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1.2.4 矫直技术的发展趋势
2 矫直原理及矫直机设计方案
2.1 辊式矫直机工作原理
辊式矫直机是目前应用最为广泛的一种矫直机。也是矫直技术发展最为完善的一种矫直机。辊式矫直机可以矫正板带材和型材。其种类繁多，按用途可分为板材和型材两类矫直机；还可按板厚来分，可分为厚、中、薄三类板材矫直机；还有按重型和普通型来区分板材矫直机的；用板宽来编排矫直机系列也是一种方法。从趋势上看以厚度来区分板材矫直机是最基本的方法。
辊式矫直机属于连续性反复弯曲式矫直机，是在压力矫直机的基础上而发展起来的，它克服了压力矫直机断续工作的缺点，使矫直效率成倍提高，使矫直工序得以进入连续生产线，这在技术上是一次较大的跨越。其理论基础就是金属材料在较大弹塑性弯曲条件下，不管其原始弯曲程度有多大差别，在弹复后所残留的弯曲程度差别会显著减小，甚至会趋于一致，从而达到矫直目的。
图2.1 平行辊矫直的7种典型辊系
在生产实际中，工件原始曲率的大小和方向均是不相同的，辊式矫直机的矫直原理就是使工件在矫直辊压下力的作用下，在同一工作平面内通过交错配置的工作辊进行反复压弯，工件发生弹塑性变形，直到残余曲率逐渐减小为零，工件趋于平直。因此，辊式矫直机必须具有两个基本特征：第一是具有相当数量交错配置的矫直辊，实现多次反复弯曲的能力；第二是压弯量可以调整，能实现矫直所需要的压弯方案。
平行辊矫直机发展历史较长，辊系结构形式很多，且主要与用途有关，其次也与矫直质量有关。如图2.1为平行辊矫直机的7种典型辊系。辊系a主要用于热矫厚板、粗矫板材等；辊系b主要用于热矫板材；辊系c是一种灵活性较大的多用途辊系；辊系d是按线性递减压下的板材矫直辊系；辊系e是型材矫直的常用辊系，各上辊单独调整可采用各种压下方案；辊系f是矫直板材的辊系，带有支撑背辊。
辊式矫直机有很长的发展历史，辊系的结构也有很多形式，总体来说有七种典型的辊系结构。包括上辊组平行升降的辊系；两端辊单独可调的辊系；上辊可单项倾斜的辊系；按线性递减压下的辊系；各上辊单独可调式的辊系；四重式和751重式辊系。800型钢矫直机所一应用的辊系类型为各上辊单独可调式的辊系，如图2.2所示。
图2.2 上辊可调辊系结构
由于H型钢的断面结构特点， H型钢的连续矫直是采用平式辊矫，弯曲的轧件进入矫直机后，在交错排列的矫直辊外力作用下，弯曲部位产生一定的反弯曲，使该部位产生一定的塑性变形，通过矫直机后，H型钢经弹性回复便达到平直状态，实现矫直的目的 如图2.3所示。
图2.3 矫直辊矫直型钢示意图
这种辊系的压下量可单独调整，能精确设定各矫直辊的压下量，有利于合理的制定压下规程。压下量可调式辊系的矫直机是现代应用最为普遍的一种矫直机，不论是板材还是型材，都能达到很好的矫直效果。不仅能矫直型材的主弯曲，在增加轴向调节的条件下也能矫直其侧弯曲；不仅能矫直板材的纵向波浪，在增加弯辊措施后，也能矫直其横向波浪，即矫直其瓢曲。
除这些典型的辊系外，近代学者还研究出一些新型辊系，包括异辊距辊系，变辊距辊系，双交错矫直辊系等。这些新型的矫直机改善了原有矫直机的设计，使矫直质量进一步提高，为缩短空矫区和消除断轴事故提供了有利的解决条件。
随着矫直技术的进步，对辊式矫直机的要求也越来越高。新一代的矫直机一般都采用计算机控制，包括控制辊位、设定压弯量及矫直的全过程，这些研究也取得初步的成果，但还有待继续研究。本文通过计算机编程合理的计算辊式矫直机的压弯量，为计算机的自动化控制提供依据。