万能轧机（轧制各类型钢材的机器）

定义

万能轧机主要用来轧制各类型钢，例如：H型钢、钢轨、工字钢、槽钢、钢板桩、U型钢、L型钢、不等边角钢等各种类型的型钢，因其适用于多品种钢材轧制，故而得名“万能轧机”。

结构特点

万能轧机示意图

万能轧机的优点是：（1）由四个轧辊所组成的复杂断面孔型，可以使轧件断面上的各组成部分同时受到压缩，因而轧件变形较均匀，轧件断面上各部分的速度差较小；轧件的内应力小；（2）可用小直径的轧辊轧大号钢材，例如可轧出腿部较宽、腰部较高的工字钢，并且可轧制腿内侧无斜度的H型钢；（3）腿部和腰部的压下量可以单独调整，简化了轧机的调整工作，与常规轧法相比，可使产量提高1.8倍，作业率提高10%，轧辊消耗降低20%。

分类

万能轧机的形式按结构分，主要可分为四种，即闭口式、UD（Universal-Duo）预应力式、SC（Schloemann-Siemag compact stand）连接板三式和短应力线式轧机。

普通闭口式机架由闭口式牌坊、上下水平辊和轴承座以及立辊辊箱的万能机座组成。换辊时，水平辊和立辊及其轴承座只能从牌坊窗口侧进出。由于万能轧机的水平辊直径大，立辊辊轴座体积也大，而牌坊窗口宽度又必须大于上述两者，因此机架的上横梁较宽，立柱较高，设备重大，机架的刚性也较差。

UD预应力式/短应力机架由带有下水平辊及轴承座的下机架、带有上水平辊及轴承座的上机架和带有立辊的中部等三部分组成，机架的这三部分分别由四根液压的预应力拉杆连在一起，拉杆可向外侧摆出，所加的预应力可达最大轧制力的两倍以上。UD机架轧辊由顶部吊出，机架窗口尺寸只与辊颈、轴承座的大小有关，因此窗口宽度可以减少40%，立柱高度可以减少20%，横梁的轧制压力下的弯曲减小了三分之一，在立柱和横梁的截面尺寸相同的情况下，UD机架刚度大约是闭口机架的3倍。

SC机架的两片牌坊不在水平辊的两侧，而是布置在札辊的前后，用连接板将牌坊与上、下横梁连成一体。轧制时，机架牌坊在轧制力的作用下，成为处于平面受力状态的钢板，使整个机架的强度和刚度得到提高，机架的顶部和侧面都是开口的，换辊方便。这种机架采用偏心结构调节水平辊和立辊开口度，调书范围较小，适用于连轧机组。

短应力线式轧机没有普通的牌坊，承受轧制负荷的部件是一个高刚度的封闭式框架，水平辊竖直方向的压力由包括两个上横梁和两个下横梁、用拉杆连接在一起的系统形式，4根压下螺丝与拉杆连成一体，可以对上、下横梁进行对称于轧制线的调整，与闭口式机架相比，刚性好，设备重量仅为普通闭口式机架的三分之二。目前国内外中小型生产线多数采用这种机型。

UD预应力机架和SC连接板式机架，一般用于生产H400-500mm以下的中、小规程产品，大规格H型钢常用闭口式万能机架及紧凑式机架轧机来生产。马钢万能型钢厂采用盼是开轭闭口式万能机架轧机，生产H200-600mm的H型钢。此轧机的主要特点是：换辊时，轭框架打开，立辊从框架开口处移出，采用开轭式结构，可以加大框架的厚度提高轧机的刚性，改善闭口式机架刚性差的缺陷。

发展历程

世界上第一套万能轧机建于1902年卢森堡的Arbed（阿尔贝德）厂，但当时轧出的较宽翼缘的工字钢内恻仍有斜度。1908年按照格林轧制法（必须有一架轧边机和一架万能轧机配合使用）在美国伯利恒公司建成了第一个宽翼缘H型钢厂：1914年德国培因公司也采用同样的方法建成了培因H型钢厂；1955年欧洲煤钢联营开发了IPE钢粱系列，l957年德国的培因H型钢厂生产了第一批IPE钢梁，但直到1970年，工字钢的生产仍占较大比例。

20世纪60年代以后，随着世界钢铁工业的发展，万能轧机得以迅速发展，大多数国家的钢铁界都积极筹建新型的万能轧机。各国充分利用原有的大型轧机和轨梁轧机进行技术改造，这种做法在日本得到普遍采用，从1961年到1972年的大约10年期间，日本先后改造了三个大型厂和一个轨梁厂，主要是引进万能轧机。用了大约时间进行技术改造和改进新技术。到1965年日本已经大量生产H型钢。至20时间60年代末，世界上共有大型轧机74套，轨梁轧机24套，宽边钢梁轧机12套。

在我国，由于政策和技术原因，万能轧机在我国的应用历史很短，长时间以来，我国还不能生产高质量的热轧H型钢。1998年7月马钢从国外引进的万能轧机轧制出中国的第一根H型钢以后，H型钢这一新型钢材品种开始在我国进入一个崭新的时代。

此后，莱钢、日照、津西等型钢厂相继引进国外万能轧机，到2007年，中国万能轧机数量呈现快速增加的态势，其中多数设备为国外高价引进。其中2003年，由天津市中重科技工程有限公司设计制造的300H型钢生产线投产，标志着中国自主研发的万能轧机正式投产。此后由天津中重设计制造的大连正达、唐山盛达、鞍山紫竹（鞍山三轧）、鞍山宝得各型钢厂万能轧机的陆续投产，标志着国产设备从100~600H型钢的万能轧机完全可以国产化。