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鋼結(jié)構(gòu)建筑在環(huán)保、節(jié)能、高效、工廠化生產(chǎn)等方面具有明顯優(yōu)勢。鳥巢、央視新大樓、水立方等大型建筑都采用了鋼結(jié)構(gòu)建筑。日本建筑用鋼2400萬噸,H型鋼用量約占全部建筑業(yè)用鋼總量的30%,因為H型鋼具有良好的力學(xué)截面特性,特別是熱軋H型鋼成本低、產(chǎn)量大,而且標(biāo)準(zhǔn)化,所以被廣泛使用,不過它也不是沒有缺點。
日本粗鋼的年產(chǎn)量約1億噸,普通鋼大致在8000萬噸,其中建筑領(lǐng)域所用的鋼材約占普通鋼30%左右,是鋼材用量最大的領(lǐng)域。從具體的鋼材品種看,鋼筋用量約占全部建筑業(yè)用鋼總量的40%,主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑;其余的是以H型鋼為主的型鋼占30%,冷彎型鋼,鋼管等占10%以上。
一、熱軋H型鋼的缺點
熱軋H型鋼是鋼結(jié)構(gòu)建筑的理想材料,安裝方便、節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,但同規(guī)格不同批次的H型鋼外形尺寸相差可能會很大,對接時無論是鉚接還是焊接都會帶來一些難題,這是熱軋H型鋼的弊端,特別是大規(guī)格的H型鋼公差大,例如H900×300規(guī)格,如果前一批接近公差上限,后一批接近公差下限,腹板高度差最高可能接近8mm。其原因是軋制過程中軋輥會慢慢磨損,水平輥寬度逐漸變小,以致H型鋼腹板高度逐漸變小。
二、解決方案
為了解決熱軋H型鋼的這種缺點,國外許多鋼鐵企業(yè)想盡各種辦法,日本川崎就提出一種水平輥寬度可調(diào)的H型鋼生產(chǎn)方法,可以在線調(diào)整水平輥寬度,保證產(chǎn)品腹板高度的一致性,其設(shè)計簡圖如下:
1 DS輥環(huán)及輥軸;2 OS輥環(huán)及輥套;3 調(diào)整套筒;4 止推環(huán);
5 連接器;6 調(diào)整螺桿;7 調(diào)整螺母;8 調(diào)整電機(jī)
如圖所示,1中的DS輥環(huán)和扁輥身的高硬度輥軸熱裝配后,穿過2 OS輥環(huán)及內(nèi)部為扁形輥套。5鏈接器把1中的輥軸端部和6調(diào)整螺桿中的軸承鏈接為一體并能承受一定的軸向力,7調(diào)整螺母在8調(diào)整電機(jī)的帶動下,驅(qū)動6調(diào)整螺桿把DS的輥軸在軸向上移動以調(diào)整輥身寬度。7調(diào)整螺母固定在3調(diào)整套筒端上并能旋轉(zhuǎn),3調(diào)整套筒固定在OS側(cè)的輥套上,另外一種固定方式是固定在軸承座上。軋制時,由主傳動機(jī)構(gòu)帶動DS側(cè)輥環(huán)及輥軸,DS側(cè)的輥軸扁平輥身又帶動OS側(cè)的輥環(huán)及內(nèi)部為扁形的輥套,從而整個水平輥一起同步旋轉(zhuǎn)。要調(diào)整輥身寬度時,由OS側(cè)的調(diào)整電機(jī)實現(xiàn)寬度調(diào)整。
比較繞,大概意思就是把水平輥分成兩瓣,再用機(jī)械方式連起來,并可以調(diào)整距離。
三、寬度可調(diào)軋輥應(yīng)用
這種軋輥不單單只用于控制產(chǎn)品腹板高度的一致性,其還可以用同一套軋輥生產(chǎn)許多其他相近似規(guī)格,如果用普通軋輥,只可以軋制內(nèi)寬一致的近似規(guī)格,而用此技術(shù)還可以生產(chǎn)外寬一致的近似規(guī)格,如下圖所示幾個規(guī)格:
小結(jié):寬度可調(diào)軋機(jī)并非是近幾年才研制出來的新工藝,它之所以沒有在國內(nèi)得到應(yīng)用主要是因為鋼結(jié)構(gòu)建筑沒有日本那樣廣泛,而且一般工程都會按自己的施工量一次性采購好同批次的H型鋼,以避免尺寸不一致影響施工,另外,此項技術(shù)也會增加生產(chǎn)成本,對國內(nèi)客戶來說,鋼材成本遠(yuǎn)比人工成本高,寧可多耗費(fèi)點人工盡量使用。