预应力轧机(prestressed rolling mill)

在轧制前对轧机施加预应力，在轧制时就可抵消一部分机座的变形量而使轧机的刚度提高，这种类型的轧机称为预应力轧机。

对轧机施加预应力，使轧机在轧制前就处于受力状态的轧机。轧制时，在轧制力的作用下，轧钢机工作机座和其上的零部件要产生弹性变形。轧钢机座的弹性变形量主要由以下几部分组成：机架立柱的弹性拉长，横梁的弹性弯曲，压下螺丝与螺母的弹性压缩，轴承与轴承座的弹性压缩，轧辊的弹性弯曲和弹性压扁(见轧辊弹性压扁)。另外，由于轧制力的作用，机架产生弹性变形，工作机架零部件间的间隙消失，使得在轧制瞬间轧辊辊缝值增大，因而轧件的实际轧出厚度为：

h=S ΔS’

式中S为轧制前的辊缝值(空载辊缝)，mm；ΔS’为轧制时轧辊辊缝的增加量，mm；简称辊缝弹跳或辊跳；h为轧件的实际轧出厚度，mm。

轧制时在轧制力作用下，轧钢机座中所有零部件间的间隙首先被压缩消失，此时可认为机座与其上的各零部件为一整体，当继续受力后，机座的变形将符合虎克定律，即机座的弹性变形量与轧制力成正比，与轧机刚度系数成反比：

ΔS=P/K_m

式中P为轧制力，kN；K_m为轧机刚性系数，kN/mm；ΔS为轧钢机座总的弹性变形量，mm。显然，轧件的实际轧出厚度与轧钢机的刚度系数有关，在同样的受力情况下，轧机刚度系数越大，辊跳量越小，越有利于提高轧件的尺寸精度。

对轧钢机架施加预应力的结果，一方面可以消除或减少机座中各零部件间的间隙量，减少轧钢机座中总变形量的非线性部分；另一方面在预应力作用下，改变机架的受力情况，增大轧机的刚度系数，使机架的弹性变形量减少，从而提高轧制产品的精度。

施加预应力的方法很多，在开口式轧机中一般对机架立柱和机架盖施加预应力，如图1-a所示，即在机架与立柱间加入一个带螺丝扣的拉杆，上面旋有螺母，旋紧螺母就可以对整个机架施加一个压力。在闭口式轧机或无牌坊轧机中，一般是在轴承座之间施加预应力，在轴承座间对称设置四个可调的顶杆(承受压力)，作为预紧装置或是在闭口式轧机的立柱内孑L装入尾端有螺纹的压杆，旋动压杆也可以产生预应力，见图1中1-b所示。

预应力轧机示意图a一开口式预应力轧机；6闭口式预应力轧机1一立柱；2机架盖；3一拉杆；4螺母；5一压杆预应力轧机的主要缺点是有液压螺母。采用液压螺母必须有高压油泵和一套油压系统，从而使轧机结构复杂了；为了保证密封良好，还要求加工精度高。如果液压螺母漏油的话，卸载时紧固螺母松不开，就得采用笨重的方法或破坏方法勉强卸下，给生产带来麻烦，这在一定程度上限制了它的使用和发展。

预应力轧机在德国和俄罗斯等国家得到广泛应用，主要用于改造旧轧机或对短应力线轧机施加预应力，更进一步增强轧机的刚度，提高轧制产品的尺寸精度。

轧制压力是指辊加于轧件使之产生塑性变形的力。但通常把轧件作用于轧辊上（作用力与反作用力）并通过压下螺丝传递给机架的力称为轧制力，即是轧件加于轧辊的反作用力的垂直分量。轧制力在我国习惯称为轧制压力或轧制总压力 。

轧制压力是轧制过程的重要工艺参数之一，它不仅为轧机的设计和轧制工艺的制定提供参考依据，其分布也将直接影响到板带的厚度与板形。正确测定和计算轧制力，对于设计和使用轧机有重大意义。