1、第 1 页 连铸机矫直液压系统设计连铸机矫直液压系统设计计算说明书计算说明书 1 引言引言 1.1 矫直机国外现状矫直机国外现状 根据设计任务书和国内外资料调研，国外发达国家专门有矫直机制造公司和研究机构。 进十年来，德国、意大利、日本等国发展了手动伺服控制精密液压矫直机，其应用比较普遍。 全自动精密液压矫直机发展也较为完备。 日本东和精机株式会社生产的 ASP 系列智能型矫直机克服了经验矫直的种种弊端，该机 能自动检测工件在三维方向上的挠度，以计算结果为基础，选出矫直点控制滑块的行程值及 其矫直挠度值。 日本国际计测器株式会社与长春试验研究所合作生产了 ASC 系列矫直机。该机有自动、 半自
2、动、两种模型，采用日本技术及其关键的零部件，由长春试验研究所生产主机装配。该 矫直机有智能化的分析测量系统、可程控的电机、电器、机械、液压、空压等控制技术。ASC 系列矫直机灵活的人机界面、向用户开放的技术条件为提高整机的工作效率创造了极大的方 便1。 德国 DUNKES 公司生产矫直机的矫直力围从 1002000KN 共 11 个规格的手动伺服单柱 精密液压矫直机。 德国的 MAE 公司发展了 ADS2.5RH 型 25KN 和 ADSF63RH 型 630KN 闭式全自动液压 矫直机。该系统带有与材料性能有关的自动优化工艺软件，并以可编程的微处理器控制矫直 和测试顺序。其功能有：最大 8
3、个感觉位置的测量、处理和记忆系统；数字键盘的屏幕显示 终端并有人机对话系统；以清楚的文字修正错误信息和相应的程序，能确定最终矫直阶段的 顺序；大量统计数据的修正和求值；还有与主计算机连接的接口。适用于矫直中、大批量生 产的对称平衡件，或自动生产线中的矫直工序2。 MULLER WEINGARTEN 公司生产了用于矫直轴类零件的全自动液压矫直机 PRE 系列。 该系列矫直机为闭式，组合结构床身，由电子系统控制工件的回转和夹紧，可编程控制器可 进行编程记忆和主要故障防护、数据存储及对矫直过程控制等。 还有一些生产矫直机知名度较高的企业，他们的矫直机都有较高的水平，集中表现在智 能化、自动化、测量精
4、度高、生产节拍快等。 1.2 矫直机国内现状矫直机国内现状 国内应用比较普遍的是 Y41 系列单柱矫直压装机，该产品自动化程度低，属于凭经验矫 第 2 页 直，矫直精度低。 近年来，国内的矫直设备有了很大的发展，总的发展趋势如下： （1）系列完整、品种规格完全。 （2）精度高，检测、显示手段完善，矫直工件质量好。 （3）附件齐全、矫直工艺范围扩大。 （4）向数控化、柔性化、自动化方向发展。 合肥工业大学与合肥压力机械厂合作，研究成功最大矫直力为 100KN 的精密矫直液压 机。该机采用移动式手动液压伺服控制，具有压力、行程和油温数字显示和预置功能，并具 有多种报警。该机的研制成功，提高了我国型
5、材精密矫直工艺装备的水平。对轴类零件，棒 类零件等进行精密矫直，可提高工件精度和生产效率。 手动伺服控制精密矫直液压机带有适应各种轴类零件的附件，调整操作方便，矫直精度 高，国外发达国家已普及应用。我国液压机行业在调整产品结构中，应积极开发技术附加值 高的精密矫直液压机系列及成套附件，完善检测装置，这样对以国产品替代自产品，提高经 济效益，增强市场竞争力等都具有广阔的前景。 在型材轿直方面，国外学者将重点放在了钢轨的研究上面，代表性的是澳大利亚的 Schleinzer.G 的“钢轨辊式矫直残余应力的研究”。这篇论文通过建立弹塑性模型，从理论上研 究了钢轨矫直过程，并通过建立三维有限元模型，全面
6、仿真了矫直时钢轨内的残余应力变化。 通过结合试验和已有文献，彻底分析了钢轨内应力的分布及对钢轨性能的影响。比较全面的 还有美国的 Varney的“辊式矫直机理”。 1.3 研究现状研究现状 H 型钢的矫直，国外没有系统的研究。最全面的是日本学者藤木武等所著的“H 型钢的反 复弯曲变形机构”一文。文中以薄板为对象对辊式矫直机进行了理论解析。之后，荒木或中岛 据此以单纯的弯曲理论为基础，建立了矫直过程的程序表计算法。这种计算法是把材料通过 的支点坐标作为初始条件，求出关于矫直过程的程序表。此种方法考虑到了矫直材料的初期 曲率，通过研究矫直过程中弯曲变形的变化，使定量的解析成为可能。不过，这种方法没有 考虑到矫直辊位置的移动和型钢特有的由于矫直过程所造成的端面形状的变形。 国内对矫直所进行的研究比较多，但理论上几十年没有变化。完善的文献是崔莆所著的 两本书矫直理论与参数计算和矫直原理与矫直机械 ，其他众多文章和教材从根本上来 说是都没有脱离这两本书的思路，所有分析实际上都来自 20 世纪 50 年代前苏联的研究。国 内自上世纪末开始生产 H 型钢以来，研究最多的是燕山大学
