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表1-l 四辊轧机与二十辊森吉米尔轧机轧制力及能耗比较表
道 次 带厚／mm 压下量/mm 压下率/％ 总压下率/％ 入口张力/kN 出口张力/kN 轧制速度/m·s-1 轧制力/kN 四 辊 二十辊 四 辊 二十辊 1 2.25 0.75 25.O 25.0 5.1 38.6 1.50 1738 581 187 200 2 1.80 0.45 3 1.45 O.35 4 1.17 O.28 5 O.95 O.22 6 O.76 O.19 7 O.60 O.16 8 9 O.47 O.345 0.10 O.116 20.O 19.44 19.31 18.80 20.OO 21.05 21.67 24.68 40.O 51.67 61.00 68.33 74.67 80.OO 84.33 88.20 38.6 55.6 2.05 1659 522 209 210 55.6 55.6 2.10 1660 502 224 222 54.7 54.7 2.30 1630 481 217 215 54.2 54.2 2.90 1521 435 227 222 53.8 53.8 3.30 1442 405 230 223 49.6 49.6 3.60 1385 380 223 216 45.3 41.9、 45.3 41.3 3.80 3.80 1297 1276 337 201 186 312 188 166 主电机功率/kW
轧制压力的减小，会减小轧辊挠曲变形；相应地也会减小轧辊与带材间的摩擦发热和轧辊的磨损。
工作辊径小，轧制变形区长度小，在给定的轧制压力下可增大压下率，在具有较大带材张力的情况下，可获得大的道次压下率(达60％)，总的压下率可达90％以上；工作辊径小，工作辊弹性压扁小，允许无中间退火或淬火，可以较少的轧制道次轧制难变形金属及合金薄带材。
工作辊径小，变形区小，摩擦阻力小，带材的宽展也随之减小，这样会减少某些带材裂边趋势。 (2)塔形辊系。．塔形辊系是多辊轧机结构的另一大特点。 塔形辊系使轧制压力呈扇形传递给外层支撑辊。塔形辊子层数越多，即辊子数越多，外层支撑辊承受的轧制压力就会越小，轧辊的挠曲变形量就越小。
塔形辊系结构能够很好地保证小直径工作辊在垂直平面和水平面内具有较大的刚度和稳定性，从而保证轧制的稳定性，减小轧辊挠曲变形量。
(3)多支点梁支撑辊结构。一般冷轧机仅通过简支梁结构的支撑辊辊颈将轧制力传递给轧机机架的两片牌坊；而大多数的多辊轧机，是将轧制力经多支点支撑梁结构的外层支撑辊通过鞍座均匀地传递给机架。
由于工作辊较小，因而产生的轧制压力也较小；较小的轧制压力，经塔形辊系将其呈扇形分散到外层支撑辊，再通过鞍座均匀地传给牢固的机架。因此，轧机刚度较大，轧辊挠曲变形较小，加上多辊轧机具有的特殊的径向及轴向辊型调节系统，从而可以轧制高精度的成品带材。
(4)轧机体积小、质量轻。多辊轧机体积小、质量轻。与四辊轧机相比，二十辊轧机的质量大致为前者的1／3，设备总质量约为前者的一半。因此，多辊轧机可减少车间生产面积，降低车间高度，减小天车起重吨位，减小磨床及其他辅助设备的吨位，从而减少基建投资；另外，工作辊径小，更换十分方便，可以减少辅助时间，提高生产率；工作辊有效利用率高，并在经济上有理由采用硬质合金工作辊，生产成本降低。例如：ZR-33WF-18″森吉米尔二十辊轧机，工作辊辊径使用范围为φ47.96～φ29.18mm，有效利用率达63％。
正是由于多辊轧机的上述特点，也随之带来设备制造、安装调整的复杂性；辊系的冷却比较困难，限制了轧制速度的提高。目前二十辊轧机的设计最高轧制速度为1067m／min(1959年WF公司ZR21-44\轧机，轧制马口铁)；生产中出现断带时，机内带头不容易清
