在轧制过程中，机架是承受轧制力的主要部分，需要有极高的刚度，早期的设计中，轧机机架采用铸钢封闭式机架，两侧的机架为整体式结构，拥有很高的强度和刚度，但是在后期维护时会耗费大量人力物力。80年代后期，中重院和洛阳矿山机械研究院同时开发了开式机架（图7）。

  开式机架使轧机机架的重量大为减轻，更换轧辊也更便利，不必将机架整体拆卸，只要将机架上部的活动横梁取下就可取出托辊总成来更换，并且对于提高冷轧机轧制速度和降低轧机的运动惯量起到了一定的效果。

  随着管材应用场景增多，环境更为复杂，需要成品管具有更高的精度。仿真根据结果得出，轧机机架的上横梁以及下横梁为主要的受力部分（图8），在轧制过程中承受很大的力，长期的高速轧制会导致机架的上下横梁发生形变，而且轧辊系受力集中在中间的轧槽部位，而机架布置于轧辊系两端，会导致轧辊轴产生一定的挠度，经过千万次往复轧制，机架极有可能会出现结构疲劳，机架刚度降低，在轧制过程中机架变形会呈现非线性变形状态，对成品管材精度以及质量以及表面粗糙度都会有很大的影响。

  为解决这一难题，我们对机架部分和辊系部分进行同步优化，首先解决轧辊轴会产生弯曲变形的问题，在轧辊两端设置轧辊轴套，增大与轧辊轴的接触面积，在上下工作辊外侧分别设置一组支撑辊，支撑辊与托辊轴套接触，支撑辊与机架接触，间接增加了轧辊轴与机架的接触面积，能够有效地防止轧辊轴产生挠度，提高轧制精度（图9）。想要增加机架刚度，就要增加承受轧制力垂直分力处的结构厚度，但是轧机机架又要往复运动，因此单纯地增加机架厚度可能不仅达不到增加成品管精度的效果，甚至还会降低生产效率。因此，将轧机机架分为运动机架和固定机壳两部分，运动机架和轧辊辊系组成轧机内部运动的机构。

  改进后，由运动的机架带动轧辊进行往复运动，垂直方向的轧制分力由固定机壳承受，这样既保证了系统的刚度，又降低了运动部分的总重量，减少了一部分运动惯量的产生，降低了电动机的工作负载。图10为改进机架后的冷轧机模型。

  目前投入到正常的使用中的LG型高速二辊轧机采用环形孔型，孔型截面为锥形截面，道次变形量大，产量高，成品管表面上的质量较好，粗糙度一般，尺寸精度一般。传统三辊冷轧机因为轧槽采取了圆形截面，道次变形量小，因此具有轧制精度高的特点，对生产精度和质量发展要求高的管材具有非常好的优势。现有生产工序均是经过二辊粗轧后的管坯再使用三辊轧机精轧，以此来提高管材的精度以及表面上的质量，但这样会导致生产线变长，设备的增多也会导致能源利用率和整条生产线可靠度的下降，因此，我们提出了一款同时兼具两辊轧机轧制变形量大和三辊轧机精度高优点的三辊皮尔格轧机，一台轧机就能够达到二辊轧机+三辊轧机的效果，起到一机多用的效果。

  三辊周期冷轧机轧机，将两辊轧机轧制变形量大、产量高和三辊轧机轧制线速度差小、精度高的优点结合了起来，沿用三辊在机架中绕轧制中心线°夹角等距离分布的布置方式，相比二辊轧机而言，轧制截面上各点到回转中心的距离差距较小，轧制线），更加有利于金属的均匀变形，对提高成品管精度和质量也十分有利，将二辊皮尔格轧制的锥形截面孔型用于替代传统三辊轧机的圆面孔型，继承了锥形截面变形量大的特点。

  新型三辊周期冷轧管机在与变形区接触时的轧制线%，金属管坯的变形更加均匀，组织性能更好，

  二辊轧制出的管材壁厚不均的问题也有所减轻，成品管的精度相比传统二辊轧制出的管材能提高两个等级，例如减径量，壁厚下压量等关键技术参数也与二辊轧制相当[4]。图12为新型三辊周期冷轧管机模型。

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