適用電動壓下裝置，四輥軋機適用液壓壓下裝置。
傳動機構由減速箱、聯軸器、電動機組成。
圖4機架的選擇有開式機架和閉式機架
閉式機架如圖5（二輥軋機）是乙個將上下橫樑與立柱鑄造成為一體的封閉式框架，因此它的強度和剛性較大，但換輥不便。他常用在受力大或者要求扎件精度高而不經常換輥的軋鋼機上，如初軋機、板坯機等
圖5開式機架圖6（二輥軋機）的上蓋可以從 u型架上體拆開，他的剛性不及閉式機架強，但是換輥方便的優點使他廣泛用在型鋼軋機上。我們只介紹一種開式機架
圖6 二輥軋機一般用於初軋機中，軋制不是很大的一類軋制過程中。而我們所要設計的是950帶鋼軋機一般是用四輥軋機軋制鋼材，而四輥軋機榨汁承受力比二輥軋機承受力大，因為四輥軋機有兩個支撐輥工作輥基本上受的軋制很小。然而二輥軋機就不一樣，二輥軋機承受軋制力主要是工作輥道。
四輥軋機是有兩個較小的工作輥和兩個較大的支承輥組成。較小工作輥可以減少變形區接觸面積，降低總軋制壓力，起支撐作用，減少工作輥的彎曲並加強榨汁剛度。為使工作輥位置穩定，工作輥長向軋制方向偏移少量距離，以防止由於軸承間隙造成軋輥中心線交叉。
四輥式軋機廣泛用於熱軋鋼板和冷軋板帶。
圖5.是四輥板帶軋機的主機列簡圖，它一般由三大部分組成，即軋鋼機工作機座、傳動裝置(包括聯接軸、齒輪座、減速機、主聯軸器及電機聯軸器)和主電動機。電動機經減速後，由齒輪座將傳動扭矩分配給兩根聯接軸，帶動兩個工作輥旋轉。
軋鋼機的型別不同，傳動裝置的形式也不同。
軋制機構由兩個工作輥和兩個支承輥組成，工作輥只受軋制力的一小部分，而支承輥則受軋制力的絕大部分，所以該軋制機構軋制出的成品精度比二輥軋機高。波動較小，**比二輥軋機貴，主要是多了兩個軋輥的費用，然而現在社會發展飛速需要的鋼材成平種類越多要求越高，所以我們選擇四輥軋機軋制鋼材是必不可少的。
由於在二輥軋機的方案設計中我們已經介紹所以我們選擇液壓壓下裝置。
下面是我們的四輥軋機的主傳動機構簡圖和組成該機構的主要部件由電機、減速器、軋輥、聯軸器、等。
圖7機架的選擇機架有開式機架和閉式機架
閉式機架如圖8（四輥軋機）是乙個將上下橫樑與立柱鑄造成為一體的封閉式框架，因此它的強度和剛性較大，但換輥不便。他常用在受力大或者要求扎件精度高而不經常換輥的軋鋼機上，如初軋機、板坯機等
圖8 開式機架圖9（四輥軋機）的上蓋可以從 u型架上體拆開，他的剛性不及閉式機架強，但是換輥方便的優點使他廣泛用在型鋼軋機上。我們只介紹一種開式機架
綜上所述我們選擇四輥軋機的機架選擇開式機架，方便軋輥的更換。
軋鋼機按機座的布置形式分類
帶鋼生產工藝
。因為七機組的費用較高不經濟。
鋼坯從加熱爐裡面經過送料輥道進入高壓水除凌裝置中在進入軋鋼機中進行軋制生產有五個機組軋制生產，經過冷卻輥道進入捲取機。卷好後取下放在半成品出。
四輥軋機與其他軋機相比的要經濟適用，效率高，維修費用比她們少，軋制精度高。適用於成批生產軋制。比二輥軋機的工作輥受力小，軋制精度高，比其他多輥軋機經濟性好維修費用少，結構比它們簡單。
所以我們選用四輥軋機來做設計。
確定方案：
綜上所述：四輥型帶鋼軋機綜合了所有軋機的優點，具有軋制力大、工作可靠、結構緊湊、維護方便、引數調節方便、軋制精度高等優點。因此，本課題設計時採用方案二的四輥型帶鋼軋機結構設計。
2.2對所選方案進行論證分析
2.2.1對950帶鋼軋機的傳動方案的確定
傳動方案a：軋輥由電動機單獨驅動。這種型式的傳動裝置主要用於大型的可逆式軋鋼機，如初軋機、板坯軋機、厚板軋機等。
在這種可逆式軋鋼機上，軋輥經常啟動、制動和反轉，要求傳動系統有較小的飛輪力矩。軋輥由電動機單獨驅動，可使傳動系統的飛輪力矩大為減小。
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