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除；在轧制过程中，支撑辊轴承的摩擦功率损耗、轧辊滚动功率损耗和由于接触辊子数多引起的空程功率损耗，特别是在轧制极薄带材时，这些无用的有害功率损耗大，致使轧制总功率消耗与四辊轧机比较相差不多。 1．3多辊轧机的发展概况
多辊轧机以其工作辊直径小、轧机刚度大的特点而得到不断发展和完善。
最初出现的多辊轧机为六辊轧机。但是，由于轧辊数量少，工作辊作为传动辊，并且在结构上受到两个支撑辊间隙的限制，工作辊辊径的减小受到限制，因而使用较少。此后，在六辊轧机的基础上产生了十二辊、二十辊、三十辊、三十二辊、三十六辊等多辊轧机。 为了减小六辊轧机工作辊直径，并增大辊系刚度，在六辊轧机支撑辊外安装6个支撑辊，便得到了十二辊轧机；进而在十二辊轧机支撑辊外安装8个支撑辊，便得到了二十辊轧机；在二十辊轧机的基础上增加10个支撑辊，可以得到三十辊轧机。 十二辊、二十辊轧机有多种结构形式。 1．3．1 罗恩型钳式多辊轧机
1930年，罗恩(W．Rohn)领到第一台多辊轧机的专利特许证。该轧机为塔形辊系钳式十二辊轧机(见图1-7)。工作辊无辊颈，中间辊为传动辊，支撑辊辊颈上装有滑动轴承或滚动轴承。工作辊自由地支撑在两个中间辊上，而中间辊又自由地支撑在三个支撑辊上。该轧机的结构能够消除工作辊在轧制方向的弯曲，在横向刚度较高的条件下允许采用直径较小的工作辊。辊系置于两横梁间，横梁可各自独立地相对于公共轴线转动，故允许采用不同直径的工作辊。
后来，罗恩的专利被森德威(Sundwig)公司购买并加以完善。为了减小十二辊轧机工作辊直径，并同时提高轧机的刚度，在十二辊轧机6个支撑辊外又安装了8个支撑辊，便得到了二十辊轧机。
森德威钳式十二辊、二十辊轧机机架牌坊，是由上下两部分用铰链连接而成的。每一部分是两个由螺栓连接的颚板；牌坊上加工成孔以安装带辊颈的整体支撑辊；铰链对面的上颚板上，安装了调节辊缝的电动压下装置(见图1-8)o辊颈上装有滑动轴承或滚动轴承，最外层的支撑辊是传动辊，即十二辊轧机为6个传动支撑辊，二十辊轧机为8个传动支撑辊。 罗恩型(森德威钳式)十二辊、二十辊轧机的主要性能列于表1—2。1958年以来销售的钳式二十辊、十二辊轧机目录见附表3、附表4。
图1—7罗恩型多辊轧机机架示意图
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图1—8森德威十二辊、二十辊钳式轧机机架示意图
表1-2罗恩型十二辊、二十辊轧机主要性能（森德威钳式)
轧机型号 工作辊直径 /mm 支撑辊 带材最大宽度/mm 带材厚度 直径 辊身长度/mm /mm 张力 轧制速度 /kN /m·s-1 最小 正常 最大 /mm WVl2R-150 25 33 150 185 72 100 165 215 250 300 最 窄 最宽 坯料 成 品 80/125 180/225 2.0 120/160 220/260 2.5 0.01-0.03 1.2-60 2.5 WVl2R-185 32 42 WV20R-72 7.5 11 WV20R-100 10 15 WV20R-165 19 25 WV20R-215 27 35 WV20R-250 32 42 WV20R-300 36 48
0.012-0.04 1.2-50 2.5 80/110 0.25 0.0015-0.006 0.01-2.5 1.O 70/100 120/150 1.O 0.003-0.010 0.06-2.5 1.O 100/140 210/250 2.0 0.005-0.020 0.65-40 3.3 170/220 270/320 2.5 0.008-0.035 0.70-50 3.3 210/260 330/380 2.5 0.01-0.05 1.5-100 5.0 260/310 410/460 3.0 0.012-0.06 1.2-80 3.3 这种钳式结构的十二辊、二十辊轧机不能轧制较宽的带材，因为该种形式的轧机没有多支点梁支撑辊结构，而带辊颈的整体支撑辊刚度较差。
20世纪80年代后这种轧机几乎就不再制造了。 1．3．2森吉米尔型多辊轧机
1932年，波兰工程师森吉米尔(Sendzimir)发明了轧机机架为整体结构的多辊冷轧机。第二次世界大战期间，森吉米尔先生辗转来到美国，1939年在美国申请了该轧机的专利权，并成立了森吉米尔公司。
轧机由康涅狄格州沃特伯里·法雷尔公司(Waterbury Farrel，conn，以下简称WF公司)独家制造。1940年制造出了第一台十二辊轧机，型号为ZR9-19″；1945年制造出了第一台二十辊轧机，型号为ZR24-19 1/2。以后还设计、制造过少量森吉米尔型六辊冷轧机。 至1958年专利到期前，由森吉米尔公司设计、WF公司制造，共生产了各种型号的森吉米尔轧机91台，其中二十辊轧机58台。
从1958年开始，森吉米尔先生到海外求发展，与日本、法国、德国等国家合作生产森吉米尔冷轧机。现在世界上有六辊、十二辊、二十辊森吉米尔轧机450余台，其中WF公司生产的为199台，占森吉米尔轧机总数大约44％。森吉米尔轧机的主要规格型号列于表1-3。 WF公司制造及销售出的森吉米尔二十辊、十二辊及六辊轧机目录见附表5、附表6及附表-7；
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日本森吉米尔公司、法国DMS公司、德国Demag公司以及美国的IS公司制造销售的二缃轧机目录见附表8、附表9、附表10及附表11，十二辊轧机目录见附表12，六辊轧机目录见附表13。 -------------
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表1-3 WF公司生产的森吉米尔轧机主要规格型号
机 型 型 号 工作辊 支撑辊 工作辊长度 /mm 轧制最大宽度 /mm 名义直径 轴承直径 /mm /mm 窄机型 宽机型 窄机型 宽机型 1—2—3—4 型二十辊 ZR-32 ZR-34 ZR-24 ZR-33 6.35 10.16 21.44 47.63 76.20 142.88 219.08 107.95 184.15 228.60 419.10 190.50 318.OO 119.99 292.10 571.50 215.90 495.30 28.58 160.00 292.10 1073.15 219.08 996.95 ZR-23 40.08 224.99 558.80 1473.20 482.60 1397.00 ZR-23M 61.47 228.99 558.80 1498.60 482.60 1422.40 ZR-22 53.98 300.OO 749.30 3136.90 660.40 3048.00 ZR-22B 63.50 300.00 749.30 3136.90 660.40 3048.00 ZR-21 88.90 406.40 965.20 5435.60 838.20 5308.60 1—2—3型 ZR-15 十二辊 11.94 74.50 266.70 215.90 ZR-16 20.32 119.99 266.70 504.83 215.90 457.20 ZR-19 46.02 224.99 533.40 1270.00 482.60 1219.20 1—2型 六辊
ZS-06 215.90 300.00 736.60 1524.00 482.60 1270.00 75-07 279.40 406.40 1143.00 3962.40 685.80 3048.00
图1—9森吉米尔二十辊轧机
图1—9是一台森吉米尔二十辊轧机装配的照片。
森吉米尔轧机机架为一整体铸件(见图1—10。对于小规格轧机，机架用锻钢制造；对于大型轧机，机架用特殊铸钢制造。
机架的底部和顶部采用等强度梁的形式。轧辊配置的特点是：塔形辊系的每一个辊子都能自由地、辊身两端无支撑地落在后边的两个辊子上。轧制力由工作辊通过第一、第二中间辊传递给支撑辊。 -------------
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